Zen (microarquitetura)

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Zen é o codinome de uma família de microarquiteturas de processadores de computador da AMD, lançada pela primeira vez em fevereiro de 2017 com a primeira geração de suas CPUs Ryzen. É usado em Ryzen (desktop e mobile), Ryzen Threadripper (estação de trabalho/desktop de alto nível) e Epyc (servidor).

Comparação[editar | editar código-fonte]

Microarquitetura Zen[1] Zen 2[2] Zen 3[3] Zen 3+ Zen 4[4]
Variantes de microarquitetura Zen Zen+
Processo de fabricação (nm) 14nm 12 nm 7nm 6nm 5nm
Cache µop 2K 4K 6.75K
L1 Dados Tamanho 32 KiB
Caminhos 4 8
Latência ? ? ? 4-8 ?
Instrução Tamanho 64 KiB 32 KiB
Caminhos 8
Latência 4-8 ?
TLB 512-entrada 1024-entrada
L2 Tamanho 512 KiB/core 1024 KiB/core
Caminhos 8
Latência 17 12 14
TLB 1536-entrada 2048-entrada 3072-entrada
L3 Tamanho 2048 KiB/core 4096 KiB/core 4096 KiB/core
Caminhos 16[5]
Latência 35 40 46 50
Núcleo máximo da CPU 32 64 8 96[6]
Multithreading simultâneo (SMT) Sim
Janela OoO (ROB) 192 224 256 320
Pipeline estágio 19
Decodificar (maneiras) 4 6[7]
Agendador Entradas ?
Despacho 6
Arquivo de registro Inteiro 84 92 96
Ponto flutuante 96
Fila Instrução 72
Alocação 44
AGUs 2 3

História[editar | editar código-fonte]

Zen com e sem GPU
Ryzen Epyc MCM
Ryzen Threadripper MCM

Primeira geração[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: Zen (primeira geração)

A primeira geração do Zen foi lançada com a série de CPUs Ryzen 1000 (codinome Summit Ridge) em fevereiro de 2017.[8] O primeiro sistema de visualização baseado em Zen foi demonstrado na E3 2016 e detalhado pela primeira vez em um evento realizado a um quarteirão de distância do Intel Developer Forum 2016. As primeiras CPUs baseadas em Zen chegaram ao mercado no início de março de 2017, e os processadores de servidor Epyc derivados de Zen (codinome "Naples") lançados em junho de 2017[9] e APUs baseadas em Zen (codinome "Raven Ridge") chegou em novembro de 2017.[10] Esta primeira interação do Zen utilizou o processo de fabricação de 14 nm da Global Foundries.[11]

Atualização da primeira geração[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: Zen+

O Zen+ foi lançado pela primeira vez em abril de 2018,[12] alimentando a segunda geração de processadores Ryzen, conhecidos como Ryzen 2000 (codinome "Pinnacle Ridge") para sistemas de desktop convencionais e Threadripper 2000 (codinome "Colfax") para configurações de desktop high-end. O Zen+ usou o processo de 12 nm da Global Foundries, uma versão aprimorada de seu nó de 14 nm.[13][14]

Segunda geração[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: Zen 2

As CPUs da série Ryzen 3000 foram lançadas em 7 de julho de 2019,[15][16] enquanto as CPUs do servidor Epyc baseadas em Zen 2 (codinome "Rome") foram lançadas em 7 de agosto de 2019.[17] O Zen 2 também alimentou uma linha de APUs de desktpo comercializada como Ryzen 4000. Essas foram as primeiras CPUs de consumo usando o nói de processo de 7 nm da TSMC.[18] O Zen 2 introduiu a arquitetura baseada em chiplet, onde todas as CPUs de desktpo, estações de trabalho e servidores utilizavam os mesmo chiplets de núcleo.[carece de fontes?] O IO para estes processadores foi cuidado por um IO die,[19] separado dos núcleos de processamento. A matriz IO usada pelos processadores Matisse era um pequeno chip em GF 12 nm,[20] enquanto o IO die utilizado para Threadripper e Epyc era muito maior, capaz de lidar com mais IO.[20] Esses chiplets foram ligados pelo próprio Infinity Fabric de segunda geração da AMD,[20] permitindo uma interconexão de baixa latência entre os núcleos e seu IO. Matisse foi limitado a dois chiplets de 8 núcleos e Threadripper/Epyc foi limitado a oito chiplets de 8 núcleos. Os núcelos de processador nos chiplets foram organizados em CCXs (Core Complexes) de quatro núcleos, ligados entre si para formar um único CCD de oito núcleos (Core Chiplet Die).[21]

Terceira geração[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: Zen 3

O Zen 3 foi lançado em 5 de novembro de 2020,[22] usando um processo de fabricação de 7 nm mais maduro, alimentando CPUs e APUs da série Ryzen 5000[22] (codinome "Vermeer" (CPU) e "Cézanne" (APU)) e Epyc processadores (codinome "Milan"). O principal ganho de desempenho do Zen 3 sobre o Zen 2 é a introdução de um CCX unificado, o que significa que cada chiplet de núcleo agora é composto por oito núcleos com acesso a 32 MB de cache, em vez de dois conjuntos de quatro núcleos com acesso a 16 MB de cache cada.[23]

O Zen 3D foi oficialmente visualizado em 31 de maio de 2021,[24] e lançado em 20 de abril de 2022. O Zen 3D difere do Zen 3 porque incluio V-cache, cache L3 empilhado em 3D. Esse cache adicionado traz umaumento de desempenho de aproximadamente 15% em aplicativos de jogos, em média.[25]

O Zen 3D para servidor, codinome Milan-X, foi anunciado no AMD Accelerated Data Center Premirer Keynote em 8 de novembro de 2021. Deve trazer um aumento de 50% em aplicativos de datacenter selecionados sobre as CPUs Milan do Zen 3, mantendo a compatibilidade de soquete com eles.[26] Milan-X foi lançado em 21 de março de 2022.[27]

Quarta geração[editar | editar código-fonte]

As CPUs de servidor Epyc com Zen 4, codinome Genoa, foram apresentadas oficialmente no Accelerated Data Center Premiere Keynote da AMD em 8 de novembro de 2021. Eles terão até 96 núcleos Zen 4 e suportarão PCIE 5.0 e DDR5.

Além disso, o Zen 4 Cloud (uma variante do Zen 4), abreviado para Zen 4c e codinome Bergamo, também foi anunciado. O Zen 4c foi projetado para ter uma densidade significativamente maior do que o Zen 4 padrão, ao mesmo tempo em que oferece maior eficiência de energia. Isso é conseguid redesenhando o cache do Zen 4 (presumivelmente removendo uma certa quantidade de cache L2 e L3) para maximizar a densida e taxa de transferência de computação. Bergamo terá até 128 núcleos Zen 4c e será compatível com socket com Genoa.

Tanto o Zen 4 quanto o Zen 4 Cloud serão fabricados em uma variedade não especificada de TSMC 5 nm e estão programados para serem lançados em 2022.[26]

Além dos processadores de servidor Epyc 7004 (Genoa e Bergamo), em maio de 2022, o roteiro da AMD mostrou que o Zen 4 alimentará os processadores de desktop Ryzen 7000 mainstream (codinome "Raphael"), processadores móveis de última geração (codinome "Dragon Range"), processadores móveis finos e leves (codinome "Phoenix").[28][29][30]

Quinta geração[editar | editar código-fonte]

O Zen 5 foi mostrado no roteiro Zen da AMD em maio de 2022.[28] Acredita-se que use o processo de 3 nm da TSMC.[31] Ele alimentará processadores de desktop Ryzen 8000 mainstream (codinome "Granite Ridge"), processadores móveis de última geração (codinome "Strix Point") e processadores servidor Epyc 7005 (codinome "Turin").

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. ↑ «Zen - Microarchitectures - AMD - WikiChip». en.wikichip.org (em inglês). Consultado em 6 de outubro de 2022 
  2. ↑ «Zen 2 - Microarchitectures - AMD - WikiChip». en.wikichip.org (em inglês). Consultado em 6 de outubro de 2022 
  3. ↑ «Zen 3 - Microarchitectures - AMD - WikiChip». en.wikichip.org (em inglês). Consultado em 6 de outubro de 2022 
  4. ↑ «Zen 4 - Microarchitectures - AMD». WikiChip (em inglês). Consultado em 11 de outubro de 2022 
  5. ↑ «AMD Ryzen 7 5800H Mobile processor - 100-000000295». www.cpu-world.com. Consultado em 6 de outubro de 2022 
  6. ↑ Bonshor, Gavin (9 de junho de 2022). «AMD Announces Genoa-X: 4th Gen EPYC with Up to 96 Zen 4 Cores and 1GB L3 V-Cache». AnandTech. Consultado em 11 de outubro de 2022 
  7. ↑ Frumusanu, Dr Ian Cutress, Andrei. «AMD Zen 3 Ryzen Deep Dive Review: 5950X, 5900X, 5800X and 5600X Tested». www.anandtech.com. Consultado em 6 de outubro de 2022 
  8. ↑ Anthony, Sebastian (18 de agosto de 2016). «AMD says Zen CPU will outperform Intel Broadwell-E, delays release to 2017». Ars Technica. Consultado em 6 de outubro de 2022 
  9. ↑ Cutress, Ian (20 de junho de 2017). «AMD's Future in Servers: New 7000-Series CPUs Launched and EPYC Analysis». AnandTech. Consultado em 6 de outubro de 2022 
  10. ↑ «HP ENVY x360 Convertible Laptop - 15z touch». HP Official Store 
  11. ↑ Lilly, Paul (23 de julho de 2016). «AMD Shipping Zen In Limited Quantity Q4, Volume Rollout Ramps Q1 2017». HotHardware (em inglês). Consultado em 6 de outubro de 2022. Cópia arquivada em 21 de abril de 2019 
  12. ↑ Bright, Peter (8 de janeiro de 2018). «AMD's 2018 roadmap: Desktop APUs in February, second-generation Ryzen in April». Ars Technica. Consultado em 7 de outubro de 2022 
  13. ↑ Cutress, Ian. «The AMD 2nd Gen Ryzen Deep Dive: The 2700X, 2700, 2600X, and 2600 Tested». Anandtech. Consultado em 7 de outubro de 2022 
  14. ↑ Hruska, Joel (22 de setembro de 2017). «AMD Will Use 'New' GlobalFoundries 12nm Node for Future CPUs, GPUs». ExtremeTech. Consultado em 7 de outubro de 2022 
  15. ↑ Leather, Antony. «AMD Ryzen 9 3900X and Ryzen 7 3700X Review: Old Ryzen Owners Look Away Now». Forbes (em inglês). Consultado em 7 de outubro de 2022 
  16. ↑ «AMD Ryzen 3000 CPUs launching July 7 with up to 12 cores». PCGamesN (em inglês). Consultado em 7 de outubro de 2022 
  17. ↑ «2nd Gen AMD EPYC™ Processors Set New Standard for the Modern Datacenter with Record-Breaking Performance and Significant TCO Savings». AMD. 7 de agosto de 2019. Consultado em 7 de outubro de 2022 
  18. ↑ January 2020, Bill Thomas 15. «AMD Zen 2 specs, price and release date: all about AMD's newest processor tech». TechRadar (em inglês). Consultado em 7 de outubro de 2022 
  19. ↑ «AMD Ryzen 3000 'Matisse' I/O Controller Die 12nm, Not 14nm». TechPowerUp (em inglês). 13 de junho de 2019. Consultado em 7 de outubro de 2022 
  20. ↑ a b c Cutress, Ian (10 de junho de 2019). «AMD Zen 2 Microarchitecture Analysis: Ryzen 3000 and EPYC Rome». AnandTech. Consultado em 7 de outubro de 2022 
  21. ↑ September 2019, Scharon Harding 14. «What Is an AMD CCX? A Basic Definition». Tom's Hardware (em inglês). Consultado em 7 de outubro de 2022 
  22. ↑ a b Ridley, Jacob (8 de outubro de 2020). «AMD Ryzen 5000 – Zen 3 CPU release date, specs, pricing, and performance». PC Gamer (em inglês). Consultado em 7 de outubro de 2022 
  23. ↑ «AMD's Zen 3 Drops November 5 With Major IPC Enhancements -». ExtremeTech. Consultado em 7 de outubro de 2022 
  24. ↑ AMD at Computex 2021 (em inglês), consultado em 7 de outubro de 2022 
  25. ↑ «Ryzen 7 5800X3D vs. Ryzen 7 5800X: Zen 3 Gaming Shootout». TechSpot (em inglês). Consultado em 7 de outubro de 2022 
  26. ↑ a b AMD Accelerated Data Center Premiere Keynote (em inglês), consultado em 7 de outubro de 2022 
  27. ↑ WhyCry. «AMD EPYC 7003 'Milan-X' launches March 21st, specs and pricing leaked». VideoCardz.com (em inglês). Consultado em 7 de outubro de 2022 
  28. ↑ a b «AMD confirms Zen4 & Ryzen 7000 series lineup: Raphael in 2022, Dragon Range and Phoenix in 2023». VideoCardz.com. 3 de maio de 2022 
  29. ↑ Zhiye Liu (3 de maio de 2022). «AMD Confirms Zen 4 Dragon Range, Phoenix APUs for 2023». Tom's Hardware 
  30. ↑ Anthony Garreffa (3 de maio de 2022). «AMD confirms Ryzen 7000 series CPUs this year: Zen 4 + DDR5 + PCIe 5.0». Tweaktown 
  31. ↑ Hassan Mujtaba (1 de maio de 2022). «AMD Zen 5 CPUs Might Get Delayed To 2024-2025 Due To TSMC's Priority Allocation of 3nm Node To Intel & Apple Zen 5». Wccftech 


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