Amd zen, nuovi dettagli sui miglioramenti dell'architettura

Martedì scorso AMD ha fatto una presentazione per fornire maggiori dettagli sulla sua nuova architettura core AMD Zen x86 e in particolare ha parlato di come sia stato realizzato un enorme miglioramento dell'IPC del 40% rispetto ai core dell'escavatore.

Dettagli tecnici della microarchitettura AMD Zen

AMD Zen segna la rottura con il design modulare rilasciato con Bulldozer per tornare a un approccio più tradizionale con core completi, i principali miglioramenti del focus Zen su tre aree fondamentali:

• Prestazioni del motore stesso con previsione del salto completamente nuova, introduzione di una cache micro-op e una finestra di istruzioni molto più ampia di quella presente nei suoi predecessori.

• Miglioramento del sistema cache: prefetch e una nuova gerarchia cache con 8 MB di dati e istruzioni cache L3 al fine di mantenere elevate prestazioni del motore.

• Efficienza: AMD Zen è sviluppato con la tecnologia avanzata FinFET a 14 nm e una serie di tecniche di progettazione energetica che consentono di risparmiare prestazioni di architettura per watt consumate rispetto alle generazioni precedenti.

La microarchitettura Zen è organizzata in unità chiamate CPU-Complex (CCX) che contengono un totale di quattro core e 8 MB di cache L3. Un nuovo approccio molto simile a quello adottato da Intel in cui i suoi core condividono la cache L3 e nessun altro elemento è completamente indipendente. Lo Zen riceve grandi miglioramenti in tutti gli elementi che fanno parte del nucleo di calcolo per ottenere un grande miglioramento delle prestazioni.

Il seguente miglioramento si trova nel sistema cache con una gerarchia molto simile a quella che era presente nei processori Phenom con la cache L3 condivisa da ogni set di quattro core, come abbiamo già commentato in precedenza. D'altra parte, ogni core ha le sue cache L1 e L2, che sono notevolmente migliorate rispetto a quelle utilizzate nel Bulldozer. La cache L1 è ora di nuovo riscrivibile e SRAM la rende più veloce così come L2.

Un altro grande miglioramento in Zen è l'introduzione della tecnologia SMT, molto simile a HyperThreading di Intel e che consente a ciascun core di gestire due thread di dati per migliorare le prestazioni in applicazioni multithread.

Continuiamo con il miglioramento dell'efficienza energetica grazie ai grandi progressi nella progettazione della microarchitettura e del processo di produzione a 14 nm FinFET, un grande passo avanti rispetto al SOI a 32 nm di Bulldozer e Piledriver. I componenti di Zen hanno una maggiore capacità di regolare le loro frequenze operative e il nuovo sistema di cache è molto più efficiente con l'uso di energia. Infine, parliamo delle istruzioni implementate in AMD Zen, la nuova microarchitettura supporta l'intero set ISA che Include VX, AVX2, BMI1, BMI2, AES, RDRAND, sMEP, SHA1 / SHA256, ADX, CFLUSHopt, XSAVEC / XSAVES / XRSTORS e SMAP. Inoltre, vengono aggiunte istruzioni esclusive AMD come CLzero e Coalescing.