IPC性能提升不明顯，擠牙膏還是憋大招？作者 | ZeR0
編輯 | 漠影
芯東西5月24日消息，又到了一年一度的臺北國際電腦展（Computex）時(shí)間，AMD董事會主席兼CEO蘇姿豐發(fā)表主題演講，并首次公開展示AMD新一代銳龍?zhí)幚砥鱎yzen 7000系列。
銳龍（Ryzen）7000采用臺積電優(yōu)化的5nm工藝，擁有多達(dá)16個(gè)Zen 4核心，性能全面升級，不僅內(nèi)置RDNA 2核顯、首次集成人工智能加速指令集，而且支持PCIe 5.0和DDR5內(nèi)存，時(shí)鐘速度能達(dá)到5.5GHz以上。
這也是繼蘋果M1系列芯片后，又一款采用5nm工藝的臺式機(jī)處理器。
01.五年重振桌面級雄風(fēng)：Zen架構(gòu)進(jìn)階回顧
蘇姿豐首先快速回顧了AMD的近期進(jìn)展，包括完成對賽靈思的收購?！皬腜C、游戲主機(jī)、智能手機(jī)到云計(jì)算、工業(yè)和電信領(lǐng)域，AMD的技術(shù)或產(chǎn)品已經(jīng)無處不在?！?/span>這場主題演講聚焦在PC領(lǐng)域。蘇姿豐分享了一些數(shù)據(jù)：2021年P(guān)C出貨量達(dá)到3.49億臺，過去三年總出貨量超過9億臺。如今成千上萬的內(nèi)容創(chuàng)作者和PC發(fā)燒友在AM4平臺上使用AMD銳龍?zhí)幚砥?，AM4主板首次發(fā)布于2016年，過去近六年，AMD已經(jīng)交付了近7000萬顆AM4處理器，覆蓋125款處理器、5種不同的架構(gòu)、4個(gè)制程工藝節(jié)點(diǎn)。如今，AM4平臺的生態(tài)仍在不斷發(fā)展壯大。就在上個(gè)月，AMD推出了Ryzen 7 5800X3D處理器，這是全球首個(gè)采用3D堆疊chiplet技術(shù)的臺式機(jī)處理器，可以插入現(xiàn)有AM4主板，較5800X實(shí)現(xiàn)平均15%的游戲性能提高。蘇姿豐說，AM4平臺還將存在數(shù)年。與此同時(shí)，AMD正通過集成跨越多代的處理器核心路線圖、先進(jìn)的制程工藝和封裝技術(shù)等優(yōu)勢推陳出新。
自Ryzen（Zen）在2017年首次亮相以來，AMD一直在不斷創(chuàng)新和改進(jìn)其核心架構(gòu)，包括將DDR4內(nèi)存帶入了主流市場的AM4平臺。2018年，AMD通過Ryzen 2000發(fā)布了更新的Zen+微架構(gòu)，它基于格芯12nm工藝，顯著提升了IPC性能。2019年，AMD推出Zen 2架構(gòu)作為Ryzen 3000系列CPU的基礎(chǔ)，換上臺積電7nm工藝，提供了比Zen/Zen+更高的性能水平，IPC性能提高了兩位數(shù)，并通過使用chiplet實(shí)現(xiàn)了全新設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變。2020年，AMD發(fā)布Zen 3核心，其IPC比Zen 2增長高達(dá)19%，并引入了可調(diào)整大小的BAR功能，每核心擁有多達(dá)32MB的L3緩存。
02.Ryzen 7000：單線程性能提升15%游戲演示頻率穩(wěn)在5.5GHz
緊接著，蘇姿豐展示了AMD路線圖中的下一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)——Ryzen 7000系列臺式機(jī)處理器。
AMD Ryzen 7000是今年最受期待的桌面級處理器之一，結(jié)合了采用臺積電高性能5nm工藝優(yōu)化版本的全新Zen 4核心和全新AM5平臺。該處理器基于chiplet設(shè)計(jì)，包含兩塊核心復(fù)合體（CCD，Core Complex Die），每塊各有8顆Zen 4核心。其中，面積較大的一塊chiplet，是專門為Ryzen 7000設(shè)計(jì)的全新6nm I/O die（IOD），取代了Zen 3設(shè)計(jì)中用的14nm IOD。
Zen 4在Zen 3核心的基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)性能和每瓦性能的提升，將每個(gè)核心的L2緩存翻倍，達(dá)到1MB，以提高吞吐量，使其運(yùn)行速度超過5GHz。在蘇姿豐展示的一個(gè)游戲演示視頻中，AMD 16核Ryzen 7000處理器預(yù)投產(chǎn)版本的時(shí)鐘速度可以提升到5.5GHz以上，相較Ryzen 5000提升顯著。
憑借更高的每周期指令數(shù)（IPC）和更快的時(shí)鐘速度，AMD稱Zen 4處理器的單線程性能將比上一代產(chǎn)品高出15%以上。此外，Zen 4處理器還增加了針對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器學(xué)習(xí)等硬件加速人工智能工作負(fù)載的指令。聽起來AMD似乎正添加一些使用bfloat16和int8/int4等常見AI數(shù)據(jù)格式操作數(shù)據(jù)的指令。
值得一提的是，AMD Ryzen 7000增加了RDNA 2顯卡，首次將集顯功能引入發(fā)燒級的Ryzen臺式機(jī)處理器，并進(jìn)一步優(yōu)化功耗管理，以及增加對DDR5、PCIe 5.0等最新內(nèi)存和I/O技術(shù)的支持。這也意味著第一代Ryzen 7000在技術(shù)上相當(dāng)于是APU，將適用于沒有獨(dú)顯的系統(tǒng)，這對企業(yè)/商業(yè)系統(tǒng)來說可能很重要。
03.AM5平臺：配三級主板，不再支持DDR4
Ryzen 7000將成為首款使用AMD新AM5平臺的處理器系列。AM5傳承了許多AM4平臺的設(shè)計(jì)原則，以最大限度提高AMD處理器的性能，并能同時(shí)納入現(xiàn)代化I/O和接口。AM5引入了帶有1718引腳的LGA型插槽，實(shí)現(xiàn)從微型PGA到LGA插槽的過渡，從而為高速I/O提供更多功率驅(qū)動和更高的信號完整度。
與之配套的是，AM5可擴(kuò)展至高達(dá)170W的熱設(shè)計(jì)（TDP）功耗，以利用先進(jìn)制程工藝節(jié)點(diǎn)帶來的每瓦性能提升，并釋放更強(qiáng)大的全核性能。相比之下，基于AM4的AMD Ryzen 5000系列處理器的TDP為105W。I/O方面，AM5平臺整合了新一代I/O功能，包括雙通道DDR5內(nèi)存及從處理器插槽驅(qū)動最多條PCIe 5.0通道的能力。有趣的是，AMD似乎只提供DDR5支持，沒包含任何對舊內(nèi)存格式的支持，而去年英特爾的Alder Lake支持DDR5和DDR4。AM5平臺啟用24條PCIe通道，可將PCIe 5.0的速度直連到插槽上，為最快的存儲和顯卡解決方案提供動力。相較PCIe 4.0，PCIe 5.0的吞吐量翻番，可提供每路32GT/s的最高理論速度。
AM5現(xiàn)可支持多達(dá)14個(gè)超高速USB端口，包括支持20Gbps的速度和USB Type-C接口。它還帶有用于快速無線連接的WiFi 6E，以及連接到RDNA2顯卡引擎的4個(gè)獨(dú)立顯示輸出。首批進(jìn)入市場的發(fā)燒友級PCIe 5.0設(shè)備是NVMe存儲解決方案，AMD與群聯(lián)電子、英睿達(dá)、美光等存儲設(shè)備制造商合作開發(fā)新一代存儲解決方案。與PCIe 4.0硬盤相比，新方案的連續(xù)讀取性能可提高60%。AMD預(yù)計(jì)第一批PCIe 5消費(fèi)固態(tài)硬盤面世時(shí)，AM5平臺生態(tài)系統(tǒng)也將同步推出。全新AM5插槽將兼容現(xiàn)有的AM4平臺散熱器，并帶有新的SVI3功耗管理基礎(chǔ)架構(gòu)，支持更多功率相位，可向主板提供更高的功率、更高細(xì)粒度的功耗控制、顯著提速的電壓響應(yīng)能力。
面向不同的臺式機(jī)細(xì)分市場，AM5系列主板將包括3個(gè)級別的主板平臺：X670E、X670和B650。有趣的是，與之前的X570、X470和X370芯片組相比，AMD將X670分為兩個(gè)細(xì)分市場。雖然X670E和X670都迎合了發(fā)燒友的需求，但X670被設(shè)計(jì)為稍低檔的產(chǎn)品，功能數(shù)有所下降。最高端的主板是X670 Extreme主板，能全方位滿足發(fā)燒友的苛刻要求，支持PCIe 5.0、雙通道DDR5內(nèi)存、更大的超頻空間、更多的功率相位。其次是X670 AM5平臺，這一級別的主板支持至少一個(gè)M.2插槽和L1顯卡插槽的PCIe 5.0直連，同時(shí)支持內(nèi)存超頻能力和處理器功率相位。最后是B650主板，帶有從PCIe 5.0到M.2存儲插槽的直連，與之前的AMD B系列芯片組類似，更側(cè)重性價(jià)比。B650要求對至少一個(gè)M.2插槽的PCIe 5.0支持，沒有明確提到任何超頻支持。AMD還宣布了一些優(yōu)質(zhì)主板。目前尚未看到主板廠商宣布任何官方規(guī)格。
04.結(jié)語：今秋面世，可能還留有大招
雖然AMD分享了Ryzen 7000的不少參數(shù)細(xì)節(jié)，但在Computex期間的發(fā)布仍是“預(yù)告片”，AMD Ryzen 7000和AM5平臺將在今秋開始上市。
蘇姿豐透露，未來幾個(gè)月，將有更多Ryzen 7000和AM5平臺的相關(guān)信息向大家公布。總體來看，AMD Zen 4沒有在架構(gòu)上做特別顯著的升級，更像是Zen 3的優(yōu)化版，因而帶來的IPC提升可能不是很突出，加上此次Ryzen 7000采用的5nm+6nm chiplet設(shè)計(jì)，面積在英特爾Alder Lake面前未必會很有競爭力。但畢竟距離Ryzen 7000面世還有幾個(gè)月的時(shí)間，AMD說不定還藏有壓軸的大招。無論如何，隨著Ryzen 7000走向市場，PC處理器的競賽變得更加熱鬧。
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