大圣歸來(lái)？AMD攜Zen架構(gòu)芯片挑戰(zhàn)英特爾

　　據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，四年前，AMD重頭開(kāi)始新型處理器芯片架構(gòu)的研發(fā)。在新任首席執(zhí)行官莉薩蘇(Lisa Su)的大力支持下，芯片研發(fā)工程師致力于在降低功耗的同時(shí)提高處理速度。

　　這就是AMD最新的Zen處理器芯片，是十年來(lái)最有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的系列芯片計(jì)劃。目前該系列芯片還未上市，AMD的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手、全球最大的芯片制造商英特爾稱(chēng)AMD在事情未成功之前，不要過(guò)早地打如意算盤(pán)。但分析師指出，當(dāng)AMD在2016年底或2017年初真正發(fā)布Zen芯片時(shí)，其將成為公司最具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。

　　AMD公司負(fù)責(zé)Zen項(xiàng)目的高級(jí)研究員和設(shè)計(jì)工程師邁克爾·克拉克(Michael Clark)在周二舉辦的加州Hot Chips conference會(huì)議上介紹了關(guān)于Zen芯片的更多細(xì)節(jié)。如果AMD能夠真正實(shí)現(xiàn)Zen芯片的設(shè)計(jì)性能，那么無(wú)疑其將打入英特爾微處理器業(yè)務(wù)的核心地帶，該業(yè)務(wù)市值高達(dá)數(shù)十億美元。

　　市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Moor Insights & Strategy分析師帕特里克·摩爾海德(Patrick Moorhead)指出，“所有這一切聽(tīng)起來(lái)都是難以置信的積極。我認(rèn)為AMD將借Zen芯片在處理器市場(chǎng)處于更有利的地位。從這個(gè)角度看，Zen芯片是AMD十年來(lái)我所見(jiàn)過(guò)的最有影響力的事情。”

　　上周，蘇以及AMD首席技術(shù)官馬克派普馬斯特(Mark Papermaster)指出目前Zen架構(gòu)的“突破性性能”可以匹敵英特爾速度最快的10納米Broadwell-E處理器。在其性能測(cè)試中，基于Zen架構(gòu)的芯片性能可以與Broadwell并駕齊驅(qū)。此外AMD稱(chēng)，隨著時(shí)間推移，該系列芯片將應(yīng)用于新型超薄筆記本電腦、高端游戲電腦以及數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。Zen是數(shù)百位AMD工程師共同研發(fā)的成果。也是AMD調(diào)整方向?qū)Ｗ⒂谡_產(chǎn)品的表現(xiàn)。

　　據(jù)悉，基于Zen架構(gòu)的芯片分為8核(16線程)的Summit Ridge臺(tái)式機(jī)處理器芯片以及32核(64線程)的Naples服務(wù)器處理器芯片。其中Summit Ridge臺(tái)式機(jī)處理器芯片預(yù)計(jì)在今年第四季度上市，而后者將于明年上半年亮相。而筆記本電腦處理器芯片將于2017年下半年上市。但Gartner的分析師馬丁雷諾茲指出，這給了英特爾大量的追趕時(shí)間。其對(duì)AMD最新產(chǎn)品仍持謹(jǐn)慎態(tài)度。

　　上周雷諾茲在接受采訪時(shí)指出，“他們真的需要產(chǎn)品化。很顯然，我們不得不等待最終產(chǎn)品的出現(xiàn)。他們需要解決的是對(duì)現(xiàn)有架構(gòu)的不斷完善。目前還沒(méi)有足夠信息得知AMD可以戰(zhàn)勝英特爾。”

　　而英特爾將于明年發(fā)布其第七代Core處理器。同時(shí)也大力研發(fā)新型Xeon Phi系列芯片，其也將在2017年上市。由于英特爾在新型制造工藝方面有自己的生產(chǎn)線，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于AMD，因此其在處理器業(yè)務(wù)方面具有天生優(yōu)勢(shì)。但AMD依舊相當(dāng)樂(lè)觀。

　　克拉克指出，“我們知道我們將于英特爾競(jìng)爭(zhēng)。”

　　AMD將與芯片廠商GlobalFoundries合作生產(chǎn)該系列芯片。GlobalFoundries采用的是14納米的FinFET制造工藝，其芯片制造功效以及性能都有大幅改進(jìn)。這種FinFET制造技術(shù)使得AMD有機(jī)會(huì)與英特爾直接競(jìng)爭(zhēng)。

　　克拉克同時(shí)指出，AMD成功地使得Zen處理器的核心每時(shí)鐘周期指令性能提升高達(dá)40%。這意味著3GHZ的Zen芯片處理速度要比同樣頻率的處理器芯片快1.4倍。佩珀馬斯特稱(chēng)這對(duì)處理器性能的改進(jìn)是具有“里程碑式的意義”。他指出Zen架構(gòu)設(shè)計(jì)清晰，在研發(fā)中很大一部分精力用在如何有效降低功耗上。

　　佩珀馬斯特指出，“我們的團(tuán)隊(duì)從一開(kāi)始就將提高能效作為重點(diǎn)。細(xì)到針對(duì)每個(gè)運(yùn)算周期都要有低能耗。”

　　而克拉克也表示，“從研發(fā)芯片架構(gòu)的第一天，我們就創(chuàng)建了一個(gè)能效團(tuán)隊(duì)。將每運(yùn)算周期的性能提升40%，同時(shí)保持一定能耗，這需要大量的工作。”

　　其具體設(shè)計(jì)改進(jìn)包括新的緩存層次結(jié)構(gòu)、分支預(yù)測(cè)改進(jìn)以及多線程。這些改進(jìn)使得AMD的芯片能夠更快獲取數(shù)據(jù)，并預(yù)測(cè)哪種數(shù)據(jù)將被使用，同時(shí)在同一時(shí)間處理多個(gè)指令。此外AMD自有技術(shù)可以讓不參與運(yùn)算的芯片單元關(guān)閉能耗。

　　克拉克指出，“在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們可以通過(guò)跟蹤工具監(jiān)控芯片能耗。我們可以平衡性能發(fā)揮與能耗大小。在研發(fā)中，你可以清楚看到出現(xiàn)錯(cuò)誤的為之，以及相關(guān)架構(gòu)失去平衡。我們擁有一批有效趁手的工具。”

　　長(zhǎng)期以來(lái)，能耗是困擾英特爾X86芯片架構(gòu)的突出問(wèn)題。X86架構(gòu)包含可變長(zhǎng)度指令，因此處理器很難同時(shí)處理多個(gè)指令，這導(dǎo)致處理序列相當(dāng)長(zhǎng)，從而增加了能耗?？死酥赋?，相比之下，AMD的芯片架構(gòu)可以通過(guò)分支預(yù)測(cè)技術(shù)預(yù)測(cè)將要處理的數(shù)據(jù)和指令。當(dāng)然，當(dāng)前大多數(shù)處理器芯片都可以進(jìn)行分支預(yù)測(cè)，但AMD在保持處理器高速以及高效運(yùn)行方面注入了雙倍的精力。

　　其中的微指令緩存使得處理器能夠記憶之前指令，這意味著AMD芯片在下一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)更快處理。而高速緩存意味著處理單元在等待數(shù)據(jù)獲取的時(shí)間不會(huì)保持空閑狀態(tài)。AMD的Zen架構(gòu)芯片每個(gè)周期可以分為6個(gè)微指令。

　　此外，克拉克補(bǔ)充稱(chēng)，Zen并不是新型架構(gòu)研發(fā)的終點(diǎn)，有更多的新產(chǎn)品正在研發(fā)當(dāng)中。

　　克拉克指出，“Zen是研發(fā)路上的第一站，而我們將繼續(xù)發(fā)展X86芯片性能。AMD又回來(lái)了。”