不過，也由於處理器本身的多晶片模組設計，相當於一顆NUMA結構的4路處理器平臺，需要軟體開發做更進一步的針對NUMA結構的最佳化調適，尤其於工作站用途時，不過市面上並不缺少NUMA的使用範例，Intel在企業級平臺上也是大量使用。 最高規格是核心代號「Naples」的多晶片模組，由4顆8核心16執行緒的處理器晶片做在一塊處理器PCB上，所以一共擁有4×8個CPU核心，4×16執行緒，晶片之間採用Infinity Fabric連接。 處理器採用Socket SP3 LGA封裝，支援雙處理器，每顆處理器支援八通道DDR4記憶體（由每顆晶片提供雙通道支援），每顆處理器擁有高達64條PCIe 3.0通道，處理器之間也使用Infinity Fabric連接。 基於 Zen 2 amd zen2 EPYC 伺服器處理器(代號 “Rome”) 使用了多處理器裸晶（die） 設計(最多8個) 。 在每個 多晶片模組 封裝中，處理器裸晶使用7nm製程製造，I/O裸晶使用12nm（桌上式電腦）或14nm（伺服器）製程製造。
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▼ Zen 3 L1 32KB 資料快取單一時脈週期支援 3 個讀取、2 個載入，若是遇到 256bit 資料長度，則維持 Zen 2 的 2 個讀取、1 個儲存。 ▼ Zen 3 浮點數元區塊提升配發、issue 頻寬，降低 MAC 運算延遲至 4 個時脈週期，並將 F2I、儲存單元獨立出來。 ▼ Zen、Zen 2、Zen 3 各種快取與核心比較，可以看到 Zen 3 amd zen22025 因 L3 快取容量上升至 32MB，存取延遲增加 7 個時脈週期。 今天是 AMD Ryzen 5000 系列桌上型處理器發售解禁的日子，我們將會陸續推出相關比較測試。 XFR，全稱eXtended Frequency Range，動態時脈擴展，在散熱條件允許的情況下盡可能將時脈和電壓（必要時）提升至超過Precision Boost所能提供的時脈加速幅度，但是這個功能需要主機板晶片組提供支援。 AMD Zen是AMD於2016年中發表的x86-64微架構，接替Bulldozer微架構及其改進版本。
amd zen2: AMD：Navi 與 Zen 2 使用 7nm，Zen 3 處理器架構則是 7nm+
早期Ryzen系列的DDR4記憶體支援度有相容性問題，記憶體只能以較低的速率、時序參數運行。 不過隨著2017年3月、4月的數次AGESA韌體的更新，已經大有改善，最高能支援至DDR4-3200規格。 微架構的下一代微架構的代號 ，使用TSMC7nm製程製造 ，作為第三代Ryzen處理器的微架構。 在2019Computex臺北電腦展， AMD 2019年7月7日正式發布（桌面平臺）。 或許看完數據對比，大家會對龍芯的性能感到悲觀，但是從產業發展角度來說，其實已經是一個很大的進步，而且3C5000與Zen2系列處理器使用的製程工藝並非一個世代的，前者爲12nm工藝，後者則是7nm工藝，架構+主頻的差距，使得3C5000主頻表現疲弱，而這並不是無法解決的。 另外，從目前的測試結果來看，單就IPC性能而言基本上是持平了同主頻且核心數相同的Zen2 EPIC處理器，但是對於Zen2 EPIC處理器而言，3D5000的最高2.2GHz僅僅是勉強摸到了同核心數處理器的下限，比如EPYC 7452的基準頻率就達2.35GHz，加速頻率可達3.35GHz。
如此一來可以縮短處理器核心之間通訊的延遲，例如在Zen 2架構中如果位於不同CCX的處理器核心的需要溝通，則某核心需透過Infinity Fabric將資料傳至IOD，再由IOD交至另一核心，將會因為傳輸延遲而影響效能，若處理器核心位於同一CCX則無此問題。 ▼ Ryzen 5000 系列桌上型處理器內部單一 CCD 向 IOD 傳輸資料時，單一 Infinity Fabric 時脈週期依然只有 16Byte，因此處理器封裝僅包含 1 個 CCD 的型號，仍可見到記憶體寫入頻寬相較 2 個 CCD 型號減半的狀況。 透過內建的 Proton 相容性階層技術，遊戲無須開發者另行移植就可以在 SteamOS 上執行。 玩家可以像登入 PC 的 Steam 一樣，存取自己收藏與最愛的遊戲，隨身攜帶隨時遊玩，同時享用 Steam 提供的便利功能，包含聊天、通知、雲端存檔、遠端遊玩、商店與社羣。 Zen+ 是 Zen 的小幅改進版，採用格羅方德「12奈米」LP（Leading Performance）工藝製作，該製程工藝實際上是同廠14奈米 LPP 工藝的改良版。 主要的改進在於二級快取的存取效能、記憶體存取效能、AMD SenseMI 的改進（包括XFR2），以達到更平穩的時脈和電壓的階梯級切換。
amd zen2: 效能調校的完善版，AMD Zen 3 一點都不簡單
而負責查找記憶體分頁表，將虛擬位址對應實體位址的 page table walker，亦從 Zen 2 的 2 個提升至 6 個。 Zen 3 前端擷取、解碼、分支預測帳面規格變更不大，但為提升 IPC 貢獻不少，強化擷取速度、提升分支預測成功機率與頻寬、降低分支預測失敗後的回復延遲、微指令快取傳輸速度更快，與指令快取之間的切換速度亦隨之增加。 Valve 發表，將於 2021 年 12 月推出搭載 AMD Zen 2 APU、16GB 記憶體與 7 吋 1280×800 液晶螢幕、可遊玩 Steam 平臺遊戲的可攜式遊戲 PC「Steam Deck」，價格 399 美元起，摺合新臺幣約 元起。 8核心處理器的晶片面積最大為192平方毫米，48億個電晶體，8核心型號的正式產品步進版本為B1。
而如果這一技術能夠實現，那麼對於企業級使用者來說，這將是一個巨大的進步，對ARM陣營也將是一個強心劑。 除了2017年3月販售的Ryzen以外，主流消費級AMD APU產品線也更新到Zen微架構了，新版AMD APU預計2017年下半年開賣，而伺服器及工作站用的Opteron系列，則是更名為EPYC，預計2017年第二季度以後出貨。 當然，如果對比最近兩年發佈的處理器，那麼不管是3D5000還是E V4都相形見絀，自從在架構上取得突破後，英特爾和AMD的新一代處理器性能就以前所未有的速度向前狂奔，幾乎淘汰了2019年之前的所有處理器。 amd zen22025 相較前代的Ryzen 3000XT系列處理器，Ryzen 5000系列處理器的同級產品皆漲價美金50元。 以8核心的Ryzen amd zen22025 5000系列處理器為例，處理器封裝中包含CCD（其中有1組CCX）與IOD各1組。 而Zen 3則將CCX可以容納的核心數提升至8個，每組CCD則只能容納1組CCX。
amd zen2: 改進之處
另一方面，Windows 10 May 2019 透過 UEFI CPPC2，將第 3 代 Ryzen 桌上型處理器系列時脈選擇速度從過去延遲約 30ms，大幅降低至 1~2ms，在需要運算能量時更快速拉抬時脈，輕量工作負載則可快速降低時脈，更省電。 由於 AMD 和 Intel x86 處理器微架構實作處理指令方式的不同，近期在 Intel 處理器發現的安全性漏洞，多數並不存在於 AMD Zen 系列微架構身上，不過依然有著 Specture 和 speculative store by pass 等 2 項硬體漏洞需要透過韌體或是作業系統／虛擬機管理員修復。 第 3 代 Ryzen 桌上型處理器內部依舊採取實體 4 核心形成 1 個 CCX 的方式，1 個 CCD 晶粒則包含 2 個 CCX，其中 L3 快取容量倍增，由單核心 2MB 調整成 4MB，並依舊是 victim cache 架構。 AMD Zen 2 架構負責存放近期指令解碼的 OP 快取，從 2,048 個條目升級成 4,096 個條目，如此看來 AMD Zen2 前端將更倚重近期執行指令的重複性，直接從 OP 快取輸出微運算，比直接從 x86 指令解碼更有效率。 Zen2 x86 指令解碼與 OP 快取每個時脈週期輸出量與 Zen / Zen+ 相同，分別為解碼 4 個指令和 8 個微運算進入微運算佇列，微運算佇列每個時脈週期最多可配發 6 個微運算進入執行階段。 配套的晶片組更新至400系列，不過原先300系列的通過AGESA EFI韌體更新後（若廠商提供）也可以使用基於Zen+的處理器。
提升快取容量是個雙面刃，雖然能夠提升 cache hit 成功率，不必從更慢的系統記憶體載入資料，但是也會增加 L3 存取延遲（Zen 2：39 個時脈週期、Zen 3：46 個時脈週期）。 只是 AMD 在這方面應該經過測試評估，增加 L3 快取容量所增加的延遲，相對透過 Infinity Fabric 存取其它 CCX 的 L3 快取延遲更有利。 「Steam Deck」是一款造型類似 Nintendo Switch 的可攜式遊戲 PC，搭載整合 4 核心 8 執行緒 Zen 2 CPU 與 8 個 RNDA2 CU 的整合處理器，可提供最高 1.6TFLOPS 的圖形處理效能。
amd zen2: 基於 Zen 3 微架構
2018年1月，AMD發表了Ryzen Embedded V1000系列APU，適用於嵌入式裝置（如工業過程控制用主機、POS機臺、精簡客戶端、醫療衛生影像、數位電子看板等）。 全部均支援雙通道DDR4記憶體，含內建GPU（Radeon Vega 3、Vega 8以及Vega 11，以CU數為GPU型號結尾），使用BGA封裝的Socket FP5介面。 第 3 代 Ryzen 桌上型處理器系列排排站與 Intel 競品比較，是一定要上演的戲碼，Ryzen X 對上 Core i9-9900K、Ryzen X 對上 Core i9-9700K、Ryzen X 對上 Core i5-9600K 均可提供相同的遊戲表現，但多執行緒運算效能卻更佳。 前面談到 L3 快取容量加倍對效能的影響，在第 3 代 Ryzen 桌上型處理器系列的效能成長幅度比起換裝 DDR 記憶體更有效。 下圖闡明兩者之間的關係式，記憶體從 DDR-2666 換裝 DDR4-3600，多個遊戲效能提升幅度在 5%~10% 之間，但 L3 快取容量翻倍卻可提供 10%~21% 效能漲幅。 當初 AMD Zen 微架構推出之時，由於採用 4 個實體核心共組 1 個 CCX，每個晶粒共有 2 個 CCX 的組合方式，顛覆一般消費級產品處理器核心地位對等情形，CCX 和 CCX 之間的頻寬較小、延遲較大，類似於雙處理器插槽的拓樸，若是作業系統未能替此類構造最佳化，很容易因為資源調用欠周詳，最終導致效能不彰。
- 不過隨著2017年3月、4月的數次AGESA韌體的更新，已經大有改善，最高能支援至DDR4-3200規格。
- ▲ Ryzen Master 功能多更多，包含記憶體全部時序控制、設定檔匯入/匯出、新版 PBO 與自動超頻支援性、處理器電源管理狀態顯示。
- 在製程方面，Zen 3的CCD採用與Zen 2一樣的臺積電7nm節點製程，並繼承在Ryzen 3000XT系列處理器所納入的設計改良，因此能再次推升最高時脈。
- 全部均支援雙通道DDR4記憶體，含內建GPU（Radeon Vega 3、Vega 8以及Vega 11，以CU數為GPU型號結尾），使用BGA封裝的Socket FP5介面。
- Zen+ 是 Zen 的小幅改進版，採用格羅方德「12奈米」LP（Leading Performance）工藝製作，該製程工藝實際上是同廠14奈米 LPP 工藝的改良版。
AMD 推出 Raven Ridge 時，已大致解說 Zen 微架構的內部構造，Zen+ 則是在記憶體階層的效能改善些許，降低 Zen 快取、記憶體存取延遲較高狀況，因此也讓 Zen+ 在微架構並未修改的情況下，IPC 效能硬是比 Zen 微架構多一些。 Zen 2 微架構目前看來是 Zen / Zen+ 的補完版，加強容易被對手拿來說嘴的部分。 目前英特爾主要以製造工藝優勢和預設高時脈優勢與AMD拉開差距，為維持x86處理器的效能領導地位，英特爾推出了Core i9系列，市場定位相當於以往的Core i7極致版，但規格更為誇張（特別是時脈參數上，儘管耗電和發熱量上也有所增長）。 針對企業級市場打造的EPYC，則在巨量資料處理以及高效能運算上樂勝英特爾的Xeon系列，但是在資料庫處理方面則不敵對手。 雖然這種設計方式看起來簡單且粗暴，但是設計合理，那麼就可以輕鬆提升單顆處理器的性能上限。 當然，缺點也是明顯的，一方面是雙核封裝會帶來功耗的飆升，另一方面則是封裝體積過大，不適用於普通民用市場。
amd zen2: 架構設計
外部合作方面，超微以2.93億美金賣給中科海光的x86架構CPU使用，不過預計不會提供後續型號的授權。 Zen+微架構的處理器使用了GlobalFoundries的「12奈米」LP（Leading Performance）工藝製作，該製程工藝實際上是同廠14奈米LPP工藝的改良版，重在提高單位面積下電晶體的數量（即同等電路下減少晶片面積），而Zen+相較於Zen而言沒有大變動，電晶體數量也是幾乎一樣。 從多數媒體的首發效能評測而言禪架構比起推土機架構獲得了廣泛的好評，首發產品Ryzen 7系列的每個CPU核心的效能及多執行緒效能已經達到Intel Haswell/Boardwell微架構在同時脈下的水準，能源效率則更佳，多執行緒的需求是Ryzen的優勢，其競爭對手的處理器產品採用舊一代的架構時的預設時脈也不會如此高。
AMD 以 4 大面向整理第 3 代 Ryzen 桌上型處理器的進步之處，包含晶圓技術、設計、安全及 Infinity Fabric。 Zen 2 微架構和 2 年前的 Zen 微架構相比，IPC 效能增加 15%，AMD 強調高於業界平均水準所能提供的漲幅。 這些改進使得Zen+相較於Zen而言同時脈下每時鐘週期能處理多3%的指令數量，最高時脈也有6%的提升，最終大約取得10%左右的效能提升。
amd zen2: 三星攜手AMD 強化GPU效能！傳新款 Exynos 處理器下月有望登場
X86 架構最大缺陷為指令解碼部分，為了減少此處的效能衝擊，目前 AMD 和 Intel 雙方均有負責儲存近期解碼後結果的快取單元，遇到近期已解碼的指令，直接由此快取輸出微運算。 2017年3月初至4月中，Ryzen 7、Ryzen 5系列處理器正式上市，Ryzen 7為8核心16執行緒的桌上型電腦處理器，Ryzen 5則是有6核心12執行緒和4核心8執行緒兩種規格，基準時脈從3 amd zen2 GHz ~ 3.6 GHz不等，均支援雙通道DDR4記憶體，擁有最多24條PCIe通道。 最近大家很喜歡在廠商的簡報上畫圖量測，追根究柢效能提升幅度，但我們不去細究數字。
- ▲ Zen 2 分支預測器改用 TAGE 形式，OP 快取從 2,048 個條目升級成 4,096 個。
- 前面談到 L3 快取容量加倍對效能的影響，在第 3 代 Ryzen 桌上型處理器系列的效能成長幅度比起換裝 DDR 記憶體更有效。
- 加之此前發表的300系列晶片組、Socket AM4/Socket FP4插座、對DDR4的支援等，這些使得AMD可以令Zen微架構只需些少修改即可涵蓋當前的筆電、小尺寸PC乃至桌上型電腦、工作站、伺服器（特別是高運算密度的雲端運算平臺）等運算系統平臺。
- ▲ AMD 所發明的 Infinity Fabric 彈性互連架構，持續在 Zen 2 微架構 chiplet 設計發光發熱提供擴充彈性，並升級至第 2 代規格。
- 首先，龍芯使用的並非x86架構，而是一個全新的自研處理器架構，意味着大量的主流專業軟件都將無法正常運行在龍芯的處理器環境中。
- 傳新款 Exynos 處理器下月有望登場 繼 Apple 推出 M1 讓 ARM 架構的處理器大方異彩後，其他廠商也積極的推出自研 ARM 晶片，例如 Googl……
而8核心以上的處理器型號採用多晶片模組的方式，將兩顆8核心的晶片拼接在一塊PCB基板上。 僅支援DDR4記憶體，支援DDR4-2666單面（Rank）記憶體模組規格或DDR4-2400雙面記憶體模組規格、DDR4-2133單面模組或DDR4-1866雙面模組，不過，2017年3月下旬開始新推出的AM4主機板、更新舊AM4主機板的BIOS修正檔以後能支援至最高DDR4-3200之規格。 ▲ 第 3 代 Ryzen 桌上型處理器系列 Cinebench R20 單執行緒 IPC 與 Ryzen X 效能提升幅度對照表。 ▲ Zen 2 微架構於 Cinebench 單執行緒效能提升約 21%，其中 60% 由 IPC 效能增進貢獻，其餘 40% 由 7 奈米製程提升時脈包辦。 第 3 代 Ryzen 桌上型處理器封裝 CCD 晶粒，交由臺積電 7 奈米製程製造已是大家所知的事情。 在此節點技術，單位面積電晶體數量可提供相較於前一代 2 倍密度；若是將 2 代製程技術耗電變量固定，7 奈米可提供 1.25 倍效能，若將效能固定，7 奈米耗電量僅有一半。
amd zen2: 升級入門級產品！傳 AMD 將推出 3 款 Zen 2 架構處理器
當然，理智上講，兩者的區別依然巨大，但是至強系列本就是世界領先的服務器處理器，E V4作爲一款2016年推出的中高端產品，其性能還是頗爲可觀的。 另一方面，統一的32MB L3快取記憶體也比拆分為2組16MB更具效率，且能容納更大筆的資料，有助於提升遊戲效能表現。 ▼ Zen 3 19％ IPC 成長幅度，載入/儲存、前端改進各佔四分之一，快取預取、執行單元、分支預測器、微指令快取加起來大約貢獻二分之一。 相對應的儲存佇列條目，從 Zen 2 的 48 個上升至 64 個，ROB（Re-Order Buffer，將執行單元亂序執行的結果，重新排回原本的順序）也從 224 amd zen22025 個上升至 256 個。 相對而言，L2 快取則沒有變化，與 L1、L3 的傳輸頻寬不變、512KB 容量不變、8-way 不變。
amd zen2: 處理器列表
Zen 3的另一項重大改進，就是改進了SoC架構，目標同樣以降低延遲為主，同時縮短處理器核心對核心、核心對快取、主記憶體等資料存取的延遲，並將L3快取叢集增大1倍。 繼AMD先前推出的Zen與Zen 2架構後，Zen 3的是款完全重新設計（Ground-up Redesign）的處理器架構，包含強化前端、執行引擎、存取、SoC架構等部分都經過改善，並帶來了顯著的效能與功能提升。 代號 Vermeer 處理器的 Ryzen 5000 系列桌上型處理器 IOD，與代號 Matisse 處理器 Ryzen 3000 系列桌上型處理器 IOD 相同，因此過往記憶體調整、超頻的經驗能夠沿用，mCLK、uCLK、fCLK資料傳輸最低延遲亦同樣出現於 1：1：1 情況。 這一世代或許是受到 CCD 內部 Infinity Fabric 設計略有變化的影響，於 Matisse 的 1：1：1 極限大約是 1900MHz / DDR4-3800，而 Vermeer 極限則提升數個倍頻至 2000MHz/DDR4-4000。
amd zen2: Vermeer – AMD Ryzen 5000 系列處理器
依據 AMD 簡報來看，Zen 3 相對於 Zen 2 的 19％ IPC 提升幅度，大約四分之一由改善載入/儲存方式所貢獻，大約四分之一由前端改進所貢獻，其餘快取預取、執行單元、分支預測器、微指令快取加起來大約貢獻二分之一。 我們先來看看相較於整數，Zen 3 微架構變化較小的浮點數部分，原本 Zen 2 浮點運算 ADD 加法、MUL 乘法/MAC 乘積累加單元各有 2 個，Zen 3 則是將 F2I（Float to Integer）與儲存單元獨立出來，各新增 1 個 F2I/儲存和 1 個儲存單元。 也因為這 2 個新的單元，Zen 3 浮點單一時脈週期能夠 issue 的數量也從 Zen 2 的 4 個提升至 6 個，前方排程器則是從 4 個單元共用 1 組，變成 3 個單元共用 1 組（共 2 組）。 另一方面，AMD Ryzen 5000 系列桌上型處理器從主要競爭對手贏得「最佳遊戲處理器」頭銜，這不僅僅是 Zen 微架構發展以來的多核心 / 多執行緒策略奏效，也是首次單核心 / 單執行緒效能勝過主要競爭對手。 正所謂「外行看熱鬧，內行看門道」，效能數字比一比很簡單，Zen 3 微架構改進纔是這一切的基礎。