Amd zen, нові деталі вдосконалення архітектури

Минулого вівторка AMD виступила з презентацією, щоб детальніше розповісти про свою нову архітектуру ядра x86 AMD Zen та більш конкретно розповіла про те, як було досягнуто величезного поліпшення IPC на 40% порівняно з сердечниками екскаватора.

Технічні деталі мікроархітектури AMD Zen

AMD Zen відзначає розрив модульним дизайном, випущеним разом з Bulldozer, щоб повернутися до більш традиційного підходу з повними ядрами, основні вдосконалення Zen орієнтуються на три основні сфери:

• Продуктивність самого двигуна з абсолютно новим прогнозом стрибків, введенням мікро-операційного кешу та набагато більшим вікном інструкцій, ніж це було у попередників.

• Удосконалення системи кешу: попереднє вилучення та нова ієрархія кешу з 8MB даних кешу L3 та інструкціями з метою підтримки високої продуктивності двигуна.

• Ефективність: AMD Zen розроблений за допомогою передової технології 14-нм FinFET та безлічі технологій проектування енергозбереження, які дозволяють їй забезпечити набагато більшу продуктивність на ватт, спожиту, ніж попередні покоління.

Мікроархітектура Дзен організована в одиниці, що називаються CPU-Complex (CCX), які містять усього чотири ядра та 8 Мб кешу L3. Новий підхід, дуже схожий на той, який прийняв Intel, в якому їх ядра поділяють кеш L3 і жоден інший елемент не може бути повністю незалежним. Дзен отримує великі вдосконалення у всіх елементах, що входять до складу обчислювального ядра, щоб досягти значного покращення показників.

Наступне вдосконалення виявлено в системі кешу з ієрархією, дуже подібною до тієї, що була присутня в процесорах Phenom, кеш L3, що ділиться на кожен набір з чотирьох ядер, як ми вже коментували раніше. З іншого боку, кожне ядро ​​має власні кеші L1 і L2, вони значно покращуються порівняно з тими, які використовуються в бульдозері. Кеш L1 тепер знову відновлюється, і SRAM робить його швидшим, а також L2.

Ще одне з великих вдосконалень в Zen - це впровадження технології SMT, дуже схожої на HyperThreading від Intel, яка дозволяє кожному ядру обробляти дві нитки даних для підвищення продуктивності в багатопотокових додатках.

Ми продовжуємо вдосконалення енергоефективності завдяки великим успіхам, внесеним у дизайн мікроархітектури, а також виробничому процесу на 14 нм FinFET, що є великим кроком вперед порівняно з 32 нм SOI бульдозера та Piledriver. Компоненти Zen мають більшу здатність регулювати свої робочі частоти, а нова система кешу набагато ефективніша з використанням енергії. Нарешті ми говоримо про інструкції, реалізовані в AMD Zen, нова мікроархітектура підтримує весь набір ISA, який Включає VX, AVX2, BMI1, BMI2, AES, RDRAND, sMEP, SHA1 / SHA256, ADX, CFLUSHopt, XSAVEC / XSAVES / XRSTORS та SMAP. Крім того, додаються ексклюзивні інструкції AMD, такі як CLzero та Coalescing.