狂升40%對飆i7！AMD Zen架構(gòu)全球首公開

AMD GPU顯卡已經(jīng)進(jìn)入14nm FinFET工藝和“Polaris”(北極星)架構(gòu)時代，并即將迎來更高端、更強(qiáng)大的“Vega”(織女星)，CPU處理器方面的終極大招也即將釋放，這就是萬眾期待的全新架構(gòu)“Zen”。

當(dāng)?shù)貢r間2016年8月17日，AMD在美國舊金山首次公開了Zen架構(gòu)的具體設(shè)計細(xì)節(jié)，并首次公開進(jìn)行了實際性能展示。下邊是快科技為您帶來的獨(dú)家現(xiàn)場一手報道。

AMD總裁兼CEO蘇姿豐博士(Dr. Lisa Su)。

AMD高級副總裁兼CTO Mark Papermaster。

AMD公司目前的業(yè)務(wù)重點(diǎn)可以分為三大領(lǐng)域，包括游戲、沉浸式平臺、數(shù)據(jù)中心，市場價值分別約有150億美元、200億美元、180億美元，而它們無疑都需要有強(qiáng)大的CPU作支持。

AMD CPU歷史上創(chuàng)造過大量輝煌瞬間，比如首次突破1GHz頻率大關(guān)、首個x86 64位架構(gòu)、首個x86雙核處理器、首個APU、首個四核x86 SoC、最快CPU、首個x86游戲主機(jī)SoC。

Zen架構(gòu)則是AMD一次全新的開始，全球眾多團(tuán)隊都參與了研發(fā)，包括北美、中國、印度等等。

它的設(shè)計重點(diǎn)主要有三點(diǎn)：性能(Performance)、吞吐能力(Throughput)、能效(Efficiency)。

性能方面自然是核心架構(gòu)設(shè)計。Zen取得了飛躍式的進(jìn)步，通過增強(qiáng)分支預(yù)測(選擇正確指令)、微指令緩存(高效指令分發(fā))、指令調(diào)度器窗口增強(qiáng)75％、指令分發(fā)寬度和執(zhí)行資源增強(qiáng)50％，這些指令級別的并行設(shè)計，獲得了單線程性能的大幅度提升。

另外，核心、非核心部分的設(shè)計也做到了最佳平衡，因此可靈活運(yùn)用于不同市場領(lǐng)域。

吞吐方面首先是高帶寬、低延遲的預(yù)取和緩存系統(tǒng)，包括大幅度增強(qiáng)的預(yù)取器、8MB共享三級緩存(16-way)、更大的一體化指令和數(shù)據(jù)二級緩存(每個核心512KB 8-way)、獨(dú)立的低延遲64KB一級指令緩存(4-way)和32KB一級數(shù)據(jù)緩存(8-way)，單個核心的緩存帶寬提升了最多5倍。

同時，Zen架構(gòu)依然擁有AMD HyperTransport總線技術(shù)，用于內(nèi)部核心互連，并做了進(jìn)一步增強(qiáng)和優(yōu)化。

順帶一提，AMD APU未來也會使用Zen架構(gòu)，而且擁有三級緩存。

Zen架構(gòu)正式支持同步多線程技術(shù)(SMT)，每個物理核心支持兩個邏輯線程，而且對于系統(tǒng)、軟件來說都可以作為獨(dú)立的核心使用，并且與單線程有良好的協(xié)作，兩種模式下都能獲得更多執(zhí)行資源。

對于SMT的效果，AMD表示十分滿意。

能效方面，一是制造工藝的配合，Zen全線使用GlobalFoundries 14nm FinFET，相比于上代28nm可以大大降低功耗、提升頻率，而且從客戶端到企業(yè)級產(chǎn)品都能應(yīng)付自如。GlobalFoundries是AMD的主要代工合作伙伴。

然后在架構(gòu)設(shè)計方面，Zen擁有全方位的時鐘門控、回寫模式一級緩存、大容量微指令緩存、堆棧引擎。

這一系列設(shè)計綜合的結(jié)果，就是Zen架構(gòu)處理器可以在與“Excavator”(挖掘機(jī))架構(gòu)同樣的能耗、頻率之下，取得超過40％的指令執(zhí)行效率提升(IPC)。

并且，Zen還只是個開始，AMD已經(jīng)在設(shè)計下一代增強(qiáng)版的“Zen+”，未來五年的AMD處理器都將以Zen這個宏觀架構(gòu)為基礎(chǔ)去發(fā)展。