На конференции IEEE International Solid-State Circuits Conference AMD ранее раскрыла первые детали о производстве процессоров RYZEN, указав на более высокую плотность расположения транзисторов по сравнению с Intel. Теперь стали доступны новые подробности, в том числе описание компонентов чипа, а также управления частотами и напряжениями.
Среди новой информации присутствует снимок Core Complex (CCX). Мы уже сталкивались со схематическим изображением данных компонентов, но теперь можно посмотреть структуру на снимке. AMD почеркнула и быстрое подключение кэша L3.
Более интересна информация о питании отдельных компонентов. Еще на слайдах первой презентации AMD подчеркнула функции под общим названием SenseMI Technology, включающие Pure Power, Precision Boost, Extended Frequency Range, Neural Net Prediction и Smart Prefetch.
На чипе располагается большое число сенсоров напряжения, температуры и тактовой частоты. AMD позволяет каждому ядру работать на собственной частоте и напряжении. Кэши L2 и L3 управляются отдельно. В случае Intel все иначе, но компания годами оттачивала эффективность дизайна. На снимках показаны отдельные области ядра Zen. Интересно отметить маленький размер блока ALU по сравнению с другими ядрами. Большую часть пространства занимают кэши, блоки диспетчеризации и предсказания ветвлений.
На схемах можно более детально изучить строение отдельных ступеней конвейера Zen.
Интересно сравнить ширину архитектуры по сравнению со старыми архитектурами CPU. Начиная с Bobcat, затем продолжая с архитектурами K8, Bulldozer и Steamroller вплоть до Zen.
Чтобы подавать на разные функциональные блоки CPU разные напряжения, AMD предусмотрела разные домены напряжения. Они взаимосвязаны друг с другом и позволяют отдельно управлять питанием ядер и других областей, таких как кэш. С помощью цепей PFET в двух так называемых Header Bank питание на компоненты подается через 12 металлических слоев процессора. В восьмиядерных процессорах напряжение ядер от Core0 до Core7 выставляется отдельно друг от друга.
Еще раз отметим наличие многочисленных сенсоров: AMD отслеживает 1.300 критических точек процессора. На кристалл установлено 48 высокоскоростных сенсоров измерения напряжения. Кроме того, установлены 20 температурных сенсоров и девять так называемых датчиков droop. Они определяют падение напряжения (voltage droop) под нагрузкой. AMD указывает несколько сотен сенсоров, поскольку компания использует не только упомянутые скоростные сенсоры, но и медленные сенсоры в некритичных областях.
На слайдах с конференции International Solid-State Circuits Conference присутствует большое количество другой информации, интересной для специалистов. Мы приводим их в галерее, так что вы сможете ознакомиться с архитектурой Zen подробнее.