Zen 5 en 2024 con una microarquitectura completamente nueva

Hoy es el Día del Analista Financiero de AMD, la reunión bianual enfocada en los analistas. Si bien el objetivo principal del evento es que AMD llegue a inversionistas, analistas y otros para demostrar el desempeño de la empresa y por qué deben continuar invirtiendo en la empresa, FAD también se ha convertido en un evento físico para la hoja de ruta de productos de AMD. Después de todo, ¿cómo puede invertir sabiamente en AMD si no sabe lo que sucederá a continuación?

Como resultado, la serie de presentaciones de medio día está repleta de un pequeño conjunto de información sobre productos y planes en toda la empresa. Todo aquí es de primera categoría, no espere que AMD distribuya el esquema de transistor de tierra Zen 4, pero es fácil obtener nuestra mejor visión de los planes de productos de AMD para los próximos dos años.

Inicie FAD 2022 con la actualización más intrigante de AMD que siempre es la hoja de ruta de la arquitectura Zen. Una piedra angular del resurgimiento y resurgimiento de AMD como un jugador competitivo y capaz en el espacio de los procesadores x86, la arquitectura Zen es la base de todo, desde las CPU integradas más pequeñas de AMD hasta sus chips empresariales más grandes. Entonces, lo que sucederá en el tubo en los próximos años es un gran problema para AMD y la industria en general.

Zen 4: optimización del rendimiento y rendimiento por vatio, envío a finales de este año

Profundizando, AMD se encuentra actualmente en el proceso de aumentar los productos basados ​​en la arquitectura Zen 4. Esto incluye CPU de cliente Ryzen 7000 (Raphael), así como 4^{El décimo} Generación de CPUs EPYC Server (Génova). Ambos están programados para ser lanzados a finales de este año.

Hemos visto fragmentos de información sobre Zen 4 hasta ahora, y el más reciente es con Ryzen 7000 anunciado en Computex. Zen 4 trae nuevos chips de CPU, así como una nueva matriz de E/S, y agrega soporte para funciones como PCI-Express 5.0 y memoria DDR5. En el frente del rendimiento, AMD apunta a mejoras significativas en el rendimiento por vatio y la velocidad del reloj con respecto a sus productos actuales basados ​​en Zen 3.

Mientras tanto, AMD está dando seguimiento a este anuncio de Computex aclarando algunas cosas. En particular, la compañía está respondiendo preguntas sobre los pronósticos de instrucción por hora (IPC), señalando que esperan que Zen 4 brinde un aumento del 8-10 % en IPC sobre Zen 3. El anuncio inicial y la demostración de Computex parecen indicar que la mayor parte del rendimiento de AMD fue Las ganancias provienen de las mejoras en la velocidad del reloj, por lo que AMD está respondiendo a eso sin mostrar mucho de su mano meses después del lanzamiento del producto.

Además de esto, AMD también revela que espera una ganancia general de rendimiento de subproceso único de más del 15%, con énfasis en «mayor que». El rendimiento de ST es una combinación de IPC y velocidad de reloj, por lo que en este punto AMD no puede ser demasiado específico porque no han bloqueado las velocidades de reloj finales. Pero como hemos visto con sus demostraciones de Computex, para cargas de trabajo de subprocesos ligeros, 5,5 GHz (o más) se encuentra actualmente en la mesa Zen 4.

Finalmente, AMD también confirma que hay extensiones ISA para AI y AVX-512 para Zen 4. En este punto, la compañía no ha dicho si alguna (o ambas) de estas extensiones estarán en todos los productos Zen 4 o solo en un subconjunto: AVX -512 es un poco espacio y consume mucha energía, por ejemplo, pero al menos, es razonable esperar que aparezca en las partes del servidor Zen 4. La adición de instrucciones de IA ayudará a AMD a seguir el ritmo de Intel y otros competidores a corto plazo, ya que el rendimiento de la IA de la CPU ya se ha convertido en un campo de batalla para los fabricantes de chips. Aunque lo que esto hace es solo para la competitividad de AMD, dependerá en gran medida de las instrucciones (y tipos de datos) que se agreguen.

AMD producirá tres sabores de productos Zen 4. Esto incluye el núcleo Zen 4 vainilla, además del núcleo Zen 4c previamente anunciado, un núcleo compacto diseñado para servidores de alta densidad que entrará en Procesador EPYC Bérgamo de 128 núcleos. AMD también confirma por primera vez que habrá partes Zen 4 equipadas con V-Cache, lo que, a pesar de la nueva información, no sorprende dado el éxito de las partes V-Cache para servidores y consumidores de AMD.

Curiosamente, AMD planea usar procesos de 5nm y 4nm para la familia Zen 4. Ya sabemos que Ryzen 7000 y Genoa están programados para usar uno de los procesos de 5nm de TSMC, y que los chiplets Zen 4c están configurados para construirse en la versión HPC de N5. Por lo tanto, no está claro de inmediato dónde encaja 4nm en la hoja de ruta de AMD, aunque no podemos descartar que AMD esté jugando un poco rápido con la terminología aquí, dado que los procesos de 4nm de TSMC son una rama de 5nm (en lugar de un nodo completamente nuevo) y Por lo general, se clasifican como variantes de 5 nm para empezar.

En este punto, AMD espera ver un aumento del 25 % en el rendimiento por vatio con Zen 4 sobre Zen 3 (basado en chips de escritorio 16C que ejecutan CineBench). Mientras tanto, la mejora general del rendimiento es >35 %, sin duda aprovechando el mayor rendimiento de la arquitectura por subproceso, y AMD reveló anteriormente TDP más altos (que son particularmente útiles para decodificar más rendimiento en cargas de trabajo MT). Y sí, estos son gráficos increíbles.

Arquitectura Zen 5: microarquitectura completamente nueva para 2024

Mientras tanto, llevar la hoja de ruta de la arquitectura Zen de AMD hasta 2024 es la arquitectura Zen 5, que se anuncia hoy. Dado que AMD aún no ha enviado el Zen 4, es comprensible que sus detalles en el Zen 5 estén en un nivel muy alto. Sin embargo, también señalan que AMD no se dormirá en los laureles y tienen planeadas algunas actualizaciones sólidas.

La gran noticia aquí es que AMD describe Zen 5 como una «microarquitectura completamente nueva». Esto significa que no será solo una mejora incremental con respecto a Zen 4.

En la práctica, ningún proveedor importante diseña la arquitectura de la CPU completamente desde cero; siempre habrá algo lo suficientemente bueno para reutilizar, pero el mensaje de AMD es claro: realizarán algunos ajustes significativos en la arquitectura central de su CPU para mejorar aún más. su rendimiento Así como la eficiencia energética.

En cuanto a lo que AMD revelará en este momento, el Zen 5 redefinirá la parte delantera y aumentará el ancho de la versión nuevamente. El diablo está en los detalles aquí, pero viniendo de Zen 3 y su tasa de decodificación de instrucción/ciclo de 4, es fácil ver por qué AMD querría centrarse en eso a continuación, especialmente cuando estás en el backend, los módulos correctos ya tener una caja de 10 de ancho de ancho.

Mientras tanto, además de la nueva instrucción de IA de Zen 4, Zen 5 está incorporando más mejoras de IA y aprendizaje automático. AMD no dice mucho aquí, pero tiene una gran biblioteca de herramientas para elegir, que cubre todo, desde ayuda enfocada en IA hasta agregar soporte para más tipos de datos.

AMD espera que la pila del conjunto de chips Zen 5 sea similar a la del Zen 4, lo que significa que tendrán los mismos tres diseños: un núcleo Zen 5 vainilla, un núcleo compacto (Zen 5c) y un núcleo habilitado para V-Cache. Para los clientes de AMD, este tipo de continuidad es muy importante, ya que ofrece a los clientes la garantía de que las configuraciones más detalladas de AMD (Zen 4c y V-Cache) tendrán sucesores a partir de 2024. Desde una perspectiva técnica, nada de esto es muy sorprendente, pero desde un punto de vista empresarial, los clientes quieren asegurarse de que no están adoptando dispositivos obstruidos.

Finalmente, AMD tiene planeada una combinación de fabricación interesante en Zen 5. Los núcleos de CPU de Zen 5 se construirán en una combinación de procesos de 4nm y 3nm, que a diferencia de la combinación de 5nm/4nm de Zen 4, los dos nodos TSMC de 4nm y 3nm son totalmente diferentes. nanómetros 4nm es una versión mejorada de 5nm, mientras que 3nm es un nodo completamente nuevo. Entonces, si los planes de fabricación de AMD avanzan como se muestra actualmente, el Zen 5 dará un gran salto en el nodo. Sin embargo, no es irrazonable dudar de que AMD esté cubriendo sus apuestas aquí y dejando 4nm sobre la mesa en caso de que 3nm no esté tan lejos como le gustaría.

En última instancia, la arquitectura de Zen 5 está programada para 2024. AMD no proporciona más información sobre cuándo podría ser este año, aunque mirando a Zen 3 y Zen 4, ambos se lanzaron o se lanzarán más adelante en 2020 y 2022 directamente. Entonces H2/EOY 2024 es tan bueno como adivinar cualquier otra cosa.