Да, недавно прочитал, когда гуглил всю эту ситуацию, что у 7000 линейки, вроде как, неудачные крышки, что кристалл расположен не по центру и это все имеет свои последствия. Но неужели такие большие?

Сам вопрос.

Может этот пост увидят люди с опытом и смогут пояснить, норма ли это все или нет? Может это прочитают реальные пользователи сего чудо-юдо кристалла и поделятся опытом. Ну просто реально выносит мозг этот шум и непонимание всего происходящего. Может надо поковыряться в биосе? Тогда в каком направлении?

Я уже даже начал смотреть в сторону "воды", хотя у меня к ним предвзятое отношение из за заморочек с обслуживанием, чисткой и долговечностью. Но если так кипятится 7500f, то что говорит об условном 9700? Хочешь не хочешь, а покупай воду?

В VK для тех, у кого Ютуб не пашет.

От падения с Bulldozer до пути к успеху:

FX: Bulldozer

K14

Ryzen 1000 и 2000: Zen и Zen+

Ryzen 3000 и 4000: Zen 2

Ryzen 5000 и 6000: Zen 3 и Zen 3+

Ryzen 7000: Zen 4

FX: Bulldozer

Несмотря на выход шестиядерных процессоров, топовые продукты компании все равно уступали в производительности первому поколению Core i7 от Intel. Выход второго поколения в начале 2011 года усугубил ситуацию еще больше. Но в недрах компании уже разрабатывалась новая архитектура под названием Bulldozer, которая должна была стать достойным ответом продуктам Intel.

Архитектура не была прямым наследником K10 и разрабатывалась практически с нуля. Прицел был взят на многоядерность, в связи с чем Bulldozer содержит много неоднозначных решений. Процессорные ядра были объединены в модули, в каждом из которых находились пара ядер. При этом блоков целочисленных операций было два, а блок с плавающей запятой на модуль был лишь один, что не позволяло классифицировать модуль как два полноценных ядра. Тем не менее, в рекламных материалах AMD представляла процессоры с четырьмя модулями как восьмиядерные.

Каждый из двух блоков целочисленных операций имеет четыре конвейера, но стадии выборки и декодирования для пары являются общими, за счет чего четыре операции за такт возможны лишь суммарно для обоих блоков. Кеш L1 для данных объемом в 16 КБ для каждого из блоков свой, а вот L1 для инструкций объемом 64 КБ общий для двух блоков. Кеш L2 объемом 2 МБ также общий для них, а кеш L3 — общий для всех ядер ЦП, его объем до 8 МБ. Встроенный контроллер памяти DDR3 поддерживает до 32 ГБ ОЗУ с предельной частотой 1866 МГц.

Блок операций с плавающей запятой содержит два симметричных 128-битных конвейера, которые могут быть объединены в один 256-битный для решения сложных задач, например, инструкций AVX, появившихся в новых ядрах. Помимо этого, перечень поддерживаемых инструкций расширился: SSE 4.1, SSE 4.2, FMA4, XOP и CVT16. Шина HyperTransport была обновлена до версии 3.1 — теперь ее частота составляет от 2200 до 2600 МГц, а пропускная способность достигает 8.8-10.4 ГБ/c в каждом направлении. Перемены потребовали обновления сокета — им стал усовершенствованный AM3+. Как и ранее, процессоры можно было использовать и в предыдущем сокете AM3 после обновления BIOS. А вот совместимость с AM2 и AM2+ новые ЦП потеряли полностью, так как контроллера памяти DDR2 в них уже не было.

Первые процессоры, выпущенные в октябре 2011 года, получили кодовое имя Zambezi. ЦП, производящиеся по технологии 32 нм, состояли из двух, трех или четырех вычислительных модулей. Новый модельный ряд включал восьмиядерные FX-8000, шестиядерные FX-6000 и четырехъядерные FX-4000. Во всех моделях появилась поддержка технологии Turbo Core 2, более эффективно поднимающей частоты ядер по сравнению с предшественницей. В результате потолком буста первых моделей стала частота 4.2 ГГц при неизменном с прошлого поколения тепловыделении — до 125 Вт.

Второе поколение архитектуры получило название Piledriver. Все так же производящиеся по 32 нм техпроцессу ядра Vishera были оптимизированы: они получили чуть доработанный предсказатель ветвлений, увеличенный буфер TLB, поддержку обновленной технологии Turbo Core 3 и улучшенный контроллер памяти. Модели на их базе расширили разнообразие семейства FX в 2012–2014 годах. В середине 2013 года были представлены восьмиядерные модели новой топовой линейки FX 9000 со значительно возросшими тактовыми частотами до 5 ГГц в бусте. Правда, за это им пришлось расплачиваться огромным по меркам того времени тепловыделением в 220 Вт.

На базе Piledriver были выпущены и APU нового поколения. Основой для них стала новая платформа с сокетом FM2 — в отличие от «старшего брата», он не имел обратной совместимости с FM1. Модели под кодовым названием Trinity производились по тому же 32 нм техпроцессу и содержали в себе графику архитектуры TeraScale 3, которая также использовалась видеокартами AMD серии HD 6000. В бусте ЦП достигали частоты 4.2 ГГц, оставаясь при этом в пределах теплового пакета 100 Вт. Как и у предшественников, кеш L3 у них отсутствовал. Новые APU входили в серию 5000, но изменений в модельном ряде по сравнению с предыдущим поколением не было — привычные A4, A6 и A8 дополняли процессоры семейств Athlon и Sempron с отключенной графикой.

В 2013 году на смену Trinity пришли чипы Richland, модели на базе которых входили в семейство APU 6000 серии. Обладая схожими базовыми характеристиками, новые APU обзавелись поддержкой технологии Turbo Core 3, за счет чего обладали достигали немного более высоких частот — до 4.4 ГГц в пике. По сравнению с Trinity немного увеличились и частоты встроенной графики, а также появилась поддержка памяти DDR3-2133.

Третье поколение архитектуры получило название Steamroller. Ядра в модулях получили улучшенные планировщики и предсказатели ветвлений, которые теперь стали независимыми для каждого целочисленного блока. Была выполнена оптимизация работы кеш-памяти и увеличен в полтора раза L1 для инструкций, в результате чего количество промахов кеша сократилось на треть. Контроллер памяти стал более эффективно использовать имеющиеся ресурсы. Проделанные оптимизации ускорили новые ядра на 10-15 % по сравнению с предшественниками, однако в производительные процессоры они не попали — уделом Steamroller остались только APU. Помимо процессорной части, отличительной особенностью моделей этого поколения стала более быстрая встроенная графика архитектуры GCN.

Первые чипы обновленной архитектуры получили название Kaveri и были выпущены в 2014 году по техпроцессу 28 нм. Для них стал использоваться обновленный сокет FM2+, отличающийся ограниченной обратной совместимостью с FM2: старые APU в новом сокете работали, а вот новые модели на старых платах не запускались. Отчасти это является следствием поддержки новыми APU шины PCI-E 3.0 для разъема видеокарт, тогда как предшественники ограничены более старым PCI-E 2.0. Линейку APU 7000 серии расширили старшие модели A10. Годом спустя были представлены обновленные модели Godavari с аналогичными характеристиками, но немного увеличенными частотами — в бусте новые APU могли достигать частоты 4.3 ГГц. TDP чипов обоих поколений достигал 95 Вт.

Последнее поколение архитектуры получило название Excavator. Был увеличен буфер предсказателя ветвлений и ускорен блок FPU. Кеш L1 для данных обзавелся удвоенной емкостью в 32 КБ, а вот объем кеша L2 сократили в два раза. Несмотря на прежний техпроцесс 28 нм, блоки процессора подверглись перекомпоновке, за счет чего стали занимать гораздо меньше места на кристалле. Улучшения вылились в небольшой рост производительности — от 4 до 15 % на одной частоте. Вдобавок к этому появилась поддержка инструкций AVX2.

Как и предшественник, архитектура четвертого поколения нашла применение лишь в APU, обойдя стороной производительный сегмент. Несмотря на доработанную компоновку, частоты снизились, за счет чего прирост скорости не был таким очевидным. Потолок в 4 ГГц в бусте превысила только одна старшая модель, у остальных он составил более скромные 3.8 ГГц.

Первые APU на ядре Carrizo были выпущены в 2015 году для сокета FM2+. Более поздние перебрались на платформу AM4, попутно обзаведясь поддержкой двухканальной памяти DDR4 с частотой до 2400 МГц. Все модели потеряли половину линий PCI-E 3.0 для слота видеокарты — теперь их осталось только восемь. Ассортимент дополнили новые модели A12. В конце 2016 года были представлены обновленные APU c кодовым названием Bristol Ridge, относящиеся к поколению Excavator+. В отличие от предшественников, эти модели выпускались только в исполнении AM4.

K14

Помимо «взрослых» моделей, в 2011 году были представлены и APU с низким энергопотреблением для рынка планшетов, нетбуков и бюджетных ноутбуков. Специально для них AMD разработала упрощенную процессорную архитектуру Bobcat, ранее разрабатываемую под кодовым именем K14. Процессоры на новой архитектуре должны были конкурировать с Atom от Intel. Процессоры Bobcat являются первыми системами на чипе компании — помимо интегрированных компонентов северного моста, в их состав входит и функциональность южного моста. Производились SoC по техпроцессу 40 нм.

Ядро Bobcat является суперскалярным и поддерживает внеочередное исполнение, но умеет выполнять лишь две инструкции за такт. При этом производительность на одной частоте на 10-20 % ниже, чем у K8, который умел выполнять до трех инструкций. Конвейер состоит из 15 стадий. По сравнению с K10 ядра медленные, но очень компактные — на месте, занимаемом на кристалле одним ядром K10 с кешем L2, можно разместить два ядра Bobcat с кешем по 512 КБ на каждое. Кеш L1 для данных и инструкций имеет одинаковый размер — по 32 КБ на каждый.

Ядром поддерживаются мультимедийные инструкции вплоть до SSE4a. Память DDR3 может работать на частоте до 1333 МГц, но канал памяти лишь один. Перечень моделей составили одно- и двухъядерные процессоры серий C, E, G и Z. Некоторые модели поддерживают технологию TurboCore, но только для одного ядра. Тепловыделение систем на чипе составило от 5 до 18 Вт, а частоты находились в пределах 1-1.7 ГГц.

В 2013 году на рынок выходит усовершенствованная архитектура Jaguar. Был усовершенствован блок предвыборки, удвоена скорость блоков загрузки и хранения. Блок FPU ускорен, добавлена поддержка множества новых инструкций: SSE 4.1, SSE 4.2, AVX, AES. Производительность на такт возросла на 15 %, что позволило догнать по этому параметру устаревшие ядра K8 при значительно меньшем энергопотреблении. Уменьшению последнего дополнительно поспособствовал новый 28 нм техпроцесс. Одноядерные модели исчезли из ассортимента, зато появились четырехъядерные. Кеш L2 стал общим для всех ядер, но объем все так же формировался из расчета 512 КБ на ядро. Обновленная встроенная графика на базе архитектуры GCN стала заметно быстрее.

APU получили поддержку памяти DDR3L. В зависимости от модели, ее частота могла составлять 1066, 1333 или 1600 МГц, но канал памяти был все так же один. Максимальный TDP четырехъядерных моделей составил 25 Вт, а тактовая частота достигла 2.2 ГГц. Новые системы на чипе нашли применение как в мобильных устройствах, так и в десктопных процессорах. Специально для последних была выпущена новая платформа AM1, а названия процессоров сменились на привычные Athlon и Sempron. Мобильные версии получили более знакомые по APU названия A4 и A6. Вдобавок к этому ядра Jaguar легли в основу APU для приставок PlayStation 4 и Xbox One, а также их улучшенных версий PlayStation 4 Pro и Xbox One X.

В 2014 году AMD выпускает улучшенные модели экономичных APU на ядре Puma. Были оптимизированы ядра и схема управления питанием, за счет чего новые модели стали еще экономичнее, особенно в состоянии простоя. В отличие от прошлых поколений, где технология TurboCore была у редких моделей, в новых APU она стала применяться чаще. Потолок частот достиг 2.4 ГГц, а скорость памяти DDR3L — 1866 МГц. Старшая модель стала называться A8, в остальном ассортименте изменений не было.

Ryzen 1000 и 2000: Zen и Zen+

Несмотря на множество усовершенствований и высокие тактовые частоты, ни одно из поколений ядер Bulldozer не могло составить здоровую конкуренцию архитектуре процессоров Intel Core. Bulldozer были дешевле, но ощутимо медленнее. Особенно ярко это проявлялось в задачах, чувствительных к скорости однопоточных вычислений.

Однако AMD не дремала и в своих недрах готовила действительно производительную процессорную архитектуру. Фундамент для нее был заложен в 2016 году с выпуском первых плат с новым сокетом AM4, содержащим 1331 контакт и поддерживающим работу с памятью DDR4. Первыми процессорами для него стали старые APU, но в марте 2017 года были выпущены процессоры следующего поколения на базе новой архитектуры Zen — Ryzen 1000 серии.

Архитектура Zen не основывается на предшественнике Bulldozer, являясь самостоятельной разработкой. Отказавшись от модульной системы, ядра AMD впервые стали поддерживать технологию одновременной многопоточности SMT, позволяющую одновременно обрабатывать два потока — аналогично Hyper-Threading от Intel. Ядро Zen содержит шесть исполнительных портов и может выполнять до четырех инструкций за такт. Вдобавок к этому, оно получило усовершенствованный предсказатель переходов, увеличенные буферы для работы с инструкциями и кеш микроопераций. В итоге производительность на одной частоте по сравнению с последним поколением Bulldozer, ядром Excavator+, выросла более чем на 50 %. Несмотря на полученные улучшения, FPU остался 128-битным, из-за чего приходится тратить два такта на исполнение 256-битных инструкций AVX2.

Помимо улучшений архитектуры, новые чипы получили множество внутренних изменений. На каждое ядро приходится 96 КБ кеша L1, 32 из которых используются для данных, а 64 — для инструкций. Кеш L1 получил обратную запись вместо ранее используемой сквозной, благодаря чему уменьшилась задержка данных. Кеш L2, как и у предшественников, составляет по 512 КБ на каждое ядро. Оба кеша стали быстрее в два раза. Четыре ядра архитектуры собираются в комплекс CCX, содержащий до 8 МБ кеша L3. Последний стал быстрее в целых пять раз по сравнению с Piledriver. Процессоры получили поддержку технологии Precision Boost Overdrive, являющуюся дальнейшим развитием идей Turbo Core с учетом потребляемой мощности и температуры ядер.

Процессор может состоять из нескольких CCX, обмен данными между которыми происходит по новой скоростной шине Infinity Fabric. Пара CCX компонуется в один кристалл CCD, помимо процессорных ядер содержащий в себе двухканальный контроллер памяти DDR4, контроллер шины PCI-E 3.0, накопителей и портов USB — новые процессоры являются системами на чипе, и внешний чипсет им нужен лишь для расширения периферийных возможностей. Одним из главных преимуществ архитектуры является изначально заложенная масштабируемость — несколько чиплетов CCD могут быть объединены под крышкой одного процессора для создания высокопроизводительных моделей. Производятся кристаллы по техпроцессу 14 нм.

Первыми среди Zen свет увидели чипы Summit Ridge. Десктопные процессоры Ryzen 1000 используют один кристалл и обладают до восьми ядер с технологией многопоточности SMT, 16 МБ кеша L3 и пиковой частотой до 4 ГГц. Полностью задействуют возможности кристалла топовые модели Ryzen 7. «Середнячки» Ryzen 5 имеют четыре или шесть ядер с SMT, бюджетные Ryzen 3 — четыре ядра без поддержки многопоточности. Все процессоры поддерживают двухканальную память DDR4-2666 максимальным объемом до 64 ГБ и 24 линии интерфейса PCI-E 3.0, четыре из которых используются для связи с чипсетом на материнской плате. Максимальный TDP составил 95 Вт, но, начиная с этого поколения, пиковое тепловыделение становится выше официального значения, как и в случае процессоров Intel от восьмого поколения Core.

В 2017 году AMD выпускает свою первую высокопроизводительную платформу TR4. Новый LGA-сокет с 4094 ножками является производным от сокета SP3 для серверных процессоров EPYC, но несовместим с ним. Первыми моделями для нового сокета стали Ryzen Threadripper 1000 серии. Под крышкой новых процессоров содержатся четыре кристалла с восьмью ядрами, но лишь два из них в этом поколении являются рабочими. Модели имеют от восьми до 16 ядер, четыре канала памяти DDR4 и 64 линии PCI-E 3.0, четыре из которых все так же используются для соединения с чипсетом. Пиковые частоты этих процессоров достигли 4.2 ГГц, а TDP — 180 Вт.

В начале 2018 года компания представляет новые процессоры Raven Ridge, являющиеся APU на базе архитектуры Zen. Графическая часть основывается на архитектуре GCN, но обновлена до ее последнего варианта под названием Vega. Процессоры также относятся к линейкам Ryzen 5 и Ryzen 3, но входят в 2000 серию. Они содержат до четырех ядер в одном CCX, место второго заняла встроенная графика, также подключаемая по шине Infinity Fabric. Ядра работают на частоте до 3.9 ГГц, максимальный TDP — 65 Вт. Специально для ноутбуков используются чипы, работающие на пониженном напряжении — их тепловыделение ограничено 15 Вт. Чуть позже ассортимент расширяется бюджетными моделями с двумя ядрами и поддержкой SMT. Они используют давно знакомое название Athlon.

В апреле того же года AMD выпускает процессоры без встроенной графики семейства Ryzen 2000 на архитектуре Zen+. Новые модели Pinnacle Ridge перенесли на 12 нм техпроцесс. Были уменьшены задержки кеша и контроллера ОЗУ, оптимизирована компоновка для достижения более высоких частот. Пиковые частоты достигли 4.3 ГГц при сохранении прежнего TDP, а для памяти стал доступен режим DDR4-2933. Работа технологии PBO была улучшена — она стала активнее задействовать повышение частот. В начале 2019 года на базе Zen+ были выпущены обновленные APU под кодовым именем Picasso, их ассортимент аналогичен прошлому поколению.

Август 2018 принес обновленные модели Threadripper 2000 на Zen+ и для HEDT-платформы TR4. Задействование всех четырех кристаллов под крышкой дало возможность выпустить модели с количеством ядер до 32. Аналогично моделям под AM4, появилась поддержка памяти с частотой 2933. Количество ее каналов и линий PCI-E осталось неизменным. Модели с 12 и 16 ядрами все так же имеют TDP 180 Вт, для старших ЦП с 24 и 32 ядрами этот лимит был расширен до 250 Вт.

Ryzen 3000 и 4000: Zen 2

В июле 2019 AMD представляет процессоры Ryzen 3000, основанные на новой архитектуре Zen 2. По сравнению с Zen+ процессоры были доработаны гораздо более существенно, обретя множество изменений как во внутреннем строении, так и в компоновке и периферийных возможностях.

Ядро Zen 2 получило усовершенствованный блок предсказания переходов, увеличенные буферы работы с инструкциями и кеш микроопераций. При этом кеш L1 для инструкций сократили до 32 КБ на ядро. Число исполнительных портов увеличили до семи, а FPU сделали 256-битным — теперь инструкции AVX2 могли выполняться за один такт. Кеш L3 увеличили вдвое, до 16 МБ на CCX. Совокупность произведенных изменений повысила производительность на одной частоте по сравнению с предшественником на 15 %.

В массовых моделях для сокета AM4 впервые была применена мультичиповая компоновка. Процессоры серии состоят из чиплетов — одного или двух кристаллов CCD с процессорными ядрами, производимых по технологии 7 нм, а также общего кристалла ввода-вывода, который производится по более «толстым» нормам 12 нм. Как и прежде, в состав каждого ССD входит два комплекса CCX по четыре ядра, что впервые позволило реализовать до 16 ядер на массовой платформе.

Вдобавок к повышению производительности архитектуры Ryzen 3000 имеют более высокие частоты — до 4.7 ГГц в пике. Совокупность этих факторов сделала процессоры на Zen 2 в среднем на четверть быстрее предшественников. Новые модели под кодовым названием Matisse поддерживают до 128 ГБ памяти DDR4-3200 и 24 линии новой шины PCI-E 4.0 с удвоенной пропускной способностью относительно предшественника. Привычный ассортимент расширили процессоры Ryzen 9, обладающие 12 и 16 ядрами с поддержкой многопоточности. Официальный TDP старших моделей составил 105 Вт, но реальное тепловыделение достигает 142 Вт.

Процессоры Ryzen Threadripper 3000 для HEDT-платформы перешли на новый сокет sTRX4. Несмотря на сохранение прежнего количества контактов, сокет несовместим с предшественником. Как и у моделей для AM4, блок ввода-вывода выделен в отдельный чип, а вот кристаллов CCD с процессорными ядрами теперь можно задействовать до восьми штук. В результате этого топовые модели получили беспрецедентные 64 ядра с поддержкой многопоточности и 256 МБ кеша L3, значительно опередив по этим параметрам конкурирующие процессоры от Intel. TDP новых процессоров достиг 280 Вт.

Помимо обычной производительной платформы, в этом поколении AMD выпустила еще одну с сокетом sWRX8. Главным отличием от «гражданского» sTRX4 является поддержка восьмиканальной памяти DDR4 и вдвое большее количество линий PCI-E 4.0 — 128. По остальным характеристикам процессоры для этого сокета не отличаются от своих младших братьев. Модели для sWRX8 получили название Ryzen Threadripper Pro.

В 2020 году на базе Zen 2 были выпущены новые APU Ryzen 4000 серии под кодовым названием Renoir. Они получили однокристальную компоновку и производятся по техпроцессу 7 нм. Встроенная графика ускорилась, а ассортимент по сравнению с прошлым поколением APU претерпел изменения: впервые в этом сегменте были представлены восьмиядерные Ryzen 7. Ryzen 5 получил шесть ядер, Ryzen 3 остался четырехъядерным. Все модели получили поддержку технологии SMT. При этом кеш L3 был уменьшен в четыре раза по сравнению с десктопными Ryzen 3000 — до 8 МБ у старших моделей и 4 МБ у младших. К тому же, в отличие от Matisse, новые чипы оказались обделены поддержкой PCI-E 4.0: для них доступна лишь третья версия интерфейса.

Частоты буста достигли 4.4 ГГц. Официальный TDP составляет 65 Вт при пиковом тепловыделении в 88 Вт. Вдобавок к APU, на базе Renoir для десктопов была выпущена пара моделей Ryzen 3 и Ryzen 5 с отключенной встроенной графикой. Мобильные модели по сравнению с прошлыми поколениями получили больший теплопакет в связи с увеличенным количеством ядер — от 25 до 54 Вт. Также в мобильном сегменте впервые были представлены Ryzen 9, являющиеся разогнанными версиями Ryzen 7.

В 2021 году AMD выпускает обновленную серию экономичных мобильных APU Ryzen 5000 под названием Lucienne. Предельный TDP моделей составляет 25 Вт, при этом они содержат до восьми ядер. Помимо DDR4-3200, новые процессоры поддерживают более быструю LPDDR4-4266.

К поколению Zen 2 относятся и ультрамобильные APU Ryzen 7000 серии Mendocino, производимые по 6 нм техпроцессу. Четырехъядерные модели с предельным TDP в 15 Вт были представлены в сентябре 2022 года, обзавелись встроенной графикой актуальной архитектуры RDNA2 и поддерживают самую современную память LPDDR5-5500. Помимо процессоров, для компьютеров такой же связкой процессорной и графической архитектур AMD обладают чипы игровых консолей последнего поколения — PlayStation 5 и Xbox Series X/S.

Ryzen 5000 и 6000: Zen 3 и Zen 3+

В октябре 2020 года компания представила первые модели процессоров, относящиеся к следующей ступени в развитии архитектуры Zen — Zen 3. Аналогично предшественникам, они используют чиплетную компоновку. Кристалл ввода-вывода остался прежним с прошлого поколения. В связи с этим не изменились периферийные возможности и поддержка памяти. Новшества коснулись процессорных кристаллов, все так же выпускаемых по технологии 7 нм, но получивших достаточно много архитектурных улучшений.

Изменения в Zen 3 направлены в первую очередь на устранение слабых мест, выявленных в Zen 2. Процессорные чиплеты CCD остались восьмиядерными, но внутренняя компоновка из двух четырехъядерных CCX была упразднена. Теперь в каждом CCD один восьмиядерный CCX и общий на восемь ядер кеш L3 объемом 32 МБ — это снижает задержки общения между ядрами и положительно влияет на производительность. Ядра Zen 3 получили увеличенные буферы для работы с инструкциями, улучшенный FPU и предсказатель переходов, а также восемь исполнительных портов. Совокупность изменений подняла производительность до 20 % на одной частоте по сравнению с Zen 2.

Линейка Ryzen 5000 серии для сокета AM4 под кодовым названием Vermeer по характеристикам практически аналогична предшественнице. Основной прирост производительности обеспечила новая архитектура. Частоты возросли незначительно — до 4.8-4.9 ГГц в пике у старших моделей, но появилась поддержка второй версии Precision Boost Overdrive, позволяющей более эффективно управлять задействованием турбо-частот.

В апреле 2021 года AMD выпускает новую линейку APU Ryzen 5000 под названием Cezanne. Как и в прошлой линейке, у APU нового поколения монолитный кристалл. Основные отличия в новой архитектуре, немного ускоренной графике и увеличенном кеше L3: здесь на восемь ядер приходится не 8 МБ, как ранее, а 16. TDP процессоров на Zen 3 изменений не претерпел: до 142 Вт в пике у обычных моделей, до 88 Вт у десктопных APU и в пределах 54 Вт у мобильных решений. В январе 2022 года AMD выпускает линейку ультрамобильных чипов Barcelo. Процессоры с TDP в пределах 15 Вт содержат от четырех до восьми ядер с поддержкой SMT.

Процессоров для HEDT-платформы sTRX4 в этот раз выпущено не было. Все внимание высокопроизводительного сегмента Zen 3 было сосредоточено на более продвинутой платформе sWRX8. В апреле 2022 года свет увидели процессоры Threadripper Pro 5000 серии. Как и предшественники, они обладают до 64 ядрами с поддержкой многопоточности, восемью каналами DDR4-3200 и 128 линиями PCI-E 4.0. Основной прирост производительности обеспечивает новая архитектура, прочие характеристики остались неизменными.

Одновременно с этим компания выпускает первый процессор с технологией 3D V-Cache, которая заключается в размещении дополнительного чипа с кешем большого объема поверх процессорного кристалла. Модель Ryzen 7 5800X3D получила характеристики, практически аналогичные своему предшественнику без приставки «3D», за исключением немного сниженных частот и гораздо большего кеша L3 — 96 МБ против 32. Благодаря этому производительность приложений, чувствительных к кешу (в первую очередь игр), удалось увеличить на 20-30 % даже без внесения изменений в архитектуру ядер.

В январе 2022 года были выпущены обновленные мобильные APU Ryzen 6000 под кодовым названием Rembrandt, относящиеся к поколению Zen 3+. Кристаллы были перенесены на техпроцесс 6 нм и получили более экономичную схему управления питанием, а встроенную графику Vega заменила современная на базе архитектуры RDNA2. Новый контроллер памяти поддерживает ОЗУ DDR5-5200 и LPDDR5-6400. Впервые для APU был интегрирован контроллер PCI-E 4.0. Пиковые частоты подросли до 5 ГГц, а тепловыделение по сравнению с предшественниками сократилось. В январе 2023 года обновленные модели на базе того же кристалла попадают в состав серии APU Ryzen 7000.

Помимо Rembrandt, на Zen 3+ базируются и чипы Barcelo-R, которые стали сердцем некоторых ультрамобильных APU Ryzen 7000 серии. Они производятся по 7 нм техпроцессу, содержат графику Vega и поддерживают память DDR четвертого поколения. Но при этом показатели экономичности не менее впечатляют — при TDP в 15 Вт APU содержат до восьми ядер с пиковыми частотами в районе 4.5 ГГц.

Ryzen 7000: Zen 4

В сентябре 2022 года компания представляет миру последнее на данный момент поколение архитектуры Zen — Zen 4. Процессоры переходят на платформу с LGA-сокетом AM5 — теперь у AMD, как и у Intel, «ножки» в сокете, а не на процессоре. Новый сокет имеет 1718 контактных площадок и способен подводить к процессорам больше мощности, чем предшественник. Это улучшение пригодилось в первую очередь для топовых моделей — теперь они могут потреблять до 230 Вт в пике и стабильнее держать частоты буста.

Ядро Zen 4 получило увеличенные буферы работы с инструкциями и кеш микроопераций, а также усовершенствованный предсказатель переходов. Кеш L2 вырос с 512 КБ до 1 МБ на ядро. Появилась поддержка инструкций AVX-512 — как и в случае с первой реализацией AVX2, эти вычисления производятся за два такта. Благодаря произведенным улучшениям производительность на такт возросла на 13 %.

Как и предшественники, процессоры Ryzen 7000 состоят из чиплетов. Конфигурация процессорных чиплетов CCD изменений не претерпела — как и у Ryzen 5000, восемь ядер образовывают один CCX с 32 МБ кеша L3. Однако CCD производятся по техпроцессу 5 нм, что сделало возможным гораздо более высокие частоты — до 5.7 ГГц в пике. Вместе с улучшениями архитектуры это привело к росту производительности новых моделей процессоров на 25-30 %.

По более тонкой технологии 6 нм стал производиться и новый кристалл ввода-вывода. В его заслуги входит поддержка памяти DDR5-5200 и 28 линий новейшего интерфейса PCI-E 5.0, четыре из которых неизменно используются для связи с чипсетом на материнской плате. Новинкой в составе кристалла стала интегрированная графика на базе графической архитектуры RDNA2. Теперь она присутствует в каждом процессоре новой серии, хотя и менее производительна, чем графические конфигурации, используемые в APU компании.

В виду ограничения фотоматериалов и текста

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ...

💭 К новым технологиям AMD добавит утилиту Adrenalin AI. Она будет интегрирована в драйвер Adrenaline и позволит пользователям генерировать изображения и всецело использовать различные функции ИИ.

📆 Флагманская Radeon 9070 XT и Radeon RX 9070 поступят в продажу в первом квартале 2025 года. Больше подробностей о карточках RDNA 4 будут раскрыты в ближайшие дни.

#AMD #FSR4 #RX9000

🎙 Подписывайтесь на ARCHiTECH

Эпоха клонов:

K5

K6

Athlon и Athlon XP: K7

Athlon 64: K8

Athlon 64 X2: K8

Phenom: K10

Phenom II: K10.5

Первые процессоры: эпоха клонов

В 1969 году компания AMD начала свою деятельность как производитель интегральных микросхем. Первым процессором компании в 1974 году стал Am9080 — клон Intel 8080, разработанный с помощью реверс-инжиниринга.

Первой собственной разработкой AMD в 1975 году стал Am2900 — семейство интегральных микросхем, составляющих модульный процессор. В его основе были четырехбитные арифметико-логические устройства, которые могли комбинироваться друг с другом и другими микросхемами, в том числе для организации восьми- или шестнадцатибитного процессора. Решение получило популярность в аркадных игровых автоматах и промышленных компьютерах.

В 1976 году Intel дает AMD лицензию на производство клона Intel 8080. В 1982 году компания заключает соглашение с Intel, согласно которому получает лицензию на производство клонов моделей Intel с архитектурой x86. Благодаря этому в течение нескольких лет AMD выпускает собственные копии 16-битных разработок Intel — процессоров Am8086, Am8088, Am80186, Am80188 и Am80286.

Параллельно с выпуском клонов компания занимается разработкой собственного процессора, который увидел свет в 1987 году. Семейство микросхем Am29000 представляет модульный 32-битный процессор, построенный на архитектуре RISC, работающей с простыми командами. Не являясь суперскалярным, ЦП позволял выполнять операции с целыми числами и плавающей запятой за один цикл. Достигалось это благодаря раздельным портам записи в регистры для обоих типов операций. Для производства микросхем использовалась технология 1 мкм. Тактовая частота варьировалась от 25 до 50 МГц. Процессор нашел применение в разнообразных устройствах, в том числе бортовых системах самолетов. Разрабатывалась и суперскалярная версия, но в свете доминирования на рынке архитектуры x86 она была отменена.

В конце 1985 года Intel выпускает свой первый 32-битный процессор Intel 80386. Компания запрещает AMD создавать его копии, ссылаясь на собственную интерпретацию заключенного ранее договора, согласно которой он распространяется только на процессоры до Intel 80286 включительно. Лишь в 1991 году, пройдя несколько судебных разбирательств, AMD получает разрешение на производство собственного клона Am386. Решения компании смотрелись более выгодно: когда Intel только вывела на рынок модели с частотой 33 МГц, AMD сразу стала предлагать клоны с частотой 40 МГц и более низким энергопотреблением.

Клона Intel 80486 — модель Am486 — компания представила в 1993 году. Как и разработки Intel, модели AMD имеют 8 КБ встроенного кеша первого уровня и выпускаются для разных сокетов — Socket 1, 2 или 3. Используется техпроцесс 0.7 мкм, позволяющий достигать частот от 33 до 120 МГц.

Ответом на выпуск Intel Pentium стал процессор Am5x86, выпущенный в 1995 году. Архитектура модели не претерпела изменений, повышение производительности достигалось лишь за счет увеличенного до 16 КБ кеша и более высокой частоты в 133 МГц. В этом поколении компания впервые внедряет рейтинг производительности PR. Он показывает, какому процессору Pentium соответствует каждая модель AMD. Разработка получает полное название Am5x86-P75, что подразумевает уровень производительности, сопоставимый с Pentium частотой 75 МГц.

K5

Несмотря на наличие Am5x86, в компании понимали, что ускоренный 80486 не догонит старшие модели Pentium. В недрах AMD уже кипела разработка собственного процессора, способного составить конкуренцию продуктам Intel.

За основу были взяты наработки суперскалярной версии Am29000. Хотя K5 противопоставлялся обычным Pentium, в основе его архитектуры лежат особенности, делающие его по внутреннему строению намного ближе к Pentium Pro. Сердцем процессора является RISC-ядро, перед исполнением декодирующее сложные инструкции в простые. Поддерживается внеочередное исполнение команд. У ЦП пять целочисленных блоков и один блок для вычислений с плавающей запятой. Кеш данных имеет объем в 8 КБ, кеш инструкций — 16 КБ. K5 был быстрее Pentium на одинаковой частоте, однако до Pentium Pro все же не дотягивал.

Первые процессоры K5 были выпущены в марте 1996 года. Исходные версии, обозначаемые SSA/5, имели частоты от 75 до 100 МГц. Частота шины FSB колебалась от 50 до 66 МГц. В усовершенствованные версии 5k86, вышедшие в конце того же года, были внесены изменения в блок прогнозирования ветвлений, за счет чего производительность на такт повысилась. Эти модели имели частоты от 90 до 133 МГц. Аналогично Pentium использовались Socket 5 и Socket 7. ЦП производились по 500 нм технологии, работали от напряжения 3.5 В и выделяли от 11 до 16 Вт тепла. Как и конкурирующим Pentium, собственным моделям AMD впервые понадобилось активное охлаждение.

K6

В 1996 году AMD поглотила компанию NexGen, которая ранее также занималась разработкой процессоров c архитектурой x86. Ее последняя собственная разработка под названием Nx586 тоже позиционировалась как конкурент Pentium и имела похожее ядро, работающее по принципу декодирования сложных инструкций в простые, но не имела встроенного математического сопроцессора FPU.

После того, как AMD выкупила компанию, она использовала ее наработки по следующему проекту процессора Nx686, интегрировав в ядро FPU и добавив поддержку 64-битных мультимедийных инструкций MMX. Так в 1997 году на свет появилось следующее поколение процессоров AMD — K6. Конвейер архитектуры достаточно короткий и имеет глубину в 6 стадий. Процессоры серии позиционировались как конкуренты Pentium и Pentium MMX, но стоили дешевле, благодаря чему получили большое распространение.

Кеш первого уровня был увеличен и состоял из двух половинок по 32 КБ — для инструкций и для данных. Первые модели K6 производились по техпроцессу 350 нм и достигали частоты 233 МГц, выделяя при этом до 28 Вт тепла. Вторая волна моделей, датируемая 1998 годом, стала производиться по более тонкому 250 нм техпроцессу, благодаря чему удалось снизить напряжение питания с 3.2-3.3 до 2.2 В. В результате максмальный TDP упал до 15 Вт, а потолок частот увеличился до 300 МГц. Как и поздние K5, модели использовали Socket 7. Процессоры компании оставались на этом сокете вплоть до архитектуры K7.

В мае 1998 года AMD представляет новый процессор K6-2. Благодаря отлаженному 250 нм техпроцессу частоты удалось поднять до 550 МГц при TDP от 15 до 28 Вт. Архитектура осталась прежней, но была добавлена поддержка нового набора инструкций для вычислений с плавающей запятой 3DNow!, грамотное использование которых могло дать значительный прирост в некотором ПО, в том числе в играх.

Следующим процессором серии стал K6-III, выпущенный в феврале 1999 года. Рецепт создания третьего поколения K6 достаточно прост: за основу был взят K6-2, в кристалл которого интегрировали кеш второго уровня L2 объемом 256 КБ. Набор инструкций 3DNow! в K6-III был несколько расширен, получив приписку «Enhanced» в названии.

В силу того, что все так же использовалась платформа Socket 7, кеш на материнской плате тоже никуда не делся, и в дуэте с новыми процессорами стал играть роль кеша третьего уровня L3. Однако используемая платформа накладывала ограничения по потребляемой мощности, поэтому процессоры K6-III так и не перешагнули прежнюю планку в 550 МГц при потреблении в пределах 30 Вт. ЦП конкурировали с первыми Pentium 3, но с более поздними моделями линейки в силу ограниченной частоты тягаться уже не могли.

Годом позже компания перенесла процессоры второго и третьего поколений архитектуры K6 на техпроцесс 180 нм. Обновленные версии получили названия K6-2+ и K6-III+, они отличались сниженным до 1.6-1.8 В напряжением питания и меньшим энергопотреблением. В первую очередь эти модели нашли применение в ноутбуках, став редким гостем в десктопных компьютерах.

Athlon и Athlon XP: K7

AMD понимала, что возможности Socket 7 себя исчерпали, как и архитектура K6 — с таким коротким конвейером достигнуть более высоких частот было трудно. Разработка следующего процессора серии стартовала еще в 1997 году, но представлен он был лишь в июне 1999 года. Так началась эра процессоров под названием AMD Athlon.

Архитектура K7, лежавшая в основе новинки, была существенно переработана. Конвейер удлинился до 10 стадий, новое ядро могло исполнять до трех инструкций за такт. Математический сопроцессор был переработан и получил конвейерное строение. Это устранило такой недостаток, как невозможность начала новой операции до завершения текущей. У компании DEC была лицензирована системная шина EV6, которая легла в основу соединения процессора с системой и позволяла передавать данные дважды за такт. Благодаря этому ее эффективная частота составляла 200 МГц, а пропускная способность равнялась 1.6 ГБ/c. Кеш L1 был увеличен в два раза: теперь и для данных, и для инструкций использовались сегменты по 64 КБ.

От K6-III архитектура унаследовала поддержку инструкций 3DNow! Enhanced. Как и в случае с Pentium II и ранними Pentium III, было решено выделить кеш L2 в отдельные микросхемы и использовать для процессора картридж. Разъем под названием Slot A был физически совместим с разработкой Intel под названием Slot 1, но электрическая совместимость отсутствовала. Помимо кристалла процессора, в картридже находились микросхемы кеш-памяти L2 объемом 512 КБ, доступ к ним осуществлялся через отдельную 64-битную шину.

Кристаллы первых моделей на ядре Argon выпускались по 250 нм техпроцессу и работали при напряжении 1.6 В. Athlon были быстрее Pentium 3 в большинстве задач, но и потребляли при этом больше. Первая волна моделей имела TDP до 50 Вт. Второе поколение ядер, переведенное на 180 нм техпроцесс и получившее название Pluto, рассеивало до 65 Вт. Первые модели достигали частоты в 700 МГц, а их преемники могли работать на немного более высоких частотах, но для этого напряжение питания приходилось увеличивать до 1.7-1.8 В. Мобильные версии могли работать на более низком напряжении — от 1.1-1.2 В. Несмотря на высокое тепловыделение, именно эти чипы послужили основой первого процессора, покорившего частоту 1 ГГц — эта модель Athlon была выпущена 6 марта 2000 года.

При высоких тактовых частотах и хорошей производительности, у первых двух волн процессоров был явный недостаток: скорость кеш-памяти составляла от половины до третьей части частоты ядра. Он был решен в 2000 году в третьем поколении ядер под кодовым названием Thunderbird, которое по-прежнему производилось по технологии 180 нм. Как и у поздних Pentium III, кеш-память второго уровня интегрировали в ядро, уменьшив ее объем до 256 КБ. При этом кеш L2 стал эксклюзивным, в отличие от ранее используемого инклюзивного, что позволяло более экономно использовать его ресурсы.

Процессоры этого поколения выпускались как в исполнении Slot A, так и для нового Socket A с 462 контактами — интегрированная кеш-память L2 позволила отказаться от слотового исполнения. Многие модели получили ускоренную шину с частотой 266 МГц. Потолок тактовых частот ЦП достиг 1.4 ГГц, а максимальное тепловыделение — 72 Вт. Впервые были выпущены упрощенные модели под названием Duron. Их отличием стал уменьшенный до 64 КБ кеш L2 и тактовые частоты в пределах 950 МГц. Предназначались они для конкуренции с Intel Celeron.

Вершиной развития архитектуры K7 в 2001 году стали процессоры Athlon XP. Новое ядро под кодовым названием Palomino получило поддержку инструкций 128-битных инструкций SSE и механизм аппаратной предвыборки данных, что дало небольшой прирост производительности. Полностью перешедшие на сокетное исполнение, процессоры могли достигать частоты в 1.73 ГГц при прежнем тепловыделении. Система рейтингов была обновлена — теперь числа в названии Athlon указывали на соответствие производительности конкурирующему Pentium 4 с определенной тактовой частотой. Платы для новых процессоров впервые могли похвастаться поддержкой ОЗУ DDR — ранее использовалась исключительно память типа SDRAM.

В 2002 году Athlon XP были перенесены на техпроцесс 130 нм вместе с новым поколением ядер Thoroughbred. Тактовые частоты достигли 2.2 ГГц, появились модели с частотой шины 333 МГц. Напряжение ядра было снижено до 1.5-1.6 В, в результате чего максимальный TDP снизился до 68 Вт. В начале 2003 года по аналогичному техпроцессу выпускаются процессоры Athlon XP на новом ядре Barton, единственным изменением которого является в увеличенный до 512 КБ объем кеша L2. Топовые процессоры оснащаются шиной, работающей на частоте 400 МГц, но потолок частот при этом ЦП остается прежним, а TDP вырастает до 79 Вт.

В конце того же года появляется несколько моделей на ядре Thorton, которое отличается от Barton вдвое меньшим кешем второго уровня. Годом позже оно легло в основу первых моделей бюджетных процессоров Sempron, пришедших на смену старым Duron.

Athlon 64: K8

64-битная эпоха для десктопных процессоров начинается именно с продукции компании AMD. В то время, как Intel разрабатывала процессоры семейства Itanium на совершенно другой архитектуре IA-64, AMD пошла по пути совместимости с x86, разработав архитектуру x86-64, которая до сих пор живет и здравствует в каждом центральном процессоре обеих компаний.

Архитектура K8, помимо поддержки 64-битных вычислений, принесла множество других новшеств. Ядро получило переработанные декодеры, улучшенный предсказатель переходов и увеличенный буфер TLB. Конвейер был удлинен до 12 стадий, а увеличенный до 1 МБ кеш второго уровня получил шину с двумя независимыми 64-битными линиями —для чтения и записи соответственно. Добавлена поддержка инструкций SSE2.

Контроллер оперативной памяти DDR был перенесен в кристалл процессора и получил прямую связь с ним, минуя шину связи с чипсетом. Роль последней вместо FSB стала играть новая скоростная шина HyperTransport, первая версия которой работала на частоте от 800 до 1000 МГц и давала пропускную способность 3.2-4 ГБ/c в каждом направлении при ширине в 16 бит. Благодаря этим изменениям были устранены узкие места при общении процессора с памятью и остальными компонентами системы. Максимальный объем ОЗУ был ограничен материнскими платами и мог составлять до 4 ГБ.

Помимо соединения с чипсетом, еще два линка шины HyperTransport могли связывать собой несколько процессоров — до восьми. Первыми процессорами архитектуры K8 в 2003 году стали серверные Opteron, поддерживающие такую возможность. Для них использовался новый Socket 940. Аналогичное исполнение получил и первый топовый процессор Athlon 64 серии FX. «Гражданские» версии Athlon 64 получили упрощенный Socket 754, а чуть позже и Socket 939. Оба сокета лишены многопроцессорных возможностей. Главным отличием между ними была организация ОЗУ — у первого был возможен только одноканальный режим доступа, а вот второй мог похвастать двухканальным. К тому же модели для Socket 754 отличались пониженной до 800 МГц частотой шины HyperTransport — в отличие от Socket 939, где она составляла 1000 МГц.

Ядро первых моделей Athlon 64 получило название Clawhammer и производилось по техпроцессу 130 нм. Различные модели комплектовались кешем второго уровня объемом 256, 512 или 1024 КБ. Частоты достигали 2.4 ГГц при напряжении ядра 1.5 В и TDP до 89 Вт. Топовая версия Athlon 64 FX для Socket 940 могла достигать 2.6 ГГц при немалых 104 Вт тепловыделения. Младшие модели серии FX с частотами 2.2 и 2.4 ГГц вышли позже и перешли на использовавшие Socket 939. Мобильные версии с низким энергопотреблением получили название Turion 64.

Модели Athlon 64 на базе модернизированного ядра Newcastle поступили в продажу в апреле 2004 года. Они были почти во всем аналогичны предшественникам, отличаясь лишь кешем L2 объемом 512 КБ и поддержкой технологии защиты от переполнения буфера NX-Bit. Помимо старших моделей, ассортимент расширили и младшие Sempron с урезанным до 256 КБ кешем.

В сентябре 2004 года ядро переносится на 90 нм техпроцесс и получает название Winchester. Сочетание более тонкого техпроцесса и пониженное до 1.35-1.4 В напряжение питания дает свои плоды — новые модели рассеивают не более 67 Вт тепла. От исполнения Socket 754 в этом поколении решено было отказаться, оставив лишь модели для Socket 939. Процессоры Sempron получают разновидности со 128 и 256 КБ кеша L2.

В апреле 2005 года обновленное ядро San Diego, все так же выпускавшееся по 90 нм технологии, вновь оснастили кешем L2 размером 1 МБ. Был улучшен контроллер памяти и добавлена поддержка инструкций SSE3. Athlon 64 на базе этого ядра рассеивали до 89 Вт тепла. Обычные модели все еще имели потолок частот в 2.4 ГГц, но топовые модели Athlon 64 FX на этом ядре достигали 2.8 ГГц при TDP 110 Вт. Параллельно было выпущено упрощенное ядро Venice, отличавшееся от старшего брата уменьшенным до 512 КБ кешем L2.

Athlon 64 X2: K8

Первые двухъядерные процессоры Athlon 64 X2 компания выпускает 1 июня 2005 года. В отличие от конкурентного Pentium D, разработка AMD содержит два ядра на одном кристалле. Первые модели, основанные на ядре Toledo, удваивают возможности ядра San Diego — два ядра K8 с частотой в пределах 2.4 ГГц, и до 1 МБ кеша L2 на ядро. Ядро для бюджетных моделей Manchester удваивает возможности более простого Venice, предлагая те же два ядра, но с полумегабайтным кешем на каждое. Шина HyperTransport была обновлена до версии 2.0, но ее эффективная частота и пропускная способность остались прежними.

Благодаря однокристальной компоновке даже при неизменном 90 нм техпроцессе тепловыделение процессоров нового поколения не превышало 110 Вт. Однако один недостаток у новых процессоров был: использовался тот же Socket 939, который поддерживал исключительно двухканальную память DDR первого поколения. Кроме того, некоторые бюджетные Sempron до сих пор оставались на платформе Socket 754 с одноканальной памятью DDR.

В мае 2006 года AMD представляет новую платформу AM2 и линейку процессоров для нее. Сокет AM2 содержит 940 контактов и похож на предшественника, но использует память двухканальную DDR2 частотой до 800 МГц при максимальном объеме в 8 ГБ — для этого в ЦП для AM2 использовался новый встроенный контроллер памяти. Первые модели на базе ядра Windsor производились по техпроцессу 90 нм, но смогли покорить более высокие частоты до 3.2 ГГц благодаря сниженному до 1.25-1.35 В напряжению питания. При этом потолок максимального TDP возрос до 125 Вт. Новые процессоры стали поддерживать технологию виртуализации AMD-V. Ядро легло и в основу новой двухъядерной линейки процессоров с низким энергопотреблением Turion 64 X2.

В декабре 2006 года компания переносит процессоры на 65 нм техпроцесс, уменьшив кеш второго уровня до 512 КБ на ядро. Благодаря этому новые модели на ядре Brisbane сокращают тепловыделение до 89 Вт при прежнем потолке частот. У поздних моделей напряжение ядра было снижено до 1.15-1.20 В, а из названия убрана цифра 64 — теперь они именовались просто Athlon X2.

Phenom: K10

К 2007 году архитектура K8 стала нуждаться в замене. В то время как Intel начинала отнимать у AMD значительную часть рынка с помощью процессоров Core 2 Duo и Quad, в недрах компании разрабатывалась следующая процессорная архитектура — K10.

K10 не является новой разработкой, она основана на предшествующей K8. Был улучшен предсказатель ветвлений, увеличен его буфер и буфер TLB. Предвыборка ускорилась с 16 до 32 инструкций за такт. Добавилась поддержка новых мультимедийных инструкций SSE4a. Шина HyperTransport обновилась до версии 3.0 и работала на частотах 1.8-2.0 ГГц. Это удвоило пропускную способность между процессорами и системой до 7.2-8 ГБ/c в каждом направлении.

Кеш второго уровня все так же имеет две линии — на чтение и на запись, но теперь ширина каждой увеличена до 128 бит. Добавлен кеш третьего уровня L3. В отличие от L2, он общий для всех ядер. Контроллер памяти был усовершенствован: помимо поддержки DDR2-1066, теперь каждый 64-битный канал памяти имел независимое адресное пространство, что позволяло более эффективно использовать ОЗУ в многопоточном ПО.

Процессоры на базе архитектуры K10 содержат до четырех ядер. Они используют однокристальную компоновку аналогично предшественникам и в отличие от конкурентных Core 2 Quad. Поддерживается отдельное управление частотами для каждого ядра, которого у K8 еще не было. Также были расширены возможности управления питанием частей процессорного кристалла, что поспособствовало меньшему энергопотреблению в состоянии простоя.

Разъем для новых моделей получил название AM2+ и был совместим с предыдущим AM2. Его главным отличием стала поддержка шины HyperTransport 3.0, работающей на более высоких частотах. При этом новые процессоры могли работать и на старых платах с обновлением BIOS, но с сокетом AM2 предельным режимом связи ЦП с системой оставался HyperTransport 2.0.

Кристалл процессоров получил название Agena. Первые модели были выпущены в конце 2007 года и производились по 65 нм технологии. Чипы имели в своем составе четыре ядра, которые могли отключаться для разных моделей. Таким образом, новую линейку процессоров составили четырехъядерные Phenom X4, трехъядерные Phenom X3 и двухъядерные Athlon X2 — несмотря на схожее с предшественниками название, эти модели тоже были основаны на K10. У всех моделей на каждое ядро приходилось по 512 КБ кеша L2, а общий кеш L3 составил 2 МБ.

Несмотря на планы AMD по достижению процессорами K10 высоких тактовых частот, у первых моделей они были даже ниже, чем у предшественников на K8 — до 2.8 ГГц у двухъядерных и до 2.6 ГГц у трех- и четырехъядерных моделей. При этом топовые модели способны были рассеивать свыше 125 Вт тепла, хотя напряжение питания по сравнению с прошлым поколением было невысоким — от 1.1 до 1.3 В.

В 2008 году специально для мобильных процессоров компания выпускает ядро Griffin на доработанной архитектуре K8+. От K10 последняя унаследовала поддержку HyperTransport 3.0 и улучшенное управление питанием. Два ядра с 1 МБ кеша L2 на каждое сочетались с пиковой частотой 2.4 ГГц, энергопотребление при оставалось скромным — до 35 Вт. Чип стал основой экономичных мобильных процессоров Turion X2 Ultra.

Phenom II: K10.5

Изначально процессорами архитектуры K10 планировалось достижение высоких частот. Вкупе с увеличенным количеством инструкций за такт это должно было дать значительный прирост производительности. Однако этого не произошло, и замысел осуществили процессоры следующей, слегка улучшенной архитектуры — K10.5.

Новые ядра получили контроллер памяти с поддержкой двух видов ОЗУ — DDR2 и DDR3. Кристаллы стали производиться по более тонкому техпроцессу 45 нм, к четырехъядерному добавились еще две разновидности: флагманская шестиядерная и бюджетная двухъядерная. Процессоры получили новый сокет AM3, но при этом были совместимы с платами на AM2 и AM2+, если производитель выпустил для них обновленный BIOS. Однако, как и в прошлом поколении, при такой комбинации снижалась скорость шины HyperTransport. К тому же платы на старых версиях сокета поддерживали лишь память DDR2, а модели с AM3 использовали только DDR3.

Первым ядром нового поколения стал четырехъядерный Deneb. Процессоры на его базе были выпущены в январе 2009 года. Чтобы отличать старые и новые модели Phenom и Athlon, к названию ЦП добавили цифру II. Первые Phenom II обладали теплопакетом, аналогичным предшественникам, но при этом работали на куда более высоких частотах — до 3.7 ГГц. Несмотря на сохранившийся TDP, напряжение питания пришлось поднять до 1.3-1.4В. Кеш L3 был увеличен с 2 до 6 МБ. При наличии платы с сокетом AM3 процессоры могли использовать до 16 ГБ ОЗУ DDR3-1333.

Помимо четырехъядерных и трехъядерных моделей, в этом поколении появились и более простые двухъядерные процессоры линейки Phenom II X2. Athlon напротив обрели более производительные версии в виде четырехъядерных Athlon II X4 и трехъядерных Athlon II X3 — то есть теперь различий в количестве ядер между двумя линейками не было. Основное отличие между Phenom II и Athlon II заключалось в отсутствии кеша третьего уровня у последнего, что несколько снижало производительность в ряде задач.

В июне 2009 года было выпущено упрощенное ядро Regor. Кеш L3 в нем отсутствовал, зато объем кеша L2 увеличили до 1 МБ на ядро. Кристалл послужил основой некоторых двухъядерных моделей Athlon II X2, редких одноядерных Athlon II, а также бюджетных Sempron, в линейке которых теперь были модели с одним и двумя ядрами.

В апреле 2010 года был представлен топовый шестиядерный чип Thuban. В нем впервые была реализована технология динамического повышения частоты AMD Turbo Core, аналогичная конкурентному Turbo Boost от Intel. C ее помощью шестиядерные модели Phenom II X6 могли достигать потолка в 3.7 ГГц при 3.3 ГГц базовой частоты. Помимо них, на базе того же кристалла были представлены модели с двумя отключенными ядрами, которые вошли в линейку Phenom II X4. TDP кристалла не превышал 125 Вт.

Еще в 2008 году AMD анонсировала свое видение платформы Fusion, где центральный и графический процессор расположены на одном кристалле и имеют общий доступ к памяти — компания назвала их APU. Однако первые чипы со встроенной графикой в рамках платформы и нового сокета FM1 с 904 контактами были выпущены только в 2011 году. Процессорная часть чипов под кодовым названием Llano основана на архитектуре K10.5, а графическая — на архитектуре TeraScale 2, ставшей основой видеокарт AMD серии HD 5000.

Кристалл APU производился по техпроцессу 32 нм и содержал в себе до четырех ядер. Кеш L2 составил 1 МБ на ядро, но кеш L3 при этом отсутствовал. Пиковая частота ядер составила скромные 3 ГГц, а TDP не превышал 100 Вт. В отличие от производительных платформ AM2 и AM3, компоненты северного моста и контроллер PCI-E были интегрированы в процессор, вследствие чего в качестве чипсета на платах FM1 остался лишь южный мост.

Поддерживалась двухканальная память DDR3 с частотой до 1866 МГц. Модельный ряд состоял из процессоров серий A8, A6 и A4 серии 3000, отличавшихся как количеством процессорных ядер, так и конфигурацией блоков встроенной графики. Процессоры с отключенным видеоядром на базе того же кристалла получили уже привычные названия Athlon II и Sempron.

Успех продуктов AMD на архитектуре K8 померк после выхода процессоров Intel Core. Попытка восстановить былые позиции с помощью первых процессоров на K10 тоже была не очень успешной. И только обновленные ЦП на K10.5 помогли продуктам компании вернуть конкурентоспособность. Но из-за следующей процессорной архитектуры AMD череда падений вновь продолжилась, вследствие чего Intel надолго стала лидером рынка.

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ...