AMD Zen, nouveaux détails sur les améliorations de l'architecture

Mardi dernier, AMD a fait une présentation pour donner plus de détails sur sa nouvelle architecture de cœur x86 AMD Zen et a plus précisément expliqué comment une énorme amélioration de l'IPC de 40% a été obtenue par rapport aux cœurs d'excavatrice.

Détails techniques de la microarchitecture AMD Zen

AMD Zen marque la rupture avec la conception modulaire publiée avec Bulldozer pour revenir à une approche plus traditionnelle avec des cœurs complets, les principales améliorations de Zen se concentrant sur trois domaines fondamentaux:

• Performances du moteur lui-même avec une toute nouvelle prédiction de saut, l'introduction d'un cache micro-op et une fenêtre d'instructions beaucoup plus grande que celle de ses prédécesseurs.

• Amélioration du système de cache: prefetch et nouvelle hiérarchie de cache avec 8 Mo de données et instructions de cache L3 dans le but de maintenir des performances élevées du moteur.

• Efficacité: AMD Zen est développé avec une technologie FinFET 14 nm avancée et une multitude de techniques de conception à économie d'énergie qui lui permettent de fournir des performances beaucoup plus élevées par watt consommé que les générations précédentes.

La microarchitecture Zen est organisée en unités appelées CPU-Complex (CCX) qui contiennent un total de quatre cœurs et 8 Mo de cache L3. Une nouvelle approche très similaire à celle adoptée par Intel dans laquelle ses cœurs partagent le cache L3 et aucun autre élément pour être totalement indépendant. Zen reçoit de grandes améliorations dans tous les éléments qui font partie du noyau informatique pour obtenir une grande amélioration des performances.

L'amélioration suivante se trouve dans le système de cache avec une hiérarchie très similaire à celle qui était présente dans les processeurs Phenom avec le cache L3 partagé par chaque ensemble de quatre cœurs comme nous l'avons commenté précédemment. D'un autre côté, chaque cœur possède ses propres caches L1 et L2, ceux-ci étant considérablement améliorés par rapport à ceux utilisés dans Bulldozer. Le cache L1 est à présent réécrit et SRAM le rend plus rapide ainsi que L2.

Une autre des grandes améliorations de Zen est l'introduction de la technologie SMT, très similaire à HyperThreading d'Intel et qui permet à chaque cœur de gérer deux threads de données pour améliorer les performances dans les applications multithread.

Nous poursuivons l' amélioration de l'efficacité énergétique grâce aux grandes avancées mises en œuvre dans la conception de la microarchitecture ainsi que le processus de fabrication à FinFET 14 nm, un grand pas en avant par rapport au SOI 32 nm de Bulldozer et Piledriver. Les composants de Zen ont une plus grande capacité d'ajustement de leurs fréquences de fonctionnement et le nouveau système de cache est beaucoup plus efficace avec l'utilisation de l'énergie. Enfin, nous parlons des instructions implémentées dans AMD Zen, la nouvelle microarchitecture prend en charge l'ensemble ISA complet qui Comprend VX, AVX2, BMI1, BMI2, AES, RDRAND, sMEP, SHA1 / SHA256, ADX, CFLUSHopt, XSAVEC / XSAVES / XRSTORS et SMAP. De plus, des instructions AMD exclusives comme CLzero et Coalescing sont ajoutées.