在线观看www成人影院-在线观看www日本免费网站-在线观看www视频-在线观看操-欧美18在线-欧美1级

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

AMD重回X86處理器領導者地位 并表示在核心數方面不會停止進步

半導體動態 ? 來源:快科技 ? 作者:憲瑞 ? 2019-12-29 10:17 ? 次閱讀

2019年5月,AMD迎來了自己的50歲生日。在X86這個行業,她只比老大哥Intel小一歲,后者去年迎來了自己的50周歲紀念日。50年來,這兩家企業幾乎主宰了全球半導體市場的風云變化,基本上Intel占主導地位,而AMD扮演挑戰逆襲者的角色。

AMD的最近一次逆襲,還得從5年前更換CEO說起。2014年10月份,即將發布Q2季度財報的AMD公司宣布CEO羅瑞德退位,這個職務將由時任COO的蘇姿豐博士(Lisa Su)接任。那時候的她,剛剛加入AMD公司2年而已。

彼時的AMD仍然處于蟄伏階段。在CPUGPU領域,AMD的兩大對手Intel、NVIDIA已是如日中天,而當時的AMD并沒有能足夠與之博弈的處理器和顯卡產品——如今給AMD帶來巨大轉機的Zen處理器當時還在開發當中。不過,CEO蘇姿豐是標準的女強人,AMD不服輸的血性是刻在骨子里的。

剛剛接任CEO沒多久,蘇姿豐就在接受媒體采訪時表態——“我們不會活在Intel陰影下”,這句話不是蘇姿豐擔任CEO之后AMD才做的,多年來AMD實際上一直在這樣做。AMD希望尋求一條不同于Intel的發展之路。

太遠的不說,從X86處理器進入64位時代開始,AMD首次在64位指令集上做到了胳膊擰過大腿——大家津津樂道的K8大錘處理器最關鍵的成功不是架構,而是搶先了64位指令集,如今我們在用的X86_64指令集的名字是AMD64,Intel后來也遵從了這一指令集。

在這之后,AMD在X86處理器發展上一直在走自己的路。2011年,AMD推出了推土機Bulldozer架構,這款處理器的設計思路非常先進,2個整數單元+1個彈性浮點單元的設計迎合了AMD收購ATI之后意圖打造的CPU+GPU協同發展的理念,這種模塊化設計是X86發展的一個里程碑。

推土機首發桌面8核處理器

再后來,AMD推出了我們今天討論的主角Zen核心,這一代的處理器架構設計可謂具有突破性的改進,也同時延續了AMD自己的特色。它的問世不但讓AMD實現了逆襲,也給AMD打下了未來十年的基礎,目前發展到了Zen2,從路線圖上看,Zen4架構已經在研發了。

Zen架構實現52% IPC性能提升 模塊化設計重出江湖

十年磨一劍,終成大器!2017年3月2日,AMD終于拿出了Zen核心的銳龍處理器,重返高性能處理器市場。Zen架構的到來,給了AMD扭轉局勢的機會。在K10、推土機兩代架構之后,這是AMD再一次沖擊X86市場,AMD也多次表態要再現輝煌,奪回失地。

關于第一代Zen架構的改進細節,這里就不一一贅述了。兩年前發布的產品在網上已經有大量評測和解析了,我們只提AMD在重新設計了內核、SMT多線程、緩存、Infinity Fabric總線等單元之后,Zen架構實現的目標吧。

AMD之前宣稱Zen架構實現了40%以上的IPC提升,不過最終發布時,AMD表示其實際IPC性能提升了52%,遠超預期。相比以往的K10、推土機架構有了質的改變,比對手擠牙膏式的架構升級也是天翻地覆的變化。

在上述架構改變中,AMD重新設計的CCX(CPU Complex)架構是最重要的。每個CCX單元有4個CPU核心,每個核心各自有64KB L1 I-Cache(指令緩存)、32KB L1 D-Cache(數據緩存)、512KB L2緩存,L3緩存高達8MB,但是4個核心共享的。

這樣4核CPU組合的CCX算是AMD Zen架構的一個模塊,在第一代中桌面處理器最多8核16線程,里面是2個CCX單元,二者之間使用Infinity Fabric總線(簡稱IF總線)連接,而IF總線又是Zen架構的另一個僅次于CCX的創舉。

桌面處理器銳龍7 1800X的物理核心如下圖所示:

桌面版銳龍7 1800X處理器開蓋后的核心

用于服務器版的Naples處理器最多32核64線程,也就是8組CCX單元,分配在4組CCD(Core Chiplet Die)單元中。不過這時候AMD還沒有正式用CCD這個命名,直到現在的Zen2架構中才出現這個命名。

服務器版EPYC 32核(Naples)處理器開蓋后的核心

桌面版因為最多8核,所以只有1個CCD單元,外面看起來跟原生8核沒什么區別,而服務器版是32核,有4組CCD單元,可以更清晰地顯示出AMD在Zen(改進型Zen+是一樣的架構)的設計思路——那就是模塊化。不過,這個模塊化跟推土機的模塊化不一樣,屬于創新模塊,不是將內核模塊,而是將CCD模塊化,需要多少核心就配置相應的CCX/CCD核心即可。

摩爾定律放緩 AMD另辟蹊徑:Zen2走向混合小芯片設計

在14nm Zen及改進型的12nm Zen+這兩個系列的產品中,AMD解決了高性能處理器的有無問題,52%的IPC性能提升徹底改變了AMD處理器的處境,不過Zen第一代的產品依然談不上完美,AMD要在新一代的Zen2架構上解決兩個問題。

一個問題是繼續提升Zen的IPC性能,另一方面則是要繼續擴展Zen處理器的并行性,也就是更多的CPU核心。盡管AMD在Zen一代上已經實現了桌面8核、服務器32核,核心數上繼續領先,但這還沒有達到AMD的目標,要大幅超出才行。

前一個問題要靠繼續挖掘Zen架構的潛力,后一個問題就不只是架構設計的問題了。工程實現上難度更大,因為AMD在Zen2架構上要做64核128線程,并首發7nm工藝,將打造迄今為止最強大的X86處理器。

在友商也只能做到28核的情況下,AMD做64核處理器最挑戰的地方是什么?答案很簡單,那就是成本,因為摩爾定律在最近幾年中已經放緩了,AMD如果繼續按照原有的思路做下去,那64核EPYC處理器的成本是難以想象的。

對于這一點,AMD有著清醒的認識,此前AMD CEO蘇姿豐在2017年的一次會議中就對比過先進工藝對成本的影響。統一以250mm2的核心來算,45nm節點的成本算作1,32、28nm節點開始提升,20nm節點就變成2倍成本了,到了7nm成本躍升為4倍,未來的5nm更夸張,成本將是之前的5倍。

很顯然,在Zen2架構確定要上7nm的時候,如果按照之前的路線走,后果就只有兩種——要么造不出來,要么造出來成本極高,因為按照AMD之前估算的那樣,如果是原生64核,那么核心面積接近800mm2了, 這幾乎是現有193nm ArF光刻機的處理極限,制造難度太大了。

當然,我們現在都知道了Zen2架構不會采用這樣的原始方式,因為AMD在這一代X86處理器上用了升級的Chiplets混合小芯片設計,這也是未來處理器的發展方向。它比第一代Zen的小芯片更為高明,讓Zen2有了脫胎換骨的變化,以一種更巧妙的方式實現了首款64核128線程X86處理器。

Zen2小芯片架構分析:CPU核心面積大降 IO搭配更靈活

什么是chiplets小芯片設計?業界并沒有統一的定義,簡單來說這是一種新興的芯片設計思路,將大芯片化為多個小芯片,每個芯片的功能則比較單一,而且可以搭配不同的工藝,以實現提高性能、增加良率、降低成本的目的。

在7nm Zen2處理器上,AMD實現混合小芯片設計的方式就是將CPU與IO單元分離,分別稱為CCD(Core Chiplet Die)、IOD(IO Die),在一代Zen架構中每個CCD單元都是一樣的,每顆CCD都包含IO部分,1-4組CCD單元實現了8-32核的并行;而在Zen 2架構中,IO核心被分離了出來,1個IO核心連接所有CPU核心。

而且這個IO核心不需要使用7nm工藝,而是14nm(EPYC霄龍)或者12nm(Ryzen銳龍)工藝,核心面積分別是416mm2、125mm2,里面根據需要集成了不同數量的DDR主控、PCIe主控、IF總線等IO單元。

Zen2架構的CPU剝離了IO單元,變成了純粹的CPU微內核,再加上7nm工藝相比14nm工藝帶來了一倍左右的晶體管密度提升,所以在核心面積上7nm Zen2大幅縮小,單個小芯片面積只有74mm2,整合的L3緩存高達16MB,而Zen一代上一個芯片的面積是213mm2,其中核心部分只占120mm2,其余的都是IO單元的面積,由此可見Zen2架構采用小芯片設計帶來的優勢極其明顯。

那么AMD采用小芯片設計到底有多大的收益呢?我們可以確定的是這種設計的良率會很高。到底有多高?AMD官方沒有公布過具體數據,不過第三方分析稱8核Zen2的良率達到了93.5%,在臺積電7nm 12英寸晶圓上可以生產出749個8核處理器,生產32核心也有187個,成本優勢明顯。

當然,這樣的算法只是用于評估Zen2采用小芯片設計帶來的成本優勢,真實成本要比純代工成本高很多,還得算上研發、封裝測試成本。但怎么來算,這種設計都賦予AMD在成本控制上極高的靈活性,遠非原生大核心可比的。

最后還有一個問題值得關注,那就是延遲,雖然CPU、IO核心分離解決了超多核心的并行問題,但是IO、CPU分離開來也會導致延遲增加,這跟原生多核相比是個劣勢。不過AMD在Zen2架構也針對此做了改進,包括IF2總線及緩存上的改進。

作為Zen2處理器CPU、IO及CPU核心之間的總線,IF2代采用了總線頻率、內存頻率分離式設計,保證可以達到更高頻率和盡可能低的延遲,總線速率從前代的10.7GT/s提升到了18GT/s,數據傳輸更快。

而且每個CCD單元有各自的Infinity Fabric PHY物理層,通過它和I/O Die芯片內的數據總線(Data Fabric)進行高速互連通信——注意,兩顆CPU芯片之間沒有直接通信,都要經過I/O Die,這樣可以保證不同核心、緩存之間的延遲是一致的。

此外,緩存方面也做了改進,一方面Zen2架構的L3緩存翻倍,每個CCX單元配備的L3緩存從8MB翻倍到了16MB,8核處理器是32MB L3緩存,64核的EPYC處理器最多擁有256MB L3緩存,遠高于前代及對手產品。

另一方面,Zen2的內存頻率也大幅提升,前代EPYC支持的內存頻率不過2666MHz(桌面Ryzen為2933MHz),這一代官方數據是服務器和桌面都可以支持3200MHz,但這個數據可能比較保守,據稱桌面端可以一鍵超頻到4200MHz,高者可達DDR4-5133Mhz。

還有一點需要強調的是,Zen2率先支持了PCIe 4.0標準,在IO的帶寬上也有了長足的提升和保障。

64核EPYC處理器性能碾壓式勝利 打破140多項世界紀錄

得益于Zen2架構的性能改進及64核128線程的超多核心,第二代霄龍EPYC 處理器一經問世就打破了多項性能世界紀錄,官方最新統計顯示有140多項記錄被64核128線程的EPYC刷新。

AMD打破性能記錄的領域設計HPC、浮點運算、整數運算、Java、DB/ERP、能耗、大數據、云計算及渲染等,幾乎囊括了每一個需要高性能計算的市場。

64核EPYC處理器的性能不只是AMD官方自吹自擂,許多第三方評測網站也證明了AMD所言不虛——InsideHPC、Serverthehome、TheNextPlatform等專業網站也做了大量EPYC處理器性能測試,結果也顯示64核128線程的EPYC處理器在性能上有非常明顯的優勢,大幅領先對手的28核56線程至強。

AMD不只是在性能上有優勢,同時價格上也要比對手便宜——64核128線程的EPYC 7742處理器只要6950美元,而對手的28核至強8280處理器售價超過1萬美元,頂配版要1.3萬美元,是AMD 64核的2倍左右。

上面價格對比不僅顯示了AMD EPYC霄龍處理器的高性價比,實際上也反映了與友商的成本差距——AMD采用的小芯片設計大幅降低了成本,而友商原生28核的設計使得制造難度極高,成本很難降低。

AMD對核心永遠不滿足 引爆X86核戰

2019年是AMD成立50周年,X86處理問世41年。在過去幾十年的歷史中,X86處理器的舞臺上主要留下了AMD及Intel兩家公司,期間雖然大部分時間都是Intel在主導X86發展,但AMD也屢次實現了技術創新上的反超,像64位,成就AMD曾經輝煌的超傳輸總線技術等等,如今,在多核X86上,AMD再次占了上風。

為了盡可能提升多核性能,AMD在第一代Zen處理器上首次使用了chiplets技術。而在最新的Zen2處理器上,AMD又首創了Hybrid Multi-die架構的混合小芯片Chiplets設計,計算die和IO die采用不同的制程,賦予X86多核處理器極高的靈活性,使得AMD解決了7nm等先進工藝制造成本高、難度高、良率低的問題,可以更靈活地擴展CPU核心。這種堆積木的混合式組合使得桌面處理器達成達成了16核,服務器處理器輕松達到64核128線程。

最后的結果也證明,AMD這次賭對了。它不僅在桌面處理器上創造了世界首款12核、16核游戲處理器銳龍9系列,在服務器市場上更是憑借64核128線程大殺四方,性能及售價雙重優勢明顯。

AMD引爆了X86處理器的“核戰”,而且是主動出擊,這也給對手Intel出了一個難題。后者目前最強的至強處理器也只有28核56線程,核心數方面與EPYC二代差距甚大,在性能上已經無法與之競爭,而且成本上更無還手之力——AMD EPYC 64核在核心數翻倍的情況下售價只有一半左右,這樣的吸引力對云計算、數據中心等客戶是無法抵抗的。

更可怕的是,似乎AMD未來也不會停止這樣的核戰。AMD CTO Mark Papermaster在接受采訪時表示,市場對處理器核心數沒有天花板限制,軟件正在快速針對多核CPU進行優化,可以充分發揮多核多線程的優勢。AMD在核心數方面不會停止進步。

根據AMD官方發布的路線圖,現在7nm Zen2架構之后的兩代處理器已經確定,Zen3已經完成研發,Zen3之后,Zen4架構也在按計劃研發設計中。雖然具體規格現在還沒有確切消息,不過可以確定的是——AMD在X86處理器上已經重回領導者地位了。
責任編輯:wv

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • amd
    amd
    +關注

    關注

    25

    文章

    5566

    瀏覽量

    135916
  • x86處理器
    +關注

    關注

    0

    文章

    29

    瀏覽量

    11702
收藏 人收藏

    評論

    相關推薦
    熱點推薦

    x86再次偉大!英特爾AMD破天荒聯手,要搞定軟硬件兼容性

    電子發燒友網報道(文/梁浩斌)北京時間10月16日開幕的聯想Tech World 2024大會上,作為聯想的核心供應商,英特爾CEO基辛格、AMD董事長兼CEO蘇姿豐先后進行了演講。兩家x8
    的頭像 發表于 10-21 00:53 ?3407次閱讀
    讓<b class='flag-5'>x86</b>再次偉大!英特爾<b class='flag-5'>AMD</b>破天荒聯手,要搞定軟硬件兼容性

    龍芯處理器和海光處理器哪個性能更好?

    政府、國防、教育等對安全性要求較高的領域。 海光:基于?x86 架構(源自AMD Zen 1授權),兼容主流服務生態,定位商用市場(如云計算、數據中心)。 2.?性能對比 單核性能: 海光(
    的頭像 發表于 06-07 14:59 ?60次閱讀
    龍芯<b class='flag-5'>處理器</b>和海光<b class='flag-5'>處理器</b>哪個性能更好?

    AMD EPYC嵌入式9005系列處理器發布

    AMD(超威,納斯達克股票代碼:AMD )今日宣布推出第五代 AMD EPYC(霄龍)嵌入式處理器,擴展其 x86 嵌入式
    的頭像 發表于 03-12 17:08 ?797次閱讀

    自主創新,安全可控:申威SW831處理器與國產終端產品推薦

    信息技術領域,自主可控的硬件技術是保障國家安全和產業發展的核心基礎。作為國產處理器的代表之一, 申威(Sunway)SW831處理器 憑借其高性能、低功耗和高度安全性,成為國產信息化
    的頭像 發表于 02-21 15:38 ?1200次閱讀

    RV1109處理器概述

    ),為用戶提供了高效的多任務處理能力和靈活的編程環境。ARM Cortex-A7核心以其出色的能效比和廣泛的應用基礎,確保了處理器處理復雜
    的頭像 發表于 02-08 17:04 ?1235次閱讀

    ARM與x86:架構對比及其應用

    典型的服務架構的x86采用模塊化方法,基于帶有可更換組件的主板。CPU和其他組件(如顯卡和GPU、內存控制、存儲或處理核心)針對特定功能
    的頭像 發表于 01-15 15:43 ?793次閱讀
    ARM與<b class='flag-5'>x86</b>:架構對比及其應用

    Arm主板與x86主板的區別

    等領域中占據了重要地位。本文旨在探討Arm主板與x86主板之間的區別,分析其架構、性能、能效、生態系統以及應用場景等方面的差異,以幫助讀者更好地理解這兩種技術的
    的頭像 發表于 01-07 12:21 ?606次閱讀
    Arm主板與<b class='flag-5'>x86</b>主板的區別

    ADS786x與TMS470處理器的接口

    電子發燒友網站提供《ADS786x與TMS470處理器的接口.pdf》資料免費下載
    發表于 10-22 10:11 ?0次下載
    ADS786<b class='flag-5'>x</b>與TMS470<b class='flag-5'>處理器</b>的接口

    英特爾將攜手AMD共同捍衛x86生態

    Advisory Group)由英特爾和AMD共同創立,其目標在于推動x86架構的未來發展,簡化軟件開發流程,保障互操作性和接口的一致性,并為開發提供標準化的架構工具、指令集以及對未來的明確規劃。
    的頭像 發表于 10-16 13:49 ?894次閱讀

    技嘉發布X870E/X870系列主板,專為AMD Ryzen 9000系列處理器設計

    全球知名電腦品牌技嘉科技(GIGABYTE)近日正式推出了專為AMD Ryzen? 9000系列處理器設計的X870E與X870系列主板。這兩款主板通過尖端的AI科技,能夠充分發揮
    的頭像 發表于 10-11 17:14 ?1077次閱讀

    AMD穩固合作,贏得索尼PS6處理器芯片設計合同

    9月18日,國際科技界傳來重要消息,據權威外媒披露,AMD已成功奪得索尼下一代游戲主機PS6的處理器芯片設計訂單,這一合作不僅標志著AMD與索尼自PS4、PS5時代以來穩固伙伴關系的延續,也彰顯了
    的頭像 發表于 09-18 16:37 ?1180次閱讀

    基于全志V853處理器的智能輔助駕駛算法介紹

    全志V853處理器,是專為智慧視覺領域設計的AI處理器,配備了高效的NPU算力和豐富的外設接口,能夠提供穩定的AI邊緣計算支持;同時,基于V853處理器這一性能優勢,全志還為客戶提供了一整套完整的智能輔助駕駛算法。
    的頭像 發表于 09-14 09:23 ?1672次閱讀
    基于全志V853<b class='flag-5'>處理器</b>的智能輔助駕駛算法介紹

    英特爾酷睿Ultra 200V系列處理器發布

    英特爾近日隆重推出了其革命性的酷睿Ultra 200V系列處理器,這一全新x86處理器家族以超高能效為核心,重新定義了性能與效率的邊界。酷睿Ultra 200V系列不僅帶來了前所未有的
    的頭像 發表于 09-10 16:44 ?1008次閱讀

    X86架構處理器有哪些優點和缺點

    X86架構處理器作為計算機領域的重要組成部分,具有多個顯著的優點和一定的缺點。以下是對X86架構處理器優缺點的詳細分析。
    的頭像 發表于 08-22 11:25 ?4439次閱讀

    實測分享,瑞芯微RK3588八核國產處理器性能測評!確實“遙遙領先”!

    不同的圖形渲染任務來評估GPU不同應用場景下的性能表現,并提供了可視化的結果和指標,方便用戶選擇和比較不同設備的性能。本次將同時測試RK3588與RK3568處理器對兩進行CP
    發表于 07-17 10:49
    主站蜘蛛池模板: 亚洲最大色网站 | 免费国产午夜在线观看 | 日韩欧美视频一区 | 日本www色高清视频 日本www色视频 | 免费理论片在线观看播放 | 国产男人午夜视频在线观看 | 狠狠色丁香久久综合婷婷 | 国产精品女仆装在线播放 | 伊人久久大香线蕉综合亚洲 | 日韩欧美亚洲综合久久影院d3 | 亚洲美女啪啪 | 美女视频毛片 | 中文字幕欧美成人免费 | 国产拍拍| 爱婷婷视频在线观看 | 亚洲香蕉国产高清在线播放 | 中文字幕人成不卡一区 | 午夜影院h| 国产亚洲视频在线播放大全 | 毛片在线播放网站 | 久久人人网 | 久久福利青草精品资源站免费 | 欧美8888| 超级碰碰青草免费视频92 | 天堂色网 | 午夜欧美 | 亚洲国产tv| 午夜免费观看福利片一区二区三区 | 中文字幕一区二区三区四区 | 四虎国产精品视频免费看 | 啪啪网免费 | 久久99热国产这有精品 | 一级色视频 | 操你啦在线视频 | 五月婷婷色综合 | 福利在线观看 | 免费特黄视频 | 中文字幕第13亚洲另类 | 国产妇女在线 | 最新色站| 一区二区视频 |