AMD GPU显卡已经进入14nm FinFET工艺和“Polaris”(北极星)架构时代,并即将迎来更高端、更强大“Vega”(织女星),CPU处理器方面终极大招也即将释放,这就是万众期待全新架构“Zen”。
当地时间2016年8月17日,AMD在美国旧金山首次公开了Zen架构具体设计细节,并首次公开进行了实际性能展示。下边是快科技为您带来独家现场一手报道。
AMD总裁兼CEO苏姿丰博士(Dr. Lisa Su)。
AMD高级副总裁兼CTO Mark Papermaster。
AMD公司目前业务重点可以分为三大领域,包括游戏、沉浸式平台、数据中心,市场价值分别约有150亿美元、200亿美元、180亿美元,而它们无疑都需要有强大CPU作支持。
AMD CPU历史上创造过大量辉煌瞬间,比如首次突破1GHz频率大关、首个x86 64位架构、首个x86双核处理器、首个APU、首个四核x86 SoC、最快CPU、首个x86游戏主机SoC。
Zen架构则是AMD一次全新开始,全球众多团队都参与了研发,包括北美、中国、印度等等。
它设计重点主要有三点:性能(Performance)、吞吐能力(Throughput)、能效(Efficiency)。
性能方面自然是核心架构设计。Zen取得了飞跃式进步,通过增强分支预测(选择正确指令)、微指令缓存(高效指令分发)、指令调度器窗口增强75%、指令分发宽度和执行资源增强50%,这些指令级别并行设计,获得了单线程性能大幅度提升。
另外,核心、非核心部分设计也做到了最佳平衡,因此可灵活运用于不同市场领域。
吞吐方面首先是高带宽、低延迟预取和缓存系统,包括大幅度增强预取器、8MB共享三级缓存(16-way)、更大一体化指令和数据二级缓存(每个核心512KB 8-way)、独立低延迟64KB一级指令缓存(4-way)和32KB一级数据缓存(8-way),单个核心缓存带宽提升了最多5倍。
同时,Zen架构依然拥有AMD HyperTransport总线技术,用于内部核心互连,并做了进一步增强和优化。
顺带一提,AMD APU未来也会使用Zen架构,而且拥有三级缓存。
Zen架构正式支持同步多线程技术(SMT),每个物理核心支持两个逻辑线程,而且对于系统、软件来说都可以作为独立核心使用,并且与单线程有良好协作,两种模式下都能获得更多执行资源。
对于SMT效果,AMD表示十分满意。
能效方面,一是制造工艺配合,Zen全线使用GlobalFoundries 14nm FinFET,相比于上代28nm可以大大降低功耗、提升频率,而且从客户端到企业级产品都能应付自如。GlobalFoundries是AMD主要代工合作伙伴。
然后在架构设计方面,Zen拥有全方位时钟门控、回写模式一级缓存、大容量微指令缓存、堆栈引擎。
这一系列设计综合结果,就是Zen架构处理器可以在与“Excavator”(挖掘机)架构同样能耗、频率之下,取得超过40%指令执行效率提升(IPC)。
并且,Zen还只是个开始,AMD已经在设计下一代增强版“Zen+”,未来五年AMD处理器都将以Zen这个宏观架构为基础去发展。