Amd zen 2 характеристики

Amd zen 2 характеристики

  • TSMC (ядра)
  • GlobalFoundries (контроллеры)
AMD Zen 2
Центральный процессор
Производство июль 2019
Разработчик AMD
Производители
Технология производства 7 [1] [2] нм
Число ядер до 64 (сервер)
Разъёмы

Zen 2 — кодовое имя микроархитектуры вычислительных ядер процессоров фирмы AMD. Микроархитектура является продолжением Zen и Zen+, но выполнена по технологической норме 7 нанометров. Продвижение процессоров началось в конце 2018 года, а продажи должны начаться в середине 2019 года, с выходом третьего поколения процессоров Ryzen, известных как Ryzen 3000 для основных настольных систем и Threadripper 3000 для высокопроизводительных систем [3] . На выставке Consumer Electronics Show 2018 (CES) представители компании AMD подтвердили, что разработка Zen 2 завершена, но не была названа дата выпуска. Аналитики предполагают, что выпуск состоится в 2019 году [4] .

Заявлено, что в Zen 2 увеличено количество обрабатываемых инструкций за такт (англ.) русск. , однако увеличение не так высоко, как при переходе с Excavator (англ.) русск. на Zen [5] . В Zen 2 планируется исключить аппаратную уязвимость Spectre [6] . Zen 2 будет использована в новом поколении (кодовое имя «Rome») серии EPYC, предназначенной для использования в серверах и дата-центрах. Похожую на архитектуру процессоров EPYC Rome имеет и третье поколение процессоров Ryzen — процессор состоит из одного или двух 7-нм «чиплета» ( chiplet , изготовленного в TSMC), содержащего 4, 6 или 8 ядер, соединенных с 14-нм кристаллом ввода/вывода (изготовленным в GlobalFoundries). Кристалл ввода/вывода содержит контроллеры памяти DDR4, шину Infinity Fabric и другие порты ввода/вывода [7] [8] . В серверном сегменте один процессор сможет использовать до 8 чиплетов по 8 ядер каждый, благодаря чем на сокет можно будет установить до 64 физических ядер и получить до 128 вычислительных потоков с одновременной многопоточностью [9] . На выставке Consumer Electronics Show 2019 AMD показала инженерный образец Ryzen 3-го поколения, который содержит один чиплет с 8 ядрами и 16 потоками [3] [10] .

27 мая 2019 года на выставке Computex 2019 было представлено третье поколение чипов Ryzen с микроархитектурой Zen 2 [11] . Как и предполагалось, рост показателя IPC (производительность на такт) по сравнению с Zen+ составил 15 %. Также среди преимуществ Zen 2 отмечается значительное увеличение объёма кэш-памяти третьего уровня и двукратное улучшение производительности блока операций с вещественными числами (FPU) [11] .

Выпустив первые процессоры на базе архитектуры Zen, компания AMD не только вернулась в гонку технологий, но и всколыхнула рынок. Главный конкурент моментально прекратил делать одно и то же с чуть улучшенными характеристиками и занялся эффективным увеличением производительности. Доработанные процессоры на базе Zen 2 должны были решить оставшиеся проблемы «красных». По случаю релиза 3000-й серии Ryzen отвечаем на самые важные вопросы.

Ключевые отличия Zen и Zen+ от Zen2

Процессор разделили на чиплеты: вместо монолитного кристалла из ядер и интегрированного северного моста (контроллер памяти и ввода-вывода) теперь три «кусочка». Два из них — 7-нм вычислительные ядра с блоком ввода-вывода, а также контроллер памяти на 14 нм. Шину Infinity Fabric, ранее объединявшую всё это в одном кристалле, вынесли на подложку. В итоге для системы вроде ничего не изменилось: процессоры после обновления BIOS совместимы со старыми материнскими платами. Зато сам CPU стал значительно быстрее. Внутренние оптимизации дали прирост производительности на 21% в однопоточных задачах по сравнению с Zen 1.

Для устранения «бутылочных горлышек», связанных с разделением процессора на три модуля, инженеры AMD более чем вдвое нарастили доступный объём кэш-памяти — у топовой модели будет до 70 МБ L3-кэша. Это решение, безусловно, делает производство процессоров сложнее и дороже, зато снижает задержки в операциях ввода-вывода и зависимость быстродействия CPU от скорости работы с оперативной памятью.

Новое в Zen 2

Кроме доработок в компоновке, Zen 2 получила и целиком новые технологии. Ключевая — PCI Express 4.0 с двукратным увеличением скорости относительно версии 3.0 на каждую линию. Этот высокоскоростной параллельный интерфейс фактически стал стандартом подключения периферии. И если на производительность видеокарт апгрейд влияет мало, то для медленной подсистемы хранения данных удвоенная скорость обмена ими с оперативкой и процессором — это манна небесная. Тем более Gigabyte уже показала SSD-массив со скоростью чтения до 15 ГБ/с, использующий 4 линии PCI E 4.0. А у Phison есть одночиповые модели со скоростью чтения 5 ГБ/с и записи — 4 ГБ/с. Для сравнения, топовые модели на PCI E 3.0 в лучшем случае выдают 3-3,5 ГБ/с.

В AMD придумали ещё одно важное решение — перевели межъядерное и межчиповое «общение» внутри кристалла на новую шину IF 2.0. Если раньше она была привязана по частоте к контроллеру памяти, то теперь у неё есть делитель частоты и асинхронный режим. При разгоне оперативной памяти до частот выше, чем 3800 МГц, контроллер памяти работает на половине частоты от IF 2.0.

Так что если вам необходима сверхбыстрая память и не очень важны задержки доступа, можете выйти за непреодолимый в прошлом барьер оверклокинга. Однако сама AMD рекомендует использовать модули с частотой не выше 3600 МГц — с ними работа системы оптимальна как по скорости линейных операций, так и по задержкам доступа к банкам памяти.

Прирост производительности

Сложно взять и сказать «производительность выросла на столько-то процентов». Потому что изменились внутренняя структура CPU, архитектура взаимодействия с памятью, объёмы кэша и техпроцесс, а также рабочие частоты. Какие параметры существенно повлияли на скорость вычислений, а какие минимально улучшили результаты, знают только инженеры AMD. На их опыт и будем опираться.

Общий прирост производительности относительно Zen+ в 2000-й серии составил 21%. Примерно 13% дали архитектурные изменения в самом ядре Zen 2, и около 8% — перевод на 7-нм техпроцесс и поддержка более высоких тактовых частот при полной загрузке. Результаты разгона тоже выросли по всем фронтам. В CPU увеличилось количество точек контроля питания и температуры. Теперь система лучше знает состояние процессора — то есть может чаще работать в режиме максимальной производительности.

Улучшенная топология кристалла, разделение его на три функциональных блока и апгрейд шины Infinity Fabric позволяют выжать из процессора в среднем на 200 МГц больше, чем было бы возможно, случись простой перевод Zen+ на 7 нм. Вдобавок к этому чипсет X570 поддерживает новые инструменты по разгону CPU как в режиме UEFI, так и при загруженной Windows. В первом случае меню почистили и упорядочили для простоты работы, во втором — облегчили контроль и настройку на уже запущенной системе.

Ради чего это всё?

Разделение кристалла на «кусочки» уменьшает брак в производстве и подтягивает характеристики продукта: железо быстрее, разгон эффективнее, цены вариативнее. А новые накопители на базе PCI Express 4.0 сделают загрузку игр практически моментальной. Как и работу с софтом, который полагается на чтение с диска. Ждать осталось недолго — первые модели Ryzen 3000 уже в России, остальные попадут на склады интернет магазинов в ближайшую неделю.

Модели, варианты и предварительные цены

На старте продаж обещают следующую расстановку сил. Старшим будет Ryzen 9 3900X — 12 ядер и 24 потока при базовой частоте 3,8 ГГц, но с авторазгоном до 4,6 в зависимости от загрузки. В линейку Ryzen 7 войдут два восьмиядерника. Ryzen 5 станут шестиядерными, а младшие модели с графикой, Ryzen 5 3400G (с припоем под крышкой) и Ryzen 3 3200G (с пластичным термоинтерфейсом), останутся на старой архитектуре Zen+. Флагманский 16-ядерный Ryzen 9 3950X появится в продаже осенью, предположительно, в сентябре.

Ryzen 9 3900X
12 ядер, 24 потока
3,8–4,6 ГГц

* — Процессоры AMD Ryzen 5 3400G и Ryzen 3 3200G со встроенной графикой Radeon Vega используют архитектуру Zen+ (в отличие от остальных, построенных на новой архитектуре Zen 2).

AMD Ryzen Matisse третьего поколения выйдет в середине 2019 года: восьмиъядерный Zen 2 с PCIe 4.0 для настольных ПК

Моргните, и вы уже рискуете пропустить это событие: основной доклад AMD в этом году стал вихрем анонсов прайм-тайма для компании. Идея ясна: AMD пообещала использовать 7 нм техпроцесс в новых продуктах, начиная с 2019 года. Первыми представителями 7 нм станут процессоры Ryzen 3-го поколения для настольных ПК с ядрами Zen 2, и более чем достаточной производительностью, чтобы конкурировать с лучшим оборудованием Intel. Кроме того, в планах компании вернуть свои позиции в сегменте высокопроизводительных видеокарт, поскольку AMD собирается выпустить 7-нм графическую карту, которая сможет конкурировать в ценовом диапазоне около 700 долларов.

AMD на CES 2019

Во время показ в этом году доклад AMD выглядел несколько странно. Обычно компания делает один крупный пресс-релиз за один доклад, раскрывая все детали нового продукта. В этом году AMD начала с новостей о мобильных процессорах серии Ryzen-3000 и Chromebook AMD, как только открылся показ, и мы были в замешательстве, восприняв это как основной анонс. Было бы странно, в конце концов, для компании «предварительно анонсировать будущие анонсы». К счастью, у AMD действительно есть о чем рассказать.

Прежде всего, процессоры. AMD представила 7-нм настольный процессор следующего поколения — Ryzen 3rd Generation.

Атака на основной рынок процессоров: ноздря в ноздрю с Core i9-9900K

Забудьте все, что вы, возможно, слышали о будущем процессоре AMD для настольных ПК. Вот большинство подробностей, которые вам нужно знать.

Новые процессоры под кодовым названием Matisse появятся на рынке в середине 2019 года (где-то во 2 или 3 квартале). Процессор, который компания демонстрировала, состоит из двух кремниевых матриц в одном корпусе: один 8-ядерный 7-нм чипсет, изготовленный кампанией TSMC, и 14-нм чип ввода/вывода с двумя контроллерами памяти и линиями PCIe, изготовленный в GlobalFoundries.

Компания заявила, что это первый в мире 7-нм игровой процессор, а также первый в мире основной процессор с поддержкой PCIe 4.0 x16. В настоящее время компания не комментирует, будет ли 3-е поколение иметь максимум восемь ядер, и является ли представленный процессор лучшей моделью в линейке.

Поскольку процессор еще далек от запуска, частоты не были озвучены. Тем не менее процессор предназначен для сокета AM4, учитывая, что AMD ранее заявляла, что намерена сохранить обратную совместимость в течение нескольких поколений. Следовательно, этот процессор будет работать на материнских платах AMD серий 300 и 400.

Что же касается PCIe 4.0, на самом деле все довольно очевидно. Мы ожидаем, что появится новая линейка материнских плат, предположительно что-то вроде X570, будет совместима с PCIe 4.0 (с возможностью поддержки любых новых видеокарт PCIe 4.0, которые появятся на рынке). Одно из отличий PCIe 4.0 заключается в том, что он может работать только с дорожками печатных плат длиной до 7 дюймов, а затем потребуется переадресация и ретаймер, значит, эти дополнительные микросхемы необходимы для портов на плате. Но первый слот PCIe на большинстве материнских плат находится в пределах 7 дюймов, поэтому может оказаться, что многие современные материнские платы серий 300 и 400 (при условии, что дорожки соответствуют спецификациям целостности сигнала) могут иметь свой первый слот PCIe с рейтингом PCIe 4.0 после обновления прошивки.

Поговорим о размере

Как мы видим на приведенном выше снимке, 8-ядерный чипсет меньше, чем IO-кристалл, аналогично дизайну чипсета 8 + 1 на EPYC. Учитывая, что размер IO-кристалл — не ровно четверть от EPYC IO-кристалла, как я предсказывал, это может быть намеком на анонс серверного процессора в Риме. Размер нового IO-кристалла «находится» где-то между четвертью и половиной EPYC.

Выполняя некоторые измерения на нашей фотографии процессора, и зная, что процессор AM4 имеет площадь 40 мм, мы измерили чиплет как 10,53 x 7,67 мм = 80,80 кв. мм, тогда как размер кристалла ввода-вывода 13,16 x 9,32 мм = 122,63 кв.мм.

+ 15% к производительности при переходе к новому поколению, как минимум

Во время основного анонса AMD продемонстрировала показатели производительности нового процессора Ryzen 3-го поколения (Matisse). Рассматривались результаты теста Cinebench R15.

Наши внутренние тесты показывают, что Ryzen 7 2700X второго поколения набирает 1754 балла.
Новый процессор Ryzen 3-го поколения набрал 2023 балла.

Это означает, что при нынешних, еще не окончательно подтвержденных частотах, новые процессоры дают увеличение производительности на 15,3% в сравнении с прошлым поколением. Тест Cinebench — идеальная ситуация для AMD, но, результат изменится с изменением частот. В целом же производительность будет зависеть от рабочей нагрузки, а это уже интересный момент для дальнейшего исследования.

Такая же производительность, как у Core i9-9900K, минимум

На тестировании Anandtech 9900K набрал 2032 балла.

По данным AMD, их 8-ядерный процессор набрал 2023, а Intel Core i9-9900K — 2042.
Обе системы работали с сильным воздушным охлаждением, и нам сказали, что Core i9-9900K работал на стандартных частотах на материнской плате ASUS. Чип AMD, напротив, не работал на последних частотах. AMD говорит, что обе тестовые системы имеют идентичные блоки питания, DRAM, SSD, операционные системы, патчи и обе с видеокартой Vega 64.

Чуть больше половины мощности… ?!

Кроме того, по результатам того же теста была определена потребляемая мощность системы. Это включает в себя материнскую плату, DRAM, SSD и так далее. Поскольку системы были предположительно идентичны, результаты касаются именно сравнения потребления ЦП. Система Intel во время тестирования Cinebench работала на 180 Вт. Этот результат соответствует тому, что мы видели в наших системах, и выглядит верным. Система AMD, с другой стороны, работала на 130-132 Вт.

Если мы вспомним среднюю потребляемую мощность системы в режиме бездействия их наших собственных обзоров, которая составляет около 55 Вт, то определим мощность процессора Intel — около 125 Вт, тогда как процессор AMD — около 75 Вт.


* Грубая оценка с учетом нашего предыдущего тестирования

Это говорит о том, что новые процессоры AMD с таким же количеством ядер дают производительность примерно равную (в отдельных тестах производительности) лучшему мейнстрим процессору Intel, потребляя при этом гораздо меньше энергии. Почти вдвое меньше энергии.

Это серьезная заявка на победу.

Как AMD сделала это? IPC или частота?

Мы знаем кое-что о новой микроархитектуре Zen 2. Мы знаем, что она имеет улучшенный модуль предсказания ветвлений и улучшенный префетчер, лучшее управление микрооперационным кешем, увеличенный микрооперационный кеш, увеличенную пропускную способность диспатчера, увеличенную пропускную способность retire инструкций, встроенную поддержку 256-битной математики с плавающей запятой, двойные блоки FMA и удвоенное количество load-store units. Эти последние три факта являются ключевыми элементами для бенчмарка Cinebench, и хорошо работают в пользу AMD.

Поскольку процессору Intel позволили работать в стандартной комплектации, даже на плате ASUS, он должен достигать около 4,7 ГГц турбо на всех ядрах. Частоты AMD на процессоре неизвестны; но они также не являются окончательными, и мы «должны ожидать большего». Что ж, если процессор работал только на 75 Вт, и они могут разогнать его еще на 20–30 Вт, то будет еще больше частоты и производительности.

Одна вещь, которую мы пока не знаем, это как хорошо 7 нм TSMC справляется с ростом напряжения и частоты. Единственные чипы 7 нм, которые в настоящее время существуют — это чипы для смартфонов с тактовой частотой менее 3 ГГц. Сравнивать попросту не с чем — можно предположить, что для того, чтобы конкурировать с Core i9-9900K, процессор должен был бы иметь all-core частоту (4,7 ГГц), если бы он был на том же IPC.

Если же процессор не может соответствовать по IPC или частоте, то возможны три варианта:

  1. Если процесс TSMC не может работать на таких высоких частотах, то AMD заметно опережает Intel по IPC, что приведет значительным изменением в современной аппаратуре x86.
  2. Если процесс TSMC может работать с тактовой частотой выше 5,0 ГГц, и в бюджете мощности есть запас для еще большего увеличения, то будет очень забавно увидеть, на что эти процессоры будут способны в итоге.
  3. Hyperthreading от AMD сводит с ума такие программы, как CineBench.

Процессоры AMD третьего поколения Ryzen — еще один шаг вперед

Во время разговора с AMD, их представитель сказал, что по мере приближения к запуску будет предоставлено больше информации. Они рады, что пользователи обсуждают, является ли IPC или частота секретом производительности процессора AMD, и будут раскрывать информацию ближе к времени выпуска.

Ян, я думал, ты предсказал два чиплета?

Естественно, я предполагал, что AMD представит настольный процессор серии Ryzen-3000 с шестнадцатью ядрами. Для меня и многих других это было естественным прогрессом, но сегодня мы говорим о том, что AMD упоминает только восьмиъядерный чип.

Я ошибся с предсказанием, и потерял свои деньги (прим. редакции: в Лас-Вегасе не меньше). Но если мы посмотрим на процессор, интрига все еще есть.

Там есть место для чего-то еще. Там не так много места, но я уверен, что если AMD захочет, в этом пакете будет еще один чип процессора (или чип GPU). Тогда снова поднимется вопрос о частоте и мощности.

Существует также вопрос о процессорах с меньшим количеством ядер для более дешевого сегмента рынка. Новый процессор использует кремний от TSMC, сделанный в Тайване, и GlobalFoundries, сделанный в Нью-Йорке, затем упакованный вместе. Мы слышали мнение людей, не работающих в отрасли, о том, что такой подход делает дешевые процессоры (менее 100 долл. США) менее целесообразными. Вполне возможно, что AMD сможет выйти на этот рынок с помощью будущих графических процессоров.

Какие у AMD дальнейшие планы, я не знаю. У меня нет волшебного хрустального шара. Но, похоже, у AMD есть куда расти в будущем.

Спасибо, что остаетесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps до весны бесплатно при оплате на срок от полугода, заказать можно тут.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector