Nuevos detalles sobre AMD Zen y su IPC

AMD se está tomando en serio el lanzamiento de Zen, y una prueba de ello es que tenemos más información sobre su próxima microarquitectura, la cual promete mejorar un 40 por ciento su IPC (una ganancia de rendimiento por núcleo) respecto a su actual microarquitectura Excavator. La compañía promete tres grandes mejoras con ZEN: mejor diseño del núcleo, mejor sistema de caché y un bajo consumo. Para ello AMD desechó el diseño de Bulldozer donde dos núcleos comparten ciertos componentes de procesamiento de datos numéricos para formar “módulos”.

Más allá de los núcleos, la subunidad del siguiente nivel de la arquitectura ZEN se llama CPU-Complex (CCX), en el que cuatro núcleos comparten una memoria caché de 8 MB L3. Esto no es diferente a lo encontrado en las actuales arquitecturas Intel, los núcleos no comparten nada más allá de la caché L3, haciéndolos verdaderamente independientes. Lo que hace mejor a un núcleo ZEN, además de su independencia de otros núcleos, es la ampliación sutil de la escala de claves auxiliares, tales como el envío micro-Op, los programadores de instrucción; retirarse, cargar y almacenar las colas; y un quad-issue FPU más grande.

AMD también ha mejorado el sistema de caché. La jerarquía es similar a la arquitectura pre-Bulldozer de AMD, con una caché L3 que se comparte entre los núcleos mientras que cada núcleo tiene una caché L2 dedicada. La caché L1 está ahora write-back (y no write-through), mientras que la SRAM que conforma las cachés L2 y L3 ahora son más rápidas. Esta caché SRAM L3 ofrece nada menos un ancho de banda 5 veces superior respecto a la encontrada en la actual arquitectura de AMD. La caché L1 y L2 ofrece 2 veces más ancho de banda, por lo que la carga de la caché a la FPU es ahora más rápida. Cada núcleo está dotado de 64 KB de memoria caché L1, 32 KB de memoria caché L1D, 512 KB de memoria caché L2 y un total de 8 MB L3 a repartir entre los cuatro núcleos encontrados en el CCX.

ZEN introduce el Simultaneous Multi-Threading (SMT) a los procesadores de AMD. SMT en Intel es la popular tecnología HyperThreading, por lo que en AMD es similar, donde cada núcleo queda unido a dos hilos, con cada uno de ellos rivalizando por los recursos en el núcleo.

Por último, el tercer punto importante, el bajo consumo, y esto se atribuye no sólo a las ganancias a nivel de silicio, producido a partir del movimiento al proceso de fabricación a 14 nm FinFET. El equipo de diseño se centró en una arquitectura de bajo consumo desde que Zen iniciara cualquier trabajo. AMD también aprovechó a Zen para ampliar las instrucciones ISA CPU con AVX, AVX2, BMI1, BMI2, AES, RDRAND, sMEP, SHA1/SHA256, ADX, CFLUSHopt, XSAVEC/XSAVES/XRSTORS y SMAP. Adicionalmente, la compañía presentó un par de instrucciones exclusivas de AMD que pueden ser aprovechadas para un mejor rendimiento, hablamos de CLzero y PTE Coalescing.

vía: TechPowerUp

Saludos.