Zen 3

Zen 3 — кодовое имя микроархитектуры процессоров фирмы AMD, анонс которой состоялся 8 октября 2020 года. В продажу настольные процессоры Ryzen 5000 на базе микроархитектуры Zen 3 поступили в ноябре 2020 г. Zen 3 — преемник микроархитектуры Zen 2, на технологическом процессе 7 нанометров с использованием FinFET-структур. На основе микроархитектуры Zen 3 выпускается серия процессоров Ryzen 5000 для настольных компьютеров (кодовое имя Vermeer) и серверные включают процессоры EPYC, серия 7xx3 (кодовое имя Milan). Согласно дорожной карте компании AMD микроархитектура Zen 3 Vermeer станет последней, поддерживающей процессорный разъём Socket AM4 и память DDR4. Начиная с Zen 4 планируется переход на память DDR5 и новый разъём для настольных процессоров AM5.

Ключевые особенности архитектуры Zen 3 значительно улучшен по сравнению с предшественниками: IPC увеличился на 19%, а тактовая частота стала выше.

Как и Zen 2, Zen 3 состоит из двух комплексных матриц ядра () и отдельной матрицы ввода-вывода, содержащей компоненты ввода-вывода. Zen 3 CCD состоит из одного комплекса ядер (CCX), содержащего 8 ядер CPU и 32 МБ общей кэш-памяти L3, в отличие от Zen 2, где каждый CCD состоит из двух CCX, каждый из которых содержит 4 ядра, а также 16 МБ кэш-памяти L3. Новая конфигурация позволяет всем 8 ядрам CCX напрямую взаимодействовать друг с другом и с кэшем L3 вместо того, чтобы использовать матрицу ввода-вывода через Infinity Fabric.

В Zen 3 (наряду с графическими процессорами AMD RDNA2 ) также реализована технология Resizable BAR, дополнительная функция, появившаяся в PCIe 2.0 и получившая название Smart Access Memory (SAM). Эта технология позволяет процессору напрямую обращаться ко всей VRAM совместимой видеокарты. С тех пор Intel и Nvidia также реализовали эту функцию.

В Zen 3 единый пул кэша L3 объемом 32 МБ разделяется между всеми 8 ядрами в чиплете, в то время как в Zen 2 два пула по 16 МБ разделялись между 4 ядрами в комплексе ядер, которых было по два на чиплет. Такое новое расположение улучшает показатель попадания в кэш, а также производительность в ситуациях, требующих обмена данными между ядрами, но увеличивает задержку кэша с 39 тактов в Zen 2 до 46 тактов и вдвое снижает пропускную способность кэша на каждое ядро, хотя обе проблемы частично смягчаются более высокой тактовой частотой. Общая пропускная способность кэша на всех 8 ядрах, вместе взятых, остается неизменной из-за проблем с энергопотреблением. Объем кэша L2 и задержка остаются прежними - 512 КБ и 12 циклов. Все операции чтения и записи в кэш выполняются со скоростью 32 байта за цикл.

20 апреля 2022 года AMD выпустила R7 5800X3D. Впервые для настольных ПК в ней применен вертикальный 3D-кэш L3. Дополнительные 64 МБ к обычным 32 МБ увеличивают общий объем до 96 МБ и обеспечивают значительный прирост производительности в играх, конкурируя с современными потребительскими процессорами высокого класса, но при этом являясь гораздо более энергоэффективными. За ним последовали модели 5600X3D и 5700X3D для более низких сегментов рынка, а на смену им пришло семейство процессоров Zen 4 7000X3D.

Улучшения

Zen 3 получил следующие улучшения по сравнению с Zen 2:

Увеличение на 19% количества инструкций за такт Базовый чиплет ядра имеет один восьмиядерный комплекс (вместо двух четырёхъядерных комплексов в Zen 2) Единый пул кэша L3 объемом 32 МБ (для мобильных процессоров его объём составляет - 16 МБ), одинаково доступный всем 8 ядрам в чиплете по сравнению с двумя пулами по 16 МБ в Zen 2, каждый из которых используется четырьмя ядрами в комплексе ядер. Единый 8-ядерный CCX (от 2x 4-ядерных CCX на каждый CCD). Увеличенная пропускная способность модуля предсказания переходов. Размер целевого буфера L1 увеличен до 1024 записей (против 512 в Zen 2) Новые инструкции VAES - 256-битные инструкции векторного AES INVLPGB - широковещательная очистка TLB CET_SS - технология контроля потока / теневой стек Улучшенные целочисленные единицы Планировщик целых чисел на 96 записей (вместо с 92) Физический регистровый файл на 192 записи (вместо 180) 10 операций за цикл (по сравнению с 7) Буфер переупорядочения на 256 записей (вместо 224) меньшее количество циклов для операций DIV/IDIV (10...20 с 16...46) Улучшенные единицы измерения с плавающей запятой Ширина диспетчеризации 6 мкОп (по сравнению с 4) Задержка FMA уменьшена на 1 цикл (с 5 до 4) Дополнительный вертикально расположенный 3D-кеш L3 на 64 МБ (в Ryzen 7 5800X3D)

Техпроцесс 7 нм+ Изначально на презентациях AMD заявляла о планах выпуска процессоров Ryzen 5000 на новом техпроцессе 7 нм+, ключевой особенностью которого является EUV-литография. Однако, спустя некоторое время TSMC запретила использовать в описании процессоров знак "+" , вследствие чего AMD не могла заявить об использовании нового техпроцесса (как это было с Zen+).

Процессоры

Настольные процессоры Ядра (потоки)Серия и модельЧастота ЦП (ГГц)Кэш L3СокетЦена Базовая Макс. 16 (32) Ryzen 9 5950X 3,4 4,9 64 Мб AM4 105 Вт $799 12 (24) 5900X 3,7 4,8 $5498 (16)Ryzen 75800X3D3,44,596 Мб $449 5800X 3,8 4,7 32 Мб $4495700X3,44,665 Вт$2996 (12)Ryzen 55600X3D3,34,496 Мб105 Вт$299 5600X 3,7 4,632 Мб 65 Вт $229 5600 3,5 4,4 $199 5500 3,6 4,216 Мб $159

Настольные гибридные процессоры Ядра (потоки)Серия и модельЧастота ЦП ГГцКэш L3 МБГПУСокетTDP ВтЦенаБазоваяМакс.ЯдраЧаст. МГц8 (16)Ryzen 7PRO 5750G3,84,61682000AM4655700G$359PRO 5750GE3,24,6355700GE6 (12)Ryzen 5PRO 5650G3,94,471900655600G$259PRO 5650GE3,44,4355600GE4 (8)Ryzen 3PRO 5350G4,04,2861700655300GOEMPRO 5350GE3,64,2355300GE

Мобильные процессоры Ядра (потоки)Серия и модельЧастота ЦП ГГцКэш L3 МБГПУСокетTDP ВтБазоваяМакс.ЯдраЧаст. МГц8 (16)Ryzen 95980HX3,34,81682100BGA1140 (FP6)455980HS3,0355900HX3,34,6455900HS3,035Ryzen 75800H3,24,42000455800HS2,835PRO 5850U1,9155800U6 (12)Ryzen 55600Н 3,34,271700455600НS3,035PRO 5650U2,3155600U4 (8)Ryzen 3PRO 5450U2,64,08616005400U Серверные процессоры Ядра (потоки)Серия и модельЧастота ЦП ГГцКэш L3 СокетTDP ВтЦенаБазоваяМакс.Конфиг.МБ64 (128)EPYC77632,453,508x 32 MБ256SP3280$789077132,03,675225$70607713P$501056 (112)76633,50240$636648 (96)76432,303,60225$499532 (64)75F32,954,0280$486075432,83,7225$37617543P$273075132,63,658x 16 MБ128200$284028 (56) 74532,753,454x 16 MБ64225$157024 (48)74F33,24,08x 32 MБ256240$290074432,854,04x 32 MБ128200$20107443P$133774132,653,6180$182516 (32)73F33,54,08x 32 MБ256240$352173433,23,94x 32 MБ128190$156573133,03,7155$10837313P$9138 (16) 72F33,74,18x 32 MБ256180$2468

Ссылки

Процессоры AMD Ryzen 5000

Примечания

Категория:Микропроцессоры фирмы AMD Категория:Многоядерные процессоры Категория:Микроархитектуры AMD