‏رایزن AMD چطور تو دو سال ۵۰٪ سریع‌تر شد؟

دنیل لمیر تو بلاگش سه پردازندهٔ هم‌رده رو کنار هم گذاشته تا نشون بده دنیای CPU اون‌قدرها هم راکد نیست: رایزن ۷ مدل ۵۸۰۰X3D (معماری Zen 3، سال ۲۰۲۲)، ۷۸۰۰X3D (Zen 4، ۲۰۲۳) و ۹۸۰۰X3D (Zen 5، ۲۰۲۴). هر سه هشت‌هسته‌ان و 3D V-Cache دارن، یعنی یه لایه کش اضافه که روی خود چیپ سوار شده. تو گیک‌بنچ ۶ امتیاز تک‌هسته از ۲۰۱۶ به ۲۹۶۹ و چندهسته از ۱۱٬۸۳۲ به ۱۸٬۷۵۱ رسیده.

به گفتهٔ نویسنده، فرکانس این وسط نقش اصلی رو نداشته. حداکثر بوست فقط از ۴.۵ به ۵.۲ گیگاهرتز رفته، یعنی حدود ۱۵٪. چیزی که واقعاً عوض شده تعداد ترانزیستوره: از حدود ۱۱ میلیارد به ۱۶ میلیارد، نزدیک ۵۰٪ بیشتر. نکتهٔ مهم هم اینه که بیشتر این ترانزیستورهای اضافه رفته تو خود هسته، نه تو کش.

این ترانزیستورها صرف پهن‌تر کردن هسته شدن. dispatch width (یعنی چند دستور تو هر سیکل می‌تونه وارد اجرا بشه) از ۶ به ۸ رسیده، کش L2 هر هسته از ۵۱۲ کیلوبایت به ۱ مگابایت دو برابر شده، کش L1 داده از ۳۲ به ۴۸ کیلوبایت رفته و واحدهای محاسباتی صحیح (ALU) از ۴ به ۶. reorder buffer هم از ۲۵۶ به ۴۴۸ خونه بزرگ شده؛ یعنی پردازنده می‌تونه دستورهای بیشتری رو هم‌زمان در جریان نگه داره و بهتر بینشون چیدمان کنه.

تو بخش SIMD (پردازش هم‌زمان چند داده با یک دستور) هم Zen 5 عملاً یه ماشین دیگه‌ست: Zen 3 و Zen 4 چهار واحد ۲۵۶ بیتی داشتن و Zen 5 چهار واحد ۵۱۲ بیتی داره، با دو لود و یک استور ۵۱۲ بیتی تو هر سیکل. قدم بعدی Zen 6 ـه و AMD از یه Epyc به اسم Venice با ۲۵۶ هسته و یک گیگابایت کش L3 حرف می‌زنه. نویسنده می‌گه هنوز معلوم نیست هسته‌های دسکتاپش چه شکلی می‌شن.

نکات کلیدی:

• امتیاز تک‌هسته گیک‌بنچ ۶: ۲۰۱۶ برای ۵۸۰۰X3D، ۲۴۲۶ برای ۷۸۰۰X3D و ۲۹۶۹ برای ۹۸۰۰X3D
• حداکثر بوست فقط ۱۵٪ رشد کرده (۴.۵ به ۵.۲ گیگاهرتز) ولی تعداد ترانزیستور حدود ۵۰٪
• dispatch width از ۶ به ۸ و ALUهای صحیح از ۴ به ۶ رسیدن
• reorder buffer از ۲۵۶ به ۴۴۸ خونه بزرگ شده
• Zen 5 چهار واحد SIMD ۵۱۲ بیتی داره، دو برابر پهنای Zen 4