好在現在AMD上了7nm,而且代工廠從GF換到了臺積電,說起來這件事也有很多波折,去年8月初GF黯然宣佈無限期停止7nm及以下工藝的研發、生產,原本是準備GF、臺積電兩條腿走路的AMD無奈之下決定將CPU及GPU的7nm訂單全部交給臺積電。 對CPU這種極其先進的邏輯芯片來說,任何重要的進步都離不開製程工藝的升級,14/12nm銳龍上的一些缺點,比如CPU單核頻率還不夠高等,AMD也不是不清楚,但他們也沒辦法了,GF的14/12nm工藝決定了上限了,不是想提頻就提頻的。 管理學中有個著名的說法——從優秀到卓越,這句話用來形容現在的AMD再合適不過了,14/12nm公司的銳龍處理器是優秀的處理器,但還有一些槽點沒能解決,而現在的7nmm Zen 2架構目標是卓越,AMD從追趕者變成領導者的任務就要靠它了。 本文內容較長、而且涉及的專業名詞、術語比較多,閱讀也有一定的門檻,但我已經儘可能從簡地解釋了,對於喜歡DIY、感興趣半導體技術的粉絲們,不妨找個安靜的地方,好好地看一看,應該多少都能有點收穫的。 不知不覺中AMD的銳龍處理器上市2年半了,2017年橫空出世的Zen架構也發展了兩代了,如今上市的是第三代銳龍——銳龍Ryzen 3000系列了,回頭再看的時候發現當前的主力銳龍Ryzen X開始陸續下架了,正如很多人不記得銳龍7 1800X處理器下架一樣。 至於為何是顯示卡部門先拿到樣品,據稱是Zen2處理器在連線方面有一些變化,AMD顯示卡必須在驅動方面跟上,Zen團隊其實也已經開始相關測試工作。
- 真正的將軍從不在敵人設計好的戰場與之決戰,而是沿着自己的節奏穩紮穩打。
- 接下來我們將重點對三款銳龍7000智酷版處理器的基準與應用性能進行詳細測試。
- 銳龍7000智酷版處理器包括銳龍9 7900(12核心、24線程)、銳龍7 7700(8核心、16線程)、銳龍5 7600(6核心、12線程)三款產品。
- 或許在未來,AMD與英特爾都能夠有自己的差異化產品路線,可能英特爾在物聯網方面多點開花,可能AMD在視覺應用領域碩果累累,還可能在5G時代會有更多新的需求和業務驅動。
- 緩存一致性上,前面已經介紹過了L1、L2、L3緩存的變化了,其中L2緩存不變,L3緩存翻倍,L1指令緩存減半,但關聯性翻倍。
但是不可避免的,無論是AMD還是英特爾,伴隨着核心數量的增長,功耗問題越來越難控制。 ZEN2帶來的另一大特性就是整合了PCI-E 4.0標準,也成爲了在x86平臺上第一個提供該標準的廠商。 其實早在小型機平臺,IBM POWER9處理器早些年就宣佈支持PCI-E 4.0,不過因爲小型機的受衆範圍很小,許多人不得而知。 事實上,PCI-E 4.0的技術標準早已成熟,只是因爲衆所周知的原因一直沒有推向x86市場,而AMD邁出了這一步。 中國有句老話,叫做“甘蔗沒有兩頭甜”,對應到外國就是“欲戴王冠,必受其重”。 在分立IO核心帶來好處的同時,AMD也需要解決延遲的問題,爲此也纔有了第二代的Infinity總線改進。
amdzen2: AMDZen2樣品抵達實驗室:8核心16執行緒加速4.5GHz
在發佈會後的採訪中,AMD全球副總裁兼數據中心產品部總經理 Scott Aylor表示,未來AMD在數據中心市場會有兩位數的增長,“我們相信會對市場產生巨大的推動力”。 因爲在關鍵的時間點退出過數據中心市場,重返之後AMD的份額下跌到了可憐的境地。 來自權威分析機構IDC的數據顯示,在今年第一季度,中國市場的服務器出貨量達到了67萬多臺,其中基於英特爾處理器的有66萬多臺,而基於AMD平臺的服務器數量竟不足一萬臺,市場佔比約爲1.5%。
但是現在,AMD在性能上再一次獲得了領先,而英特爾下一代的10nm產品卻剛剛萌芽,市場留給了AMD一個絕佳的時間差。 此時,AMD所需要實現的不僅僅是迎頭趕上和超越,而是更進一步,走出自己的路。 amdzen22025 具體到產品層面,ZEN2系列面向主流雙路一共有14款產品,看起來並不多(年初英特爾發佈的第二代至強可擴展處理器數量多達40餘款),但是其規格覆蓋了從8核心到64核心的超廣闊範圍。
amdzen2: AMDZen2架構L3快取翻倍,64核EPYC處理器有256MB的L3快取
不過在單核心性能上,銳龍9 7900、銳龍7 7700還是難以同銳龍9 7900X、銳龍7 7700X匹敵。 畢竟從標稱頻率來看,銳龍7000智酷版處理器的最高加速頻率就有差距,同時從我們的實測來看,最高加速頻率只會在負載較低或中等的應用時使用,因此對處理器、主板的壓力較小,所以銳龍9 7900X、銳龍7 7700X的實測最高加速頻率經常還會超過標稱值,因此它們在單核心性能上有一定優勢。 不同的是它們彼此的工作頻率有區別,如銳龍9 7900的標稱基準時鐘頻率比銳龍9 amdzen22025 7900X低了1GHz,最高加速頻率低了200MHz。
移動端已經升級Zen3+架構,桌面端馬上迎來Zen4架構,但意外的是,AMD又把古老的Zen2架構拿了出來,重新“粉刷”一遍。 Zen amdzen22025 2則在設計之中就從硬件層面防禦了Spectre幽靈漏洞,不但絕對保證安全,也不會因爲打補丁而導致性能損失。 今天我們就來探究一番,當然CPU架構和製造工藝是極深的、極專業的,我們這裏也只是浮光掠影地看一些毛皮,感受一下AMD激進的步伐。 2017年,AMD Zen架構橫空出世,Ryzen銳龍、EPYC霄龍處理器在各個領域都大殺四方、一舉扭轉乾坤。
amdzen2: AMDZen2樣品抵達實驗室:8核心16執行緒加速4.5GHz
同時銳龍7 7700,銳龍5 7600的基準時鐘頻率、最高加速頻率也都比銳龍7 7700X、銳龍5 7600X低。 而這也讓這三款銳龍7000智酷版處理器的標稱TDP熱設計功耗很低,標稱都只有65W,原來的銳龍9 7900X TDP是170W,銳龍7 7700X與銳龍5 7600X的TDP則均爲105W。 同時銳龍7000智酷版處理器的售價也相對便宜一些,銳龍9 7900、銳龍7 7700、銳龍5 7600的首發售價分別爲3199元、2299元、1549元。 而銳龍9 7900X、銳龍7 7700X、銳龍5 7600X現在的售價分別在3299元、2599元、1699元左右。 相反,AMD更需要實現的是利用這個時間差,在細分領域找到適合自己的業務,打造自己的生態圈。 去年年底,英特爾將業務發展定位成了6大支柱,包括製程、封裝工藝、存儲、互連、軟件和安全,並視其爲生命線。
最後在遊戲性能測試上,由於產品到達時間較晚,測試時間、文章篇幅非常有限,此次我們只對銳龍5 7600的遊戲性能進行了測試,畢竟通過定位最低的銳龍5 7600,我們就能瞭解到銳龍7000智酷版處理器遊戲性能的下限。 同時爲了讓讀者對銳龍5 7600的遊戲性能有更直觀地認識,我們還採用了酷睿i K處理器與它進行了對比測試。 雖然銳龍5 7600的目標競爭對手是酷睿i ,但如果它能達到或接近性能更強的酷睿i K,也就算圓滿完成了任務。 許多人好奇AMD應該率先在哪些領域發力,也期待儘早體驗芯片產品的性能。
amdzen2: AMDZen2架構L3快取翻倍,64核EPYC處理器有256MB的L3快取
在許多人看來,AMD這次要真的實現翻身了,而之前那個我們曾津津樂道的英特爾,如今正在角落裏瑟瑟發抖。 事實上,雖然衆多合作伙伴都在爲AMD站臺,但在實際業務中的應用規模和採購力度依然是我們關注的問題。 按照慣例,即便測試成績出色,但這些客戶在業務部署上依然是謹小慎微的,初期的AMD能夠在局部業務的局部應用上實現突破,就已經是難能可貴。 在蘇媽的演講中,分享了一張基於SPECCPU 2017軟件的測試成績。 這款軟件是業內公認的、CPU測試的主流軟件,而在測試結果上,英特爾與AMD的表現讓我們大跌眼鏡。 許多人對這項測試都不陌生,早在去年CES展會上蘇媽就演示過這個測試,對比的是英特爾當年的至強8180平臺。
文章寫到這裏,已經超過了2500字,但是還沒有切入產品正題(雖然產品技術特徵並非本文重點)。 amdzen2 我之前考慮過是否將其分爲上下兩篇繼續寧,但是考慮到評論的延續性和態度表達的重要性,最終還是整合在一起。 amdzen22025 這在現在看來無疑是錯誤的決策,也讓AMD將企業級市場僅存的份額拱手相送。 雖然就市場份額來說,AMD的佔有率肯定不及英特爾,但當時x86平臺取代傳統小型機已成爲行業趨勢,如果AMD咬牙堅持下來,縱然在與英特爾的對抗中處於下風,但依然能夠搶佔從IBM小型機剝離出的不少份額,在數字上也不至於太過難看。
amdzen2: AMDZen2架構L3快取翻倍,64核EPYC處理器有256MB的L3快取
更值得一提的是,在緩存容量上ZEN2帶來了“海量”提升,動輒128MB的三級緩存無疑在大容量吞吐的時候受益多多,更遑論最高256MB的緩存。 改進的分值預測單元、更好的指令預取、重新優化指令緩存、更大的微指令緩存……等等項目的變化帶來的是直接的性能翻倍與延遲的同時降低,這些都意味着ZEN2的脫胎換骨。 在上一代的ZEN架構中,這前端設計一直被認爲是其軟肋所在,還好AMD在這次更新上有了明顯的進步。
由此開始了英特爾近乎10年的黃金時代,當然對於AMD來說是卻悲慘的。 悲觀的AMD甚至一度選擇了退出了數據中心市場,躲避英特爾的鋒芒。 因爲在許多業內人看來這個市場的投入成本高、投入時間長、用戶回報低。 爲此,AMD曾在2013年後宣佈退出數據中心市場,專注於消費級領域。 從之前與黃仁勳的親戚關係到最近傳言的接棒IBM,這位被業界稱爲最有價值CEO的女性並不缺少故事和傳說。 就在發佈會前一天,蘇媽還剛剛親身駁斥了“離職”謠言,並堅信AMD已經進入了“最好的時代”。
amdzen2: AMDZen2樣品抵達實驗室:8核心16執行緒加速4.5GHz
好訊息是,未經調校效能就已超越i7-8700K,而且AMD已經基本彌補了在IPC(每時鐘週期)方面與Intel的差距,也就是架構效能差不多追上了,所以後者才瘋狂提升頻率。 頻率一直是AMDZen架構的弱勢,特別是受制於GF14nm工藝難以做到太高,在和Intel的對比中很喫虧,現在有了新架構、新工藝,頻率大大提升是必然的,而且一般來說,工程樣品的頻率都很保守,即便如此都能做到4.0-4.5GHz,Zen2的最終頻率更值得期待了。 銳龍6000H/6000U系列已經擁有12個計算單元,銳龍7000系列也會有4個做“亮機卡”,Steam Deck更是有8個。 amdzen22025 安全方面,Zen架構誕生後爆發了大量的安全漏洞威脅,幸運的是Zen對於Meltdown熔斷等諸多漏洞以及部分Spectre幽靈漏洞天然免疫,補丁都不需要,同時可以通過固件更新、系統補丁等修復受影響的Spectre幽靈漏洞。
下面的IO核心整合了內存控制器、PCIe控制器等IO單元,這部分電路對性能、功耗要求沒那麼高,而且IO單元並不容易隨着工藝微縮,所以使用的是相對低端的工藝——之前說是14nm,不過銳龍3000上的IO核心是改良版的12nm工藝。 在Zen 2架構處理器上,AMD就使用了Chiplets小芯片的設計思路,通過模塊化來組合不同核心的處理器。 Chiplets設計不同於以往的膠水封裝,本質上是把不同工藝、不同架構的芯片電路按需搭配,比單純的膠水封裝要高明,也要複雜。 能效提升如此之多,新工藝新架構自然功不可沒,也大大帶動了頻率,Zen、Zen+最高可以分別達到4.1GHz、4.35GHz,Zen 2則來到了4.7GHz(16核心的3950X),同時大大降低了達到最高頻率所需的最大電壓。
amdzen2: AMDZen2架構L3快取翻倍,64核EPYC處理器有256MB的L3快取
而對於客戶來說,是什麼使得他們“have to”購買AMD平臺,他們有沒有其他的選擇呢? Advanced Technology Investment Company),後者將其命名爲GLOBAL FOUNDRIES(格羅方德)。 但是雙方之間依然保持了緊密的聯繫,格羅方德工廠,更扮演了AMD“乾兒子”的角色。 而業界對於這個工廠的存在頗有微詞,曾經某VMWare高管爲了諷刺IBM,就特別提到POWER芯片就出自於這家製造商。 由此可見,這家芯片封裝工廠對於AMD的價值並非是正向的,更何況那驚人的良品率。
amdzen2: AMDZen2樣品抵達實驗室:8核心16執行緒加速4.5GHz
所以銳龍5 7600、銳龍7 7700超頻後的CPU滿載封裝功耗甚至比默認狀態下還要低,而銳龍9 7900在超頻後的CPU滿載封裝功耗也只僅僅上升了4W。 功耗上沒有變化也就意味着處理器在超頻後的溫度也不會有明顯變化,基本和默認狀態下相當,所以也不會對用戶的散熱器提出很高的要求。 首先從默認性能測試來看,銳龍9 7900、銳龍7 7700的表現讓人非常滿意,甚至在不少處理器多線程、多核心測試以及圖形渲染中都戰勝了帶X的“大哥”。