Amd zen, nové podrobnosti o vylepšení architektury

Minulé úterý AMD předvedla prezentaci, aby poskytla více podrobností o své nové základní architektuře x86 AMD Zen a konkrétně hovořila o tom, jak bylo ve srovnání s jádry rypadla dosaženo výrazného zlepšení IPC o 40%.

Technické podrobnosti mikroarchitektury AMD Zen

AMD Zen představuje přestávku s modulárním designem vydaným s Bulldozerem, aby se vrátil k tradičnímu přístupu s plnými jádry, hlavní vylepšení Zen se zaměřuje na tři základní oblasti:

• Výkon samotného motoru se zcela novou predikcí skoků, zavedení mikrooptické mezipaměti a mnohem širší okno instrukcí, než jaké existovaly v předchůdcích.

• Vylepšení v systému mezipaměti: předběžný načtení a nová hierarchie mezipaměti s 8 MB dat L3 a instrukcemi s cílem udržet vysoký výkon motoru.

• Efektivita: AMD Zen je vyvinut s pokročilou technologií 14nm FinFET a řadou architektonicky úsporných návrhových technik, které umožňují dosáhnout mnohem vyššího výkonu na watt spotřebovaného než předchozí generace.

Mikroarchitektura Zen je organizována do jednotek zvaných CPU-Complex (CCX), které obsahují celkem čtyři jádra a 8 MB mezipaměti L3. Nový přístup velmi podobný přístupu přijatému společností Intel, ve kterém jeho jádra sdílejí mezipaměť L3 a žádný jiný prvek není zcela nezávislý. Zen přijímá velká vylepšení ve všech prvcích, které jsou součástí výpočetního jádra, aby bylo dosaženo velkého zlepšení výkonu.

Následující vylepšení se nachází v systému mezipaměti s hierarchií velmi podobnou hierarchii, která byla přítomna v procesorech Phenom, s mezipamětí L3 sdílenou každou sadou čtyř jader, jak jsme již dříve komentovali. Na druhé straně má každé jádro vlastní mezipaměti L1 a L2, které jsou ve srovnání s těmi používanými v Bulldozeru výrazně vylepšeny. Mezipaměť L1 se nyní znovu zapisuje a SRAM ji zrychluje i L2.

Dalším velkým vylepšením v Zen je zavedení technologie SMT, velmi podobné technologii HyperThreading společnosti Intel, která umožňuje každému jádru zpracovat dva podprocesy dat a zlepšit tak výkon v aplikacích s více vlákny.

Pokračujeme ve zlepšování energetické účinnosti díky velkým pokrokům implementovaným v návrhu mikroarchitektury a výrobnímu procesu při 14 nm FinFET, což je velký krok vpřed ve srovnání s 32 nm SOI Bulldozer a Piledriver. Komponenty Zen mají větší kapacitu pro přizpůsobení svých provozních frekvencí a nový systém mezipaměti je s využitím energie mnohem efektivnější. Nakonec mluvíme o instrukcích implementovaných v AMD Zen, nová mikroarchitektura podporuje celou sadu ISA, která Zahrnuje VX, AVX2, BMI1, BMI2, AES, RDRAND, sMEP, SHA1 / SHA256, ADX, CFLUSHopt, XSAVEC / XSAVES / XRSTORS a SMAP. Navíc jsou přidány exkluzivní AMD instrukce jako CLzero a Coalescing.