AMD Zen Core: Πάρε πυρήνες κόσμε

5

Μια απίστευτη διαρροή ήρθε στο φως σήμερα, που περιλαμβάνει τους νέους ανερχόμενους πυρήνες της AMD με ονομασία Zen. Προτού μπούμε στα άδυτα της διαρροής, να αναφέρουμε ότι στην παρούσα φάση, τίποτα από αυτά δεν είναι επιβεβαιωμένο κι όλα είναι απλά πιθανότητες.

Ωστόσο, δε θα αργήσουμε να μάθουμε περισσότερα σύντομα, καθώς στις 6 Μαΐου θα γίνουν τα αποκαλυπτήρια για την πορεία της εταιρείας με τις ανερχόμενες τεχνολογίες της.

Νωρίτερα φέτος, είχαμε διαβάσει για τους πυρήνες υψηλών επιδόσεων νέας γενιάς με την ονομασία Zen και είχαν γίνει γνωστά τα βασικά χαρακτηριστικά που θα φέρουν. Λεπτομέρειες όπως η ονομασία της σειράς θα είναι Summit Ridge με ένα νέο socket μαζί με κάποιες νέες προσθήκες καθώς και υποστήριξη μνημών DDR4. Το πιο σημαντικό που μάθαμε τότε, είναι ότι η νέα πλατφόρμα θα περιέχει mainstream επεξεργαστές με ως και 8 πυρήνες Zen.

Προς μεγάλη μας έκπληξη, εβδομάδες μετά, διέρρευσε στη δημοσιότητα ότι η AMD εργάζεται πάνω σε τέρατα APU υψηλών επιδόσεων με 16 πυρήνες Zen και μια πολύ δυνατή ενσωματωμένη κάρτα γραφικών για να έρθει και να προστεθεί στη σύνθεση η τεχνολογία μνημών HBM. Πάνω σε αυτό να προσθέσουμε ότι την προηγούμενη εβδομάδα μάθαμε κι ότι η AMD θα παρουσιάσει και επεξεργαστές υψηλών επιδόσεων για server με ως και 32 πυρήνες Zen.

Κι αφού είχαμε μιλήσει στο προηγούμενο άρθρο μας, στο Techblog, για τους επεξεργαστές αυτούς, παρακάτω μπορείτε να δείτε μια σύγκριση της αρχιτεκτονικής των πυρήνων Zen στα δεξιά, συγκριτικά με τους ανερχόμενους πυρήνες τεχνολογίας CMT με ονομασία Excavator. Οι Excavator είναι οι τέταρτοι και όπως αναφέραμε παραπάνω οι τελευταίοι της οικογένειες επεξεργαστών Bulldozer της AMD. Θα κάνουν το ντεμπούτο τους μαζί με τις νέες APU Carrizo, τις οποίες η AMD θεωρεί πως είναι οι πιο αποδοτικά ισχυρές APU που έχουν φτιάξει ποτέ.

AMD-Zen-Core-1

Η πρώτη διαφορά που μπορούμε να δούμε είναι ότι υπάρχει μόνο μία συστάδα υπολογισμών ακεραίων αριθμών σε έναν πυρήνα Zen, ενώ στους Excavator υπάρχουν δύο. Αυτές οι δύο συστάδες είναι που διαμορφώνουν τους δύο ξεχωριστούς πυρήνες / νήματα σε κάθε μονάδα του Excavator. Ο Zen είναι περισσότερο παραδοσιακός πυρήνας AMD που έχει ομοιότητες με τις σειρές Κ από Phenom και Athlon. Περιέχει μια μεμονωμένη μεγάλη συστάδα υπολογισμού ακέραιων αριθμών (integer) και μία μεγάλη μονάδα υπολογισμού αριθμών κινητής υποδιαστολής (floating point).

Αυτή είναι μια σημαντική διάκριση, γιατί σε αντίθεση η οικογένεια επεξεργαστών Bulldozer έχει μια πολύ μεγάλη συστάδα σε μέγεθος αλλά πάνω σε αυτό θυσιάζει την απόδοση υπολογισμού αριθμών κινητής υποδιαστολής. Αυτό συμβαίνει γιατί κάθε ζεύγος από πυρήνες μοιράζεται μια μονάδα υπολογισμού αριθμών κινητής υποδιαστολής. Ωστόσο η μονάδα υπολογισμού αριθμών κινητής υποδιαστολής από μόνης της ήταν μεγαλύτερη και πιο ικανή από εκείνη που έχει η προηγούμενη σειρά πυρήνων της AMD Κ10 στη σειρά επεξεργαστών Phenom II. Η απόδοση της μονάδας υπολογισμού αριθμών κινητής υποδιαστολής είχε ελλείψεις όσον αφορά τον υπολογισμό ακεραίων αριθμών, κυρίως γιατί ο σχεδιασμός είχε επιβαρυνθεί με σκοπό μόνο τον υπολογισμό των ακεραίων αριθμών όπως βλέπουμε στη φωτογραφία.

Προφανώς επειδή οι Zen διαφοροποιήθηκαν από το σχεδιασμό με CMT τεχνολογία που είχε η οικογένεια Bulldozer, μπορούμε να δούμε ότι η AMD επέστρεψε σε μεμονωμένες μονάδες οργάνωσης (fetch) και αποκωδικοποίησης στο μπροστινό μέρος (οι μονάδες αυτές αποτελούν τον βασικό κύκλο λειτουργίας ενός επεξεργαστή). Αντίθετα με τους διπλάσιους αποκωδικοποιητές που είχαν παρουσιαστεί με τους Steamroller, προκάτοχους του Excavator που βρίσκεται στη σειρά 7000 των APU Kaveri.

Με την πρώτη ματιά κοιτώντας στο σχέδιο μπορούμε να πούμε πως οι Zen θα έχουν μια αρκετά μεγαλύτερη απόδοση ξεχωριστών νημάτων σε σύγκρισή με τους Excavator και τους Bulldozer επεξεργαστές και στη μονάδα υπολογισμού αριθμών κινητής υποδιαστολής και στον υπολογισμό ακεραίων αριθμών. Η οικογένεια Bulldozer πιθανόν θα διατηρήσει το συνολικό μέγεθος υπολογισμού ακεραίων αριθμών σχετικά με μία μονάδα ενός Excavator με δύο πυρήνες συγκριτικά με έναν μεμονωμένο πυρήνα Zen. Αυτή είναι μια θυσία που πρέπει να γίνει για να μπορεί ο πυρήνας Zen να φτάσει τη μεγαλύτερη απόδοση ανά νήμα. Κι ακόμη μια φορά το συνολικό μέγεθος υπολογισμού ακεραίων αριθμών του Bulldozer ήταν αρκετά εξαιρετικό αφού κατάφερε να συγκριθεί με επεξεργαστές Intel Extreme i7. Επομένως η συνολική ποσότητα άπαξ και προστεθούν όλα τα νήματα δεν ήταν ποτέ πρόβλημα, αλλά η συνολική απόδοση του νήματος ανά πυρήνα.

AMD-Zen-Core-2

Συγκρίνοντας μονάδες υπολογισμού αριθμών κινητής υποδιαστολής των Excavator και των Zen μπορούμε να δούμε ότι η AMD έχει εισαγάγει μια μονάδα υπολογισμού κινητής υποδιαστολής που είναι διπλάσια σε εύρος συγκριτικά με των Excavator. Περιέχοντας δύο FMAC 256-bit μονάδες που κατά πάσα πιθανότητα θα είναι δυνατό να συγχωνεύσουν επεξεργασίες 512-bit AVX εντολών υπολογισμού αριθμών κινητής υποδιαστολής. Αυτό συγκριτικά με τις δύο μονάδες 128-bit FMAC που βρίσκονται στην οικογένεια επεξεργαστών Bulldozer, που μπορούν ή να επεξεργαστούν μία εντολή 128-bit SIMD σε κάθε ρολόι ή να συγχωνεύσουν μια εντολή 256-bit AVX ανά κύκλο. Ως εκ τούτου, μπορεί να δούμε παρόμοια συμπεριφορά με τη μονάδα υπολογισμού αριθμών κινητής υποδιαστολής των Zen που μπορεί να επιτρέψει και στα FMAC να συνεργαστούν και να επεξεργαστούν εντολές 512-bit AVX.

Ξέχωρα από την ενεργοποίηση της υποστήριξης 512-bit AVX, η μεγαλύτερη μονάδα υπολογισμού αριθμών κινητής υποδιαστολής σημαίνει επίσης ότι οι Zen θα μπορούν να επεξεργαστούν λιγότερο περίπλοκες εντολές στο ρυθμό του Excavator. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τη συνολική ενίσχυση στην απόδοση της μονάδας υπολογισμού αριθμών κινητής υποδιαστολής, μια περιοχή όπου η AMD ιστορικά διέπρεψε, αλλά δυστυχώς μπήκε στην άκρη με τους Bulldozer.

Είναι άξιο αναφοράς ότι η υποστήριξη 512-bit AVX δεν είναι στη λίστα για τους Zen στο επίσημο πατσάκι που κυκλοφόρησε στα Linux, το οποίο απεκάλυψε τη νέα σειρά από επεκτάσεις εντολών που ο ανερχόμενος επεξεργαστής θα υποστηρίζει. Αυτό είναι κάπως παράξενο, αλλά μπορεί να επεξηγηθεί από μια πιθανή έλλειψη υποστήριξης υπολογισμού ακεραίων αριθμών 512-bit στους Zen, που απαιτείται για την επέκταση του 512-bit AVX.

Προχωρώντας προς την συστάδα υπολογισμού των ακέραιων αριθμών, σύμφωνα με το σχέδιο, βλέπουμε ότι ο Zen θα περιέχει μεγαλύτερη διοχέτευση κατά 50% στον υπολογισμό ακεραίων αριθμών συγκριτικά από έναν πυρήνα Excavator. Κάτι που αυξάνει δραματικά την απόδοση ανά πυρήνα συγκριτικά με τους Bulldozer.

Συνοψίζοντας, βασισμένοι στο σχέδιο βλέπουμε μια ενισχυμένη συστάδα υπολογισμού ακέραιων αριθμών, το διπλασιασμό της μονάδας υπολογισμού αριθμών κινητής υποδιαστολής και μια εξορθολογισμένη επιφάνεια. Το καθαρό αποτέλεσμα θα πρέπει να είναι ένας επεξεργαστής που θα είναι γρηγορότερος, λιτότερος, μικρότερος και πιο αποδοτικός ενεργειακά πυρήνας επεξεργαστή.
Τα προϊόντα που βασίζονται στον νέο πυρήνα έχουν προγραμματιστεί να κυκλοφορήσουν το επόμενο έτος. Περισσότερα σίγουρα θα μάθουμε μετά τις 6 Μαΐου και ίσως κάτι από όσα έχουμε αναφέρει να έχει αλλάξει ή να είναι διαφορετικό, επομένως μείνετε συντονισμένοι και θα σας ενημερώσουμε.

Επεξηγήσεις:
Floating Point (κίνηση υποδιαστολής): μέθοδος αντιπροσωπεύει μια προσέγγιση ενός πραγματικού αριθμού με έναν τρόπο που μπορεί να υποστηρίξει μία εξισορρόπηση μεταξύ εμβέλειας και ακρίβειας.

Δημήτρης Μηλόπουλος

Πηγή

5
Σχόλια

avatar
5 Συνολικά σχόλια
0 Απαντήσεις
0 Ακόλουθοι
 
Το σχόλιο που αντέδρασαν οι περισσότεροι χρήστες
Το πιο δημοφιλές σχόλιο
4 Σχολιαστές
mimis13pyrinestisfotiasKilplixvasilist Πρόσφατοι σχολιαστές
  Παρακολουθήστε τα σχόλια  
νεώτερο παλαιότερο πιο δημοφιλές
Να ειδοποιηθώ όταν
vasilist
Επισκέπτης
vasilist

Ok κάτι ξέρω απο cpu αλλα είναι πολύ tech το άρθρο και κατάλαβα και τις διαφορές αυτό που δεν κατάλαβα είναι πόσο perfomance increase % θα έχουμε σε real life use/games.
Ενας υπολογισμός στο περίπου θα βοηθούσε και αυτούς που ξέρουν λιγότερα.

Kilplix
Επισκέπτης
Kilplix

Τρομερο αρθρο

Δημήτρης Μηλόπουλος
Member

@vasilist, δυστυχώς έχεις απόλυτο δίκιο, αλλά άρθρα που γράφουν τεχνικά χαρακτηριστικά είναι λάθος να πετσοκοπούν για χάρη της ευκολίας ανάγνωσης. Αντιλαμβάνομαι ότι δεν είναι για όλους αυτό το ύφος άρθρων και ζητώ συγγνώμη γι αυτό, απλά είναι μέσα στη θεματολογία που έχω αναλάβει και ήθελα να είμαι σχολαστικός.

Αυτό για την απόδοση δεν μπορούμε να το ξέρουμε. Δεν είναι βελτίωση υπάρχουσας τεχνολογίας, αλλά κατασκευή νέας, αφού μιλάμε για νέο προϊόν με νέα αρχιτεκτονική. Αυτό που μπορώ να σου πω είναι πως αν διαβάσεις άρθρα μας εδώ για DX12 και AMD, θα δεις ότι αναφέρεται συχνά η βελτίωση εμπειρίας του gaming με hardware με 6πυρήνες και πάνω… Κι εδώ μιλάμε για 8 και πάνω πυρήνες, με ως και 16 πυρήνες.

pyrinestisfotias
Επισκέπτης
pyrinestisfotias

@vasilist Με ένα πρόχειρο υπολογισμό, γύρω στο 37%

Δημήτρης Μηλόπουλος
Member

@pyrinestisfotias, πως προέκυψε αυτό;

Αυτός ο ιστότοπος χρησιμοποιεί cookies για να βελτιώσει την εμπειρία χρήσης. Αποδοχή Περισσότερα