Anmeldelse: AMD Ryzen 7 1800X (14nm Zen)

Introduktion af Zen

March 2, 2017, er en vigtig dag for pc-industrien. Det markerer genopkomsten af ​​AMD som producent af højtydende CPU'er. Denne renæssance er ned til en processor, som du har hørt meget om under febril rygter og aktivitet i de foregående uger. Den processor er Ryzen.

En sådan åbningserklæring er ikke hyperbolt. Intel har gennem sin fremragende Core-mikroarkitektur haft næsten uhindret adgang til premium desktop og lukrative arbejdsstationer og serverrum i mere end et halvt årti. Når din hukommelse er tilstrækkelig lang nok, har AMD sandsynligvis gennem en mangel på fokus og derfor dårlige arkitekturer oplevet sin præstationsparitet og markedsandelen decimeret. Dette forblev status quo ved årsskiftet.

Ryzen er forbrugermærket givet til den første Zen-baserede mikroprocessor. Andre relaterede processorer vil følge, som f.eks. Napoli til arbejdsstationen og endnu ikke navngivet tilbud til laptops og fanless computere. AMD satse på en stor del af huset, hvor Zen kunne stand-to-toe med Intels nuværende og kommende CPU-arkitekturer i hver plads, så det er simpelthen nødt til at lykkes for at give AMD den tiltrængte platform, hvorpå det kan bringe forbedrede iterationer af Zen i de kommende år. Zen, eller Ryzen, er derfor en forståeligt stor aftale.

Hjernerne bag Ryzen

Vi vil først fokusere på arkitekturen bag Ryzen. Det er vigtigt at gøre det, fordi dette "clean-sheet" -design vil eksistere i en eller anden form i en årrække. AMD håber Zen vil gøre for det, hvad den imponerende Core-arkitektur har gjort for Intel.


Klik for større billede

Der er meget god grund til et ground-up-design, der låner meget lidt fra den foregående generation; den etablerede var ikke så godt nok, og det var ikke den rigtige vej frem for at bruge en betydelig ressource omlægning. Intels kernen var og forbliver hurtigere, mere effektiv, mere elegant og næsten bedre i enhver metrisk, der virkelig betyder noget andet end prisen end Bulldozer / Gravemaskine - arkitekturen hjerner bag kernerne, der bruges af AMD, indtil Zen kom sammen.

AMD siger, at det har brugt den bedste del af fem år og over to millioner engineering man-timer på Zen, og håber, at det vil opfylde de bevægende Intel-målår fra starten. Lad os undersøge, hvor godt AMD har gjort.

Front-end: Branch Prediction

Fra starten af ​​kernemotoren er grenforudsigelsesenheden (BPU) altid et nøgleområde for en CPU-arkitekt. Brug af tid og ressource i dette afsnit forbedrer processorens evne til at strømline strømmen af ​​instruktioner, der går ind i hentnings-, afkode- og afsendelsesområderne, der er karakteriseret ved at flytte ned på højre side af nedenstående grafik.

Enhver boder i dette område hæmmer en processors evne til at køre effektivt - rørledningen skal spolas ud - og AMD har taget en række trin for at forbedre den fra den foregående generation. BPU skal gætte hvilken vej en gren sandsynligvis vil gå, så AMD har implementeret en selvuddannelsesperceptronalgoritme, der tildeler et sæt vægte baseret på branchens resultat. Kort sagt lægger chippen i forvejen instruktioner baseret på den seneste opførsel og optimerer strømmen gennem processoren. Dette er faktisk mere præcis spekulation muliggjort gennem maskine læring. Zen har også forbedret forudsigelse ved at øge kapaciteten og størrelsen af ​​grenmålbufferen, som kan betragtes som en pulje af cache.

Handling er, hvad AMD kalder Smart Prefetch, hvor Zen har gjort vigtige forbedringer i, hvordan det identificerer datastrømme, fremskridt og regionalitet af data. Hvad dette betyder i praksis er, at krævede data kan læses hurtigere i chipets store caches end tidligere.

Per-kerne forbedringer og SMT

Den hellige gral af moderne CPU-arkitektur er at fundamentalt øge IPC'en (instruktioner pr. Ur), mens det for at få det i en bred vifte af miljøer at sikre, at den også er energieffektiv. Disse mål ser ud til at være gensidigt eksklusive ved første øjekast - mere gennemstrømning og ydeevne uden at skubbe meget mere strøm gennem det - men AMD har fundet vej gennem moderne forbedringer af kernen, cacherne og strømmen. Lad os først fokusere på præstationssiden.

Zen kan hente og afkode fire instruktioner pr. Cyklus. Intelligent design dikterer, at det samme arbejde ikke gøres igen - for eksempel afkodning og afsendelse af de samme instruktioner igen og igen som det var tilfældet med Bulldozer. Det er her, hvor den nye op-cache kommer ind. Det er i stand til at gemme otte instruktioner, under flyvning og skubbe seks (Bulldozer havde fire) til mikro-op køen og derefter ud til forsendelsesenheden. Den relativt enkle tilføjelse af en buffer, som Intel har implementeret i nyere design, gør det muligt for Zen at holde en højere gennemputseffektivitet.

AMD tager tydeligt en anden tilgang til tidligere generationer. Mike Clark, hovedingeniør for Zen-kerne, sagde, at et primært mål var at have en afbalanceret arkitektur, fjerne de flaskehalse, der syntes du ved hvor. AMD identificerede, at bredere er bedre for Zen i denne sammenhæng, og dermed øge registerfilerne, planlægge og omorganisere balancen mellem aritmetiske logiske enheder (ALU'er) og adressegenereringsenheder (AGU'er) fra to til en 4: 2-kombination. Det antages, at begrænset ALU-gennemstrømning bidrager tungt til Bulldozer's manglende evne til at presse mere ud af designet.

Kilde

Giv en kommentar

Dette websted bruger Akismet til at reducere spam. Lær, hvordan dine kommentardata behandles.