Prijeđi na sadržaj

Zen 4

Izvor: Wikipedija

Zen 4 je kodno ime za CPU mikroarhitekturu koju je dizajnirao AMD, a objavljena je 27. rujna 2022.[1][2][3] Nasljednik je Zen 3 i koristi TSMC -ov N5 proces za CCD-ove.[4] Zen 4 pokreće Ryzen 7000 mainstream stolne procesore (kodnog naziva "Raphael") i koristi se u vrhunskim mobilnim procesorima (kodnog naziva "Dragon Range"), tankim i laganim mobilnim procesorima (kodnog naziva "Phoenix"), kao i EPYC 9004 serverskim procesorima (kodnih naziva "Genova" i "Bergamo").

Značajke

[uredi | uredi kôd]

Kao i njegov prethodnik, Zen 4 u svojim Desktop Ryzen varijantama ima jedan ili dva Core Complex Die (CCD) izgrađena na TSMC-jevom 5 nm proces i jedna I/O matrica izgrađena na 6 nm.[5][6] Prethodno je I/O matrica na Zen 3 izgrađena na GlobalFoundriesovom 14 nm procesu za EPYC i 12 nm proces za Ryzen. I/O matrica Zen 4 uključuje integriranu RDNA 2 grafiku po prvi put na bilo kojoj Zen arhitekturi. Zen 4 označava prvu upotrebu 5 nm-skog procesa za procesore stolnih računala temeljene na x86.

Na stolnim i poslužiteljskim platformama, Zen 4 podržava samo DDR5 memoriju, dok je podrška za DDR4 ukinuta. Dodatno, Zen 4 podržava nove AMD EXPO SPD profile za opsežnije podešavanje memorije i overclocking od strane proizvođača RAM-a. Za razliku od Intel XMP-a, AMD EXPO se prodaje kao otvoreni, licencni i besplatni standard za opisivanje parametara memorijskog kompleta, kao što su radna frekvencija, vremena i naponi. Omogućuje kodiranje šireg skupa vremena kako bi se postigla bolja izvedba i kompatibilnost. Međutim, XMP memorijski profili i dalje su podržani.[7] EXPO također može podržati Intel procesore.[8]

Svi Ryzen desktop procesori imaju 28 (24 + 4) PCIe 5.0 traka. To znači da se diskretni GPU može povezati sa 16 PCIe staza ili dva GPU-a sa 8 PCIe staza svaki. Dodatno, sada postoje 2 x 4 stazna PCIe sučelja, koja se najčešće koriste za M.2 uređaje za pohranu. Proizvođači matične ploče mogu konfigurirati hoće li se trake koje povezuju GPU-ove u mehaničkim x16 utorima izvoditi kao PCIe 4.0 ili PCIe 5.0. Konačno, 4 PCIe 5.0 trake rezervirane su za povezivanje čipa južnog mosta ili čipseta.

Zen 4 je prva AMD mikroarhitektura koja podržava proširenje skupa instrukcija AVX-512 . Većina 512-bitnih vektorskih instrukcija podijeljena je na dva dijela i izvršavaju ih interno 256-bitne SIMD izvršne jedinice. Dvije se polovice izvode paralelno na paru izvršnih jedinica i dalje se prate kao jedan mikro-OP (osim za pohranu), što znači da latencija izvršenja nije udvostručena u usporedbi s 256-bitnim vektorskim uputama. Postoje četiri 256-bitne izvršne jedinice, koje daju maksimalnu propusnost od dvije 512-bitne vektorske instrukcije po taktu, npr. jedno množenje i jedno zbrajanje. Maksimalni broj instrukcija po taktu se udvostručuje za vektore od 256 bita ili manje. Jedinice učitavanja i pohranjivanja također su od po 256 bita, zadržavajući propusnost do dva 256-bitna učitavanja ili jednu pohranu po ciklusu što je podržavao Zen 3. To znači do jedno 512-bitno učitavanje po ciklusu ili jedno 512-bitno pohranjivanje po dva ciklusa.[7][9][10]

Ostale značajke i poboljšanja, u usporedbi sa Zen 3, uključuju:[7][9]

  • L1 Branch Target Buffer (BTB) veličina povećana je za 50%, na 1,5K unosa. Svaki unos sada može pohraniti do dva cilja grananja, pod uvjetom da je prva grana uvjetna grana, a druga grana nalazi se unutar istog usklađenog retka predmemorije od 64 bajta kao i prva.
  • L2 BTB povećan je na 7K unosa.
  • Poboljšani izravni i neizravni prediktori grananja.
  • Veličina OP predmemorije povećala se za 68%, na 6,75K OP-ova. OP predmemorija sada može proizvesti do 9 makro-OP-ova po ciklusu (u odnosu na 6).
  • Re-order buffer (ROB) povećan je za 25%, na 320 instrukcija.
  • Datoteka cjelobrojnog registra povećana je na 224 registra, datoteka FP/vektorskog registra povećana je na 192 registra. Datoteka FP/vektorskog registra proširena je na 512 bita za podršku AVX-512. Dodana je nova datoteka registra maske, koja može pohraniti 68 registara maske.
  • Veličina reda za učitavanje povećala se za 22%, na 88 učitavanja na čekanju.
  • L2 predmemorija je udvostručena, od 512 KiB do 1 MiB po jezgri, 8-smjerni.
  • Automatski IBRS, gdje se neizravni način rada s ograničenom špekulacijom automatski uključuje i onemogućuje kada kontrola ulazi i napušta prsten 0 (način jezgre). Ovo smanjuje troškove prijelaza između načina rada korisnik/jezgra.
  • Prosječno povećanje IPC-a od ~13%.
  • Sve do 5.7 GHz maksimalna frekvencija jezgre.
  • Službeno su podržane brzine memorije do DDR5-5200.
  • U Ryzen 7000 desktop procesorima, integrirani GPU sadrži dva RDNA 2 Compute jedinice rade na do 2.2 GHz.

Izvori

[uredi | uredi kôd]
  1. AMD confirms Zen4 & Ryzen 7000 series lineup: Raphael in 2022, Dragon Range and Phoenix in 2023. VideoCardz (engleski). 3. svibnja 2022. Pristupljeno 16. kolovoza 2022.
  2. Liu, Zhiye. 3. svibnja 2022. AMD Confirms Zen 4 Dragon Range, Phoenix APUs for 2023. Tom's Hardware (engleski). Pristupljeno 16. kolovoza 2022.
  3. Garreffa, Anthony. 3. svibnja 2022. AMD confirms Ryzen 7000 series CPUs this year: Zen 4 + DDR5 + PCIe 5.0. TweakTown (engleski). Pristupljeno 16. kolovoza 2022.
  4. Bonshor, Gavin. 9. lipnja 2022. AMD's Desktop CPU Roadmap: 2024 Brings Zen 5-based "Granite Ridge". AnandTech (engleski). Pristupljeno 11. lipnja 2022.
  5. Alcorn, Paul. 23. svibnja 2022. AMD Intros Zen 4 Ryzen 7000 CPUs and Motherboards: Up to 5.5 GHz, 15%+ Performance, RDNA 2 Graphics. Tom's Hardware (engleski). Pristupljeno 16. kolovoza 2022.
  6. Garreffa, Anthony. 29. svibnja 2022. AMD RDNA2 GPU 'is standard' on ALL next-gen Ryzen 7000 series CPUs. TweakTown (engleski). Pristupljeno 16. kolovoza 2022.
  7. a b c Smith, Ryan; Bonshor, Gavin. 26. rujna 2022. AMD Zen 4 Ryzen 9 7950X and Ryzen 5 7600X Review: Retaking The High-End. AnandTech (engleski). Pristupljeno 27. rujna 2022.
  8. Roach, Jacob. 6. rujna 2022. What is AMD EXPO and should my DDR5 have it?. Digital Trends (engleski). Pristupljeno 2. listopada 2022.
  9. a b clamchowder. 5. studenoga 2022. AMD's Zen 4 Part 1: Frontend and Execution Engine. Chips and Cheese (engleski). Pristupljeno 16. studenoga 2022.
  10. Fog, Agner. The microarchitecture of Intel, AMD and VIA CPUs (PDF). Agner Fog. Technical University of Denmark (engleski). Pristupljeno 10. studenoga 2022.