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硬哥说  · 公众号  · 硬件  · 2020-11-06 08:36

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Zen2的另一大改变,就是把原本北桥的功能(内存控制器+PCIE控制器)又从CPU内核中拆分了出来,一方面可以使用便宜且成熟的上代工艺来制造,另一方面多颗芯片的组合将会更加灵活。AMD用“胶水大法”把8颗CCD再加一颗大“北桥”整合在了一块CPU上,达到了恐怖的64核心128线程!


8颗8核,组成了64核128线程


从此Zen2在多核心高端CPU市场已经所向无敌了,成为多少算力都不够的工作站级首选。Zen2的单核效能虽然也有所提升,但Intel也没有原地踏步,所以依然未能实现反超。这就导致AMD Yes了那么久却始终无法俘获消费级市场最大的客户群体——游戏玩家的芳心。


现在Zen3来了,工艺保持7nm+12nm不变,完全依靠架构的改良,彻底逆转战局,游戏玩家们准备好了吗?


二、Zen3的架构与特性


1、重新设计CCD:只含1组CCX,从4+4核变为真8核,整合L3缓存,从4核共享16MB变为8核共享32MB


前面说了,Zen1和Zen2的单芯片CCD结构是一样的,内含2组CCX,Zen2只是把单CCX内部的L3缓存翻倍到了16MB,每组CCX各自拥有独立的16MB L3,所以就是4+4核心,16+16MB L3的分离式设计。而Zen3单芯片CCD内部只有1组CCX,直接就是8核心32MB L3:



好处是显而易见的,每颗核心可访问的L3缓存容量翻倍,可以大幅减少核心对内存的访问,整块L3缓存池可以有效降低核心与核心之间的延迟。重新设计的环形通信结构,也降低了核心与缓存之间的延迟。而对缓存访问与CPU核心之间通信延迟最敏感的应用,就是各种游戏了,游戏一般会有一条主导进程,它会频繁调用缓存。官方称,从Zen2到Zen3,1080p的游戏性能平均提升幅度达26%,而LOL、CS、PUBG的提升幅度更是高达40-50%。


另外一个好处是,Zen2在应用调用核心超过4颗后,可能会发生跨CCX的通信,延迟会增加3倍以上,而Zen3是真正8核设计,不存在额外的跨CCX延迟,这对于多核效能的提升也很有帮助。


2、IPC效率提升19%:L1缓存翻倍,分支预测改进,指令并行度增加,优化存储性能


Zen3是整个Zen系列中最重要的架构更新,是全方位的、跨越前后端的整体改款,涉及端到端的优化、缓存、载入/存储、执行单元、预取、调度、解码等。



L1分支预取缓冲区容量翻倍,达到1024个,分支预测带宽增加,延迟降低,分支预测失败后恢复更快。从而达到了更高效的指令和缓存预取,尤其是长指令。


Zen3的浮点及整数执行单元的宽度和灵活性得到增强,以实现更低的延迟提供更多的执行能力。







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