AMD Zen - wszystko, co wiemy o nowej architekturze procesorów

Już za kilka miesięcy powinna odbyć się oficjalna premiera nowych procesorów AMD z całkowicie nowej architektury Zen. Jasne, czasu pozostało jeszcze bardzo dużo, jednak da się łatwo wyczuć, że nowe układy od Czerwonych mogą sporo namieszać na rynku i ogólnie ich prezentacja jest obecnie chyba nawet na szczycie listy najbardziej wyczekiwanych wydarzeń w świecie nowych technologii - i to nie zależnie czy z punktu widzenia graczy, czy entuzjastów wykorzystujących PC do profesjonalnych zastosowań. Podczas niedawnej konferencji Hot Chips 28 AMD przedstawiło kilka interesujących faktów na temat nowych procesorów. Warto zatem przyjrzeć się nowo ujawnionym szczegółom, które pokrótce wyjaśniają złożoność nadchodzących chipów.

Nie można oprzeć się wrażeniu, że nowe procesory AMD bardzo upodobniły się pod wieloma względami do nowoczesnych układów Intela. Oby tylko podobnie było w praktyce...

Jak już powszechnie wiadomo, nowa architektura charakteryzować będzie się 40% wyższym współczynnikiem IPC (instrukcje w jednym cyklu zegara) względem poprzedniej generacji Excavator. Oczywiście dziś wartość ta już nie robi na nas takiego wrażenia jak za pierwszym razem, jednak warto dodać, że AMD planuje to osiągnąć zapewniając podobny pobór energii. Przedstawiając Zen w tym świetle lepiej uzmysłowić sobie postęp, jaki osiągnięto przy projektowaniu nowych procesorów. Takie rezultaty są wynikiem różnych optymalizacji zastosowanych już na poziomie tworzenia architektury, do których należy doliczyć usprawnioną pamięć L2 i L3, a także L1 pracującą teraz w trybie write-back oraz licznymi poprawkami w dziedzinie energooszczędności układu, jak np. wspomniana pamięci L1 write-back czy zawężanie częstotliwości pracy.

Procesory AMD Zen - Jakie zmiany i nowości szykuje producent?

Istotną nowością nowej architekturze jest zastosowanie tzw. CPU-Complex (CCX), czyli w pewnym sensie grup, gdzie każda posiada cztery fizyczne rdzenie wraz z 8 MB pamięci L3. W odróżnieniu od Bulldozera, rdzenie te nie są już współdzielone. Jest to dosyć wygodne rozwiązanie, które pozwoli w teoretycznie prosty sposób tworzenie mocniejszych procesorów poprzez dokładanie takich modułów. Jest to też niejako potwierdzenie, że najsłabsze układy Zen mogą być wyposażone właśnie w jeden taki człon, co oznacza, że będą to chipy 4-rdzeniowe (które trafią do APU Raven Ridge), zaś najmocniejsze takich jednostek CCX mogą mieć kilka. Oczywiście jest to tylko teoria - nie wiemy jeszcze jakie produkty dokładnie wypełnią ofertę AMD, jednak najsłabsze procesory Summit Ridge mają mieć 8 rdzeni.

AMD Zen - wyniki pierwszych testów wydajności

Kolejnym ważnym zagadnieniem w przypadku nowych procesorów AMD jest SMT, czyli po prostu symultaniczna wielowątkowość. Podobnie jak Intelowskie układy Core i3 i Core i7 wyposażone są w Hyper-Threading, tak i AMD wykorzysta bliźniaczo podobne SMT, dzięki któremu każdy rdzeń oferował będzie dwa wątki. Główną zaletą tej innowacji jest to, że każdy taki wątek ma dostęp do większości zasobów procesora, o ile nie są one już wykorzystywane. Dzięki temu wydajność układu w sytuacji obciążenia jednego wątku powinna być wysoka. Dotychczasowe chipy Czerwonych nieco odstawały na tym polu od procesorów Intela, czego winę poniekąd ponosi zastosowanie CMT (Clustered Multithreading), gdzie w dużym uproszczeniu dwa rdzenie dzieliły zasoby między siebie.

AMD ZEN wygrywa z Intelem w wielowątkowym teście Blender

Nowe procesory Zen wyposażone będą w szereg nowych instrukcji, dzięki którym nieco upodobnią się pod tym względem do jednostek Intela - mowa tutaj głównie o tych, które służą do generacji liczb losowych, a także do przyspieszania szyfrowania algorytmów. Producent postarał się także o zaimplementowanie nowych funkcji, głównie dotyczących usprawnienia pamięci podręcznej (w tabelce wyżej zaznaczone na zielono - CLZERO i PTE Coalescing). Niemniej, nie można oprzeć się wrażeniu, że nowe procesory ogólnie AMD bardzo upodobniły się pod wieloma względami do tych konkurencyjnych, ale w gruncie rzeczy to dobra informacja, gdyż to chyba jedyna droga by przynajmniej dorównać produktom niekwestionowanego lidera. Pozostaje tylko mieć nadzieję, że podobnie wyjdzie w praktyce i doczekamy się konkurencyjnych układów w - co najważniejsze - przyzwoitych cenach.