Огляд та тест процесора AMD Ryzen 7 9800X3D

Технологія другого покоління AMD 3D V-Cache

AMD представила друге покоління 3D V-Cache, Яке націлено на підвищення продуктивності та покращення теплових характеристик процесорів. перероблений кешрозташований в безпосередній близькості до ядра процесора. Таке розміщення покращує теплопередачу і знижує температури, що особливо важливо під час виконання інтенсивних завдань, таких як ігри та обчислювальні програми. Використання прямого мідного з'єднання (Copper-to-Copper Bond) між шарами кеша і кристалами CCD забезпечує кращу провідність тепла, знижуючи нагрівання без шкоди для продуктивності.

Одним із ключових покращень є збільшення базової частоти на 500 МГц и максимальної частоти Boost на 200 МГц в порівнянні з попередньою моделлю Ryzen 7 7800X3D. Це забезпечує вищу швидкість обробки даних, покращуючи відгук системи та її здатність справлятися з багатозадачністю. Важливо, що вперше розблоковано повний доступ до оверклокінгу для X3D-процесорів, що дозволяє ентузіастам вичавлювати максимум зі своїх систем. Цей крок компанії AMD відкриває нові можливості для користувачів, які мають максимальну продуктивність без обмежень.

Цілі розробки Zen 5

Архітектура Zen 5 створена з урахуванням вимог до високої продуктивності та енергоефективності. Головні цілі Розробки включають значне збільшення однопоточної та багатопоточної продуктивності, що робить цю архітектуру ідеальною для широкого спектру завдань від ігор до обчислень. AMD запровадила підтримку AVX512 на 512-бітовій шиніщо збільшує пропускну здатність і особливо корисно для штучного інтелекту (ІІ) та машинного навчання.

Крім того, Zen 5 підтримує два варіанти ядер - Zen 5 і Zen 5c, що дозволяє гнучко налаштовувати конфігурації для різних платформ. Zen 5c орієнтований на компактні та енергоефективні системи, Зберігаючи високу продуктивність при мінімальному споживанні енергії. Це рішення дозволяє адаптувати архітектуру до нових завдань та вимог, зберігаючи її актуальність на ринку.

Архітектура також підтримує конфігуровані шини FP512/FP256що дозволяє збільшувати або зменшувати ширину каналу для оптимізації роботи з конкретними навантаженнями. Підтримка техпроцесів 4 та 3 нм забезпечує подальше підвищення енергоефективності та дозволяє зменшити нагрівання системи, зберігаючи продуктивність на високому рівні. Ці покращення роблять Zen 5 однією з найбільш енергоефективних архітектур AMD зараз.

Огляд мікроархітектури Zen 5

AMD Zen 5 включає безліч оновлень у мікроархітектурі, кожне з яких спрямоване на збільшення ефективності та продуктивності. Важливим нововведенням є система передбачення розгалужень NextGen Branch Predictorяка працює точніше і швидше, що покращує виконання команд і знижує затримки. Це особливо корисно під час роботи з інтенсивними завданнями, що вимагають високого рівня передбачуваності.

Кеш-пам'ять також була значно покращена. Архітектура підтримує I-Cache об'ємом 32 КБ, Op-Cache з підтримкою 6 тисяч інструкцій, D-Cache обсягом 48 КБ та L2-Cache об'ємом 1 МБ на кожне ядро. Ці зміни забезпечують більш швидку обробку даних та дозволяють процесору справлятися з великою кількістю операцій одночасно.

Zen 5 включає подвійні канали I-fetch та декодування, що дозволяє виконувати до 8 операцій за тактзабезпечуючи високу швидкість обробки даних. Це допомагає системі ефективно обробляти обчислювальні завдання, такі як рендеринг, моделювання та інші операції, що потребують високої обчислювальної потужності.

Порівняння можливостей Zen 5 та Zen 4

У новій архітектурі Zen 5 було покращено безліч параметрів, порівняно з попереднім поколінням Zen 4. Кеш L1 та L2 в Zen 5 значно покращено, що підвищує швидкість доступу до даних. Наприклад, Zen 5 підтримує 16К/8К L1/L2 BTB, що у кілька разів перевищує показник Zen 4. Це дозволяє процесору зберігати більше даних у кеші, скорочуючи час, необхідний їх вилучення і обробки.

У Zen 5 збільшена ширина агрегатора операцій (Op Cache) до 16 шляхівщо дозволяє обробляти більше макрооперацій за один такт, порівняно з 12 шляхами в Zen 4. Ширина каналу також збільшена, забезпечуючи швидшу та ефективнішу обробку операцій. Ширина регістрів була подвоєна до 384, що покращує обробку даних та знижує затримки. Підтримка повних 512-бітових AVX512 шляхів дозволяє виконувати більш складні математичні операції швидше, що критично важливо для завдань, пов'язаних із штучним інтелектом та обробкою відео.

Інструкції та підтримка нової ISA у Zen 5

У Zen 5 було реалізовано нову архітектуру команд (ISA), що включає розширені інструкції для роботи з даними. Наприклад, команда MOVDIRI/MOVD64B дозволяє переміщати 4, 8 або 64 байти як прямий запис, обходячи кеші, що знижує навантаження на кеш-пам'ять і підвищує швидкість передачі даних. Команда VP2INTERSECT[DQ] вводить підтримку перетину AVX512 у парі регістрів маски, що підвищує ефективність обробки масивів даних.

Ці покращення в ISA також включають підтримку PMC віртуалізації для покращеної безпеки. Технологія дозволяє ізолювати процесорне ядро ​​від гіпервізора, що робить систему більш захищеною та стабільною під час використання віртуальних машин.

Комплексний пристрій Zen 5 Core Complex

У Zen 5 реалізована покращена система розподілу даних, яка включає подвоєну асоціативність та пропускну здатність L2-кешу. Це дозволяє системі обробляти дані швидше та ефективніше. Кеш L3 також був оптимізований, підтримуючи до 320 паралельних звернень з низькою затримкою, що скорочує час відгуку системи та покращує загальну продуктивність.

У порівнянні з Zen 4, архітектура Zen 5 використовує більш швидку та ефективну L3-кеш-пам'ять. Це особливо важливо для високонавантажених завдань, так як збільшена ємність і швидкість кешу дозволяють скоротити час очікування при доступі до даних, що особливо корисно для додатків і обчислювальних завдань.

AMD Granite Ridge SOC

На основі архітектури Zen 5 було створено система на кристалі (SOC) Granite Ridge, що включає до 8 ядер та 16 потоків з L2-кешем об'ємом 1 МБ на кожне ядро ​​та загальним об'ємом L3-кешу в 32 МБ. Цей SOC підтримує 512-бітові шини даних для операцій із плаваючою комою, оптимізовані до роботи на високих частотах. Це робить Granite Ridge відмінним вибором для обчислювальних завдань та високопродуктивних робочих навантажень.

На Granite Ridge інтегровано GPU з архітектурою RDNA 2, що забезпечує базову графічну підтримку та можливості для мультимедіа. Цей SOC також включає контролери для відео та аудіокодування, що робить його багатофункціональним рішенням для мультимедійних додатків.

Для входів/виходів Granite Ridge підтримує DDR5 пам'ять із частотою до 5600 МТ/с, а також PCIe Gen5 з 28 лініями, що забезпечує високошвидкісний обмін даними з периферійними пристроями. Підтримка до 5 USB-портів, включаючи USB Type-C, та можливість одночасного підключення до чотирьох дисплеїв роблять цей SOC універсальним та зручним для широкого спектру завдань.