AMD Ryzen處理器正式解禁 銳龍AMD Ryzen 7處理器開箱全方位評(píng)測(cè)+拆解

2017年3月2日晚10:00,銳龍AMD Ryzen處理器正式解禁,AMD在美國(guó)正式發(fā)布了全新架構(gòu)的Ryzen(中文名“銳龍”)處理器,核心效能提升52%,終于擺脫了核心效能低下的包袱,一舉和Intel旗艦產(chǎn)品看齊,首發(fā)三款產(chǎn)品分別為Ryzen 7 1700、Ryzen 7-1700X以及Ryzen 7 1800X,售價(jià)則分別為2499元、3099元和3999元,
AMD、Intel——x86處理器市場(chǎng)上這一對(duì)相愛相殺的好“基友”,不知不覺已經(jīng)糾纏了將近半個(gè)世紀(jì),上演著一幕又一幕精彩的大戲,牽動(dòng)著整個(gè)行業(yè)和無數(shù)用戶的神經(jīng)。
憑借著無比雄厚的實(shí)力,Intel一直都是個(gè)巨無霸般的存在,在微處理器乃至整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)都是呼風(fēng)喚雨,隨便吼一吼泰山都會(huì)抖三抖。
AMD則是個(gè)不屈不撓的斗士。雖然整體規(guī)模無法和對(duì)手相比,始終活在Intel的陰影之下,但從來不乏頑強(qiáng)的戰(zhàn)斗力,時(shí)不時(shí)就會(huì)讓Intel很難受。
這么多年,熬走了Cyrix,熬走了VIA,只剩下孤身一人,對(duì)抗著Intel。
AMD最輝煌的時(shí)刻,莫過于2000-2005年的K7、K8時(shí)代,憑借高性價(jià)比、高超頻性籠絡(luò)了無數(shù)忠實(shí)粉絲,速龍、毒龍、閃龍、皓龍的名號(hào)響徹大江南北。
而且那個(gè)時(shí)候,AMD在技術(shù)創(chuàng)新上的突破也是令人贊嘆,64位指令集、集成內(nèi)存控制器、原生雙核心、HT超傳輸總線等等都走在了Intel前邊,不少技術(shù)都讓Intel不得不跟隨其后。
三十年河?xùn)|,三十年河西。Intel最終從奔騰4的泥潭中走了出來,全新的酷睿重新樹立了自己龍頭老大的地位,鋪開一條康莊大道,一直走到今天。
AMD苦心打造、志在必得的“推土機(jī)”卻是馬力不足,未能延續(xù)輝煌,逐漸失守高端市場(chǎng),這幾年幾乎是完全的戰(zhàn)略性放棄。
不過還好,AMD很有戰(zhàn)略眼光地收購(gòu)了ATI,得到了強(qiáng)大的GPU圖形技術(shù),從而能夠打造更完整的平臺(tái)和生態(tài),APU風(fēng)行天下,在主流和低功耗領(lǐng)域廣受歡迎。
這些年,Intel在江湖上成了“孤獨(dú)求敗”,也變得懶惰了,而且隨著PC市場(chǎng)的成熟與穩(wěn)定,移動(dòng)浪潮的興起,Intel越發(fā)變得意興闌珊。
Tick-Tock戰(zhàn)略堅(jiān)持了幾代之后開始放緩,新工藝推遲,新產(chǎn)品提升幅度緩慢,搞得怨聲載道。連續(xù)幾代處理器產(chǎn)品,每次的性能提升都只有個(gè)位數(shù),而且還發(fā)生了兩次簡(jiǎn)單提升頻率、優(yōu)化優(yōu)化就號(hào)稱全新一代產(chǎn)品的事情,簡(jiǎn)直有些匪夷所思。
這就是沒有競(jìng)爭(zhēng)的惡劣后果,也是AMD最大的使命所在。
AMD當(dāng)然不甘心墮落,2012年的時(shí)候就重新請(qǐng)回了曾經(jīng)在AMD工作多年、主導(dǎo)過Athlon 64/Opteron 64/HT總線/64位指令集設(shè)計(jì)的超級(jí)大神Jim Keller,全面負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)AMD處理器架構(gòu)設(shè)計(jì),開發(fā)兼具高性能與低功耗的全新內(nèi)核。
Ryzen 7 處理器全球首發(fā)開箱
這,就是如雷貫耳的Zen。
Zen這個(gè)單詞說起來很簡(jiǎn)單,就是中國(guó)佛教里的禪宗,有很強(qiáng)烈的哲學(xué)意味,也很流行,不少產(chǎn)品都喜歡將其作為命名元素,比如說創(chuàng)新的Zen系列播放器。
AMD以此作為代號(hào),意在強(qiáng)調(diào)追求不同CPU設(shè)計(jì)原則之間的平衡,結(jié)果也得到了普遍認(rèn)可,可以說已經(jīng)深入玩家內(nèi)心。
在最終產(chǎn)品命名上,AMD也保留了Zen元素,并且從NASA New Horizons(新地平線)冥王星探測(cè)任務(wù)中得到靈感,最終將新一代處理器命名為Ryzen,暗含著Risen(崛起)的意味,相當(dāng)巧妙。
Ryzen的中文名為銳龍,沿襲了AMD龍系列命名方式,而“銳”這個(gè)字既和Ryzen起始發(fā)音接近,也有銳意進(jìn)取的意思,很是貼切。
Zen架構(gòu)的消息從2015年初就開始不斷傳出,而且上來就讓人充滿期待:全新的14nm制造工藝、真正全新的硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)、多核心且首次支持同步多線程、理論性能相比推土機(jī)的終極版本挖掘機(jī)提升多達(dá)40%對(duì)標(biāo)高端i7、重新大戰(zhàn)服務(wù)器市場(chǎng)……
這一幕是不是很熟悉?沒錯(cuò),當(dāng)年推土機(jī)發(fā)布之前也是如此,各方面都令人期待,結(jié)果卻是期望越大失望越大,所以這一次大家都變得十分謹(jǐn)慎,更何況還有個(gè)習(xí)慣性不靠譜的豬隊(duì)友GlobalFoundries,工藝能不能跟上令人憂慮。
不過,AMD終于沒有讓我們失望。Zen各種消息不斷曝光,規(guī)格兇猛的同時(shí)性能也很彪悍,AMD更是多次公開展示,直接拿Intel頂級(jí)發(fā)燒平臺(tái)作對(duì)比,彰顯十足信心。
最終,Zen架構(gòu)以Ryzen的名義來到了我們面前,性能甚至超出預(yù)期。IPC(每時(shí)鐘周期指令數(shù))這個(gè)最基礎(chǔ)、核心的指標(biāo)上,Ryzen相比于挖掘機(jī)竟然猛增了多達(dá)52%,大大超出本就看似不可思議的預(yù)定目標(biāo)。
更令人喜出望外的是,AMD沒有“趁火打劫”,性能對(duì)決Intel高端平臺(tái)的同時(shí),價(jià)格卻要便宜得多,尤其是旗艦甚至比對(duì)手便宜一半還多!
有性能,更有性價(jià)比,那個(gè)讓大家鐘愛的AMD終于強(qiáng)勢(shì)回來了,未忘初心。
不得不說,Intel這次確實(shí)輕敵了,似乎完全沒想到AMD真的能夠兌現(xiàn)承諾,部分產(chǎn)品已經(jīng)開始閃電降價(jià),產(chǎn)品線也開始調(diào)整。這頭快要睡著的雄獅,終于被扎醒了,AMD做到了!
【Zen架構(gòu)探究:性能暴漲52%的秘密】
架構(gòu)設(shè)計(jì),是一款處理器各方面實(shí)際表現(xiàn)的根基,直接決定著產(chǎn)品的層次與成敗。AMD推土機(jī)折戟沉沙,就是因?yàn)榧軜?gòu)設(shè)計(jì)不完全合理,不適應(yīng)當(dāng)前應(yīng)用需求。Intel酷睿表現(xiàn)優(yōu)異,就是因?yàn)榧軜?gòu)上十分優(yōu)秀。
AMD Zen,則是另一個(gè)優(yōu)秀的代表作,處處都體現(xiàn)著無數(shù)設(shè)計(jì)師、工程師無上的智慧,堪稱技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合。
關(guān)于AMD Zen架構(gòu)的設(shè)計(jì)和特點(diǎn),之前我們已經(jīng)陸陸續(xù)續(xù)介紹過很多次,這里再來一次匯總。
當(dāng)然了,微處理器架構(gòu)設(shè)計(jì)是十分高深的學(xué)問,一般人能理解表層毛皮就不錯(cuò)了,這里我們也不會(huì)太過深入和專業(yè),就是浮光掠影地大致了解一下,知道它的一些主要特點(diǎn)就行了。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)要遵循一定的原則,一切都以實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)為前提。AMD Zen在設(shè)計(jì)過程中,重點(diǎn)關(guān)注四個(gè)方面:
1、性能:增強(qiáng)指令級(jí)并行(ILP),改進(jìn)單線程性能。
2、吞吐力:增強(qiáng)緩存和預(yù)取器引擎的數(shù)據(jù)率,并通過同步多線程(SMT)高性能地處理流水線。
3、效率:低功耗設(shè)計(jì)理念,智能管理活躍和空閑功耗,釋放硅晶片潛力,消除影響能耗的不利元素。
4、伸縮性:模塊化的四核心基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(CCX),連接新的Infinity Fabric互連總線,從而可以高效地伸縮,集成其他AMD IP模塊并與之高效通信。
性能方面,Zen微架構(gòu)相比AMD此前的桌面設(shè)計(jì)有著質(zhì)的飛躍,尤其是指令調(diào)度器窗口增大了75%,發(fā)射寬度和資源增大了50%,可以讓Zen向執(zhí)行單元調(diào)度、發(fā)送更多工作。
更進(jìn)一步地,新的微操作緩存(micro-op cache)可以讓Zen在使用頻繁訪問微操作的時(shí)候繞過二級(jí)和三級(jí)緩存。
Zen還有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分支預(yù)測(cè)單元,可以更智能地為下一步工作準(zhǔn)備合理的指令、路徑。
最后,Zen架構(gòu)還可以使用同步多線程,提高對(duì)計(jì)算流水線的使用率。
所有這些結(jié)合起來,就為Zen出色的單線程能力奠定了基礎(chǔ)。
高性能的引擎需要及時(shí)、充足的燃料才能發(fā)揮最大效率,Zen架構(gòu)的吞吐能力就做到了這一點(diǎn),最主要的變化就是重構(gòu)了緩存層次,每個(gè)核心都有自己的64KB一級(jí)指令和數(shù)據(jù)緩存、512KB二級(jí)緩存,然后每四個(gè)核心共享8MB三級(jí)緩存。
這套緩存還有精巧的學(xué)習(xí)預(yù)取器配合,可以高效率地將應(yīng)用數(shù)據(jù)送入緩存,以便立即執(zhí)行。
綜合起來,Zen每個(gè)核心的緩存帶寬是挖掘機(jī)的將近5倍。
Zen架構(gòu)采用了GlobalFoundries新的高能效14nm FinFET制造工藝,而且是專為高密度優(yōu)化的版本,可以縮小CPU內(nèi)核面積、降低運(yùn)行電壓。
Zen還集成了AMD最新的低功耗設(shè)計(jì)理念,比如剛才提到的微操作緩存就能減少對(duì)功耗很敏感的偏遠(yuǎn)緩存,大量的時(shí)鐘柵極則能將動(dòng)態(tài)功耗降到最低,還有個(gè)堆棧引擎,可以降低分派器的累積功耗。
尤為值得一提的是,Zen汲取了AMD APU團(tuán)隊(duì)優(yōu)秀的功耗管理技術(shù),從而讓Zen在低功耗移動(dòng)領(lǐng)域和高端發(fā)燒級(jí)桌面領(lǐng)域都能應(yīng)付自如。
Zen架構(gòu)產(chǎn)品的基礎(chǔ)模塊叫做CPU Complex(CCX),原生四核心八線程,內(nèi)置64KB×4=256KB一級(jí)指令和數(shù)據(jù)緩存、512KB×4=2MB二級(jí)緩存、8MB三級(jí)緩存。
Ryzen 7系列產(chǎn)品就是兩個(gè)CCX組成的,總計(jì)8個(gè)核心、16個(gè)線程、512KB一級(jí)緩存、4MB二級(jí)緩存、16MB三級(jí)緩存。當(dāng)然還可以繼續(xù)向上累加。
CCX中的每個(gè)核心都可以單獨(dú)開關(guān),所以還能變出雙核心四線程、六核心十二線程甚至是三核心六線程等不同配置的產(chǎn)品,從而滿足桌面、筆記本、服務(wù)器、高性能計(jì)算等不同領(lǐng)域的需求。
不同的CCX模塊之間通過高速的Infinity Fabric總線互通。這是一種彈性的、一致性的界面/總線,可以在CPU內(nèi)核中高效集成不同IP模塊,方便不同CCX、系統(tǒng)緩存和IO/內(nèi)存、PCI-E控制器之間快速交換數(shù)據(jù)。
它還給了Zen架構(gòu)強(qiáng)大的指令與控制能力,建立了敏感的反饋循環(huán)機(jī)制,可以實(shí)時(shí)估算、調(diào)整核心電壓、頻率、功耗、頻率等等,這也是下一章節(jié)要說的SenseMI技術(shù)的基礎(chǔ)。
如果你對(duì)Zen架構(gòu)的更多細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)和功耗管理感興趣,可以參考以下介紹,具體我們就不再展開了。
Zen內(nèi)核設(shè)計(jì)
關(guān)鍵性能和功耗改進(jìn)
核心功能單元布局
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)
二級(jí)緩存
三級(jí)緩存
Shadow Tag Macro
CCX模塊
SMT同步多線程
Zen物理設(shè)計(jì)
時(shí)鐘分布
標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)
單個(gè)核心兼顧高性能與低功耗
精準(zhǔn)功耗控制
每個(gè)核心線性調(diào)整
核心變量數(shù)據(jù)
LDO
精準(zhǔn)加速
能效比挖掘機(jī)提高了最多3.7倍
【Zen五大智能神技:性能功耗兩相宜】
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