AMD Zen je kódové označení mikroarchitektury procesorů společnosti AMD. První procesory Ryzen byly předvedeny na videoherním veletrhu E3 roku 2016 a jejich detaily byly uveřejněny na setkání v době Intel Developer Fóra 2016. První procesory nesou kódové označení Summit Ridge a byly oficiálně vydány na počátku března 2017. V červnu roku 2017 byly vydány serverové procesory Epyc a koncem července byly vydány procesory nižší střední třídy Ryzen 3. Vydání APU (levnějších procesorů) založených na architektuře Zen je očekáváno někdy v druhé polovině roku 2017.

Zen se značně liší od předchozí architektury Bulldozer. Je vyráběn 14nanometrovým výrobním procesem, při stejném výkonu má nižší spotřebu a zvládá více instrukcí za jednotku času. Podobně, jako je tomu u procesorů Intel s technologií hyper-threading, se každé fyzické procesorové jádro AMD Zen jeví programům jako dvě jádra, což umožňuje zvýšit víceprocesový a vícevláknový výkon. Díky použití socket AM4 mohou používat paměti DDR4. Zároveň využívají design systém na čipu, takže části pro řízení PCIe, SATA nebo USB jsou přímo na čipu, respektive v jednom pouzdře (Multi Chip Module). To zlepšuje rychlost a spotřebu energie, ale zvyšuje složitost a velikost čipů.

V červenci 2017 bylo oznámeno, že v srpnu vyjdou dva high-endové procesory nazvané Ryzen Threadripper (doslova trhač vláken). Dva modely budou mít 12 a 16 jader. Ty podle některých serverů poměrem cena/výkon výrazně překonávají procesory Intel Core i9.LEADBETTER, Richard: – Intel Skylake-X: Intel's new six, eight and ten-core CPUs reviewedALLAN, Darren: - AMD Ryzen Threadripper demolishes Intel Core i9 in price vs performance stakesHRUSKA, Joel: - AMD’s Threadripper Crushes Intel Core i9 on Pricing

Architektura Podle AMD byl při vývoji Zenu kladen důraz především na zvýšení výkonu jednotlivých jader. Základem je Core Complex (CCX), který se skládá ze čtyř dvouvláknových jader. Procesory s více než čtyřmi jádry mají tyto komplexy propojené technologií Infinity Fabric.CUTRESS, Ian: - The AMD Zen and Ryzen 7 Review: A Deep Dive on 1800X, 1700X and 1700 AMD také využívá efektivnější metodu vícevláknových procesorů – simultaneous multithreading – oproti té, kterou využívaly procesory Bulldozer a předchozí – clustered multi-thread.

Za jeden procesorový cyklus může vykonat každé jádro až šest mikrooperací (kombinaci 6 celočíselných mikrooperací a/nebo 4 s desetinnou čárkou). Vektorový procesor Zenu určený zejména pro výpočetní operace typu AVX a SSE je schopen najednou zpracovat čtyři až osm operací sčítání/odčítání (s desetinnými čísly) a zároveň stejný počet násobení (a/nebo násobení spojené se sčítáním/odčítáním). Vyšší hodnota platí pro jednoduchou přesnost (32 bitů), nižší pro dvojnásobnou přesnost (64 bitů).

Mikroinstrukční cache a další obvody umožňují CPU Zen vnitřně používat instrukce typu RISC (ev. VLIW), namísto CISC (x86) a také tím zvýšit výkon. Tato technologie byla v procesorech AMD použita již dříve, ale v architektuře Zen byla výrazně posílena.

Predikce skoků byla opět vylepšena, díky čemuž je provádění programů plynulejší a rychlejší.

Procesory Zen využívají mezipaměť ve třech úrovních, tj. L1, L2 a L3. Paměť L1 sahá od 384 KB u Ryzenu 3 po 768 KB u Ryzenu 7. Podobně kapacita paměti L2 se pohybuje od 2 MB po 4 MB. Konečně paměť L3 je 8 MB u Ryzenů 3 a 16 MB u Ryzenů 5 a 7. U procesorů Ryzen Threadripper by pak tato paměť měla být 32 MB.

AMD Zen využívá také provádění mimo původní pořadí (out-of-order execution) a spekulativní provádění instrukcí, což dále zvyšuje jeho výkon.

Virtualizace Architektura AMD Zen přidává zabezpečení virtualizace pomocí technologie SME (Secure Memory Encryption) a SEV (Secure Encrypted Virtualization). SME je šifrování paměti v reálném čase prováděné po jednotlivých stránkách paměti (šifrované stránky jsou označeny v tabulce stránek procesu). Šifrování probíhá na hardwarovém enginu AES a klíče jsou spravovány integrovaným „bezpečnostním“ procesorem (ARM Cortex-A5) při startu počítače (boot). AMD SME také činí obsah paměti odolnější vůči snoopingu paměti a útokům za studena (cold boot).

Celkový výkon Testovací čipy dosahují frekvencí 3 GHz (až 3,4 GHz), přičemž dosahují stejného nebo vyššího výkonu než procesor Intel architektury Broadwell-E ve stejné konfiguraci jader a o stejné frekvenci, což znamená, že problém s nízkým počtem instrukcí za jeden cyklus předchozí generace mikroprocesorů byl vyřešen. V porovnání s dřívější architekturou, 16jádrovým procesorem Piledriver, je 8jádrový Zen přibližně o třetinu rychlejší.

Zatímco jednovláknový výkon architektury Zen od AMD je poněkud nižší než jednovláknový výkon současné architektury Intel, tak vícejádrový výkon je vyšší u procesoru AMD. Přesto má Zen (Ryzen) na jednom CPU jádře o 52 procent vyšší počet instrukcí na 1 GHz taktu než u předchozí generace svých procesorů (AMD Excavator). Druhá revize procesorů AMD Ryzen (Pinnacle Ridge) má téměř totožný výkon jako Coffee Lake.

Spotřeba Firmě AMD se u připravovaných procesorů, kromě zvýšení počtu instrukcí na 1 GHz taktu, podařilo snížit spotřebu na úroveň srovnatelnou s příslušnými procesory Intel.

Seznam desktopových procesorů Všechny procesory podporují DDR4 paměť až do 2667 MHz; modely AMD Threadripper na čtyřech kanálech, všechny ostatní modely na dvou.

Procesory s označením PRO jsou určené pro firemní počítače. Podle AMD by měly disponovat funkcemi pro šifrování dat a bezpečnost obecně. Dalé také přidávají nové sady instrukcí, které usnadňují práci v administrativě, bezpečnosti a managmentu.BRIGHT, Peter: arstechnica – Ryzen Pro: AMD takes on Intel on the corporate desktop, with one key omissionAMD Ryzen PRO na oficiálních stránkách AMD

Segment Počet jader (vláken) Označení Model Takt procesoru Cache Vydáno Tepelný výkon Klidový Turbo L1 L2 L3 Vyšší třída 16 (32) AMD Threadripper 1950X 3,4 GHz 4,0 GHz 1,5 MB 8 MB 32 MB 31. července 2017 180 W 12 (24) 1920X 3,5 GHz 1,125 MB 6 MB 8 (16) 1900X 3,8 GHz 768 kB 4 MB 16 MB 31. srpna 2017 Vyšší střední třída 8 (16) AMD Ryzen 7 1800X 3,6 GHz 4,0 GHz 4 MB 16 MB 2. března 2017 95 W 1700X 3,4 GHz 3,8 GHz PRO 1700X 29. června 2017 1700 3,0 GHz 3,7 GHz 2. března 2017 65 W PRO 1700 29. června 2017 Střední třída 6 (12) AMD Ryzen 5 1600X 3,6 GHz 4,0 GHz 576 KB 3 MB 11. dubna 2017 95 W 1600 3,2 GHz 3,6 GHz 65 W PRO 1600 29. června 2017 4 (8) 1500X 3,5 GHz 3,7 GHz 384 KB 2 MB 11. dubna 2017 PRO 1500 29. června 2017 1400 3,2 GHz 3,4 GHz 11. dubna 2017 Nižší střední třída 4 (4) AMD Ryzen 3 1300X 3,5 GHz 3,7 GHz 2 MB 8 MB 27. července 2017 65 W PRO 1300 29. června 2017 1200 3,1 GHz 3,4 GHz 27. července 2017 PRO 1200 29. června 2017

Odkazy Reference

Související články Zen+, Zen 2, Zen 3, Zen 4, Zen 5

Externí odkazy

The “Zen” Core Architecture AMD Ryzen – the Zen architecture release date, specs, price and rumours Making AMD Tick: A Very Zen Interview with Dr. Lisa Su, CEO AMD možno čoskoro uvedie Ryzeny pre PC až so 16 jadrami Ryzen vracia AMD späť. Musíte ho ale vyťažiť, inak s Intelom prehráva AMD se snaží vrátit na vrchol, cenová válka může začít – Novinky.cz Osmjádrový Ryzen 7 1800X překonal Core i7-6900K i s vypnutým turbem AMD Ryzen 1600X se v Cinebench vyrovná i Core i7 6800K Vypadá to, že procesory Ryzen vyjdou v únoru. Měly by být venku do GDC 2017 Architektura AMD Zen se dostane i do levných dvoujader, nahradí Stoney Ridge AMD už má osmijádra Ryzen se základním taktem 3,6 GHz, turbem 3,9 GHz (CES) AMD odhalilo plány CPU a grafik. Zen 2 až na 7nm procesu, GPU Navi také, Zen 3 je 7nm+ Predstavené minipočítače s AMD Ryzenom, naznačujú možný skorý príchod APU AMD odtajnilo levné procesory Ryzen 3. Do obchodů se dostanou za dva týdny Jde to i levněji. AMD odhalilo detaily o nových procesorech Ryzen – ceny Ryzenů 3 Novšie Ryzeny už nespôsobujú pády, na čo si dať pri kúpe pozor

Kategorie:Mikroarchitektury Kategorie:Architektura x86 Kategorie:Technologie firmy AMD Kategorie:Procesory AMD