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Zen能否力挽狂澜 助AMD重返昔日荣光?

2016-12-17
关键词: AMD Zen Ryzen CPU

自从上个世纪中期,凭借闪龙系列雄起一把,把Intel吓了以下以后,AMDCPU领域已经沉寂了很久。在Intel挟工艺优势土匪猛进的时候,更显得AMD的落寞。不过自从今年频频爆出新处理器Zen的细节消息之后,AMD的受关注度正在日渐回升。Zen的出现,真的能力挽狂澜,在CPU领域带领AMD重返昔日的荣光吗?

关于Zen,关于Ryzen

今年在Computex 2016期间宣布即将推出对应桌机、笔电与伺服器产品应用的全新「Zen」核心架构,据介绍,AMD的Zen架构中每个核心搭配512KB L2缓存,而4个核心将组成一个单元,共享8MB L3缓存,其中缓存设计相比前几代处理器有了重大变化,包涵式缓存设计跟Intel的处理器设计类似。

之后Anandtech论坛有人曝光了AMD Zen架构的四核单元设计,从图上看,AMD把四核Zen架构核心称为一个单元,每个核心有自己的512KB L2缓存,4个核心共享8MB L3缓存。单从容量上来看,8MB L3缓存的配置跟目前的模块化设计是相同的,512KB L2缓存则只有“推土机”模块的一半容量,但实际上内部大有玄机。

Zen能否力挽狂澜 助AMD重返昔日荣光?

AMD自从K6架构开始使用专有缓存(exclusive cache)设计,缓存之间的数据不通用,这种设计主要是为了提高缓存利用效率,在“推土机”架构之前这都没什么问题。但是,之前我们对推土机架构失利做过分析,影响模块多核性能的一个因素就是AMD的缓存设计,缓存关联性太低,分支预测效率不高,命中率不高。

所以Zen架构中AMD的缓存容量看起来小了,但缓存改为包含式缓存(inclusive cache),也就是说L1缓存中的数据可以跟L2缓存中的数据共享,这跟Intel的处理器缓存设计是一样的。

从图片上来看,AMD一直在强调Zen架构的多核单元可以更高效地并联,4个核心为一组单元,之前曝光过的16核Zen架构APU、32核Zen架构都可以此为基础组合而成。

Zen能否力挽狂澜 助AMD重返昔日荣光?

但在AMD稍早举办的Tech Summit活动上确定,新的Zen处理器实际名称为「Ryzen」,同时确认将采用AM4平台主机板,分别强调效能、资料吞吐量与节电三大特性,更导入名为AMD SenseMI的人工智慧技术,让处理器能以更「聪明」方式运作,进而发挥更高效能,但在温度、耗电部分明显改善。

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全新「Zen」核心架构聚焦在运算效能、运算吞吐量与运算效率三大特性

至于处理器本身依然采用CPU+GPU组合,并且加入资讯安全防护等应用,但具体细节预期还是要等AMD在明年CES 2017期间解禁。

如AMD先前说法,AMD代号「Zen」的全新核心架构将应用在代号「Summit Ridge」的桌机版处理器,预计将于明年CES 2017期间正式揭晓,并且将搭配AM4平台主机板。

其中代号「Summit Ridge」的桌机版处理器运作时脉将在3.4GHz以上,采用8核心、16线程,并且加入容量更大的20MB L2+L3快取设计,借此对应更多资料演算量。未来「Zen」核心架构也会应用于代号「Naples」的伺服器等级处理器,并且与预计明年上半年推行的Radeon Instinct系列加速绘图卡构成效能更高的机器学习应用装置。

性能究竟如何?

至于在效能比对部分,AMD此次终于以代号「Summit Ridge」的桌机版处理器,对比竞争对手Intel的高阶款处理器Core i7-6900K,相较过去经常是以诸如Core i5等次一阶处理器规格作为比对,显然此次AMD对于全新处理器设计有相当信心,甚至认为将可驱动包含游戏、虚拟实境影像或电竞赛事所产生全新运算需求。

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「Zen」核心架构分别应用在AMD即将推出代号「Summit Ridge」、「Raven Ridge」,以及「Naples」的处理器产品

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代号「Summit Ridge」的处理器将对应8核心、16线程、运作时脉达3.4GHz以上,并且整合20MB的L2+L3快取,更结合全新感测调节技术让运算效率更高

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代号「Summit Ridge」的处理器确认采用AM4平台主机板,分别对应DDR4记忆体、 PCIe Gen3介面,以及包含USB 3.1 Gen2、NVMe与SATA Express连接埠

而在相关消息中,传出代号「Summit Ridge」的桌机版处理器依然采用APU架构设计,并且整合「Polaris (北极星)」显示架构,TDP约在65-95W区间,而预计对应笔电产品使用的「Raven Ridge」,则预期最高对应4核、8线程设计,并且整合代号「Vega (织女星)」)的下一款显示架构GPU,TDP则预期介于4-35W。

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相比「Excavator (挖掘机)」核心架构运作情况,「Zen」核心架构可在相同能耗发挥更高的运算效能

同时,AMD更将代号「Zen」的全新核心架构正名为「Ryzen」,并且确认桌机版处理器将采用AM4平台主机板,分别强调效能、资料吞吐量与节电三大特性,约可维持贴近代号「Excavator (挖掘机)」的核心架构温度,却可发挥高达40%以上的效能表现。

Zen能否力挽狂澜 助AMD重返昔日荣光?

此次加入神经网络预测与智慧预先运算等技术,让「Zen」核心架构可依据不同运作需求达成更高的执行效率

虽此次AMD并未特别针对新处理器细节具体说明,仅说明新款处理器在结合全新AMD SenseMI技术之下,将能让「Ryzen」核心架构处理器不但可自动依据执行项目最佳化,或是依照需求进行自动超频等运作,亦可藉由增加容量的L2+L3快取记忆体,让算资料吞吐处理反应变得更快。

目前采用「Ryzen」核心架构的桌机版处理器预计最快将在2017年第一季内问世,届时也会在CES 2017期间揭晓更多新款处理器细节。

都有些什么新技术?

Ryzen处理器本身加入了很多新技术,主要体现在以下几个方面:

(1)Pure Power技术

从名字就知道,该技术涉及到功耗和性能配置的优化。简单来说,可以通过嵌入式的传感器检测CPU温度、频率和电压,控制中心再依照数据实时动态调节电压和频率,让处理器的效能与功耗达到优化表现。AMD没有解释太多细节,但表示这是新一代智能管理和调整功耗的方式,在Pure Power技术优化下性能和功耗更加平衡。


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(2)Precision Boost 技术

处理器的性能加速技术,这个功能并不新鲜,就如同英特尔叫做睿频。AMD称其新一代加速技术更加强大,号称可以带来最精细频率的控制,基本上可以精确控制到每25MHz精度的频率,十分惊人,而不像之前每次都拔升多余的频率影响功耗。不知道英特尔会不会为之震惊,毕竟目前AMD和英特尔现有的加速方式都是调整CPU的倍频器,每100MHz的频率调整一次加速。更多关于Precision Boost技术的细节,AMD也没有公布更多。

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(3)Extended Frequency Range (XFR)技术

XFR 技术的概念可以理解为比Boost技术更进一步的超频功能,就是在动态加速之外,还能提供额外超出加速极限之外的更高频率,利用调整电压的方式进一步提升频率空间。不过,这个自动超频技术是有条件的,主要是根据散热器方案可承受的极限进行调整,不同的散热方案自动超频的频率不同。

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AMD解释称,这个自动超频的频率限制,主要取决于所检测到的功耗和温度,但这是完全自动化的系统,无需用户干预。如果你的散热器非常高端,或者是强大的水冷方案,那么自动超出的频率自然更高。这个自动超频功能针对非发烧友的普通用户可能很友好,不需手动设置,但是不管怎样,手动超频依然是王道。现在还不清楚自动超频最高频率峰值是多少。

(4)Smart Prefetch和Neural Net Prediction技术

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Neural Net Prediction神经网络预测功能,现场介绍是,当处理器在执行作业之前就能够预载指令集并选择最佳的处理路径,藉此大幅减少处理器的作业流程,降低运算延迟的问题。

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关键来了,价格如何?

在前面,我们谈了关于AMD新处理器的核心、性能,主板和接口,但是关乎价格问题,AMD似乎一直避而不谈。我们来探讨一下这个话题。

老实说,AMD正在和桌面处理器霸主Intel玩一个高风险的游戏,如果过早透露底牌,对AMD来说是没任何好处的。但这也不能阻止我们去猜测Zen的价格。幸好我们也看到了不少蛛丝马迹。

根据之前的传闻称,AMD目前至少准备了三个不同档次的Ryzen处理器,SR7、SR5和SR3。SR7是高端产品产品线,据称500美元的型号可以跑赢英特尔1000美元的八核处理器 Core i7-5960X。SR7 还有另一个八核型号定价为349美元,频率稍微低一些。AMD中端六核SR5和低端四核SR3分别定价250美元和150美元,这两者都将会是Zen的主流产品线。

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假设AMD 真的将Zen高端的处理器价格定为500美金,那么从上图可以看出,对于Intel来说,真的多了很大挑战。

由于八核的Zen应该和六核的Intel处理器性能表现差不多。Intel应该需要降价和AMD竞争,那么四核的处理器自不然也要同步降价。这对Intel来说,会是一笔大损失。

如果AMD的Zen四核处理器真能卖到150美金,我都不敢猜测Intel内部会怎么办,这个市场又会掀起怎样的一番腥风血雨。

之前也有猜测AMD会把高端处理器定位到800美金。这样的话,Intel就会放心很多,本身的产品线定价就不会被动摇,据说这样做,Intel也会让AMD获得理想的利润空间。这样的话就皆大欢喜。

不过谁又知道呢?

我们现在确认的是,AMD在CPU方面,似乎又回到了轨道,回到了上个世纪末的双雄争霸的时刻,加上GPU、人工智能的护航,AMD是否会在首位女CEO苏姿丰的领导下走出一条康庄大道?大家又是怎么看?


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