葬月飄零 知行

經過了近半年的分批上市和型號補充后,第三代銳龍處理器終于全部呈現在我們的面前(圖1)。其中既有僅提供給OEM廠商的銳龍5 3500,也有能力可以挑戰專業級產品的16核心銳龍9 3950X,甚至還有基于這一核心的線程撕裂者(Threadripper)。從主流到高端,全面鋪開的第三代銳龍正式帶領AMD處理器進入了新的時代。
第三代銳龍處理器的Zen2架構核心是最大的亮點,它是第一、第二代銳龍的Zen/Zen+架構的大幅升級版,通過提升效率、增加緩存等方式,使得IPC ( Instruction Per Clock,CPU 每一時鐘周期內所能夠執行的指令數量)有了15%的提升(圖2)。一般來講,我們可以認為CPU性能=IPC×頻率,因此第三代銳龍處理器的更高IPC配合更高頻率,使其整體處理能力有了更明顯的提升,甚至可以說是質的飛躍。

此外,第三代銳龍還是首款支持PCIe 4.0協議的處理器,數據傳輸率達到目前主流的PCIe 3.0協議的兩倍,為16GT/s(圖3)。這一協議不僅用于外部連接,也用于核心內部和核心-芯片組之間,使得處理器的強大能力不會在總線接口上被限制。而大幅提升與顯卡、SSD等重要配件的數據傳輸率,同樣也使得PC的整體效率和速度得到了提高。

考慮到新制程的良品率問題,第三代銳龍將CPU核心與I/O核心分離,分別采用7nm和12nm工藝制造,之后再整合到一塊基板上(圖4)。盡管此架構降低了硅片制造的難度和生產成本,但也使得內部傳輸、內存通信等操作有一定的延遲。所以AMD采用了第二代Infinity Fabric總線,并且通過加大緩存、提升分支預測能力、降低內存延遲等設計來減少架構帶來的副作用。……