AMD Zen

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
AMD Zen
Specifikace
Kódové značení Zen
Vyrobil GlobalFoundries
Samsung
Spuštění 3. března 2017
Výrobní proces 14 nanometrů
Počet jader 4-16 (desktop)
Frekvence Viz tabulka
Instrukce AMD64, SSE, AVX, AVX2
L1 cache 384 kB - 1,5 MB[1][2]
L2 cache 2 - 8 MB[1][2]
L3 cache 8 - 32 MB[1][2]
GPU ve vybraných modelech (APU)
Patice AM4
Předchůdce AMD Excavator
Nástupce AMD Zen+

AMD Zen je kódové označení mikroarchitektury procesorů společnosti AMD. První procesory Ryzen byly předvedeny na videoherním veletrhu E3 roku 2016 a jejich detaily byly uveřejněny na setkání v době Intel Developer Fóra 2016. První procesory nesou kódové označení Summit Ridge a byly oficiálně vydány na počátku března 2017. V červnu roku 2017 byly vydány serverové procesory Epyc a koncem července byly vydány procesory nižší střední třídy Ryzen 3. Vydání APU (levnějších procesorů) založených na architektuře Zen je očekáváno někdy v druhé polovině roku 2017.

Zen se značně liší od předchozí architektury Bulldozer. Je vyráběn 14nanometrovým výrobním procesem, při stejném výkonu má nižší spotřebu a zvládá více instrukcí za jednotku času. Podobně jako je tomu u procesorů Intel s technologií hyper-threading má každé procesorové jádro dvě vlákna. Díky použití socket AM4 mohou používat paměti DDR4. Zároveň využívají design systém na čipu, takže části pro řízení PCIe, SATA nebo USB jsou přímo na čipu. To zlepšuje rychlost a spotřebu energie, ale zvyšuje složitost a velikost čipů.

V červenci 2017 bylo oznámeno, že v srpnu vyjdou dva high-endové procesory nazvané Ryzen Threadripper (doslova trhač vláken). Dva modely budou mít 12 a 16 jader. Ty podle některých serverů poměrem cena/výkon výrazně překonávají procesory Intel Core i9.[3][4][5]

Architektura[editovat | editovat zdroj]

Podle AMD byl při vývoji Zenu kladen důraz především na zvýšení výkonu jednotlivých jader. Základem je Core Complex (CCX), který se skládá ze čtyř dvouvláknových jader. Procesory s více než čtyřmi jádry mají tyto komplexy propojené technologií Infinity Fabric.[6]. AMD také využívá efektivnější metodu vícevláknových procesorů – simultaneous multithreading – oproti té, kterou využívaly procesory Bulldozer a předchozí – clustered multi-thread.

Za jeden procesorový cyklus může vykonat každé jádro až šest mikrooperací (kombinaci 6 celočíselných mikrooperací nebo 4 s desetinnou čárkou). Vektorový procesor Zenu určený zejména pro výpočetní operace typu AVX a SSE je schopen najednou zpracovat čtyři až osm operací sčítání/odčítání (s desetinnými čísly) a zároveň stejný počet násobení (a/nebo násobení spojené se sčítáním/odčítáním). Vyšší hodnota platí pro jednoduchou přesnost (32-bitů), nižší pro dvojnásobnou přesnost (64-bitů).

Mikroinstrukční cache a další obvody umožňují CPU Zen vnitřně používat instrukce typu RISC, namísto CISC (x86) a také tím zvýšit výkon. Tato technologie byla v procesorech AMD použita již dříve, ale v architektuře Zen byla výrazně posílena.

Predikce skoků byla opět vylepšena, díky čemuž je provádění programů plynulejší a rychlejší.

Procesory Zen využívají mezipaměť ve třech úrovních, tj. L1, L2 a L3. Paměť L1 sahá od 384 KB u Ryzenu 3 po 768 KB u Ryzenu 7. Podobně kapacita paměti L2 se pohybuje od 2 MB po 4 MB. Konečně paměť L3 je 8 MB u Ryzenů 3 a 16 MB u Ryzenů 5 a 7. U procesorů Ryzen Threadripper by pak tato paměť měla být 32 MB.

AMD Zen využívá také provádění mimo původní pořadí (out-of-order execution) a spekulativní provádění instrukcí, což dále zvyšuje jeho výkon.

Celkový výkon[editovat | editovat zdroj]

Testovací čipy dosahují frekvencí 3 GHz (až 3,4 GHz), přičemž dosahují stejného nebo vyššího výkonu než procesor Intel architektury Broadwell-E ve stejné konfiguraci jader a o stejné frekvenci, což znamená, že problém s nízkým počtem instrukcí za jeden cyklus předchozí generace mikroprocesorů byl vyřešen. V porovnání s dřívější architekturou, 16-jádrovým procesorem Piledriver, je 8-jádrový Zen přibližně o třetinu rychlejší.[7][8]

Zatímco jednovláknový výkon architektury Zen od AMD je poněkud nižší než jednovláknový výkon současné architektury Intel, tak vícejádrový výkon je vyšší u procesoru AMD.[9] Přesto má Zen (Ryzen) na jednom CPU jádře o 52 procent vyšší počet instrukcí na 1 GHz taktu než u předchozí generace svých procesorů (AMD Excavator).[10][11] Druhá revize procesorů AMD Ryzen (Pinnacle Ridge) má téměř totožný výkon jako Coffee Lake.

Spotřeba[editovat | editovat zdroj]

Firmě AMD se u připravovaných procesorů, kromě zvýšení počtu instrukcí na 1 GHz taktu, podařilo snížit spotřebu na úroveň srovnatelnou s příslušnými procesory Intel.[7][12][13]

Seznam desktopových procesorů[editovat | editovat zdroj]

Všechny procesory podporují DDR4 paměť až do 2667 MHz; modely AMD Threadripper na čtyřech kanálech, všechny ostatní modely na dvou.

Procesory s označením PRO jsou určené pro firemní počítače. Podle AMD by měly disponovat funkcemi pro šifrování dat a bezpečnost obecně. Dalé také přidávají nové sady instrukcí, které usnadňují práci v administrativě, bezpečnosti a managmentu.[14][15]

Segment Počet jader (vláken) Označení Model Takt procesoru Cache Vydáno Tepelný výkon
Klidový Turbo L1 L2 L3
Vyšší třída 16 (32) AMD Threadripper 1950X 3,4 GHz 4,0 GHz 1,5 MB 8 MB 32 MB 31. července 2017 180 W
12 (24) 1920X 3,5 GHz 1,125 MB 6 MB
8 (16) 1900X 3,8 GHz 768 kB 4 MB 16 MB 31. srpna 2017
Vyšší střední třída 8 (16) AMD Ryzen 7 1800X 3,6 GHz 4,0 GHz 4 MB 16 MB 2. března 2017 95 W
1700X 3,4 GHz 3,8 GHz
PRO 1700X 29. června 2017
1700 3,0 GHz 3,7 GHz 2. března 2017 65 W
PRO 1700 29. června 2017
Střední třída 6 (12) AMD Ryzen 5 1600X 3,6 GHz 4,0 GHz 576 KB 3 MB 11. dubna 2017 95 W
1600 3,2 GHz 3,6 GHz 65 W
PRO 1600 29. června 2017
4 (8) 1500X 3,5 GHz 3,7 GHz 384 KB 2 MB 11. dubna 2017
PRO 1500 29. června 2017
1400 3,2 GHz 3,4 GHz 11. dubna 2017
Nižší střední třída 4 (4) AMD Ryzen 3 1300X 3,5 GHz 3,7 GHz 2 MB 8 MB 27. července 2017 65 W
PRO 1300 29. června 2017
1200 3,1 GHz 3,4 GHz 27. července 2017
PRO 1200 29. června 2017

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. a b c AMD Ryzen 1300X na stránkách AMD
  2. a b c AMD Ryzen Threadripper 1950X na stránkách AMD
  3. LEADBETTER, Richard: - Intel Skylake-X: Intel's new six, eight and ten-core CPUs reviewed
  4. ALLAN, Darren: - AMD Ryzen Threadripper demolishes Intel Core i9 in price vs performance stakes
  5. HRUSKA, Joel: - AMD’s Threadripper Crushes Intel Core i9 on Pricing
  6. CUTRESS, Ian: - The AMD Zen and Ryzen 7 Review: A Deep Dive on 1800X, 1700X and 1700
  7. a b K dispozícii nezávislé testy AMD Zen. http://www.dsl.sk [online]. 2016-12-28 [cit. 2016-12-28]. Dostupné online. (slovensky) 
  8. SOUČEK, Jiří. V databázi testů Blenderu se objevil výsledek Zenu. http://diit.cz/. Dostupné online [cit. 2016-11-08]. 
  9. DSL.sk - AMD predstavila serverové Zeny, s až 32 jadrami. DSL.sk. Dostupné online [cit. 2017-03-09]. 
  10. CUTRESS, Ian. AMD Launches Ryzen: 52% More IPC, Eight Cores for Under $330, Pre-order Today, On Sale March 2nd. AnandTech. Dostupné online [cit. 2017-03-09]. 
  11. OLŠAN, Jan. AMD uvedlo na trh procesory Ryzen, začaly předobjednávky. Jádro Zen má o 52 % lepší IPC - Cnews.cz. Cnews.cz. 2017-02-22. Dostupné online [cit. 2017-03-09]. (česky) 
  12. Čipy s jádry Zen mají jméno: AMD oficiálně představuje procesor Ryzen. Cnews.cz. 2016-12-14. Dostupné online [cit. 2016-12-14]. 
  13. DSL.sk - AMD Zen sa v spotrebe vyrovná Intelu. DSL.sk. Dostupné online [cit. 2016-12-14]. 
  14. BRIGHT, Peter: arstechnica - Ryzen Pro: AMD takes on Intel on the corporate desktop, with one key omission
  15. AMD Ryzen PRO na oficiálních stránkách AMD

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]