Страница 2: Ryzen и оперативная память

Архитектура AMD Zen и процессоры Ryzen (Threadripper) очень сильно зависят от используемой памяти. Процессоры существенно выигрывают от оптимизации памяти по тактовым частотам и задержкам. С другой стороны, у дизайна MCM процессоров Ryzen Threadripper наблюдаются определенные проблемы с доступом памяти через контроллеры удаленных ядер.

По этой причине имеет смысл более внимательно рассмотреть дизайн chiplet новых процессоров Ryzen:

Для процессоров Ryzen с шестью и восемью ядрами AMD использует один кристалл CCD (Core Complex Die) и один кристалл ввода/вывода. Интерконнект между двумя кристаллами реализован через Infinity Fabric. Обмен данными выполняется со скоростью 32 байт/такт в обоих направлениях. У процессоров Ryzen с 12 или 16 ядрами установлены уже два CCD. Оба подключены к кристаллу ввода/вывода через интерконнект со скоростью 32 байт/такт.

Третье поколение процессоров Ryzen использует интерконнект Infinity Fabric второго поколения. Он уже ранее применялся для процессоров на основе многочипового дизайна MCM. Но в случае второго поколения ширина увеличилась с 256 до 512 бит. Произошли и другие оптимизации Infinity Fabric.

Частота памяти (mclk), частота контроллера памяти (uclk) и частота Infinity Fabric (fclk) связаны фиксированными множителями до частоты памяти DDR4-3600 (включительно). В случае выбора DDR4-3200, тактовая частота трех данных доменов составляет 1.600 МГц. Если частота памяти увеличивается выше DDR4-3600, три домена начинают работать в режиме 2:1. Частота Infinity Fabric затем всегда остается на уровне 1.800 МГц, хотя ее можно регулировать вручную. Задержки в режиме 2:1 увеличиваются примерно на 9 нс. В случае DDR4-4400 память работает на 2.200 МГц, Infinity Fabric - на 1.800 МГц, контроллер памяти - на 1.100 МГц. Частоту Infinity Fabric можно задавать вручную с шагом 33 МГц.

Третье поколение процессоров Ryzen официально поддерживает DDR4-3200 емкостью до 128 Гбайт. Поддерживается и ECC, но AMD не квалифицирует ее для платформы AMD4. Поддерживаются следующие конфигурации DIMM.

Обзор новых процессоров Ryzen
Конфигурация DIMM Ранги памяти Тактовая частота
2 из 2 Один ранг DDR4-3200
2 из 4 Один ранг DDR4-3200
4 из 4 Один ранг DDR4-2933
2 из 2 Два ранга DDR4-3200
2 из 4 Два ранга DDR4-3200
4 из 4 Два ранга DDR4-3667

AMD указывает задержки 1-2 нс между CCD и IOD. Что должно быть верно и для связи между CCD. Мы провели собственные измерения задержек и получили следующие результаты.

Задержки памяти

AIDA64

в нс
Меньше - лучше

Мы проводили измерения с памятью DDR4 на 2.667, 2.933 и 3.200 МГц с задержками CL17. Задержки и производительность существенно выигрывают от оптимизации тактовых частот и задержек памяти. Так что данному фактору мы будем уделять пристальное внимание при оценке новых процессоров.