AMD新一代X86架構(gòu)Zen內(nèi)核跟模塊化徹底再見 _內(nèi)核

繼輝煌的K8和質(zhì)樸的K10架構(gòu)之后，AMD的推土機模塊化多核CMT架構(gòu)承載了他們新的希望。然而，自2011年發(fā)布以來，AMD的CMT架構(gòu)已經(jīng)成為一片廢墟。雖然AMD升級了四代模塊化架構(gòu)，如Piledriver、Steamroller和挖掘機，但FX系列處理器已經(jīng)升級了。現(xiàn)在AMD在重壓之下，依然專注于高性能服務(wù)器市場，他們的芯片被釘在了全新的X86架構(gòu)Zen上。從最近曝光的Zen架構(gòu)核心圖，可以確認(rèn)AMD這次徹底放棄了模塊化多核設(shè)計，回歸傳統(tǒng) 。
AMD的Zen架構(gòu)已經(jīng)實踐了很多年，但是我們對它知之甚少。之前我們只知道AMD會像推土機一樣放棄CMT模塊多核，回歸傳統(tǒng)SMT同步多線程。前幾天有網(wǎng)友在Plant3dnow論壇上曝光了AMD的官方PPT，這是在5月份AMD的會議上才發(fā)布的。它令人印象深刻地列出了Zen架構(gòu)的內(nèi)核設(shè)計，并將其與當(dāng)前的Exavator挖掘機架構(gòu)進行了比較。
要了解這兩種架構(gòu)的區(qū)別，讀者可以參考我們之前對推土機架構(gòu)的分析：AMD復(fù)仇之劍，推土機推土機預(yù)覽和前瞻。在前面AMD模塊化多核設(shè)計的講解中，這種架構(gòu)最明顯的設(shè)計就是兩個整數(shù)單元搭配一個靈活的浮點單元。整數(shù)單元有自己的解碼器和調(diào)度器，而浮點單元是共享的。AMD之所以采用這種設(shè)計，是因為日常應(yīng)用中80%的運算都是整數(shù)運算，只有20%是浮點運算。當(dāng)時AMD還在搞APU融合計算，他們希望浮點運算轉(zhuǎn)向能力更強的GPU 。
理想豐滿，現(xiàn)實骨感。可惜AMD的想法在現(xiàn)實中并沒有充分發(fā)揮優(yōu)勢，推土機的實際性能也不強。此外，AMD當(dāng)時還在使用32nmSOI技術(shù)，Globalfoundries缺乏先進工藝的頑疾也加劇了推土機的失敗。此外，AMD的FX處理器由于功耗高、發(fā)熱高、性能差，從此沉寂。
AMD的模塊化架構(gòu)采用靈活的浮點單元設(shè)計。
現(xiàn)在AMD又帶著Zen回來了，不再采用模塊化設(shè)計，而是回到了整數(shù)單元浮點單元的傳統(tǒng)設(shè)計。當(dāng)然，每個單元的功能不再是以前的樣子了。例如，“挖掘機”架構(gòu)中的浮點單元是128位，而Zen架構(gòu)中的浮點單元是256位，這將支持英特爾的AVX2.0指令。
而且，AMD的FP單元具有很高的靈活性。此前，推土機架構(gòu)的兩個128位浮點單元可以組合執(zhí)行256位指令，而Zen架構(gòu)的兩個256位單元理論上可以執(zhí)行512位指令，達到了英特爾Skylake處理器的水平。
AMD可能會在下個月初的分析師會議上宣布Zen架構(gòu)的更多細(xì)節(jié)，所以我們將拭目以待。
Zenarchitecture預(yù)計今年年底上市，但產(chǎn)品可能要等到明年。之前曝光的Zen架構(gòu)的16核APU和32核服務(wù)器芯片看起來也很強大。希望禪宗建筑不要像推土機一樣好。
【AMD新一代X86架構(gòu)Zen內(nèi)核跟模塊化徹底再見】其實我們這次可以對禪持謹(jǐn)慎樂觀的態(tài)度。首先，參與禪宗建筑研發(fā)的設(shè)計師吉姆黑仔是技術(shù)牛。他之前負(fù)責(zé)AMD的K7和64位K8處理器的研發(fā)，之后去蘋果參與蘋果A4/A5處理器的研發(fā) 。第三，推土機的失敗也是因為GF技術(shù)的失敗，當(dāng)時還在用32nmSOI技術(shù)，但是Zen架構(gòu)會用GF的14nmFinFET技術(shù)，用的是三星的14nm許可證，成熟度比GF本身好很多。2016年，英特爾的主流技術(shù)也是14nm3D晶體管技術(shù) 。雖然他們的設(shè)計不同，但AMD最終可以使用與英特爾相同一代的半導(dǎo)體技術(shù) 。

AMD新一代X86架構(gòu)Zen內(nèi)核跟模塊化徹底再見

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