Zen (microarquitectura)

Los procesadores basados en Zen utilizan un proceso FinFET de 14 nm, según los informes, son más eficientes energéticamente, y pueden ejecutar significativamente más instrucciones por ciclo.

Se introduce el SMT (multihilo simultáneo), permitiendo que cada núcleo ejecute dos hilos.

pero no todos los procesadores que usan AM4 están basados en la microarquitectura Zen (la séptima generación de APUs y procesadores Anthlon X4 están basados en la microarquitectura Excavator).

[13]​ Los controladores de memoria, PCIe, SATA y USB están integrados en el mismo chip que los núcleos del procesador.

[15]​ Según AMD, el enfoque principal de Zen es aumentar el rendimiento por núcleo.

[39]​ Esto proporciona una mayor eficiencia que los procesos de 32 nm y 28 nm que los anteriores procesadores AMD FX y APUs de AMD, respectivamente.

[53]​ AMD declaró que Samsung se usaría "si fuera necesario", argumentando que esto reduciría el riesgo de AMD al disminuir la dependencia a cualquier empresa fabricante de semiconductores.

[62]​ Para diseños idénticos, estas reducciones en el tamaño del nodo de los chips utilizarían menos corriente (y energía) a la misma frecuencia (o voltaje).

[65]​[66]​ AMD anunció que la microarquitectura Zen final logró una mejora del 52% en IPC por sobre Excavator.

[67]​ La inclusión del SMT también permitió que cada núcleo procese hasta dos subprocesos, lo que aumenta el rendimiento del procesamiento mediante un mejor uso de los recursos disponibles.

Los procesadores Zen también emplean sensores en todo el chip para escalar dinámicamente la frecuencia y el voltaje.

AMD ha demostrado que un procesador Zen de 8 núcleos / 16 hilos supera a un procesador Intel Broadwell-E con el mismo reloj en renderizado Blender[2]​[8]​ y en benchmarks en HandBrake.

Zen también usa clock gating,[28]​ reduciendo la frecuencia de porciones subutilizadas del núcleo para ahorrar energía.

El cifrado se produce en un motor AES de hardware y el procesador de "seguridad" integrado (ARM Cortex-A5) administra las claves en el momento del arranque para cifrar cada página, permitiendo encriptar cualquier memoria DDR4 (incluidas las variedades no volátiles).

[79]​ Incorporando gran parte del puente sur al SoC, el procesador Zen incluye las conexiones SATA, USB, y NVMe PCI Express.

[82]​ AMD, al anunciar su línea Radeon Instinct, argumentaba que los procesadores de servidor Naples basados en Zen serían particularmente adecuados para construir sistemas de aprendizaje profundo (deep learning).

[88]​ AMD retrasó oficialmente Zen hasta el primer trimestre de 2017.

[172]​ AMD reveló oficialmente Naples bajo la marca Epyc en mayo de 2017.

Una ilustración muy simplificada de la microarquitectura Zen: Un núcleo tiene un total de 512 KiB de caché L2.
Fotografía de un chip Ryzen 3 1200
Epyc