Изучение архитектуры AMD Zen 2: что делает Ryzen 3000 таким мощным


Непосредственно перед проведением мероприятия Next Horizon E3 Livestream компания AMD предоставила прессе и отраслевым аналитикам дополнительные подробные технические сведения о микроархитектурах нового поколения процессоров Zen 2 и графического процессора Navi. Подробная информация о продукте, раскрытая во время прямой трансляции E3, включая спецификации и цены 16-ядерных процессоров Ryzen 9 3950X и Radeon RX 5700 XT, представлена ​​в наших новостях здесь (Ryzen 9 3950X) и здесь (Radeon RX 5700/5700 XT) .

семейство райзен 3000
Однако в этой части мы собираемся копнуть немного глубже и рассказать о новых аспектах архитектуры AMD Zen 2 и о том, что она означает для семейства процессоров Ryzen серии 3000. Все пикантные подробности, связанные с Navi и RDNA, поскольку они относятся к грядущей серии видеокарт Radeon RX 5700, будут доступны в отдельной статье. Между всеми статьями мы рассмотрим подавляющее большинство продуктов и технологий, которые AMD представит сообществу энтузиастов в начале июля.

Как многие из вас, вероятно, знают, Zen 2 — это микроархитектура, лежащая в основе будущей серии процессоров AMD Ryzen 3000. . Zen 2 — это следующая эволюция микроархитектуры Zen, которая дебютировала с оригинальными процессорами Ryzen еще в 2016 году. Zen был дополнительно усовершенствован и оптимизирован для текущего семейства процессоров Ryzen 2-го поколения на основе Zen+, но Zen 2 — это настоящее поколение следующего поколения. Микроархитектура AMD будет использоваться в новейшей линейке процессоров Ryzen.

обзор дзен2
Целочисленное исполнение zen2
AMD внесла ряд улучшений в Zen 2, стремясь улучшить все: от IPC (инструкций за такт) и однопоточной производительности до многопоточного масштабирования, задержки и эффективности/мощности. Компания заявила, что IPC был улучшен на 15% от поколения к поколению (Zen по сравнению с Zen 2) благодаря лучшему прогнозированию ветвлений, более высокой целочисленной пропускной способности и уменьшенной эффективной задержке в памяти. Эти преимущества превышают преимущества частоты и мощности, присущие более продвинутому 7- нм техпроцессу процессора.

zen2 принести
Хотя Zen 2 основывается на успехах Zen, в ядра ЦП было внесено множество изменений. Обновленные ядра имеют новый предиктор ветвления TAGE (Tagged Geometry), а также улучшенную предварительную выборку инструкций и повторно оптимизированную структуру кэша L1 с удвоенным кэшем micro-Op. Новый предсказатель ветвлений TAGE может делать выборки с большей точностью и детализацией и может управлять более длинными историями для рабочих нагрузок, где это важно. Кэш инструкций L1 фактически был уменьшен вдвое до 32 КБ, но теперь он имеет 8-канальную ассоциативность. Кэш L2 остается 512 КБ на ядро ​​и также имеет 8-стороннюю ассоциацию. Архитектура Zen 2 имеет больше записей L1 и L2 BTB (Branch Target Buffer), а также более крупный косвенный целевой массив размером 1 КБ.

магазин загрузки zen2
AMD также увеличила пропускную способность загрузки/сохранения (2 загрузки и 1 сохранение за цикл, очередь на 48 записей вместо 44), Zen 2 имеет большее пространство переименования с 180 регистрами (по сравнению со 168) и еще один блок генерации адресов (AGU). добавлено, доведя общее количество до 3 AGU. Zen 2 может лучше использовать доступные ресурсы ЦП для повышения производительности SMT (симметричной многопоточности), а также предлагает более широкую диспетчеризацию 6 микроопераций.

зен2 фпу
AMD также значительно расширила возможности Zen 2 с плавающей запятой. Zen 2 удваивает производительность FP и пропускную способность загрузки/сохранения со 128 бит до 256 бит, имеет 2 x 256-битных Fmacs (построенных как 4 канала, 2 Fadd и 2 Fmul) и предлагает однооперативную поддержку AVX. -256 инструкций. Архитектура также была оптимизирована для уменьшения конкуренции при выполнении целочисленных вычислений.

Все это означает, что когда дело доходит до серьезной тяжелой работы в многопоточных и математических нагрузках, процессоры Ryzen 3000 обеспечат значительный выигрыш по сравнению с чипами AMD предыдущего поколения в дополнение к их ранее отмеченному прямому увеличению IPC. Однако, чтобы придумать фразу, но подождите, есть еще…

Источник (англ.)

Поставить оценку
Кофебрейкер | Интернет-журнал