Amd zen, nové podrobnosti o vylepšení architektúry

Minulý utorok predniesla AMD prezentáciu, aby poskytla viac podrobností o svojej novej základnej architektúre jadra x86 AMD Zen a konkrétnejšie hovorila o tom, ako sa dosiahlo obrovské zlepšenie IPC o 40% v porovnaní s jadrom rýpadla.

Technické podrobnosti mikroarchitektúry AMD Zen

AMD Zen predstavuje prelom v modulárnom dizajne vydanom spoločnosťou Bulldozer, aby sa vrátil k tradičnejšiemu prístupu s plným jadrom. Hlavné vylepšenia Zen sa zameriavajú na tri základné oblasti:

• Výkon samotného motora s úplne novou predikciou skokov, zavedením mikrooptickej medzipamäte a oveľa širším oknom inštrukcií, než aké existovali v predchodcoch.

• Vylepšenie v systéme vyrovnávacej pamäte: predbežné načítanie a nová hierarchia vyrovnávacej pamäte s 8 MB údajov a pokynov vyrovnávacej pamäte L3 s cieľom udržať vysoký výkon motora.

• Účinnosť: AMD Zen je vyvinutý s pokročilou technológiou Finnf 14nm a radom techník architektúry šetriacich energiu, ktoré mu umožňujú poskytovať oveľa vyšší výkon na watt spotrebovaný ako predchádzajúce generácie.

Mikroarchitektúra Zen je usporiadaná do jednotiek s názvom CPU-Complex (CCX), ktoré obsahujú celkom štyri jadrá a 8 MB vyrovnávacej pamäte L3. Nový prístup veľmi podobný prístupu prijatému spoločnosťou Intel, v ktorom jeho jadrá zdieľajú vyrovnávaciu pamäť L3 a žiadny iný prvok nie je úplne nezávislý. Zen dostáva veľké zlepšenia vo všetkých prvkoch, ktoré sú súčasťou výpočtového jadra, aby sa dosiahlo veľké zlepšenie výkonu.

Nasledujúce zlepšenie je nájdené v systéme vyrovnávacej pamäte s hierarchiou veľmi podobnou hierarchii, ktorá bola prítomná v procesoroch Phenom, s vyrovnávacou pamäťou L3 zdieľanou každou sadou štyroch jadier, ako sme už uviedli. Na druhej strane, každé jadro má svoje vlastné cache L1 a L2, ktoré sú výrazne vylepšené v porovnaní s tými, ktoré sa používajú v Bulldozer. Vyrovnávacia pamäť L1 sa teraz znova zapisuje a funkcia SRAM je rýchlejšia ako L2.

Ďalším veľkým zlepšením v Zen je zavedenie technológie SMT, veľmi podobné technológii HyperThreading od spoločnosti Intel, ktorá umožňuje každému jadru spracovať dva vlákna údajov, aby sa zlepšil výkon v aplikáciách s viacerými vláknami.

Pokračujeme v zlepšovaní energetickej účinnosti vďaka veľkým pokrokom, ktoré sa dosiahli v návrhu mikroarchitektúry, ako aj výrobnému procesu pri 14 nm FinFET, čo je v porovnaní s 32 nm SOI Bulldozer a Piledriverom veľký krok vpred. Komponenty Zen majú väčšiu kapacitu na prispôsobenie svojich prevádzkových frekvencií a nový systém vyrovnávacej pamäte je s využitím energie omnoho efektívnejší. Nakoniec hovoríme o pokynoch implementovaných v AMD Zen, nová mikroarchitektúra podporuje celý súbor ISA, ktorý Zahŕňa VX, AVX2, BMI1, BMI2, AES, RDRAND, sMEP, SHA1 / SHA256, ADX, CFLUSHopt, XSAVEC / XSAVES / XRSTORS a SMAP. Navyše sú pridané exkluzívne pokyny AMD, ako sú CLzero a Coalescing.