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Arquitectura AMD Zen 2 explorada: lo que hace que Ryzen 3000 sea tan poderoso

Análisis en profundidad de la arquitectura Ryzen de tercera generación de AMD

Justo antes de organizar su evento Next Horizon E3 Livestream, AMD trató a la prensa y a los analistas de la industria con detalles técnicos adicionales sobre su CPU Zen 2 de próxima generación y microarquitecturas de GPU Navi. Los detalles reales del producto revelados durante el E3 Livestream, que incluyó especificaciones y precios de Ryzen 9 3950X y Radeon RX 5700 XT de 16 núcleos, están cubiertos en nuestras noticias aquí (Ryzen 9 3950X) y aquí (Radeon RX 5700/5700 XT).

familia ryzen 3000

En este artículo, sin embargo, vamos a profundizar un poco más y cubrir los nuevos aspectos de la arquitectura Zen 2 de AMD, y lo que significa para la familia de procesadores Ryzen 3000 series de la compañía. Todos los jugosos detalles relacionados con Navi y RDNA que pertenecen a la próxima serie de tarjetas gráficas Radeon RX 5700 estarán disponibles en un artículo separado. Entre todos los artículos, cubriremos la gran mayoría de productos y tecnologías que AMD dará rienda suelta a la comunidad de entusiastas a principios de julio.

Como la mayoría de ustedes probablemente saben, Zen 2 es la microarquitectura en la base de la próxima serie de procesadores AMD Ryzen 3000. Zen 2 es la próxima evolución de la microarquitectura Zen que debutó con los procesadores Ryzen originales en 2016. Zen se refinó y optimizó aún más para la familia actual de procesadores Ryzen de segunda generación basados ​​en Zen +, pero Zen 2 es la verdadera nueva generación. microarquitectura AMD aprovechará su nueva línea de CPU Ryzen.

descripción general de zen2

ejecución de enteros zen2

AMD ha realizado una serie de mejoras con Zen 2 en un esfuerzo por mejorar todo, desde IPC (instrucciones por reloj) y el rendimiento de un solo subproceso, hasta el escalado de múltiples subprocesos, la latencia y la eficiencia / potencia. La compañía ha afirmado que IPC se ha mejorado en un 15% de generación en generación (Zen frente a Zen 2), gracias a una mejor predicción de rama, un mayor rendimiento de enteros y una menor latencia efectiva en la memoria. Estas ganancias están por encima de los beneficios de frecuencia y potencia inherentes al proceso de fabricación de 7 nm más avanzado del procesador.zen2 buscar

Aunque Zen 2 se basa en los éxitos de Zen, se han realizado muchos cambios en los núcleos de la CPU. Los núcleos actualizados tienen un nuevo Predictor de rama TAGE (Geometría etiquetada), además de una búsqueda previa de instrucciones mejorada y una estructura de caché L1 re-optimizada con el doble de caché micro-Op. El nuevo predictor de rama TAGE puede realizar selecciones con mayor precisión y granularidad y es capaz de gestionar historiales más largos para cargas de trabajo donde eso es importante. La caché de instrucciones L1 se ha reducido a la mitad a 32K, pero ahora es asociativa de 8 vías. La caché L2 sigue siendo de 512 K por núcleo y también es asociativa de 8 vías. La arquitectura Zen 2 presenta más entradas L1 y L2 BTB (Branch Target Buffer) y también una matriz de destino indirecta de 1K más grande.tienda de carga zen2

AMD también ha aumentado el ancho de banda de carga / almacenamiento (2 cargas y 1 tienda por ciclo, 48 entradas en cola desde 44), Zen 2 tiene un espacio de cambio de nombre más grande con 180 registros (en lugar de 168) y otra unidad de generación de direcciones (AGU) se ha agregado, lo que lleva al número total hasta 3 AGU. Zen 2 puede utilizar mejor los recursos de CPU disponibles para un mayor rendimiento de SMT (Symmetrical Multi-Threading), y también ofrece un despacho de 6 micro-op más amplio.zen2 fpu

AMD también ha reforzado significativamente las capacidades de punto flotante de Zen 2. Zen 2 duplica el rendimiento de FP y el ancho de banda de carga / almacenamiento de (128 bits a 256 bits), presenta 2 Fmacs de 256 bits (construidos como 4 tubos, 2 Fadd y 2 Fmul) y ofrece soporte de operación única para AVX -256 instrucciones. La arquitectura también se ha optimizado para reducir la contención en la ejecución de Integer.

Todo esto significa que, cuando se trata de un gran trabajo pesado en cargas de trabajo multiproceso y con uso intensivo de matemáticas, los procesadores Ryzen 3000 ofrecerán ganancias significativas sobre los chips de la generación anterior de AMD, además de su elevación IPC directa anteriormente mencionada. Sin embargo, para acuñar una frase, pero espera, hay más …