Am fost zen, noi detalii despre îmbunătățirile arhitecturii

Marți trecute, AMD a făcut o prezentare pentru a oferi mai multe detalii despre noua sa arhitectură de bază x86 AMD Zen și a vorbit mai exact despre cum s-a obținut o îmbunătățire uriașă a IPC de 40% în comparație cu miezurile excavatoarelor.

Detalii tehnice de microarhitectură Zen AMD

AMD Zen marchează pauză cu designul modular lansat cu Bulldozer pentru a reveni la o abordare mai tradițională cu nuclee complete, principalele îmbunătățiri ale concentrării Zen pe trei domenii fundamentale:

• Performanța motorului în sine, cu o predicție de salt complet nouă, introducerea unui cache micro-op și o fereastră de instrucțiuni mult mai mare decât era prezentă în predecesorii săi.

• Îmbunătățirea sistemului de cache: pre-pregătire și o nouă ierarhie de cache cu 8 MB de date cache L3 și instrucțiuni pentru a menține performanța ridicată a motorului.

• Eficiență: AMD Zen este dezvoltat cu o tehnologie avansată de 14 nm FinFET și o serie de tehnici de proiectare a energiei care economisesc arhitectură, care îi permit să ofere performanțe mult mai mari pe watt consumate decât generațiile anterioare.

Micro-arhitectura Zen este organizată în unități numite CPU-Complex (CCX) care conțin un număr de patru nuclee și 8 MB de memorie cache L3. O nouă abordare foarte asemănătoare cu cea adoptată de Intel în care nucleele sale împărtășesc memoria cache L3 și niciun alt element care să fie complet independent. Zen primește îmbunătățiri majore în toate elementele care fac parte din nucleul de calcul pentru a obține o îmbunătățire mare a performanței.

Următoarea îmbunătățire se regăsește în sistemul de cache cu o ierarhie foarte asemănătoare cu cea care a fost prezentă în procesoarele Phenom cu cache L3 împărțită de fiecare set de patru nuclee așa cum am comentat mai înainte. Pe de altă parte, fiecare miez are propriile cache L1 și L2, acestea fiind mult îmbunătățite în comparație cu cele utilizate în Bulldozer. Memoria cache L1 este acum din nou redirecționată și SRAM o face mai rapid și L2.

O altă dintre marile îmbunătățiri ale Zen-ului este introducerea tehnologiei SMT, foarte asemănătoare cu HyperThreading de la Intel și care permite fiecărui nucleu să se ocupe de două fire de date pentru a îmbunătăți performanța în aplicațiile multithreaded.

Continuăm cu îmbunătățirea eficienței energetice datorită marilor progrese implementate în proiectarea microarhitecturii, precum și a procesului de fabricație la 14 nm FinFET, un mare pas înainte în comparație cu SOI de 32 nm din Bulldozer și Piledriver. Componentele Zen au o capacitate mai mare de a-și regla frecvențele de funcționare, iar noul sistem de cache este mult mai eficient odată cu utilizarea energiei. În sfârșit vorbim despre instrucțiunile implementate în AMD Zen, noua microarhitectură acceptă întregul set ISA care Include VX, AVX2, BMI1, BMI2, AES, RDRAND, sMEP, SHA1 / SHA256, ADX, CFLUSHopt, XSAVEC / XSAVES / XRSTORS și SMAP. În plus, se adaugă instrucțiuni AMD exclusive precum CLzero și Coalescing.