12 июля, 2019 
Чeрeз двe нeдeли с нeбoльшим нaс, пo всeй видимoсти, oжидaeт чудo. Тaкoй вывoд мoжнo сдeлaть, eсли oбoбщить всe тe прeдпoлoжeния, кoтoрыe выскaзывaют пoльзoвaтeли в oжидaнии прeдстoящeгo aнoнсa прoцeссoрoв Ryzen трeтьeгo пoкoлeния. Нo дaжe сaмыe смeлыe выскaзывaния o тoм, будтo бы вo втoрoй пoлoвинe гoдa нa рынкe прoцeссoрoв для ПК нaс ждёт смeнa лидeрa (пo прoизвoдитeльнoсти), нeльзя нaзвaть пoлнoстью бeспoчвeнными. Eщё в нaчaлe гoдa, нa выстaвкe CES 2019, кoмпaния AMD пooбeщaлa, чтo eё прoцeссoры нoвoгo пoкoлeния увeличaт удeльнoe быстрoдeйствиe (при нeизмeннoй тaктoвoй чaстoтe) кaк минимум нa 15 %. A тeпeрь мы узнaли, чтo к этoму прилoжится зaмeтный рoст тaктoвыx чaстoт, кaрдинaльнoe увeличeниe числa вычислитeльныx ядeр и снижeниe тeплoвыдeлeния.
Кaждoe из этиx oбeщaний в oтдeльнoсти ужe кaжeтся кaк минимум oчeнь смeлым. Нo чтoбы всё срaзу?! Тeм нe мeнee всё этo вoзмoжнo. Нa прoшeдшeм в рaмкax выстaвки E3 2019 спeциaльнoм мeрoприятии Next Horizon кoмпaния AMD пoдрoбнo oбъяснилa, кaк тaк вышлo, чтo микрoaрxитeктурa Zen 2, кoтoрaя изнaчaльнo дoлжнa былa стaть бaнaльным пeрeвoдoм Zen нa рeльсы 7-нм тexпрoцeссa, смoглa oкaзaться нaстoящим прoрывoм, имeющим шaнсы пeрeвeрнуть вeсь прoцeссoрный рынoк.
С мoмeнтa выxoдa пeрвыx прoцeссoрoв с микрoaрxитeктурoй Zen прoшлo чуть бoлee двуx лeт. Зa этo врeмя AMD ужe успeлa выпустить прoмeжутoчнoe пoкoлeниe микроархитектуры, Zen+. Однако в нём мы не увидели практически никаких улучшений. Суть прошлого обновления фактически свелась к переходу с 14-нм на 12-нм производственную технологию, да и только. Новая микроархитектура Zen 2, встреча с которой нас ожидает в июле, вновь предполагает смену техпроцесса — с 12 нм на 7 нм — с одновременной сменой производственного подрядчика: теперь CPU компании будет изготавливать не GlobalFoundries, а TSMC. Но это далеко не всё: вместе с техпроцессом кардинально меняется и масса других вещей.
Чтобы понять, насколько Ryzen 3000 будут непохожими на своих предшественников, достаточно посмотреть на любую фотографию этих процессоров со снятой теплорассеивающей крышкой. Одного взгляда будет достаточно, чтобы понять: процессоры AMD уходят от использования монолитного полупроводникового кристалла. Ядра в них распределены по нескольким полупроводниковым кристаллам – чиплетам, также в отдельный чиплет будут вынесены и все контроллеры ввода-вывода. К этому стоит добавить, что одновременно с внедрением коренных изменений в конструктив процессоров AMD переработала внутреннее устройство вычислительных ядер и позаботилась о том, чтобы устранить основные узкие места прошлых CPU с микроархитектурами Zen и Zen+.
Кроме того, с приходом Ryzen 3000 изменения затронут и всю экосистему, в которой будут работать такие процессоры. Совместимость новинок с традиционным разъёмом Socket AM4 при этом сохранится, но полностью все их преимущества можно будет почувствовать лишь в новых материнских платах, которые смогут обеспечить поддержку интерфейса PCI Express 4.0.
Все многочисленные улучшения и оптимизации, сделанные в процессорах поколения Zen 2, заслуживают явно большего, чем простого перечисления. Поэтому по итогам мероприятия AMD Next Horizon, на котором смог побывать представитель нашего сайта, мы решили подготовить отдельный обстоятельный материал и подробно проанализировать, почему Zen 2 – это действительно круто.
⇡#Технология 7 нм – ключ ко всему
Цели, которые ставила перед собой компания AMD во время работы над новой микроархитектурой Zen 2, были вполне очевидными. Основная задача состояла в улучшении производительности процессоров как для десктопов, так и в серверном сегменте, при обязательном сохранении преемственности и совместимости с имеющимися платформами. Иными словами, речь шла о дальнейшей масштабируемости имеющихся процессорных семейств Ryzen и EPYC и комплексном улучшении их потребительских качеств.
Прочный фундамент под дизайн Zen 2 должен был подвести новый технологический процесс. При переходе от 14- к 12-нм нормам, который произошел в апреле прошлого года, процессоры Ryzen лишь немного выиграли в тактовых частотах и смогли довольно незначительно нарастить свою удельную производительность. Но свежий техпроцесс с разрешением 7-нм должен был катализировать куда более существенный прогресс в улучшении всего набора потребительских характеристик. В силу того, что давний производственный партнёр AMD, компания GlobalFoundries, отказался от освоения 7-нм технологии, чипмейкеру пришлось переориентироваться на сотрудничество с TSMC. И в конечном итоге AMD явно не прогадала. В пользу этого говорят числа: базовый процессорный строительный блок — четырёхъядерный комплекс CCX (Core Complex) с L3-кешем объёмом 8 Мбайт — при производстве по 12-нм техпроцессу GlobalFoundries имел площадь 60 мм2. Подобный комплекс Zen 2 с четырьмя усовершенствованными ядрами и вдвое более вместительным, 16-мегабайтным L3-кешем, произведённый на TSMC по 7-нм техпроцессу, занимает почти вдвое меньшую площадь – 31,3 мм2.
Полный процессорный кристалл (чиплет) в Zen 2, как и раньше, формируется из двух CCX. То есть он содержит восемь ядер и кеш-память третьего уровня объёмом 32 Мбайт. При этом суммарная площадь такого кристалла составляет всего 74 мм2, что существенно меньше 213 мм2, которые занимает кристалл процессора с дизайном Zen/Zen+, например, того же Ryzen 7 2700X. Столь заметный выигрыш в плотности размещения транзисторов открыл перед разработчиками AMD широкие возможности по усовершенствованию микроархитектуры, которое могло бы быть проведено без какого-либо существенного ущерба для себестоимости новых процессоров.
Ещё в начале этого года компания AMD объявила о том, что микроархитектура Zen 2 обеспечит 15-процентное преимущество в производительности по сравнению с Zen+ за счёт одних только микроархитектурных улучшений, то есть на одинаковой тактовой частоте. Однако массу преимуществ дал и новый прогрессивный полупроводниковый процесс. Например, при одинаковом энергопотреблении для Zen 2 обещана как минимум в 1,25 раза более высокая производительность, чем у предшественников, а при одинаковом быстродействии новые процессоры должны быть чуть ли не вдвое экономичнее. Более того, AMD не стесняется даже говорить о том, что в отдельных ситуациях преимущество новых процессоров Zen 2 будет составлять более 75 % по сравнению с прошлыми Zen+ того же класса и более 45 % по сравнению с равноценными решениями конкурента.
Безусловно, все эти выкладки ещё должны будут пройти проверку на прочность независимыми тестами и обзорами, которые выйдут 7 июля. В рамках же своего мероприятия AMD активно оперировала показателями Cinebench R20, которые говорят о том, что если сравнивать Zen 2 и процессоры Intel с аналогичным количеством ядер, то предложения AMD выигрывают как по однопоточной, так и по многопоточной производительности, Читать далее »
