CPU

Микроархитектура AMD ZEN: шаг вперед или назад?


В 2017 году компания AMD представила процессоры Ryzen с новой микроархитектурой Zen. Сегодня редакция ServersTech.ru детально разберет новинку и рассмотрит ее сильные и слабые стороны, сравнив с предшествующими Bulldozer и K10.

Рассматривая новоиспеченную Zen, безусловно надо вернуться к предшественникам, дабы оценить эволюцию микроархитектур AMD. И если Bulldozer не вызывает вопросов - он был предшественником Zen (хотя после него были Piledriver, Steamroller, Excavator, но они все олицетворяли единый подход к построению процессора - разделение части ресурсов между двумя ядрами, например, общий блок арифметики с плавающей точкой. В рамках нашего материала нам нужна именно концепция, а не те отличия, которые были внесены в Piledriver, Steamroller, Excavator), то K10 смотрится на первый взгляд уж очень странно. Но это лишь на первый взгляд...

Таким образом, мы имеем K10 (2007), Bulldozer (2011), Zen (2017) - между первой и последней без малого 10 лет, но тем интереснее будет их сравнивать - можно проследить насколько сильно изменилось ядро и концепция построения процессора.
Появление Zen было ожидаемым, так как модульные микроархитектуры (Bulldozer, Piledriver, Steamroller, Excavator) не оправдали себя как в плане производительности, так и в плане универсальности - нужна была «новая» микроархитектура, учитывающая основные ошибки Bulldozer. Важно отметить, что в разработке Zen AMD не стала полностью отказываться от модульности - если раньше в качестве модуля выступали два ядра с общими ресурсами, то в новинке в качестве такового выступают четыре ядра. Данные 4-ядерные модули AMD называет CCX (CPU Complex), при этом (в отличие от Bulldozer) все ядра полноценные (т.е. без разделяемых ресурсов, кроме кэша третьего уровня), но об этом позже. Таким образом, в основе концепции Zen лежит именно CCX, что кардинально ее отличает от Intel, где в центре внимания лежит единичное ядро (да и название об этом говорит - Core). Данные концепции и определяют конечный вид CPU и каждая из них имеет как преимещуства так и недостатки, но это тема для отдельного материала, сегодня же Наша задача - проследить эволюцию микроархитектур AMD и, пожалуй, ответить на вопрос - так ли AMD разрабатывала «с нуля» Zen?
Для удобства данный обширный материал разобьем на части, в каждой из которых будут рассматриваться различные элементы ядра процессора.

Содержание:
- Буферы и очереди;
- Кэш-память и TLB;
- Фронт-энд и бэк-энд;
- Тайминги инструкций;

0 logo low

Copyright © by ServersTech.ru, 2015-2019. Копирование запрещено.
Коммерческие предложения, сотрудничество и реклама: cooperation@serverstech.ru
Предложения, вопросы и пожелания читателей: readership@serverstech.ru
Copyright © 2015-2019 ServersTech.ru. Все права сохранены
Copyright © 2015-2019 ServersTech.ru. All rights reserved