Вместе с процессорами EPYC под кодовым названием Bergamo, оптимизированными для облачных приложений, а также некоторыми процессорами Ryzen для сегмента ноутбуков, AMD в прошлом году представила ядра Zen 4c. Тогда мы уже обсуждали вопрос, как AMD удается разместить на CCD вдвое больше ядер. 128 ядер – весьма важный аспект для процессоров EPYC, но, конечно, производительность тоже не должна сделать шаг назад. Помимо более высокой плотности ядер, при разработке ядер Zen 4c основное внимание уделялось повышению эффективности в расчете на ядро. Что, кстати, весьма важно для ноутбуков. Наконец, процессоры EPYC под названием Sienna, предназначенные для инфраструктуры, также используют ядра Zen 4c.
Функциональная совместимость между Zen 4 и Zen 4c остается одним из решающих преимуществ, поскольку нет различий в наборе инструкций ISA. Поэтому программам не нужно уметь различать два типа ядра, а Zen 4c также поддерживают SMT. Это решающее отличие от гибридного дизайна с производительными и эффективными ядрами, используемого Intel.
По сравнению с ядрами Zen 4, ядра Zen 4c экономят около 35% площади, обеспечивают на 25% более высокую производительность на площадь и на 9% более высокую производительность на ватт.
Регистры, кэш, планировщики, блоки целочисленной арифметики и арифметики с плавающей запятой – все это идентично между Zen 4 и Zen 4c. Чтобы сэкономить место, AMD уменьшила кэш L3 для комплекса ядер (CCX) на CCD. Теперь его размер составляет всего 16 МБ. Вместо одного CCX с восемью ядрами, как мы привыкли видеть в случае Zen 4, на CCD присутствуют два CCX с восемью ядрами каждый, но уже на основе Zen 4c. Кэши L1 и L2 остались нетронутыми - 32 кБ (инструкции и данные) и 1 МБ. В масштабе CCD кэш L3 по-прежнему составляет 32 МБ, но на каждое ядро приходится только половина (2 Мбайт вместо 4 Мбайт).
В монолитных чипах для Ryzen Mobile 2x Zen 4 плюс 4x Zen 4c совместно используют в общей сложности 16 МБ кэша L3. AMD и ранее часто использовала только половину кэша L3 для процессоров Ryzen Mobile.
Уменьшение кэша L3 вдвое играет важную роль в уменьшении его площади. Еще один показатель – переход с 8Т ячеек SRAM на 6Т ячейки SRAM. Это относится ко всем ячейкам SRAM в L1 и регистрах ядра. Кэш L2 уже использует 6T ячейки даже с Zen 4. В различных кэшах и регистрах AMD может сэкономить около 40% места с новой SRAM.
Кэш L2 остался без изменений, его емкость составляет 1 МБ. Однако и здесь не обошлось без оптимизаций, в результате чего занимаемая им площадь сократилась с 3,84 до 2,28 мм². Для кэша L3 уменьшение емкости в два раза стало самым значительным фактором. За счет оптимизации раскладки макро- и стандартных ячеек AMD уменьшила площадь кэша L3 еще на 10% и 20%, соответственно.
Более высокая производительность при меньшем энергопотреблении
Большее количество ядер на CCD приводит к большему числу ядер в корпусировке – таким образом AMD достигает более высокой плотности ядер и вычислительной производительности для серверных процессоров. AMD сравнивает CPU с собственными продуктами на ядрах Zen 4, но прежде всего с процессорами Xeon от Intel. Как указывает AMD, процессор Sienna с 64 ядрами примерно на 5% быстрее, чем Xeon Platinum 8471N с 52 ядрами, а при TDP 200 Вт он экономичнее, чем 300-Вт процессор конкурента. В рейтинге SPEC Power Rating AMD опережает конкурента на 60-110%.
Спецификации мобильных процессоров Ryzen похожи, но отличаются. При TDP до 15 Вт процессоры Ryzen с ядрами Zen 4c предлагают более высокую производительность, чем их аналоги Zen 4. Затем ситуация меняется в пользу чипов Zen 4.
В следующем поколении Zen 5c AMD видит потенциал для дальнейшего увеличения количества энергоэффективных ядер. AMD намерена и дальше оптимизировать производительность и эффективность для различных областей применения за счет гибкого соотношения ядер Zen 5 и Zen 5c. Так что концепция в таком виде сохранится.
Скорее всего, гетерогенная конструкция останется только для мобильных процессоров. В настольных моделях по-прежнему будут использоваться исключительно ядра Zen 5. Для процессоров EPYC AMD продолжит полагаться на чистые модели с ядрами только Zen 5 или Zen 5c. Но экономичные ядра будут играть все более важную роль – это уже ясно.
Подписывайтесь на группу Hardwareluxx ВКонтакте и на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).