AMD wraca do wyścigu szybkich procesorów. Rdzeń Zen wreszcie dorównał konstrukcjom Intela

Jak wiadomo, głównym celem jaki postawiono Zen było zwiększenie wskaźnika liczby instrukcji na cykl (IPC) o 40% w porównaniu do ostatnich rdzeni Excavator. Zamiar bardzo ambitny w czasach, gdy między kolejnymi generacjami procesorów wydajność rośnie o raptem 5-10%. Udało się to osiągnąć za sprawą radykalnej przebudowy architektury.

Największą chyba zmianą jest wprowadzenie bufora mikrooperacji – elementu nieobecnego w Bulldozerach, a używanego z powodzeniem od lat przez Intela. Do tej pory rdzenie AMD musiały więc często wykonywane µ-opsy pobierać z innych buforów.

Kolejne ważne zmiany to ogólnikowo ujęte „rozszerzone prognozowanierozgałęzień” do wybierania właściwych instrukcji, poszerzeniejednostki wykonawczej i usprawnienie planowania instrukcji – ma toprzynieść 175% większą pojemność planisty i 150% większąszerokość instrukcji w stosunku do rdzenia Excavator.

Aby zwiększyć przepustowość, rdzeń Zen zawiera rozszerzonymechanizm wstępnego ładowania instrukcji oraz nową hierarchiębuforów: 8 MB współdzielonej pamięci L3, zunifikowaną pamięćL2 oraz rozdzielone bufory L1 dla instrukcji i danych. Taki to nowypodsystem pamięci pozwala na wyniki nawet o 500% lepsze niż wpoprzedniku.

Pojawił się też wreszcie mechanizm SMT (jednoczesnejwielowątkowości). Każdy rdzeń będzie w stanie obsłużyć dwawątki, więc do poziomu „multi”, zaprezentowanego przez IBM warchitekturze Power8 (do ośmiu wątków na rdzeń) trochę brakuje – ale pozwalato nawiązać równorzędną walkę z Intelem, tym bardziej, że niema tu współdzielenia jednostki zmiennoprzecinkowej, a każdy wątekbędzie jawił się jako niezależny rdzeń.

W efekcie te wszystkie ulepszenia, wykonane w litografii 14 nm(ten sam proces, jaki zastosowano w układach graficznych Polaris)przyniosły o 40% większy wskaźnik IPC niż Excavator, przyzachowaniu tego samego poziomu zużycia energii na cykl.

Co ciekawe, AMD zdecydowało się porównać swój procesor doprocesora Intela – Broadwell-E Core i7-6900K. Porównanie jest dośćkontrowersyjne. Czipowi niebieskich skręcono zegary, (z 3,2/3,7 GHzdo 3 GHz), tłumacząc to chęcią znormalizowania testu, ponieważprototypowy procesor też był taktowany takim zegarem. AMD zapewniajednak, że procesory z rdzeniami Zen, które trafią na rynek, będąjuż miały jednak szybsze zegary.

Test polegał na renderowaniu grafiki w programie Blender, wwielowątkowym obciążeniu roboczym, korzystającym ze wszystkichrdzeni. AMD nie ujawniło żadnych liczb, zgromadzeni jednakwidzieli, że czip czerwonych okazał się nieco szybszy.

Dr Lisa Su, szefowa AMD, zapewniła, że pierwsze desktopoweprocesory już trafiają do partnerów jej firmy, a ich ogólnądostępność zapowiedziała na pierwszą połowę 2017 roku. Wdrugiej połowie 2017 pojawić by się miały pierwsze układy APU znowymi rdzeniami. Nie ma powodu, by w to wątpić, na pokaziezaprezentowano już działające komputery z takimi czipami,uzupełnione o karty graficzne RX 480.

Spodziewane są też konstrukcje dla rynku urządzeń wbudowanych,choć żadnych konkretnych szczegółów nie ujawniono. Wspomniano zato o serwerowej platformie Naples, zbudowanej wokół 32-rdzeniowych,64-wątkowych czipów Naples – obsłuży ona po dwa takie czipy napłycie.

Jeśli jesteście zainteresowani szczegółową analiząarchitektury nowych rdzeni, odsyłamy do AnandTechu,którego redaktorzy chyba najbardziej kompleksowo zbadali tę sprawę.My możemy jedynie powiedzieć, że powrót AMD na rynek wydajnychprocesorów x86 to świetna wiadomość – może w końcu Intelprzestanie robić czipy interesujące tylko dla producentów laptopówi pokaże, że stać go na więcej, niż wzrosty wydajności rzędu5% na generację.