Amd zen, nieuwe details van architectuurverbeteringen

Afgelopen dinsdag hield AMD een presentatie om meer details te geven van zijn nieuwe x86 AMD Zen-kernarchitectuur en sprak hij specifiek over hoe een enorme verbetering in de IPC van 40% is bereikt in vergelijking met de graafkernen.

Technische details van de AMD Zen-microarchitectuur

AMD Zen markeert de breuk met het modulaire ontwerp dat is uitgebracht met Bulldozer om terug te keren naar een meer traditionele benadering met volledige kernen, de belangrijkste verbeteringen van Zen-focus op drie fundamentele gebieden:

• Prestaties van de engine zelf met volledig nieuwe sprongvoorspelling, de introductie van een micro-op cache en een veel breder instructievenster dan wat aanwezig was in zijn voorgangers.

• Verbetering van het cachesysteem: prefetching en een nieuwe cachehiërarchie met 8 MB L3-cachegegevens en instructies met als doel hoge motorprestaties te behouden.

• Efficiëntie: AMD Zen is ontwikkeld met geavanceerde 14nm FinFET-technologie en een groot aantal architecturale energiebesparende ontwerptechnieken waarmee het veel hogere prestaties per verbruikte watt kan leveren dan vorige generaties.

De Zen-microarchitectuur is georganiseerd in eenheden die CPU-Complex (CCX) worden genoemd en die in totaal vier kernen en 8 MB L3-cache bevatten. Een nieuwe benadering die erg lijkt op die van Intel, waarbij de cores de L3-cache delen en geen ander element volledig onafhankelijk zijn. Zen krijgt grote verbeteringen in alle elementen die deel uitmaken van de rekenkern om een ​​grote prestatieverbetering te bereiken.

De volgende verbetering wordt gevonden in het cachesysteem met een hiërarchie die sterk lijkt op die welke aanwezig was in Phenom-processors met de L3-cache gedeeld door elke set van vier kernen zoals we eerder hebben opgemerkt. Aan de andere kant heeft elke kern zijn eigen L1- en L2-caches, die enorm zijn verbeterd in vergelijking met die in Bulldozer. L1- cache is nu weer teruggeschreven en SRAM maakt het zowel sneller als L2.

Een andere grote verbetering in Zen is de introductie van SMT-technologie, die erg lijkt op Intel's HyperThreading en waarmee elke kern twee datadraden kan verwerken om de prestaties in multithreaded applicaties te verbeteren.

We gaan door met de verbetering van de energie-efficiëntie dankzij de grote vooruitgang die is doorgevoerd in het ontwerp van de microarchitectuur en het fabricageproces bij 14 nm FinFET, een grote stap voorwaarts vergeleken met de 32 nm SOI van Bulldozer en Piledriver. De componenten van Zen hebben een grotere capaciteit om hun werkfrequenties aan te passen en het nieuwe cachesysteem is veel efficiënter met het gebruik van energie.Tenslotte praten we over de instructies geïmplementeerd in AMD Zen, de nieuwe microarchitectuur ondersteunt de volledige ISA-set die Bevat VX, AVX2, BMI1, BMI2, AES, RDRAND, sMEP, SHA1 / SHA256, ADX, CFLUSHopt, XSAVEC / XSAVES / XRSTORS en SMAP. Bovendien worden exclusieve AMD-instructies zoals CLzero en Coalescing toegevoegd.