Zen — кодовое название микроархитектуры вычислительных ядер процессоров компании AMD, выполненных по технической норме 14 нанометров.. На основе этой микроархитектуры вышли процессоры AMD под торговыми марками (Ryzen) и (EPYC), выпуск первых процессоров этой архитектуры состоялся 2 марта 2017 года.
AMD Zen | |
---|---|
Центральный процессор | |
![]() | |
Производство | 4 квартал 2016 |
Разработчик | Advanced Micro Devices |
Производитель | |
Потребляемая мощность | 65—95 Вт |
Технология производства | 14 нм |
Наборы инструкций | x86 / AMD64 (x86-64); расширения (MMX), (SSE), (SSE2), (SSE3), (SSSE3), (SSE4.1), (SSE4.2), (SSE4a), (AMD-V), (AES), (AVX), (AVX2) (AVX512F) , (XOP), (FMA3), SHA |
Число ядер | до 8 (настольные ПК) до 16 (HEDT) до 32 (серверы) |
Разъёмы |
|
Ядра |
|
![image](https://www.wikidata.ru-ru.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEucnUtcnUubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOWpMMk14TDFwbGJsOXRhV055YjJGeVkyaHBkR1ZqZEhWeVpTNXpkbWN2TWpJd2NIZ3RXbVZ1WDIxcFkzSnZZWEpqYUdsMFpXTjBkWEpsTG5OMlp5NXdibWM9LnBuZw==.png)
Разработка велась практически «с нуля». Так, кластерная многопоточность сменилась (одновременной) (simultaneous multithreading). AMD обещает прирост количества выполняемых за такт инструкций на 40 % по сравнению с предшествующей микроархитектурой [англ.].
Чипы на этой микроархитектуре делятся на три группы: две группы торговой марки Ryzen — (Summit Ridge) (настольные процессоры без графических ядер) и (Raven Ridge) (настольные и мобильные процессоры со встроенными графическими ядрами) и одну группу торговой марки EPYC — Naples[англ.] (серверные процессоры).
Описание архитектуры
По словам AMD, основное внимание уделялось увеличению количества операций за такт (IPC, Instructions Per Clock). Переход от микроархитектуры модулей, используемой в Bulldozer, к полноценным ядрам, как ожидалось, поможет увеличить производительность на ядро в операциях с плавающей точкой за счёт большего количества блоков FPU.
Особенности микроархитектуры:
- два потока на ядро (опционально);
- снижение числа ошибок прогнозирования;
- добавлен кэш декодированных микроопераций;
- увеличен размер кэша L1
- увеличение пропускной способности к кэш-памяти;
- оптимизация задержек доступа к кэш-памяти;[]
- по 8 МБ общей кэш-памяти третьего уровня типа "victim" на каждый комплекс из 4 ядер;
- по 512 КБ индивидуальной в 2 раза более быстрой кэш-памяти второго уровня на каждое ядро (включает кэш первого уровня);
- по 64 КБ на инструкции и 32 КБ на данные в индивидуальной в два раза более быстрой кэш-памяти первого уровня на каждое ядро (кэш второго уровня инклюзивен по отношению к кэшу первого уровня);
- два блока (аппаратного ускорения) стандарта шифрования AES.
Универсальная архитектура Zen
Все процессоры архитектуры Zen (Ryzen, Threadripper, EPYC) основываются на избыточных кристаллах Zeppelin коммутируемых с помощью шины Infinity Fabric (работающей на реальной частоте ОЗУ).
Основой кристалла Zeppelin являются 2 блока Сore Complex (CCX) и общий кэш 3-го уровня (L3).
В каждом CCX расположены 4 ядра Zen с общим для всех ядер кэшем третьего уровня, объёмом 8 МБ на комплекс. Кэш третьего уровня по большей части эксклюзивный, в то время как данные кэша первого уровня обязательно присутствуют в кэше второго уровня. Каждое ядро в комплексе может обратиться к ячейкам кэша любого уровня примерно с одной и той же скоростью, однако в рамках CCX имеется некоторое замедление при обращении к дальней 4МБ половине L3 кэша, а доступ к 8 МБ L3 памяти в соседний CCX проходит с в 2 раза более низкой скоростью.
Кристалл с ядрами Zen изготовлен с применением FinFET 14нм технологии () фабрики (GlobalFoundries).
Все настольные процессоры AMD Ryzen 3, Ryzen 5 и Ryzen 7 используют процессорный разъем (AMD AM4), Ryzen Threadripper - процессорный разъем AMD TR4, мобильные процессоры Ryzen - процессорный разъем AMD FP4, серверные EPYC - процессорный разъем SP3r2.
Сравнение
Инженерный образец AMD Zen в сравнении с процессором Intel (Broadwell)-E Core i7-6900K закончил рендеринг в программе для 3D-моделирования Blender на 2 % быстрее при частоте 3,4 ГГц против 3,7 ГГц у Сore i7-6900K.
Список процессоров
На микроархитектуре Zen основаны процессоры трёх групп: (Summit Ridge) (настольные процессоры без графических ядер), (Raven Ridge) (мобильные и настольные процессоры со встроенными графическими ядрами) и Naples (серверные процессоры без графических ядер). Множитель частоты всех моделей процессоров разблокирован, потому все они поддаются разгону.
Серия | Модель | Ядра | Потоки | Штатная частота ЦП | Увеличенная частота ЦП | Кэш 1 уровня | Кэш 2 уровня | Кэш 3 уровня | Процессорный разъем | Оперативная память | PCI-линии | Базовое тепловыделение | Переменное тепловыделение | Дата выхода |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ryzen 3 | 1200 | 4 | 4 | 3,1 ГГц | 3,4 ГГц | 384 Кб | 512 Кб на ядро | 8 Мб | AMD AM4 (PGA) | Двухканальная DDR4-2666 | 24 | 65 Вт | 45-65 Вт | 27 июня 2017 |
1300X | 3,5 ГГц | 3,7 ГГц | ||||||||||||
Ryzen 5 | 1400 | 4 | 8 | 3,2 ГГц | 3,4 ГГц | 11 апреля 2017 | ||||||||
1500X | 3,5 ГГц | 3,7 ГГц | 16 Мб | |||||||||||
1600 | 6 | 12 | 3,2 ГГц | 3,6 ГГц | 576 Кб | |||||||||
1600X | 3,6 ГГц | 4,0 ГГц | 95 Вт | |||||||||||
Ryzen 7 | 1700 | 8 | 16 | 3,0 ГГц | 3,7 ГГц | 768 Кб | 65 Вт | 2 марта 2017 | ||||||
1700X | 3,4 ГГц | 3,8 ГГц | 95 Вт | |||||||||||
1800X | 3,6 ГГц | 4,0 ГГц | ||||||||||||
Ryzen Threadripper | 1900X | 3,8 ГГц | 4,2 ГГц | AMD TR4 (LGA) | Четырёхканальная DDR4-2666 | 64 | 180 Вт | 10 августа 2017 | ||||||
1920X | 12 | 24 | 3,5 ГГц | 4,1 ГГц | 1,125 Мб | 32 Мб | ||||||||
1950X | 16 | 32 | 3,4 ГГц | 3,9 ГГц | 1,5 Мб | 31 августа 2017 |
Серия | Модель | Ядра | Потоки | Штатная частота ЦП | Увеличенная частота ЦП | Кэш 1 уровня | Кэш 2 уровня | Кэш 3 уровня | Графика | Частота графики | Процессорный разъем | Базовое тепловыделение | Переменное тепловыделение | Дата выхода |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ryzen 7 | 2700U | 4 | 8 | 2,2 ГГц | 3,8 ГГц | 384 Кб (96 Кб на ядро) | 2 Мб (512 Кб на ядро) | 4 Мб (4 Мб на комплекс ядер) | Vega 10 | 1,3 ГГц | AMD FP5 (BGA) | 15 Вт | 12-15 Вт | 26 октября 2018 |
Ryzen 5 | 2500U | 2,0 ГГц | 3,4 ГГц | Vega 8 | 1,1 ГГц | |||||||||
Ryzen 3 | 2300U | 4 | Vega 6 | 8 января 2018 | ||||||||||
2200U | 2 | 2,5 ГГц | 192 Кб (96 Кб на ядро) | 1 Мб (512 Кб на ядро) | Vega 3 | 1,0 ГГц |
Серия | Модель | Ядра | Потоки | Штатная частота ЦП | Увеличенная частота ЦП | Кэш 1 уровня | Кэш 2 уровня | Кэш 3 уровня | Графика | Частота графики | Процессорный разъем | Базовое тепловыделение | Переменное тепловыделение | Дата выхода |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ryzen 5 | 2400G | 4 | 8 | 3,6 ГГц | 3,9 ГГц | 2 Мб | 4 Мб | Vega 11 | 1,25ГГц | AMD AM4 (PGA) | 65 Вт | 45-65 Вт | 12 февраля 2018 | |
Ryzen 3 | 2200G | 4 | 4 | 3,5 ГГц | 3,7 ГГц | Vega 8 | 1,1 ГГц | |||||||
Athlon | 3050G | 2 | 4 | 3,4 ГГц | Vega 3 | |||||||||
Athlon | 3000G | 2 | 4 | 3,5 ГГц | Vega 3 | |||||||||
Athlon | 240GE | 2 | 4 | 3,5 ГГц | 1Мб | Vega 3 | 1,0 ГГц | 35Вт | ||||||
Athlon | 220GE | 2 | 4 | 3,4 ГГц | Vega 3 | |||||||||
Athlon | 200GE PRO | 2 | 4 | 3,2 ГГц | Vega 3 | |||||||||
Athlon | 200GE | 2 | 4 | 3,2 ГГц | Vega 3 |
Серверные процессоры на базе Zen имеют кодовое название Naples и были представлены в июне 2017 года как Epyc 7000, с количеством ядер от 8 до 32. Большинство из них поддерживает двухпроцессорные системы, остальные (7xxxP) могут использоваться только в однопроцессорных серверах. Используют LGA-сокет (Socket SP3r2).
См. также
- предшествующая микроархитектура [англ.] (применены в (APU) семейства [англ.])
- (Список микропроцессоров AMD)
Примечания
- Устройства исполнения имеют ширину 128 бит ([1] от 17 марта 2017 на Wayback Machine: " FP side there are four pipes .. combined 128-bit FMAC instructions. These cannot be combined for one 256-bit AVX2"), при исполнении 256-битных инструкций возможно увеличение латентности
- AMD 7th Gen Bristol Ridge and AM4 Analysis: Up to A12-9800, B350/A320 Chipset, OEMs first, PIBs Later . Дата обращения: 4 декабря 2017. 7 августа 2017 года.
- AMD hints at high-performance Zen x86 architecture . Дата обращения: 16 августа 2016. 2 апреля 2015 года.
- AMD Ryzen (АМД «Райзен»): характеристики процессоров, цена, обзор производительности . m-pc.net. Дата обращения: 7 марта 2017. 8 марта 2017 года.
- AMD Announces Zen, 40% IPC Improvement Over Excavator - Coming In 2016 (англ.) (7 мая 2015). Дата обращения: 16 августа 2016. 5 июня 2016 года.
- Weekend tech reading: AMD 'Zen' and their return to high-end CPUs, tracking Windows pirates (англ.). Дата обращения: 16 августа 2016. 11 мая 2015 года.
- AMD: ‘Bulldozer’ was not a game-changer, but next-gen ‘Zen’ will be (англ.) (11 сентября 2014). Дата обращения: 16 августа 2016. 4 июня 2016 года.
- Software Optimization Guide for AMD Family 17h Processors от 12 июля 2017 на Wayback Machine / AMD, June 2017
- "AMD Zen Microarchitecture: Dual Schedulers, Micro-Op Cache and Memory Hierarchy Revealed". 17 декабря 2019. Дата обращения: 26 августа 2017.
- https://www.anandtech.com/show/10578/amd-zen-microarchitecture-dual-schedulers-micro-op-cache-memory-hierarchy-revealed/2 от 17 декабря 2019 на Wayback Machine "The L1 data cache is both double in size ... compared to Bulldozer"
- https://www.anandtech.com/show/10578/amd-zen-microarchitecture-dual-schedulers-micro-op-cache-memory-hierarchy-revealed/2 от 17 декабря 2019 на Wayback Machine "AMD’s big headline number overall is that Zen will offer up to 5x cache bandwidth to a core over previous designs."
- https://www.anandtech.com/show/10578/amd-zen-microarchitecture-dual-schedulers-micro-op-cache-memory-hierarchy-revealed от 10 января 2020 на Wayback Machine "AMD is also stating that the load/stores will have lower latency within the caches"
- "AMD Zen Microarchiture Part 2: Extracting Instruction-Level Parallelism". 17 марта 2017. Дата обращения: 26 августа 2017.
- процессоры AMD архитектуры Zen 1 строятся из этих блоков CCХ . Дата обращения: 8 ноября 2019. 8 ноября 2019 года.
- Infinity Fabric (IF) - AMD . Дата обращения: 8 ноября 2019. 12 декабря 2019 года.
- AMD's Ryzen Cache Analyzed - Improvements; Improveable; CCX Compromises | TechPowerUp . Дата обращения: 11 августа 2018. 11 апреля 2019 года.
- The Core Complex, Caches, and Fabric - The AMD Zen and Ryzen 7 Review: A Deep Dive on 1800X, 1700X and 1700 . Дата обращения: 11 августа 2018. 5 декабря 2018 года.
- В 2018 году AMD перейдет на техпроцесс 12-нм LP - Hardwareluxx Russia . Дата обращения: 10 декабря 2019. 10 декабря 2019 года.
- https://fuse.wikichip.org/news/1177/amds-zen-cpu-complex-cache-and-smu/ от 7 апреля 2019 на Wayback Machine "That configuration consists of 1.4 billion transistors and occupies 44 mm² using GlobalFoundries 14LPP FinFET process."
- Ian Cutress. Unpacking AMD's Zen Benchmark: Is Zen actually 2% Faster than Broadwell? Дата обращения: 24 августа 2016. 24 августа 2016 года.
- "AMD продемонстрировала возможности процессора Ryzen (Zen)". 12 января 2017. Дата обращения: 26 августа 2017.
- AMD Athlon 3000G всё же построен на ядрах Zen первого поколения . 3DNews - Daily Digital Digest. Дата обращения: 30 декабря 2020. 23 августа 2020 года.
- представлены AMD в 2016 г.; в них впервые реализована STAPM (Skin Temperature Aware Power Management) – технология компании AMD, которая используется в процессорах, рассчитанных на применение в компактных устройствах, таких как ноутбуки или портативные игровые консоли. В них размещается несколько дополнительных термодатчики, которые считывают текущую температуру в разных частях корпуса и отправляют ее процессору. В случае выхода переданных значений за пределы заранее заданных лимитов процессор автоматически ограничивает собственную мощность и тактовую частоту, что приводит к снижению уровней тепловыделения и производительности. Благодаря этому через некоторое непродолжительное время температура корпуса устройства тоже снижается. [2] от 1 февраля 2024 на Wayback Machine
Ссылки
- Архитектура Zen (рус.)
- Представляем процессоры AMD Ryzen (рус.)
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер