Сердце ПК: Кремниевый двигатель. "Эволюция AMD" Часть Вторая
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...
