狂升40%对飙i7！AMD Zen架构全球首公开

更新日期：2021-09-30

来源：系统部落

AMD GPU显卡已经进入14nm FinFET工艺和“Polaris”(北极星)架构时代，并即将迎来更高端、更强大的“Vega”(织女星)，CPU处理器方面的终极大招也即将释放，这就是万众期待的全新架构“Zen”。

当地时间2016年8月17日，AMD在美国旧金山首次公开了Zen架构的具体设计细节，并首次公开进行了实际性能展示。下边是快科技为您带来的独家现场一手报道。

AMD总裁兼CEO苏姿丰博士(Dr. Lisa Su)。

AMD高级副总裁兼CTO Mark Papermaster。

AMD公司目前的业务重点可以分为三大领域，包括游戏、沉浸式平台、数据中心，市场价值分别约有150亿美元、200亿美元、180亿美元，而它们无疑都需要有强大的CPU作支持。

AMD CPU历史上创造过大量辉煌瞬间，比如首次突破1GHz频率大关、首个x86 64位架构、首个x86双核处理器、首个APU、首个四核x86 SoC、最快CPU、首个x86游戏主机SoC。

Zen架构则是AMD一次全新的开始，全球众多团队都参与了研发，包括北美、中国、印度等等。

它的设计重点主要有三点：性能(Performance)、吞吐能力(Throughput)、能效(Efficiency)。

性能方面自然是核心架构设计。Zen取得了飞跃式的进步，通过增强分支预测(选择正确指令)、微指令缓存(高效指令分发)、指令调度器窗口增强75％、指令分发宽度和执行资源增强50％，这些指令级别的并行设计，获得了单线程性能的大幅度提升。

另外，核心、非核心部分的设计也做到了最佳平衡，因此可灵活运用于不同市场领域。

吞吐方面首先是高带宽、低延迟的预取和缓存系统，包括大幅度增强的预取器、8MB共享三级缓存(16-way)、更大的一体化指令和数据二级缓存(每个核心512KB 8-way)、独立的低延迟64KB一级指令缓存(4-way)和32KB一级数据缓存(8-way)，单个核心的缓存带宽提升了最多5倍。

同时，Zen架构依然拥有AMD HyperTransport总线技术，用于内部核心互连，并做了进一步增强和优化。

顺带一提，AMD APU未来也会使用Zen架构，而且拥有三级缓存。

Zen架构正式支持同步多线程技术(SMT)，每个物理核心支持两个逻辑线程，而且对于系统、软件来说都可以作为独立的核心使用，并且与单线程有良好的协作，两种模式下都能获得更多执行资源。

对于SMT的效果，AMD表示十分满意。

能效方面，一是制造工艺的配合，Zen全线使用GlobalFoundries 14nm FinFET，相比于上代28nm可以大大降低功耗、提升频率，而且从客户端到企业级产品都能应付自如。GlobalFoundries是AMD的主要代工合作伙伴。

然后在架构设计方面，Zen拥有全方位的时钟门控、回写模式一级缓存、大容量微指令缓存、堆栈引擎。

这一系列设计综合的结果，就是Zen架构处理器可以在与“Excavator”(挖掘机)架构同样的能耗、频率之下，取得超过40％的指令执行效率提升(IPC)。

并且，Zen还只是个开始，AMD已经在设计下一代增强版的“Zen+”，未来五年的AMD处理器都将以Zen这个宏观架构为基础去发展。

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