جزئیاتی جالب از تغییرات و پیشرفت‌های ریزمعماری AMD Zen 4

ریزمعماری Zen 4 با جهش چشمگیر کارایی همراه است و تغییرات و پیشرفت‌های بزرگی با خود دارد که بخشی از آنها را می دانیم. AMD ادعا می‌کند پردازنده‌های سری رایزن 7000 تا 29 درصد عملکرد تک هسته‌ای بهتر و تا 45 درصد عملکرد چند هسته‌ای بالاتری نسبت به رایزن 5000 دارند. جزئیات فنی جدید از Zen 4 را در شهر سخت افزار بخوانید.

متأسفانه برای جزئیات کامل از تغییرات و پیشرفت‌های Zen 4 باید تا زمان انتشار بررسی‌های رایزن 7000 منتظر بمانیم اما خبر خوب اینکه افراد مستقل تصاویر ارائه شده از سوی AMD در جریان مراسم رونمایی را تشریح کرده‌اند که جزئیات جالبی از هسته‌های Zen 4 ارائه می‌کند.

در همین رابطه بخوانید:

- AMD خون به پا کرد؛ پردازنده های پرقدرت Ryzen 7000 با ریزمعماری Zen 4 معرفی شدند

تحلیل دیاگرام‌های Zen 4 حاکی از بزرگ‌تر شدن اندازه واحدهای Branch Prediction، کش میکرو عملیات‌ها (μops)، واحد خوانش و نگه داری، حافظه TLB و واحد محاسبات اعشاری 256 بیتی دوتایی (برای پشتیبانی از AVX-512) است. همچنین حدود یک چهارم قطعه سیلیکونی را 1 مگابایت حافظه کش سطح دوم مجزا اشغال کرده است.

هم زمان جدول منتشر شده جزئیات حافظه‌های کش مختلف پردازنده‌های رایزن 7000 و میزان تأخیر آنها را در مقایسه با Zen 3 نشان می‌دهد. همان‌طور که در خلال مراسم رونمایی م اعلام شد، حجم حافظه کش میکرو عملیات‌ها افزایش یافته و حالا به جای 4 هزار مورد، قادر به نگه داری 6.75 مورد هستند. در حالی که حجم کش سطح اول دستورالعمل (instruction) و داده (Data) همان 32 کیلوبایت باقی مانده، ظرفیت کش سطح دوم دو برابر شده است.

افزایش حجم حافظه کش سطح دوم موجب افزایش جزئی میزان تأخیر و رسیدن آن از 12 به 14 چرخه (سیکل) شده است. تأخیر کش سطح سوم مشترک نیز از 46 سیکل به 50 سیکل افزایش یافته است. ظرفیت دو بافر ROB و BTB هم افزایش یافته است.

در همین رابطه بخوانید:

-  همه ادعاهای بزرگ AMD درباره پردازنده های Ryzen 7000 و برتری نسبت به اینتل

به لطف تولید با فناوری ساخت 5 نانومتری TSMC، اندازه واحدهای CCD یا مجموعه هسته در Zen 4 با وجود افزایش تعداد ترانزیستورها کوچک‌تر از Zen 3 است. مساحت CCD در این نسل 70 میلی متر مربع است اما در نسل قبل 83 میلی متر مربع بود. بد نیست بدانید تعداد ترانزیستورهای Zen 4 CCD شش میلیارد و پانصد و هفتاد میلیون عدد است که افزایش 58 درصدی نسبت به Zen 3 با 4.15 میلیارد ترانزیستور داشته‌ است.

قطعه سیلیکونی cIOD (client I/O die) هم تغییرات بزرگی به خود دیده است و به جای فناوری ساخت 12 نانومتری GlobalFoundries، حالا با فناوری ساخت 6 نانومتری TSMC تولید می‌شود. جالب اینکه برخی قابلیت‌های Ryzen 6000 در زمینه مدیریت مصرف انرژی در این نسل هم یافت می‌شود.

بزرگ‌ترین تغییر قطعه سیلیکونی I/O این نسل، اضافه شدن پردازنده گرافیکی داخلی در کنار کنترلر حافظه رم DDR5 و پایانه PCI-Express Gen 5 است. با وجود همه این تغییرات بزرگ، قطعه سیلیکونی 6 نانومتری cIOD رایزن 7000 تنها به میزان 0.2 میلی متر بزرگ‌تر از سری رایزن 5000 است.
در پردازنده‌های Ryzen 7000 مدل‌های 6 و 8 هسته‌ای تنها یک قطعه سیلیکونی CCD فعال دارند اما مدل‌های 12 و 16 هسته از دو CCD در کنار قطعه سیلیکونی I/O بهره می‌برند. این‌ها جدیدترین جزئیات فنی از ریزمعماری Zen 4 و پردازنده‌های رایزن 7000 بود.