在上周举行的“Next Horizon” 新产品发布会上 AMD 隆重发布了下一代 Zen 2 CPU 架构的细节,AMD 表示全新 7nm 制程的 Zen 2 架构拥有明显的性能提升,全新的Zen 2核心可增加每周期处理的指令,提供领先的运算、I/O及内存频宽,官方测试更表明Zen 2相较上一代Zen架构将可带来高达 29% 的 IPC 提升。联想到此前Intel 10nm工艺遇阻,而14nm缺货紧张,处理器价格飞涨,如果AMD Zen2处理器进展顺利,Intel无疑将遭受沉重打击。

根据AMD 的资料显示,全新的Zen 2高效能 x86 处理器核心以突破性的设计方法与台积电的 7nm制程技术结合,在效能、功耗以及密度方面带来显著的改进,Zen 2模组化系统设计采用强化版本的AMD Infinity Fabric互连技术,连接单一处理器封装内的各个chiplet独立硅晶片,这种多晶片处理器的Zen 2CPU 核心采用 7nm 制程技术打造,除了受益于先进制程技术,还能运用成熟的14nm制程技术打造芯片的 I/O部分,从而大幅提升效能,在相同功耗下嵌入更多CPU核心,达到比传统单片式芯片设计更具成本效率的制造模式。

全新的 Zen 2 架构相比第一代 Zen 架构吞吐量提升两倍,完全重新设计的执行流水线改善执行单元、Major floating point 浮点数增加一倍至 256-bit、加载/储存单位的频宽增加一倍,同时 Zen 2 的关键升级当然是核心密度的增加,因此预期可增加2倍的CCX模组 (CPU Complex) 的数量,实现最多 64 核心128 线程、8 通道 DDR4 内存、PCIe 4.0等。

至于 IPC 性能方面,AMD 官方的资料指出在IPC相关的整数及浮点混合的DKERN + RSA测试中,上一代Zen架构的 IPC性能为3.5,Zen 2架构的测试结则果是4.53,对比之下Zen 2将提供 29% 的 IPC 增长。

除此之外,AMD Zen 2运算架构的更新也包括了:

.更优良的执行管线,更有效率地将资料传送到各个运算引擎

.前端方面的进步:改良分支预测器,更好的指令预取,重新优化的指令快取以及容量更大的运算快取

.浮点运算的改进:浮点运算宽度加倍至256位元,载入/储存频宽加倍,提高分派(dispatch)/回收(retire)频宽,所有模式都能够保持高吞吐量。

.领先的安全防护:硬件强化的Spectre漏洞修复,采用软件迁移并将其强化到设计中,并提高内存加密的灵活性。

AMD 官方表示,Zen 2设计现已完成,将在今年晚些时候向客户提供样品,由于采用上代Zen架构的 Ryzen 2000 系列已经推出一段时间,相信 AMD 将会在全新的Ryzen 3000系列及全新的Threadripper处理器用上Zen 2架构,AMD还表示其后续的基于7nm + 的“Zen 3”和“Zen 4”x86 核心架构也正在进行中。如果AMD处理器进展顺利,Intel如果在制程方面不能取得进展,很可能陷入困境。

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