up
ua ru
menu


chieftec_ban_160.gif

logo minifile

::>Процесори > 2016 > 04 > ...

Версія для друку
Переопублікувати статтю

01-04-2016


rss

Огляд і тестування інженерного зразка процесора з мікроархітектурою AMD Zen

Як ви вже зрозуміли, це був першоквітневий розіграш, але ми дуже сподіваємося, що AMD стримає слово і результати фінального зразка не будуть сильно відрізнятися від зазначених в огляді, адже всі слайди автентичні, тобто AMD дійсно обіцяла 40% IPS для AMD Zen в порівнянні з попереднім поколінням.

Напевно багато хто знає, що в рамках великих виставок проходять закриті презентації певних продуктів, куди пускають далеко не всіх гостей і тільки за запрошенням. Одну з них на CeBIT 2016 організувала компанія AMD, продемонструвавши ключовим партнерам та інвесторам свої нові продукти. Як нас повідомили, однією з родзинок цієї закритої презентації став інженерний зразок нового десктопного процесора з 14-нм мікроархітектурою AMD Zen. Сподіваємося, у рамках прийдешньої Computex 2016 в AMD точно за планом буде можливість продемонструвати й повноцінний фінальний зразок.

AMD Zen

У звичайних умовах даний екземпляр залишок часу провів би в дослідницьких лабораторіях компанії AMD, а за пару днів до офіційного релізу нових процесорів з'явився б на одному із глобальних аукціонів. Але зараз для AMD час незвичайний, а точніше – вирішальний. Якщо AMD Zen не завоює симпатій користувачів десктопних платформ, то у фінансовому плані компанії прийдеться дуже непросто. Складні часи вимагають рішучих кроків. Одержавши відмінні результати при внутрішньому тестуванні, AMD вирішила поділитися інженерним зразком з незалежними ЗМІ, адже якщо у вас на руках гідний продукт, то про нього повинна довідатися максимальна кількість потенційних користувачів.

Тому коли нам запропонували відкласти всі свої поточні тести й на кілька годин одержати в розпорядження інженерний зразок процесора AMD Zen для тестування (хоча і з рядом обмежень), то ми ні хвилини не вагалися з відповіддю – адже випадок воістину унікальний. Та й обмеження виявилися досить м'якими: не показувати зворотну сторону самого процесора й використовувану материнську плату, а також не пробувати проводити розгін. В іншому ж ніяких заборон за використовуваними бенчмарками не було.

Традиційно огляд процесора ми починаємо з його специфікації й короткого аналізу інновацій, якщо мова йде про нове покоління. У цьому випадку таблиця специфікації буде складатися лише із повідомлених нам відомостей, а огляд мікроархітектури – з тих крихт інформації, яку ми знайшли в інтернеті, адже барвиста й змістовна презентація по AMD Zen ще не готова в самої компанії AMD. Отже, починаємо.

Специфікація:

Модель

Інженерний зразок AMD Zen

Сегмент ринку

Десктопні системи

Процесорний роз’єм

Socket AM4

Техпроцес виробництва, нм

14 (FinFET LPP)

Мікроархітектура

AMD Zen

Кількість фізичних ядер / потоків

8 / 16

Номінальна тактова частота, МГц

3300

Кеш-пам'ять L1

Невідомо

Кеш-пам'ять L2, КБ

8 х 512

Кеш-пам'ять L3, МБ

2 х 8

Підтримувана оперативна пам'ять

DDR4-2400 МГц

Показник TDP, Вт

95

SMT vs СMT: повернення до класики

AMD Zen

Якщо простежити за розвитком ситуації на ринку традиційних процесорів за минулі 12 років, то можна побачити, що переломний момент настав у другому кварталі 2006 року. За результатами першого ринкова частка AMD піднялася до 48,4%, а Intel – опустилася до 51,6%. Але потім Intel представила свою успішну і знамениту мікроархітектуру Intel Core, спадкоємці якої й донині дозволяють їй домінувати на ринку традиційних комп'ютерних систем. В AMD у той час була досить хороша, але все-таки недостатньо конкурентна мікроархітектура AMD K8. У вересні 2007 року вийшла мікроархітектура AMD K10, але й вона не допомогла компанії AMD відвоювати раніше віддані позиції. Проте в надрах уже кипіла робота над оновленням – AMD Bulldozer, яке повинне було ознаменувати перехід на якісно новий рівень і стати гідною відповіддю для Intel Westmere і майбутньої Intel Sandy Bridge. Презентація платформи AMD Scorpius і перших процесорів лінійки AMD FX відбулася в жовтні 2011 року. Але вже перші тести 8-ядерних моделей були сущим розчаруванням для публіки – вони не тільки не принесли істотного приросту продуктивності, але й у деяких бенчмарках навіть трохи програвали попередньому поколінню ЦП компанії AMD. Що вже говорити про нові процесори Intel.

AMD Zen

Ключову роль у такому фіаско зіграв перехід до технології CMT (Clustered Multi-Thread). Не вдаючись у глибокий аналіз, ми лише коротко нагадаємо, що разом із мікроархітектурою AMD Bulldozer було введене поняття процесорного модуля, який поєднує в собі два блоки цілочисленних обчислень і один блок обчислень з плавучою комою, який використовує технологію SMT (Simultaneous Multithreading) для одночасної обробки двох потоків. Тобто з погляду цілочисленних обчислень – в одному модулі присутні два фізичні процесорні ядра, а з погляду дійсних – одне фізичне ядро та два віртуальні. У свою чергу Intel використовує винятково SMT-підхід: є повноцінне фізичне ядро з необхідною кількістю блоків цілочисленних і дійсних обчислень, а вже до нього застосовується технологія SMT для паралельної обробки двох потоків.

AMD Zen

Ідея AMD була непогана, але компанія випустила з уваги дуже істотний момент – необхідність оптимізації програмного коду конкретних додатків під багатопотокову модульну систему. Адже в 2011 року більшість програм працювали в однопотоковому режимі, тому для них важливіше була наявність у процесорі одного повноцінного фізичного ядра, аніж чотирьох модулів. Внаслідок AMD тісно співпрацювала з Microsoft для оптимізації програмного коду ОС сімейства Windows і з іншими розробниками для активної інтеграції ідеї паралельних обчислень, але на оптимізацію програмного коду потрібні час і гроші, а AMD втрачала покупців і фінансові ресурси.

AMD Zen

Усвідомивши масштаби ситуації, керівництво компанії вирішило створювати повністю нову мікроархітектуру. Подібний процес займає кілька років, протягом яких AMD могла лише трохи поліпшувати концепцію AMD Bulldozer. На пост провідного архітектора був запрошений Джим Келлер (Jim Keller) – дуже авторитетний і шановний в індустрії фахівець. Саме він був причетний до створення мікроархітектури AMD K7 і працював на посаді провідного архітектора при створенні AMD K8, яка змогла максимально наблизити AMD до Intel у першому кварталі 2006 року. Після завершення роботи над AMD K8 Джим Келлер приєднався до Apple, і вже під його керівництвом вийшли легендарні чіпи Apple A4 і Apple A5.

AMD Zen

З 2012 по 2015 роки Джим Келлер з командою інженерів трудився над створенням мікроархітектури AMD Zen, яка лише в другій половині 2015 року була анонсована широкій публіці. Перше, на чому була акцентована увага при анонсі, − відмова від CMT і перехід до повноцінної SMT. Це означає, що в AMD Zen будуть використовуватися окремі фізичні ядра з необхідним набором усіх структурних блоків: 4 ALU для цілочисленних обчислень, 4 FPU з 128- бітною шиною (об'єднані у два 256-бітних модулі FMAC) для дійсних обчислень і 4 декодера. А завдяки SMT-підходу кожне ядро зможе паралельно обробляти два потоки даних (аналогічно технології Intel Hyper-Threading). Максимальна кількість фізичних ядер для десктопних процесорів досягне 8-ми, а для серверних – 32-х.

AMD Zen

З неофіційних джерел також відомо, що кожне ядро використовує 512 КБ кеш-пам'яті L2, а кожні 4 ядра ділять між собою загальні 8 МБ кеш-пам'яті L3. Також оговорювалася оптимізація мікроархітектури AMD Zen під популярні сучасні компілятори, тобто нові процесори вже не потребуватимуть якої-небудь оптимізації програмного коду з боку розробників, а відразу ж можуть запропонувати оптимальний рівень продуктивності. У результаті такий важливий показник, як IPS (Instructions per Clock) повинен зрости на 40%. Цікаво, чи зможемо ми одержати аналогічний приріст?

Від теорії до практики

AMD Zen

А тепер давайте перейдемо до розгляду тестового зразка 14-нм процесора з мікроархітектурою AMD Zen. На момент його розгляду утиліта CPU-Z офіційно не підтримувала даних рішень, тому для аналізу даних ми використовували AIDA64, у яку підтримку AMD Zen додали з версії 5.60.3700.

AMD Zen

Номінальна частота інженерного зразка виявилася на рівні 3,3 ГГц. Цілком можливо, що у фінальній версії частота дещо збільшиться (у межах 100 МГц), але більш істотного приросту чекати не варто – все-таки 8 ядер і 16 потоків не можуть працювати на більш високих швидкостях, зберігаючи при цьому 95-ватний тепловий пакет. До речі, саме використання енергоефективного 14-нм техпроцесу FinFET LPP дозволило досягнути таких показників. Для контрасту згадаємо, що в 22-нм 8-ядерного процесора Intel Core i7-5960X Extreme Edition базова частота становить 3,0 ГГц, а показник TDP – 140 Вт.

AMD Zen AMD Zen

Для охолодження інженерного зразка AMD Zen ми використовували кулер AMD Wraith. Який здатний впоратися з 125-ватними процесорами. Як бачимо, температура трималася на рівні 57°С. Критичне значення цього параметра для AMD Zen нам невідоме, але сам процесор працював стабільно, без яких-небудь помилок.

AMD Zen

Точну структуру кеш-пам'яті встановити не вдалося, оскільки CPU-Z поки ще не знає про існування AMD Zen. Тому повторимося, що згідно з попередніми даними, ми маємо 512 КБ кеш-пам'яті L2 на ядро та 8 МБ L3 на кожні чотири процесорні ядра. Тобто загальний об’єм кешу L3 досягає 16 МБ. Якщо продовжити порівняння з тим же Intel Core i7-5960X Extreme Edition, то бачимо подвійний приріст кеш-пам'яті L2 (512 КБ проти 256 КБ), але відставання за об’ємом L3 (16 МБ проти 20 МБ).

Вбудований контролер оперативної пам'яті підтримує роботу з модулями стандарту DDR4-2400 МГц. Була інформація, що в розгоні частота пам'яті може досягати DDR4-2933 МГц, але нам було заборонено перевіряти подібну теорію.

Інтегрованої графіки інженерний зразок AMD Zen позбавлений. Не буде її й у фінальній версії. Однак уже в наступному році нове покоління APU обіцяють перевести на 14-нм мікроархітектуру AMD Zen, додавши 14-нм iGPU серії AMD Polaris.


Социальные комментарии Cackle
Пошук на сайті
Поштова розсилка
facebook vk YouTube
google+ twitter rss
top10

vote

Голосування