Архитектура AMD Zen 5: кардинальная модернизация, закладывающая основу для будущих архитектур процессоров Ryzen.

Архитектура AMD Zen 5: кардинальная модернизация, закладывающая основу для будущих архитектур процессоров Ryzen.

Как опытный энтузиаст технологий с опытом работы в играх и технологиях памяти, я очень рад видеть прогресс, которого добилась AMD благодаря предстоящей поддержке DDR5 для процессоров Zen 5. Внимательно следя за тенденциями отрасли, я вспоминаю ажиотаж вокруг демонстрации G.Skill DDR5-10600 на выставке Computex в прошлом году. Это был заманчивый взгляд на будущее высокоскоростной памяти.

Месяц назад на выставке Computex компания AMD представила нам предстоящие процессоры Ryzen для настольных компьютеров и ноутбуков на базе архитектуры Zen 5. Однако во время недавнего предварительного мероприятия AMD в Лос-Анджелесе нам предоставили подробную информацию об этой новой технологии. Хотя еще слишком рано говорить о том, насколько мощными будут эти чипы, теперь мы лучше понимаем, что делает Zen 5 уникальным. Прошедшую неделю я изучал все о последних инновациях Ryzen на мероприятии в Лос-Анджелесе.

Благодаря улучшенному кешу, большей пропускной способности и расширенному окну выполнения мы кормим зверя.

Давайте рассмотрим ключевые моменты объявления AMD на выставке Computex 2024, прежде чем углубляться. В начале июля AMD планировала выпустить процессоры Ryzen серии 9000 для настольных ПК на базе Zen 5 и мобильные APU Ryzen AI 300, о чем д-р Лиза Су рассказала во время своего основного выступления. Хотя она представила обзор, подходящий для широкой аудитории, конкретных архитектурных деталей было мало.

Компьютеры серии Ryzen 9000, называемые в разработке «Granite Ridge», имеют физическое сходство со своими предшественниками серии Ryzen 7000, несмотря на архитектурные усовершенствования.

Core Complex Dies (CCD) в этих процессорах состоит из восьми ядер, подключенных к общему кэшу L3 объемом 32 МБ. Модели Ryzen 9 9950X и 9900X оснащены двумя такими ПЗС-матрицами, тогда как для Ryzen 7 9700X и Ryzen 5 9600X требуется только одна. Каждый чип включает в себя отдельный кристалл ввода/вывода, идентичный кристаллу конструкции Zen 4.

В Granite Ridge у нас есть графический процессор RDNA2 с двумя интегрированными вычислительными блоками. Центральные процессоры (ЦП) для этого графического процессора изготовлены с использованием передовой технологии N4 TSMC. Напротив, кристалл ввода/вывода (I/O) изготавливается по технологии N6 компании TSMC.

Как страстный фанат технологий, я не могу не восхищаться новыми мобильными APU Strix Point! В отличие от большинства процессоров, эти плохие парни могут похвастаться монолитными кристаллами — и позвольте мне сказать вам, что они немаленькие. Благодаря бейджу серии Ryzen AI 300 становится ясно, что искусственному интеллекту (ИИ) уделяется большое внимание. Пока что у нас есть две модели, которые радуют нас своим присутствием: Ryzen AI 9 HX 370 и Ryzen AI 9 365.

Модель Ryzen AI 9 HX 370 оснащена графикой Radeon 890M и 16 вычислительными блоками (CU). Напротив, Ryzen AI 9 365 может похвастаться графикой Radeon 880M и 12 CU. AMD продемонстрировала ноутбуки с графикой 890M, которым удалось запустить Cyberpunk 2077 с разрешением 1080p и частотой кадров, превышающей 55 кадров в секунду, но только при использовании технологии FidelityFX Super Разрешение (FSR) и технологии AMD Radeon Anti-Lag.

Высокопроизводительные ноутбуки будут оснащены процессорами Ryzen 9 из-за их мощности. Ожидается, что модели Ryzen 7 и Ryzen 5 также будут выпущены ближе к концу года.

Как поклонник технологий AMD, я в восторге от Strix Point и ее инновационного подхода к архитектуре процессора. В отличие от гибридных ядер Intel P и E, ядра AMD Zen 5c на самом деле представляют собой уменьшенные версии более производительных ядер Zen 5. Разница заключается в размере кэша L3 и тактовой частоте. Уменьшив эти функции, AMD смогла сэкономить место на кристалле, которое затем выделила для улучшения других компонентов, таких как нейронный процессор (NPU) и графический процессор (GPU).

Архитектура AMD Zen 5

Архитектура AMD Zen 5: кардинальная модернизация, закладывающая основу для будущих архитектур процессоров Ryzen.

Архитектура AMD Zen 5: кардинальная модернизация, закладывающая основу для будущих архитектур процессоров Ryzen.

Архитектура AMD Zen 5: кардинальная модернизация, закладывающая основу для будущих архитектур процессоров Ryzen.

Как страстный геймер и страстный поклонник последних технологических достижений AMD, я могу сказать вам, что AMD определила четыре основных аспекта, в которых они внесли значительные улучшения в будущую архитектуру Zen 5. Эти области:

Как заядлый энтузиаст технологий, я в восторге от предстоящего изменения дизайна интерфейса для процессоров следующего поколения. Эта модернизация приносит значительные успехи в прогнозировании ветвлений — важнейшем аспекте архитектуры x86, который AMD метко назвала «кормлением зверя».

Архитектура AMD Zen 5: кардинальная модернизация, закладывающая основу для будущих архитектур процессоров Ryzen.

Архитектура AMD Zen 5: кардинальная модернизация, закладывающая основу для будущих архитектур процессоров Ryzen.

Архитектура AMD Zen 5: кардинальная модернизация, закладывающая основу для будущих архитектур процессоров Ryzen.

Архитектура AMD Zen 5: кардинальная модернизация, закладывающая основу для будущих архитектур процессоров Ryzen.

Поскольку расширенные прогнозы и указания проходят через более широкий конвейер AMD, было важно усовершенствовать механизм диспетчеризации и выполнения инструкций. Этот движок теперь может похвастаться способностью выдавать и удалять восемь инструкций за цикл по сравнению с шестью в Zen 4. По мере обработки большего количества инструкций эффективное планирование становится решающим. Чтобы удовлетворить эту потребность, AMD обновила свой планировщик ALU, сделав его более унифицированным, чем в Zen 4. Буфер очереди/переупорядочения Zen 5 был расширен на 40 %, увеличившись с 320 операций Zen 4 до 448 инструкций. , расширяя возможности ЦП для выполнения инструкций вне порядка. Количество арифметико-логических единиц (ALU) также было увеличено с четырех до шести в Zen 4.

Проще говоря, увеличение размера кэша данных L1 процессора с 32 КБ до 48 КБ (на 50 %) в Zen 4 приносит заметное улучшение, обеспечивая большую пропускную способность без увеличения задержки, что является распространенным недостатком кэшей большего размера. Инженерам AMD удалось это сделать. Кэш L1D теперь обрабатывает четыре загрузки за цикл и удобен для обработки 512-битных загрузок. Кроме того, полоса пропускания от L1 до L2 была увеличена вдвое, а алгоритмы предварительной выборки подверглись тонкой настройке.

Последние усовершенствования Zen 5 сосредоточены на модулях вычислений с плавающей запятой и векторных вычислениях, что делает его совместимым с родным AVX-512. В отличие от Zen 4, которому это удалось за счет двойной подкачки 256-битных регистров, AMD утверждает, что процессоры Zen 5 будут работать с AVX-512 без какого-либо снижения частоты. ASUS Strix также полностью поддерживает AVX-512, что создает проблемы с охлаждением ноутбука и энергопотреблением. Однако AMD по-прежнему предоставляет возможность использования двух наборов 256-битных регистров в зависимости от конфигурации. Примечательно, что многие хорошие предварительные тесты AMD используют весь потенциал AVX-512. Машинное обучение — еще одна область, которая выиграет от инструкций AVX-512.

Производительность AMD Zen 5

Архитектура AMD Zen 5: кардинальная модернизация, закладывающая основу для будущих архитектур процессоров Ryzen.

Архитектура AMD Zen 5: кардинальная модернизация, закладывающая основу для будущих архитектур процессоров Ryzen.

Архитектура AMD Zen 5: кардинальная модернизация, закладывающая основу для будущих архитектур процессоров Ryzen.

Как человек, который много лет следит за технологической индустрией и видел мою долю обновлений процессоров, я должен признать, что новая линейка AMD Zen 5 и Granite Ridge действительно привлекла мое внимание. Судя по предоставленной информации, кажется, что AMD добилась значительных успехов в улучшении как внешнего интерфейса, так и исполнительных блоков своих процессоров.

Благодаря более низкому TDP (расчетная тепловая мощность) у пользователей появляется больше возможностей для Precision Boost Overdrive с точки зрения оптимизации производительности. Это особенно важно для 9700X, поскольку AMD оценивает потенциальное увеличение производительности до 15%. Пользователи могут добиться еще лучших результатов, используя оптимизатор кривых и новый инструмент Curve Shaper. Curve Shaper позволяет пользователям корректировать кривые напряжения для достижения максимальной производительности.

Архитектура AMD Zen 5: кардинальная модернизация, закладывающая основу для будущих архитектур процессоров Ryzen.

Архитектура AMD Zen 5: кардинальная модернизация, закладывающая основу для будущих архитектур процессоров Ryzen.

Никаких процессоров, температуры и разгона оперативной памяти

Интригующим отсутствием в процессорах серии Ryzen 9000 является отсутствие встроенного нейронного процессора (NPU). Вы можете задаться вопросом, почему? Я задал этот вопрос корпоративному сотруднику AMD и архитектору дзен Майку Кларку, и его ответ был поучительным. Добавление NPU не считалось необходимым, поскольку большинство систем Ryzen 9000 будут включать в себя дискретные графические процессоры, которые уже являются мощными процессорами искусственного интеллекта. Кроме того, Granite Ridge оснащен набором инструкций AVX512-VNNI (инструкции векторной нейронной сети). На основании этой оценки AMD пришла к выводу, что капитальный ремонт кристалла ввода-вывода не является необходимым. Только время покажет, было ли это дизайнерское решение мудрым.

Как заядлый геймер, я очень рад услышать, что предстоящие чипы серии Ryzen 9000, по слухам, добились значительных успехов в управлении температурным режимом. Благодаря увеличению теплового сопротивления на 15% эти новые чипы обещают среднее снижение температуры примерно на 7 градусов Цельсия при том же энергопотреблении (TDP). Это фантастическая новость для нас, геймеров, поскольку известно, что процессоры Ryzen серии 7000 сильно нагреваются. Благодаря этому улучшению мы можем ожидать, что чипы серии 9000 будут поддерживать более высокие тактовые частоты, не подвергаясь тепловому дросселированию, даже при использовании далеко не идеальных решений охлаждения.

Интригующим аспектом является возможность повышать тактовую частоту памяти в реальном времени посредством разгона памяти по требованию. С Ryzen Master вы можете увеличить скорость памяти для повышения производительности в играх, но уменьшить ее при регулярном использовании.

Архитектура AMD Zen 5: кардинальная модернизация, закладывающая основу для будущих архитектур процессоров Ryzen.

Память DDR5 теперь официально поддерживает более высокую скорость до 5600 МТ/с, но также может обрабатывать профили EXPO со скоростью 8000 МТ/с. На выставке Computex компания G.Skill продемонстрировала систему Ryzen 5 8500G с памятью DDR5-10600, и AMD полагает, что Granite Ridge способна работать на еще более высоких скоростях. Однако DDR5-11000 может оказаться недосягаемой без экстремального охлаждения. AMD предполагает, что оптимальный диапазон для Zen 5 лежит между 6000 и 6400 МТ/с с точки зрения совместимости, доступности и производительности.

Поскольку скорость памяти DDR5 растет впечатляющими темпами, будет интересно выяснить, станет ли память, работающая со скоростью 8000 МТ/с или выше, полезной для игр. Поскольку более высокие частоты в конечном итоге обеспечивают достаточную скорость, чтобы перевесить недостаток задержки при использовании режима 1:2 на контроллере памяти, мне очень хочется выяснить это посредством тестирования.

Материнские платы AMD Zen 5

У нас была возможность внимательно изучить детали будущих чипсетов 800-й серии. Хотя новаторских инноваций не так много, включение обязательного USB 4 в материнские платы X870E и X870 является долгожданным дополнением. Однако разочаровывает тот факт, что только материнские платы B840 начального уровня поддерживают PCIe 3.0. Это может вызвать проблемы совместимости с будущими видеокартами, использующими интерфейсы x4 или x8.

Архитектура AMD Zen 5: кардинальная модернизация, закладывающая основу для будущих архитектур процессоров Ryzen.

AMD X3D и будущий Zen

Мне было интересно узнать о разнице в игровой производительности между AMD Ryzen 7 9700X и более новым Ryzen 7800X3D. Итак, я обратился к AMD за некоторой информацией. Представитель пояснил, что в целом Ryzen 7 9700X может обеспечить в среднем немного лучшую частоту кадров. Однако они подчеркнули, что игры, которые сильно полагаются на кэш, будут склоняться к Ryzen 7800X3D из-за его передовой технологии 3D V-Cache.

В связанных новостях AMD подчеркнула, что AMD Ryzen 7 5800X3D в среднем примерно на 13% медленнее, чем AMD Ryzen 9 5700X. Это может убедить некоторых геймеров AM4 рассмотреть возможность обновления, особенно если они не решаются переходить на AM5. Однако те, кто стоит настороже, должны иметь в виду, что выпуск чипов AMD Ryzen 9000X3D неизбежен. AMD стремится бросить вызов Intel и ее будущим процессорам Arrow Lake, выпуск которых запланирован на конец этого года, представив эти новые чипы на рынке. AMD отказалась комментировать особенности чипов 9000X3D, но подтвердила, что они находятся в разработке.

Это пьедестал, на котором мы построим следующие несколько поколений дзен

AMD построила Zen 5 в качестве базовой архитектуры, сосредоточив внимание на улучшениях внешнего интерфейса для поддержания оптимальной производительности, что AMD назвала «кормлением зверя». Хотя AMD не может раскрывать информацию о будущих архитектурах, интересно подумать, сможет ли Zen 6 опираться на эту основу и поддерживать больше ядер.

Как геймер, я понимаю, что AMD держит ключ к выявлению потенциальных улучшений производительности своего оборудования. В их обязанности входит выявление любых узких мест и изучение возможностей для улучшения. Однако я должен признать, что мои ожидания не высоки в отношении революционных достижений в области межпоколенческих инструкций за такт (IPC) x86. Учитывая прошлые проблемы в этой области и замедление действия закона Мура, это кажется непростой задачей.

AMD с оптимизмом смотрит на предстоящий выпуск своих новых продуктов, и нам не придется долго ждать, чтобы узнать, обоснована ли их уверенность. Выпуск процессоров серии Ryzen 9000 запланирован на 31 июля. Что касается ноутбуков серии Ryzen AI 300, их запуск ожидается в ближайшее время, но точные сроки могут варьироваться в зависимости от каждого производителя оригинального оборудования (OEM).

Смотрите также

2024-07-15 16:18