Amd zen, nous detalls de les millores de l'arquitectura

El passat dimarts AMD va fer una presentació per donar més detalls de la seva nova arquitectura de nucli x86 AMD Zen i més concretament va parlar de com s'ha aconseguit una enorme millora en l'IPC d'un 40% enfront dels nuclis Excavator.

Detalls tècnics de la microarquitectura AMD Zen

AMD Zen suposa el trencament amb el disseny modular estrenat amb Bulldozer per tornar a un enfocament més tradicional amb nuclis complets, les principals millores de Zen se centren en tres àrees fonamentals:

• Rendiment de l'propi motor amb una predicció de salts completament nova, la introducció d'una memòria cau micro-op i una finestra d'instruccions molt més àmplia que la que era present en els seus predecessors.

• Millora en el sistema de memòria cau: obtenció prèvia i una nova jerarquia de memòria cau amb 8 MB de memòria cau L3 dades i instruccions amb l'objectiu de mantenir l'alt rendiment de l'motor.

• Eficiència: AMD Zen es desenvolupa amb l'avançada tecnologia de 14 nm FinFET i una gran quantitat de tècniques de disseny d'estalvi d'energia en l'arquitectura que li permeten oferir un rendiment per watt consumit molt més gran que el de les generacions prèvies.

La microarquitectura Zen s'organitza en unitats anomenades CPU-Complex (CCX) que contenen un total de quatre nuclis i 8 MB de memòria cau L3. Un nou enfocament molt similar a l'adoptat per Intel en el qual els seus nuclis comparteixen la memòria cau L3 i cap altre element per a ser completament independents. Zen rep grans millores en tots els elements que formen part de l'nucli de còmput per aconseguir una gran millora en el rendiment.

La següent millora la trobem en el sistema de memòria cau amb una jerarquia molt similar al fet que que estava present en els processadors Phenom amb la memòria cau L3 compartida per cada conjunt de quatre nuclis com hem comentat abans. D'altra banda cada nucli té les seves pròpies memòria cau L1 i L2 sent aquestes àmpliament millorades enfront de les usades en Bulldozer. Ara la memòria cau L1 torna a ser write-back i la SRAM la fa més ràpida així com a la L2.

Una altra de les grans millores en Zen és la introducció de la tecnologia SMT, molt similar a l'HyperThreading d'Intel i que permet a cada nucli gestionar dos fils de dades per millorar el rendiment en aplicacions multifil.

Seguim amb la millora en l'eficiència energètica gràcies als grans avenços implementats en el disseny de la microarqitectura així com a el procés de fabricació a 14 nm FinFET, un gran pas endavant enfront dels 32 nm SOI de Bulldozer i Piledriver. Els components de Zen tenen més capacitat per ajustar les seves freqüències de funcionament i el nou sistema de memòria cau és molt més eficient amb l'ús de la energía.Por últim parlem de les instruccions implementades en AMD Zen, la nova microarquitectura suporta tot el conjunt ISA que inclou VX, AVX2, BMI1, BMI2, AES, RDRAND, sMEP, SHA1 / SHA256, ADX, CFLUSHopt, XSAVEC / XSAVES / XRSTORS i SMAP. A més, s'afegeixen instruccions exclusives d'AMD com CLzero i Coalescing.