AMD Ryzen处理器终于快要到来了,日前的国际固态电路大会上,AMD也终于揭开了Zen架构底层设计的大量秘密,对半导体硬技术感兴趣的一定不要错过。
AMD Zen是一次真正从底层开始完全重新设计的CPU架构,性能、能效并重,号称IPC(每时钟周期指令数)比上代挖掘机提升了超过40%,切换电容也改进了超过15%,单线程、多线程、能效都可以媲美Intel Skylake/Kaby Lake。
AMD Zen采用GlobalFoundries 14nm工艺制造,单个CPU核心面积约7平方毫米,四核心只占44平方毫米,缓存面积控制同样优于Intel。
Zen拥有第三代AVFS,划分了大量的电压控制区,比如使用LDO(低压差)电压调节器,可以单独控制每个CPU核心的电压(以及频率),还有RDL(电压分布层)、RVDD、VDD(核心电压控制)、VDDM(缓存电压控制)等等,二级、三级缓存也都是单独供电,同时加入了大量先进的频率、电压、温度传感器。
对于AMD Zen的架构设计,不少半导体行业人士乃至是Intel的工程师,都表达了相当的赞赏。
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CCX是Zen架构的基本模块,包含四个CPU核心和各自的二级缓存、共享的三级缓存
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Zen架构设计特点
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Zen物理设计
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单个CPU核心的功能单元
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对比Intel Skylake/Kaby Lake架构
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CCX电压分区控制
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MIMCap金属电容
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单个核心线性控制
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CCX传感器
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Zen架构示意图(非官方)
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Zen、压路机、打桩机、K10/K8、Botcat架构对比
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