Zen — кодова назва процесорної мікроархітектури фірми AMD, яка була представлена у лінійці процесорів Ryzen у лютому 2017. Вперше система на архітектурі Zen була продемонстрована на , а перші істотні деталі опубліковані на заході, що відбувся в сусідньому кварталі біля Intel Developer Forum 2016. Перші процесори на базі Zen з кодовою назвою «Summit Ridge» вийшли на ринок на початку березня 2017, серверні процесори Epyc випущені у червні 2017, AMD APU з'явилися у листопаді 2017.
Розробник: | Advanced Micro Devices |
---|
Мікроархітектура Zen є розробкою з чистого аркуша і відрізняється від попередньої мікроахітектури . Процесори на Zen використовують процес 14 nm FinFET, є енерго-ефективнішими та можуть виконувати істотно більше інструкцій за цикл. Представлений режим SMT, який дозволяє кожному ядру виконувати два потоки. Перероблено кешування, L1 кеш став write-back. Процесори Zen використовують три різні сокети: десктопні і мобільні чипи Ryzen використовують сокет AM4 із двоканальною пам'яттю DDR4 і 24 лініями PCIe 3.0; чипи для робочих станцій Threadripper використовують сокет TR4 і підтримують чотириканальний доступ до пам'яті DDR4 і 64 лінії PCIe 3.0; і серверні процесори Epyc використовують сокет SP3 із 128 лініями PCIe 3.0 і восьмиканальною пам'яттю DDR4.
Zen мають дизайн SoC. Контролери пам'яті, PCIe, SATA і USB розташовані на одному чипі з процесорними ядрами. Це дає переваги у пропускній здатності і енергоспоживанні за рахунок складності і площі чипу. Дизайн системи на чипі дозволяє мікроархітектурі Zen масштабуватися від ноутбуків і міні-ПК до робочих станцій і серверів.
Дизайн
Згідно AMD, головний фокус Zen був на збільшенні швидкодії ядра. Нові та покращені особливості включають:
- Кеш L1 змінений із write-through на write-back, дозволяючи нижчу латентність та вищу пропускну здатність.
- SMT (simultaneous multithreading) дозволяє два потоки на ядро. Раніше ця можливість була у деяких процесорів IBM, Intel і Oracle.
- Фундаментальною «будівельним блоком» всіх базованих на Zen процесорів є Core Complex (CCX), який складається із чотирьох ядер та їхніх кешів. Процесори, що мають більше чотирьох ядер складаються із декількох CCX поєднаних шиною Infinity Fabric.
- Чотири арифметико-логічних пристрої, два блоки генерації адреси/модулі load–store і два модулі рухомої коми на ядро.
- Новий «великий» кеш мікро-операцій.
- Кожне SMT ядро може виконувати до шести мікро-операцій за цикл (комбінацію із 6 цілочислових мікро-операцій і 4 мікро-операцій із рухомою комою за цикл).
- Майже удвічі вища пропускна здатність кешів L1 і L2, та уп'ятеро вища пропускна здатність кешу L3.
- Clock gating.
- Збільшені черги retire, load і store.
- Покращено передбачення переходів із використанням хешованого перцептрону подібного до мікроархітектури Bobcat.
- Виділений stack engine для керування вказівником стеку, подібний до реалізованих у процесорах Intel Haswell і Broadwell.
- Уникання пересування, метод, що зменшує фізичне пересування даних для зменшення споживання енергії.
- Підтримка RDSEED, набору апаратних інструкцій для генераторування випадкових чисел представлених у Intel .
- Підтримка інструкцій SMAP, SMEP, XSAVEC/XSAVES/XRSTORS, XSAVES, CLFLUSHOPT і CLZERO.
- Підтримка AVX2.
- Підтримка ADX.
- Підтримка SHA.
- Об'єднання пам'яті PTE (page table entry), яке поєднує 4 kiB таблиці сторінок у 32 kiB сторінки.
- «Pure Power» (точніші сенсори відстеження енергоспоживання).
- Smart Prefetch.
- Precision Boost.
- eXtended Frequency Range (XFR).
Процесори архітектури Zen випускаються на потужностях GlobalFoundries на [en] процесі FinFET, ефективнішому за процеси 32 nm і 28 nm попередніх процесорів AMD FX і AMD APU. Сімейство процесорів Zen «Summit Ridge» на сокеті AM4 мають 95 W TDP (thermal design power). Мобільні продукти з двома ядрами Zen cores мають 5 — 15 W і 15 — 35 W у мобільних продуктах і чотирма ядрами Zen.
Кожне ядро Zen може декодувати чотири інструкції за цикл і містить кеш мікро-операцій який надає мікро-операції для двох планувальників, по одному для цілочислових та операцій із рухомою комою. Кожне ядро має два модулі генерування адрес, чотири цілочислових модулі і чотири модулі з рухомою комою. Два модулі з рухомою комою є суматорами і два виконують множення та додавання. Однак використання операцій множення-додавання може завадити одночасному виконанню додавання у одному з модулів додавання. Є поліпшення у модулі передбачення переходів. Розмір кешу L1 — 64 KiB на ядро для інструкцій і 32 KiB на ядро для даних. Кеш L2 має 512 KiB на ядро, і L3 має 1–2 MB на ядро. Кеші L3 уп'ятеро ширші за попередні архітектури від AMD.
Історія і розробка
AMD почало планувати мікроархітектуру Zen невдовзі після найму Джима Келлера у серпні 2012 року. AMD вперше представило Zen у 2015 році.
Командою відповідальною за Zen керував Келлер (який звільнився у вересні 2015 року після трьох років роботи) і Майкл Кларк.
Спочатку Zen планувався на 2017 рік після випуску сестринського базованого на ARM64 ядра K12, але на AMD Financial Analyst Day у 2015 році оголошено, що K12 відкладений на користь розробки Zen, аби встигнути випустити перші засновані на Zen процесори у жовтні 2016.
У листопаді 2015 джерело у AMD повідомило, що процесори Zen протестовані і «відповідають всім очікуванням» і «не мають суттєвих вузьких місць».
Примітки
- Linder, Brad (1 лютого 2017). . Liliputing. Архів оригіналу за 1 лютого 2017. Процитовано 1 лютого 2017.
- Cutress, Ian. . AnandTech. Архів оригіналу за 21 червня 2017. Процитовано 8 серпня 2017.
- . store.hp.com. Архів оригіналу за 10 грудня 2017. Процитовано 26 січня 2019.
- Brad Chacos (8 січня 2016). . PCWorld. Архів оригіналу за 2 лютого 2017. Процитовано 26 січня 2019.
- . www.amd.com (англ.). Архів оригіналу за 29 вересня 2017. Процитовано 29 вересня 2017.
- . PCWorld (англ.). Архів оригіналу за 6 лютого 2017. Процитовано 8 березня 2017.
- Cutress, Ian (18 серпня 2016). . Anandtech. Архів оригіналу за 22 березня 2017. Процитовано 22 березня 2017.
- . techspot.com. Архів оригіналу за 11 травня 2015. Процитовано 12 травня 2015.
- . techreport.com. Архів оригіналу за 9 травня 2015. Процитовано 12 травня 2015.
- Anton Shilov (11 вересня 2014). . KitGuru. Архів оригіналу за 4 червня 2016. Процитовано 1 лютого 2015.
- Software Optimization Guide for AMD Family 17h Processors [ 12 липня 2017 у Wayback Machine.] / AMD, June 2017
- . Архів оригіналу за 4 березня 2016. Процитовано 26 січня 2019.
- Ian Cutress (2 березня 2017). . Архів оригіналу за 25 червня 2017. Процитовано 21 червня 2017.
- Clark, Mike. A New x86 Core Architecture for the Next Generation of Computing (PDF). AMD. с. 7. (PDF) оригіналу за 26 листопада 2016.
- Cutress, Ian. . Архів оригіналу за 19 серпня 2016. Процитовано 26 січня 2019.
- Mujtaba, Hassan. . WCCFtech. Архів оригіналу за 25 серпня 2016. Процитовано 23 серпня 2016.
- Walrath, Josh. . PC Perspective (англ.). Архів оригіналу за 12 жовтня 2017. Процитовано 13 березня 2017.
- Jiménez, Daniel. (PDF). Texas A&M University. Архів оригіналу (PDF) за 19 вересня 2016.
- Williams, Chris. . The Register. Архів оригіналу за 19 вересня 2017.
- Fog, Agner. (PDF). Technical University of Denmark. Архів оригіналу (PDF) за 28 березня 2017.
- . Phoronix. 17 березня 2015. Архів оригіналу за 8 березня 2017. Процитовано 17 березня 2015.
- . www.amd.com. Архів оригіналу за 12 червня 2018. Процитовано 26 січня 2019.
- Chen, Sam (24 червня 2017). . Custom PC Review. Архів оригіналу за 26 серпня 2018. Процитовано 26 липня 2017.
- Lilly, Paul (23 липня 2016), , hothardware.com, архів оригіналу за 21 квітня 2019, процитовано 26 січня 2019,
Zen is being built on an advanced GlobalFoundries-sourced 14nm FinFET process
- (англ.). Softpedia. 28 січня 2015. Архів оригіналу за 10 березня 2015. Процитовано 31 січня 2015.
- . Shattered.Media. May 2015. Архів оригіналу за 17 листопада 2015.
- . Архів оригіналу за 29 жовтня 2015. Процитовано 26 січня 2019.
- Cutress, Ian (18 серпня 2016). . Anandtech. Архів оригіналу за 19 серпня 2016. Процитовано 18 серпня 2016.
- AMD, «Software Optimization Guider for AMD Family 17h Processors»
- Jim Keller On AMD's Next-Gen High Performance x86 Zen Core & K12 ARM Core. 7 травня 2014. . Архів оригіналу за 3 січня 2019. Процитовано 26 січня 2019.
{{}}
: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title () - . Anand tech. Архів оригіналу за 15 жовтня 2015. Процитовано 14 жовтня 2015.
- Merritt, Rick (24 серпня 2016). . EE Times. Архів оригіналу за 4 березня 2017. Процитовано 3 березня 2017.
- TAKAHASHI, Dean (24 серпня 2016). . VentureBeat. Архів оригіналу за 4 березня 2017. Процитовано 3 березня 2017.
- Wong, Adrian (18 квітня 2017). . TechArp. Архів оригіналу за 22 квітня 2017. Процитовано 20 квітня 2017.
- . 12 червня 2015. Архів оригіналу за 13 вересня 2015. Процитовано 30 серпня 2015.
- . Архів оригіналу за 4 листопада 2015. Процитовано 26 січня 2019.
Посилання
- Ryzen Processors [ 14 січня 2017 у Wayback Machine.]
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Zen kodova nazva procesornoyi mikroarhitekturi firmi AMD yaka bula predstavlena u linijci procesoriv Ryzen u lyutomu 2017 Vpershe sistema na arhitekturi Zen bula prodemonstrovana na a pershi istotni detali opublikovani na zahodi sho vidbuvsya v susidnomu kvartali bilya Intel Developer Forum 2016 Pershi procesori na bazi Zen z kodovoyu nazvoyu Summit Ridge vijshli na rinok na pochatku bereznya 2017 serverni procesori Epyc vipusheni u chervni 2017 AMD APU z yavilisya u listopadi 2017 Zen mikroarhitektura Rozrobnik Advanced Micro Devices Sproshena ilyustraciya mikroarhitekturi Zen yadro maye 512 KB keshu L2 Mikroarhitektura Zen ye rozrobkoyu z chistogo arkusha i vidriznyayetsya vid poperednoyi mikroahitekturi Procesori na Zen vikoristovuyut proces 14 nm FinFET ye energo efektivnishimi ta mozhut vikonuvati istotno bilshe instrukcij za cikl Predstavlenij rezhim SMT yakij dozvolyaye kozhnomu yadru vikonuvati dva potoki Pererobleno keshuvannya L1 kesh stav write back Procesori Zen vikoristovuyut tri rizni soketi desktopni i mobilni chipi Ryzen vikoristovuyut soket AM4 iz dvokanalnoyu pam yattyu DDR4 i 24 liniyami PCIe 3 0 chipi dlya robochih stancij Threadripper vikoristovuyut soket TR4 i pidtrimuyut chotirikanalnij dostup do pam yati DDR4 i 64 liniyi PCIe 3 0 i serverni procesori Epyc vikoristovuyut soket SP3 iz 128 liniyami PCIe 3 0 i vosmikanalnoyu pam yattyu DDR4 Zen mayut dizajn SoC Kontroleri pam yati PCIe SATA i USB roztashovani na odnomu chipi z procesornimi yadrami Ce daye perevagi u propusknij zdatnosti i energospozhivanni za rahunok skladnosti i ploshi chipu Dizajn sistemi na chipi dozvolyaye mikroarhitekturi Zen masshtabuvatisya vid noutbukiv i mini PK do robochih stancij i serveriv DizajnZgidno AMD golovnij fokus Zen buv na zbilshenni shvidkodiyi yadra Novi ta pokrasheni osoblivosti vklyuchayut Kesh L1 zminenij iz write through na write back dozvolyayuchi nizhchu latentnist ta vishu propusknu zdatnist SMT simultaneous multithreading dozvolyaye dva potoki na yadro Ranishe cya mozhlivist bula u deyakih procesoriv IBM Intel i Oracle Fundamentalnoyu budivelnim blokom vsih bazovanih na Zen procesoriv ye Core Complex CCX yakij skladayetsya iz chotiroh yader ta yihnih keshiv Procesori sho mayut bilshe chotiroh yader skladayutsya iz dekilkoh CCX poyednanih shinoyu Infinity Fabric Chotiri arifmetiko logichnih pristroyi dva bloki generaciyi adresi moduli load store i dva moduli ruhomoyi komi na yadro Novij velikij kesh mikro operacij Kozhne SMT yadro mozhe vikonuvati do shesti mikro operacij za cikl kombinaciyu iz 6 cilochislovih mikro operacij i 4 mikro operacij iz ruhomoyu komoyu za cikl Majzhe udvichi visha propuskna zdatnist keshiv L1 i L2 ta up yatero visha propuskna zdatnist keshu L3 Clock gating Zbilsheni chergi retire load i store Pokrasheno peredbachennya perehodiv iz vikoristannyam heshovanogo perceptronu podibnogo do mikroarhitekturi Bobcat Vidilenij stack engine dlya keruvannya vkazivnikom steku podibnij do realizovanih u procesorah Intel Haswell i Broadwell Unikannya peresuvannya metod sho zmenshuye fizichne peresuvannya danih dlya zmenshennya spozhivannya energiyi Pidtrimka RDSEED naboru aparatnih instrukcij dlya generatoruvannya vipadkovih chisel predstavlenih u Intel Pidtrimka instrukcij SMAP SMEP XSAVEC XSAVES XRSTORS XSAVES CLFLUSHOPT i CLZERO Pidtrimka AVX2 Pidtrimka ADX Pidtrimka SHA Ob yednannya pam yati PTE page table entry yake poyednuye 4 kiB tablici storinok u 32 kiB storinki Pure Power tochnishi sensori vidstezhennya energospozhivannya Smart Prefetch Precision Boost eXtended Frequency Range XFR Procesori arhitekturi Zen vipuskayutsya na potuzhnostyah GlobalFoundries na en procesi FinFET efektivnishomu za procesi 32 nm i 28 nm poperednih procesoriv AMD FX i AMD APU Simejstvo procesoriv Zen Summit Ridge na soketi AM4 mayut 95 W TDP thermal design power Mobilni produkti z dvoma yadrami Zen cores mayut 5 15 W i 15 35 W u mobilnih produktah i chotirma yadrami Zen Kozhne yadro Zen mozhe dekoduvati chotiri instrukciyi za cikl i mistit kesh mikro operacij yakij nadaye mikro operaciyi dlya dvoh planuvalnikiv po odnomu dlya cilochislovih ta operacij iz ruhomoyu komoyu Kozhne yadro maye dva moduli generuvannya adres chotiri cilochislovih moduli i chotiri moduli z ruhomoyu komoyu Dva moduli z ruhomoyu komoyu ye sumatorami i dva vikonuyut mnozhennya ta dodavannya Odnak vikoristannya operacij mnozhennya dodavannya mozhe zavaditi odnochasnomu vikonannyu dodavannya u odnomu z moduliv dodavannya Ye polipshennya u moduli peredbachennya perehodiv Rozmir keshu L1 64 KiB na yadro dlya instrukcij i 32 KiB na yadro dlya danih Kesh L2 maye 512 KiB na yadro i L3 maye 1 2 MB na yadro Keshi L3 up yatero shirshi za poperedni arhitekturi vid AMD Istoriya i rozrobkaAMD pochalo planuvati mikroarhitekturu Zen nevdovzi pislya najmu Dzhima Kellera u serpni 2012 roku AMD vpershe predstavilo Zen u 2015 roci Komandoyu vidpovidalnoyu za Zen keruvav Keller yakij zvilnivsya u veresni 2015 roku pislya troh rokiv roboti i Majkl Klark Spochatku Zen planuvavsya na 2017 rik pislya vipusku sestrinskogo bazovanogo na ARM64 yadra K12 ale na AMD Financial Analyst Day u 2015 roci ogolosheno sho K12 vidkladenij na korist rozrobki Zen abi vstignuti vipustiti pershi zasnovani na Zen procesori u zhovtni 2016 U listopadi 2015 dzherelo u AMD povidomilo sho procesori Zen protestovani i vidpovidayut vsim ochikuvannyam i ne mayut suttyevih vuzkih misc PrimitkiLinder Brad 1 lyutogo 2017 Liliputing Arhiv originalu za 1 lyutogo 2017 Procitovano 1 lyutogo 2017 Cutress Ian AnandTech Arhiv originalu za 21 chervnya 2017 Procitovano 8 serpnya 2017 store hp com Arhiv originalu za 10 grudnya 2017 Procitovano 26 sichnya 2019 Brad Chacos 8 sichnya 2016 PCWorld Arhiv originalu za 2 lyutogo 2017 Procitovano 26 sichnya 2019 www amd com angl Arhiv originalu za 29 veresnya 2017 Procitovano 29 veresnya 2017 PCWorld angl Arhiv originalu za 6 lyutogo 2017 Procitovano 8 bereznya 2017 Cutress Ian 18 serpnya 2016 Anandtech Arhiv originalu za 22 bereznya 2017 Procitovano 22 bereznya 2017 techspot com Arhiv originalu za 11 travnya 2015 Procitovano 12 travnya 2015 techreport com Arhiv originalu za 9 travnya 2015 Procitovano 12 travnya 2015 Anton Shilov 11 veresnya 2014 KitGuru Arhiv originalu za 4 chervnya 2016 Procitovano 1 lyutogo 2015 Software Optimization Guide for AMD Family 17h Processors 12 lipnya 2017 u Wayback Machine AMD June 2017 Arhiv originalu za 4 bereznya 2016 Procitovano 26 sichnya 2019 Ian Cutress 2 bereznya 2017 Arhiv originalu za 25 chervnya 2017 Procitovano 21 chervnya 2017 Clark Mike A New x86 Core Architecture for the Next Generation of Computing PDF AMD s 7 PDF originalu za 26 listopada 2016 Cutress Ian Arhiv originalu za 19 serpnya 2016 Procitovano 26 sichnya 2019 Mujtaba Hassan WCCFtech Arhiv originalu za 25 serpnya 2016 Procitovano 23 serpnya 2016 Walrath Josh PC Perspective angl Arhiv originalu za 12 zhovtnya 2017 Procitovano 13 bereznya 2017 Jimenez Daniel PDF Texas A amp M University Arhiv originalu PDF za 19 veresnya 2016 Williams Chris The Register Arhiv originalu za 19 veresnya 2017 Fog Agner PDF Technical University of Denmark Arhiv originalu PDF za 28 bereznya 2017 Phoronix 17 bereznya 2015 Arhiv originalu za 8 bereznya 2017 Procitovano 17 bereznya 2015 www amd com Arhiv originalu za 12 chervnya 2018 Procitovano 26 sichnya 2019 Chen Sam 24 chervnya 2017 Custom PC Review Arhiv originalu za 26 serpnya 2018 Procitovano 26 lipnya 2017 Lilly Paul 23 lipnya 2016 hothardware com arhiv originalu za 21 kvitnya 2019 procitovano 26 sichnya 2019 Zen is being built on an advanced GlobalFoundries sourced 14nm FinFET process angl Softpedia 28 sichnya 2015 Arhiv originalu za 10 bereznya 2015 Procitovano 31 sichnya 2015 Shattered Media May 2015 Arhiv originalu za 17 listopada 2015 Arhiv originalu za 29 zhovtnya 2015 Procitovano 26 sichnya 2019 Cutress Ian 18 serpnya 2016 Anandtech Arhiv originalu za 19 serpnya 2016 Procitovano 18 serpnya 2016 AMD Software Optimization Guider for AMD Family 17h Processors Jim Keller On AMD s Next Gen High Performance x86 Zen Core amp K12 ARM Core 7 travnya 2014 Arhiv originalu za 3 sichnya 2019 Procitovano 26 sichnya 2019 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Obslugovuvannya CS1 Storinki z tekstom archived copy yak znachennya parametru title posilannya Anand tech Arhiv originalu za 15 zhovtnya 2015 Procitovano 14 zhovtnya 2015 Merritt Rick 24 serpnya 2016 EE Times Arhiv originalu za 4 bereznya 2017 Procitovano 3 bereznya 2017 TAKAHASHI Dean 24 serpnya 2016 VentureBeat Arhiv originalu za 4 bereznya 2017 Procitovano 3 bereznya 2017 Wong Adrian 18 kvitnya 2017 TechArp Arhiv originalu za 22 kvitnya 2017 Procitovano 20 kvitnya 2017 12 chervnya 2015 Arhiv originalu za 13 veresnya 2015 Procitovano 30 serpnya 2015 Arhiv originalu za 4 listopada 2015 Procitovano 26 sichnya 2019 PosilannyaRyzen Processors 14 sichnya 2017 u Wayback Machine