Мисля че всички свикнахме да получаваме всеки малко под 2 години по нова архитектура на процесорите от AMD. И ето че вече е време за поредната такава – Zen 5. И в нетипичен за подобен тип анонси ход от компанията първо представят първи по-ниския си клас модели от сериите Ryzen 7 (9700X) и Ryzen 5 (9600X). Но преди да почнем с тестовете, нека да поговорим малко за подробностите.
Zen5
При разработката на процесорите от серията Ryzen, от AMD са си поставили амбициозната задача да представят нова разработка всеки 2-3 поколения и сега е време за поредната такава. Зен 5 е амбициозна преработка на ядрото с много нови подобрения, които според главният дизайнер Майк Кларк ще поставят основата за следващите две поколения. Ето съкратен списък на основните промени:
- Фронтендът е сериозно преработен, като декодерите са удвоени до 8, като са разделени в 2 групи по 4. Това разделение не е статично между нишките, като при една нишка може да използва едновременно и двете групи ако не са заети, но при активна работа на SMT системата, всяка от нишките използва една от групите. Разделението помага да се намалят потенциалните забавяния при декодиране и да се осигури по-стабилен поток инструкции. Блокът за предсказване на инструкции също е подобрен, като може да предсказва по 2 взети разклонения на такт с прозорец от 3 разклонения. Съобразно с разширените възможности за декодиране, шината към L1 кеша за инструкции е разширена до 64 байта на такт (512 бита) от 32 байта (256 бита). Шината към L1 кеша за данни също е с удвоена ширина, за ради подобреният в FP блока, а обема на кеша е увеличен до 48 КБ (от 32 КБ), като увеличена и асоциативността, при това латентността то 4 такта е запазена. Кешът за микроперации е 6К инструкции, като те се съхраняват по двойки операции (изчислителна операция и операция с паметта). Този кеш е двупортов, съобразно двата декодерни блока, като всеки порт може да подава до 3 двойки операции (общо 12 инструкции).
- От фронтенда излизат до 8 операции за такт, които се пренасочват или към в увеличения до 448 инструкции (увеличен с 40% спрямо Zen 4) буфер за пренареждане за целочислените инструкции или към 96 елементна опашка за плаваща запетая.
- Целочислените ресурси на чипа са увеличение с 2 АЛУ и 1 АГУ блока, довеждайки го до съответно 6 и 4 от тип, което е съществено увеличение спрямо Zen 4. От 6-те АЛУ, 3 поддържат умножение, заедно с обикновената аритметика, а останалите три – обработка на разклонения. Заедно с това 4-те диспечера с по 24 инструкции от Zen 4 са заменени от два отделни диспечера с увеличен набор инструкции –един за АЛУ блоковете поддържащ 84 инструкции и един за АГУ блоковете с 56 инструкции. Потенциално това би трябвало да елиминира създаването на празнини в конвейера, когато един от диспечерите е запълнен, а друг е (почти) празен. Достъпните регистри също са увеличени от 224 на 240 64-битови.
- За разлика от целочислените блокове, при FP блоковете диспечерите не само не са обединени, но са увеличен до 3, всеки от които поддържа до 32 инструкции. Голямата промяна е в самите изчислителни блокове, чиято ширина е увеличена от 256 до 512-бита, което е и причината за увеличението на ширината на шините към L1 кеша и другите вътре ядрени шини. По този начин новата архитектура поддържа изпълнението на 512-битови AVX инструкции без да се налага разделянето им на две, което може да доведе до съществено ускорение на някои задачи. Регистровият файл е от 384 елемента по 512 бита. За работа с паметта се използват целочислените AGU, но сдвоени, т.е. ефективно става дума за 2 FP AGU.
- Редица други промени, като увеличени размери на буфери, нови инструкции и подобрения в опашката за завършване операции.
Крайният резултат от всичко това е едно сериозно преработено ядро с потенциал за сериозно увеличение на производителността за такт. Според AMD средно става дума за 16% увеличение, с пикови стойности от 35% при използване на AVX-512.
Новите чипове са организирани по познатият вече начин с чиплети, като процесорните чиплети са произведени по 4 нм. технология на TSMC и благодарение на това от компанията са успели да вместят 25% повече транзистори на дори по-малко площ в сравнение със Zen 4 – 70,6 кв. мм. срещу 71 кв. мм. Вътрешната организация остава същата – един CCX с 8 ядра и 32 MB L3 кеш памет за чиплет,. Входно-изходния кристал остава същият, както Zen 4.
