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Zen (microarquitectura)

Zen es una familia de microarquitecturas de procesadores de computadora de AMD , lanzada por primera vez en febrero de 2017 con la primera generación de sus CPU Ryzen . Se utiliza en Ryzen (escritorio y dispositivos móviles), Ryzen Threadripper (estación de trabajo y escritorio de alta gama) y Epyc (servidor).

Comparación

Historia

Zen de primera generación con y sin GPU
Epyc 7001 MCM
Ryzen Threadripper 1000MCM

Primera generación

La primera generación Zen se lanzó con la serie de CPU Ryzen 1000 (con nombre en código Summit Ridge) en febrero de 2017. [14] El primer sistema de vista previa basado en Zen se demostró en el E3 2016 y se detalló sustancialmente por primera vez en un evento organizado a una cuadra de distancia. Intel Developer Forum 2016. Las primeras CPU basadas en Zen llegaron al mercado a principios de marzo de 2017, y los procesadores de servidor Epyc derivados de Zen (con nombre en código "Naples") se lanzaron en junio de 2017 [15] y las APU basadas en Zen (con nombre en código "Raven Ridge ") llegó en noviembre de 2017. [16] Esta primera versión de Zen utilizó el proceso de fabricación de 14 nm de GlobalFoundries . [17] También se construyeron procesadores modificados basados ​​en Zen para el mercado chino en el marco de la empresa conjunta AMD-China .

Actualización de primera generación

Zen+ se lanzó por primera vez en abril de 2018, [18] impulsando la segunda generación de procesadores Ryzen, conocidos como Ryzen 2000 (con nombre en código "Pinnacle Ridge") para sistemas de escritorio convencionales, y Threadripper 2000 (con nombre en código "Colfax") para configuraciones de escritorio de alta gama. . Zen+ utilizó el proceso de 12 nm de GlobalFoundries, una versión mejorada de su nodo de 14 nm. [19] [20]

Segunda generación

Las CPU de la serie Ryzen 3000 se lanzaron el 7 de julio de 2019, [21] [22] mientras que las CPU del servidor Epyc basadas en Zen 2 (nombre en clave "Rome") se lanzaron el 7 de agosto de 2019. [23] Los productos Zen 2 Matisse fueron las primeras CPU de consumo en utilizar el nodo de proceso de 7 nm, de TSMC . [24] Zen 2 introdujo la arquitectura basada en chiplets, donde las CPU de escritorio, estaciones de trabajo y servidores se producen como módulos multichip (MCM); Estos productos Zen 2 utilizan los mismos chiplets centrales pero están conectados a silicio sin núcleo diferente (diferentes matrices IO) en una topología de concentrador y radio. Este enfoque difiere de los productos Zen 1, donde el mismo troquel (Zeppelin) se utiliza en un paquete monolítico simple para los productos Summit Ridge (serie Ryzen 1000) o se utiliza como bloques de construcción interconectados en un MCM (hasta cuatro troqueles Zeppelin) para la primera generación. Productos Epyc y Threadripper. [25] Para productos Zen 2 anteriores, las funciones IO y uncore se realizan dentro de esta matriz IO separada, [26] que contiene los controladores de memoria, la estructura para permitir la comunicación de núcleo a núcleo y la mayor parte de las funciones uncore. El chip IO utilizado por los procesadores Matisse es un pequeño chip producido en GF de 12 nm, [27] mientras que el chip IO del servidor utilizado para Threadripper y Epyc es mucho más grande. [27] El chip IO del servidor puede servir como un concentrador para conectar hasta ocho chiplets de 8 núcleos, mientras que el chip IO para Matisse puede conectar hasta dos chiplets de 8 núcleos. Estos chiplets están vinculados mediante Infinity Fabric de segunda generación de AMD, [27] lo que permite una interconexión de baja latencia entre los núcleos y la E/S. Los núcleos de procesamiento en los chiplets están organizados en CCX (Core Complexes) de cuatro núcleos, unidos entre sí para formar un único CCD (Core Chiplet Die) de ocho núcleos. [28]

Zen 2 también impulsa una línea de APU móviles y de escritorio comercializadas como Ryzen 4000 , así como consolas Xbox de cuarta generación y PlayStation 5 . La microarquitectura central Zen 2 también se utiliza en la APU Mendocino, un sistema de 6 nm en un chip destinado a dispositivos móviles convencionales y otros productos informáticos de bajo consumo energéticamente eficientes. [29]

Tercera generación

Zen 3 se lanzó el 5 de noviembre de 2020 [30] utilizando un proceso de fabricación de 7 nm más maduro, que alimenta las CPU y APU de la serie Ryzen 5000 [30] (nombre en clave "Vermeer" (CPU) y "Cézanne" (APU)) y Epyc. procesadores (nombre en clave "Milán"). La principal ganancia de rendimiento de Zen 3 sobre Zen 2 es la introducción de un CCX unificado, lo que significa que cada chiplet central ahora se compone de ocho núcleos con acceso a 32 MB de caché L3, en lugar de dos conjuntos de cuatro núcleos con acceso a 16 MB de Caché L3 cada uno. [31]

El 1 de abril de 2022, AMD lanzó la nueva serie Ryzen 6000 para computadora portátil, utilizando una arquitectura Zen 3+ mejorada , trayendo gráficos RDNA 2 integrados en una APU a la PC por primera vez. [32]

Zen 3 con 3D V-Cache se presentó oficialmente como vista previa el 31 de mayo de 2021. [33] Se diferencia de Zen 3 en que incluye caché L3 apilada en 3D además de la caché L3 normal en el CCD, lo que proporciona un total de 96 MB. . El primer producto que lo utiliza, el Ryzen 7 5800X3D , se lanzó el 20 de abril de 2022. El caché añadido aporta un aumento de rendimiento de aproximadamente un 15 % en promedio en las aplicaciones de juegos. [34]

Zen 3 con 3D V-Cache para servidor, con nombre en código Milan-X, se anunció en el discurso de apertura de estreno del centro de datos acelerado de AMD el 8 de noviembre de 2021. Ofrece un aumento del 50 % en aplicaciones de centros de datos seleccionadas con respecto a las CPU Milan de Zen 3, al tiempo que mantiene la compatibilidad de socket con a ellos. [35] Milan-X se lanzó el 21 de marzo de 2022. [36]

Cuarta generación

Las CPU de servidor Epyc con Zen 4 , con nombre en código Genoa, se dieron a conocer oficialmente en el Keynote de estreno del Accelerated Data Center de AMD el 8 de noviembre de 2021, [37] y se lanzaron un año después, en noviembre de 2022. [38] Tienen hasta 96 núcleos Zen 4 y Admite PCIe 5.0 y DDR5.

Además, también se anunció Zen 4 Cloud (una variante de Zen 4), abreviado como Zen 4c . Zen 4c está diseñado para tener una densidad significativamente mayor que el Zen 4 estándar y, al mismo tiempo, ofrecer una mayor eficiencia energética. Esto se logra rediseñando el núcleo y la caché de Zen 4 para maximizar la densidad y el rendimiento informático. Tiene un 50% menos de caché L3 que Zen 4 y no puede alcanzar una velocidad tan alta. Bergamo (serie Epyc 9704) tiene hasta 128 núcleos Zen 4c y es compatible con Génova. Se lanzó en junio de 2023. [39] Otra línea de productos de servidor que utiliza núcleos Zen 4c es Siena (serie Epyc 8004), que tiene hasta 64 núcleos, utiliza un socket más pequeño diferente y está destinado a casos de uso que favorecen el tamaño más pequeño. costo, energía y huella térmica sobre el alto rendimiento. [40]

Tanto Zen 4 como Zen 4 Cloud se fabrican en el nodo de 5 nm de TSMC. [39]

Además de los procesadores de servidor Epyc 9004, 9704 y 8004 (Génova, Bérgamo y Siena respectivamente), Zen 4 también alimenta los procesadores de escritorio convencionales Ryzen 7000 (con nombre en código "Raphael"), [41] procesadores móviles de alta gama (con nombre en código "Dragon Range ") y procesadores móviles delgados y livianos (con nombre en código "Phoenix"). [42] También alimenta la serie Ryzen 8000 G de APU de escritorio. [43]

Quinta generación

Zen 5 se mostró en la hoja de ruta Zen de AMD en mayo de 2022. [44] Se cree que utiliza los procesos de 4 nm y 3 nm de TSMC . [45] Alimentará los procesadores de escritorio convencionales Ryzen 9000 (con nombre en código "Granite Ridge"), procesadores móviles de alta gama (con nombre en código "Strix Point") y procesadores de servidor Epyc 9005 (con nombre en código "Turin").  

Zen 5c es una variante compacta del núcleo Zen 5, dirigida principalmente a clientes de servidores informáticos en la nube a hiperescala. [46]

Referencias

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