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.
| AMD Zen | |
|---|---|
| Specifikace | |
| Kódové značení | Zen |
| Návrh | AMD (2012 ) |
| Uvedení | 3. března 2017 |
| Výrobci | GlobalFoundries Samsung |
| Výrobní proces | 14, 7 nanometrů |
| Počet jader | 4-32 (desktop, workstation) |
| Frekvence | Viz tabulka |
| Instrukční sada | AMD64, SSE, AVX, AVX2 |
| L1 cache | 64 kiB instrukční a 32 kiB datové cache (na jedno CPU jádro)[1][2] |
| L2 cache | 512 kiB (na jedno CPU jádro)[1][2] |
| L3 cache | 2 MiB (na jedno CPU jádro - sdílená)[1][2] |
| GPU | ve vybraných modelech (APU) |
| Patice | AM4 |
| Předchůdce | AMD Excavator |
| Nástupce | Zen 2 |
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, se každé fyzické procesorové jádro AMD Zen jeví programům jako dvě jádra, což umožňuje zvýšit víceprocesový a vícevláknový výkon. 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, respektive v jednom pouzdře (Multi Chip Module). 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
editovatPodle 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 a/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 (ev. VLIW), 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.
Virtualizace
editovatArchitektura AMD Zen přidává zabezpečení virtualizace pomocí technologie SME (Secure Memory Encryption) a SEV (Secure Encrypted Virtualization).[7] SME je šifrování paměti v reálném čase prováděné po jednotlivých stránkách paměti (šifrované stránky jsou označeny v tabulce stránek procesu). Šifrování probíhá na hardwarovém enginu AES a klíče jsou spravovány integrovaným „bezpečnostním“ procesorem (ARM Cortex-A5) při startu počítače (boot). AMD SME také činí obsah paměti odolnější vůči snoopingu paměti a útokům za studena (cold boot).[8][9]
Celkový výkon
editovatTestovací 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.[10][11]
Zatímco jednovláknový výkon architektury Zen od AMD je poněkud nižší než jednovláknový výkon současné architektury Intel, tak vícejádrový výkon je vyšší u procesoru AMD.[12] 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).[13][14] Druhá revize procesorů AMD Ryzen (Pinnacle Ridge) má téměř totožný výkon jako Coffee Lake.
Spotřeba
editovatFirmě AMD se u připravovaných procesorů, kromě zvýšení počtu instrukcí na 1 GHz taktu, podařilo snížit spotřebu na úroveň srovnatelnou s příslušnými procesory Intel.[10][15][16]
Seznam desktopových procesorů
editovatVšechny 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.[17][18]
| 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
editovatReference
editovat- ↑ a b c AMD Ryzen 1300X na stránkách AMD
- ↑ a b c AMD Ryzen Threadripper 1950X na stránkách AMD
- ↑ LEADBETTER, Richard: - Intel Skylake-X: Intel's new six, eight and ten-core CPUs reviewed[nedostupný zdroj]
- ↑ ALLAN, Darren: - AMD Ryzen Threadripper demolishes Intel Core i9 in price vs performance stakes[nedostupný zdroj]
- ↑ HRUSKA, Joel: - AMD’s Threadripper Crushes Intel Core i9 on Pricing Archivováno 11. 4. 2020 na Wayback Machine.
- ↑ CUTRESS, Ian: - The AMD Zen and Ryzen 7 Review: A Deep Dive on 1800X, 1700X and 1700[nedostupný zdroj]
- ↑ LARABEL, Michael. Fedora 41 Aims To Ship AMD SEV-SNP Confidential Virtualization Host Support. Phoronix.com [online]. 2024-06-17 [cit. 2024-06-19]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ [RFC PATCH v1 00/18] x86: Secure Memory Encryption (AMD) [online]. [cit. 2016-05-09]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2016-05-01.
- ↑ AMD MEMORY ENCRYPTION WHITEPAPER [online]. [cit. 2016-05-09]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2016-05-09.
- ↑ a b K dispozícii nezávislé testy AMD Zen. http://www.dsl.sk [online]. 2016-12-28 [cit. 2016-12-28]. Dostupné online. (slovensky)
- ↑ SOUČEK, Jiří. V databázi testů Blenderu se objevil výsledek Zenu. http://diit.cz/. Dostupné online [cit. 2016-11-08].
- ↑ DSL.sk - AMD predstavila serverové Zeny, s až 32 jadrami. DSL.sk. Dostupné online [cit. 2017-03-09].
- ↑ CUTRESS, Ian. AMD Launches Ryzen: 52% More IPC, Eight Cores for Under $330, Pre-order Today, On Sale March 2nd. AnandTech. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-02-27.
- ↑ 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].
- ↑ Čipy s jádry Zen mají jméno: AMD oficiálně představuje procesor Ryzen. Cnews.cz. 2016-12-14. Dostupné online [cit. 2016-12-14].
- ↑ DSL.sk - AMD Zen sa v spotrebe vyrovná Intelu. DSL.sk. Dostupné online [cit. 2016-12-14].
- ↑ BRIGHT, Peter: arstechnica - Ryzen Pro: AMD takes on Intel on the corporate desktop, with one key omission
- ↑ AMD Ryzen PRO na oficiálních stránkách AMD
Související články
editovatExterní odkazy
editovat
Obrázky, zvuky či videa k tématu AMD Zen na Wikimedia Commons - (anglicky) The “Zen” Core Architecture
- (anglicky) AMD Ryzen - the Zen architecture release date, specs, price and rumours
- (anglicky) Making AMD Tick: A Very Zen Interview with Dr. Lisa Su, CEO
- (slovensky) AMD možno čoskoro uvedie Ryzeny pre PC až so 16 jadrami
- (slovensky) Ryzen vracia AMD späť. Musíte ho ale vyťažiť, inak s Intelom prehráva
- (česky) AMD se snaží vrátit na vrchol, cenová válka může začít - Novinky.cz
- (česky) Osmjádrový Ryzen 7 1800X překonal Core i7-6900K i s vypnutým turbem
- (česky) AMD Ryzen 1600X se v Cinebench vyrovná i Core i7 6800K
- (česky) Vypadá to, že procesory Ryzen vyjdou v únoru. Měly by být venku do GDC 2017
- (česky) Architektura AMD Zen se dostane i do levných dvoujader, nahradí Stoney Ridge
- (česky) AMD už má osmijádra Ryzen se základním taktem 3,6 GHz, turbem 3,9 GHz (CES)
- (česky) AMD odhalilo plány CPU a grafik. Zen 2 až na 7nm procesu, GPU Navi také, Zen 3 je 7nm
- (slovensky) Predstavené minipočítače s AMD Ryzenom, naznačujú možný skorý príchod APU
- (česky) AMD odtajnilo levné procesory Ryzen 3. Do obchodů se dostanou za dva týdny
- (česky) Jde to i levněji. AMD odhalilo detaily o nových procesorech Ryzen - ceny Ryzenů 3
- (slovensky) Novšie Ryzeny už nespôsobujú pády, na čo si dať pri kúpe pozor