更新时间:2023-10-23 13:20
“Zen”是AMD开发的全新x86处理器核心,与AMD现有的x86处理器核心相比,每个时钟周期的指令集可提高40%。定制化64位ARM核心—“K12”核心为提高能效设计,适用于服务器和嵌入式工作负载。
Zen架构将以四个核心为一个群组,AMD将其称为“CPU Complex”(CCX),也就是“CPU复合体”的意思。
每一个CPU复合体内包含四个Zen CPU核心,但它们是彼此完全独立的,不像推土机架构那样,彼此不会共享任何单元。
拾取四个x86指令、操作缓存指令、四个整数单元、两个存储/载入单元(支持72个乱序载入)、两个浮点单元(128-bit FMAC)、4-way 64KB一级指令缓存、8-way 32KB一级数据缓存、8-way 512KB二级缓存、8MB共享三级缓存。
“Zen”处理器核心在架构上有诸多先进设计,旨在提高AMD未来产品的性能、吞吐能力和能效。
处理器主要架构改进如下:
·SMT多线程,每个核心可支持2个线程
·8MB L3缓存
·容量更大、更统一的L2缓存
·微操作缓存(Micro-op Cache)
·具备2个AES加密单元
·高能效FinFET工艺
“Zen”核心采用了最新缓存层次结构,并改进了分支预测和同步多线程技术。这些先进设计将使“Zen”处理器核心极具弹性,以满足广泛的应用需求,其中包括无风扇2合1产品、嵌入式系统、高性能计算和数据中心。
新增指令集:ADX(扩展多精度算法)、RDSEED (补充RDRAND随机数生成器)、SMAP (高级模式访问拦截)、SHA1/SHA256 (哈希加密算法)、CLFUSHOPT、XSAVEC/XSAVES/XRSTORS、CLZERO(清理缓存行)、PTE Coalecing。
Zen采用低功耗设计理念,包括多层级时钟门控、一级缓存写回、更大操作缓存、堆栈引擎等等。
Zen处理器会升级到14nm FinFET工艺,更先进的工艺不仅推动性能增长,更重要的是大幅降低了功耗,Zen处理器在能效上也会有明显进步。
每个核心都有自己的64KB一级指令缓存、32KB一级数据缓存、512KB二级缓存。
8MB的三级缓存为四个核心共享,以低位寻址交错(low-order address interleave)的方式分为四个2MB容量的区块,不过任何一个核心访问三级缓存的延迟都是完全相同的。
Zen给其内的每一个核心的32KB一级数据缓存从推土机的穿透式改成了回写式,不再把核心缓存的数据更新与CPU和内存的总线周期绑在一起,这样做可以维持住一级缓存爆发式写入的性能,而不用等速度更慢的内存在同一个总线周期内同步完缓存的数据。
使用FinFET制程工艺打造的全新“Zen”核支持高吞吐量的同步多线程技术以及DDR4兼容性,可与2016桌面APU共享AM4接口。
AM4配备专用的 PCIe® 通道以实现优异的 USB、显卡、数据和其他 I/O,不会占用其他设备和组件的通道。
AMD AM4平台关键技术特性包括:
· 支持DDR4内存
· 支持PCIe Gen 3
· 支持USB 3.1 Gen2 10Gbps
· 支持NVMe
· 支持SATA Express
基于“Zen”核心架构(核心代号“Summit Ridge”)的全新处理器被命名为AMD RYZEN。
规格方面,内置8核心16线程,主频3.4GHz以上,拥有20MB二三级缓存,95W的TDP。
AMD RYZEN回归传统SMT多核多线程架构,重新设计内核,缓存系统也全面升级。同时制程工艺方面,从前代32nm SOI、28nm升级到14nm FinFET LPP工艺。
SenseMI技术内建于AMD RYZEN处理器,融合了感知,适应和学习等能力,结合在架构、平台、效率和处理技术上的多项其它进步。
AMD SenseMI,就是Ryzen的精华。它由五大部分组成,那就是:精确功耗控制(Pure Power)、精准智能超频(Precision Boost)、扩展频率范围(Extended Frequency Range-XFR)、神经网络预测(Neural Net Prediction)、智能预取(Smart Prefetch)。
超过100个嵌入式传感器,以毫伏、毫瓦和每摄氏度为单位进行精确控制,实现最佳电压,时钟频率,并提供最小能耗工作模式;
智能逻辑电路可监控集成的传感器,并以低至25MHz的增幅优化时钟频率,每秒高达千次;
当系统感测到散热能力提升时,XFR提升精准智能超频(Precision Boost)频率,以提高性能;
人工智能神经网络,根据系统的过往运行状况,学习预测应用程序未来行为;
复杂的学习算法,跟踪软件行为以预测应用需求,并预先读取和准备数据。
AMD和其主板合作伙伴推出了一系列全新主板,它们全部采用支持AMD RYZEN的两款桌面芯片组:X370和X300。
为了满足发烧友和PC制造商对于超静音或超频散热解决方案的不同需求,AMD正与顶级散热器制造商和供应商合作,为AM4处理器打造一系列CPU散热器。
2022年8月9日,IT之家消息,微软在官网公布了一个 Windows 11 和 Windows Server 2022 中的严重错误,表示其最新桌面操作系统的用户可能会遇到数据损坏问题。微软称,受影响的系统搭载了支持最新 Vector Advanced Encryption Standard (VAES) 指令集的处理器,包括 AMD Zen 4 架构处理器。