AMDはハイブリッドCPUを開発中、それは次のようになります

Intel が 2021 年後半に第 12 世代 Alder Lake チップを発売したとき、同じパッケージ内で 2 つのまったく異なる種類のコアを使用することで、非常にユニークなことを実現しました。 もちろん、Intel が「ハイブリッド アーキテクチャ」と呼ぶものを発明したわけではありません。Arm が、いわゆる「ビッグ アーキテクチャ」の下で本質的に同じことを行っていたからです。 何年もの間、ほとんどありませんでした。 ただし、デスクトップでは、これによりインテルは非ハイブリッド CPU よりも少ない電力と面積を使用しながら高いパフォーマンスを達成できるため、これは大きな問題でした。 一方、AMD は、CPU ごとに 1 つのアーキテクチャのみを提供し続けています。

しかし、それは永遠に続くわけではないので、 AMDはすでに、同社初のハイブリッドプロセッサの登場が近づいていることをほぼ認めている. これは技術的な意味で大きな問題であるだけでなく、AMD が一度 Intel からメモを取ることを意味します ( Intel はかつて AMD のチップレット戦略を嘲笑し、現在は独自のチップレットを製造しており、 タイル）。 AMDがハイブリッドアーキテクチャをどこまで進めるのか正確にはわかりませんが、同社初のハイブリッドCPUとなる可能性が高いものについては、すでに重要な詳細がわかっています。

ハイブリッド アーキテクチャが Ryzen をさらに優れたものにする方法

AMD にはさまざまな CPU 製品が多数ありますが、ここではデスクトップおよびラップトップ用の Ryzen だけに焦点を当てます。 この記事の主な理由は、ハイブリッド アーキテクチャは伝統的に消費者向けのものに使用されており、あまり使用されていないためです（もし 他に何か。 ただし、ここで私が述べた点は、データセンターセグメントなどの他の事柄にも主に当てはまります。

人々がよく疑問に思うのは、なぜインテルが自社の CPU に完全な P コアではなく、弱い E コアを搭載しているのかということです。 結局のところ、P コアは E コアよりもはるかに高速なので、明らかに Intel は手を抜いていますよね。 実際、Core i9-13900K のようなハイブリッド CPU だけでなく、

現在入手可能な最高の CPU、それらは E コアなしでは不可能ですらあり、それは次の 2 つのことに帰着します。 力と面積.

まず、P コアは E コアよりもはるかに高速ですが、消費電力も多くなります。 13900K のような CPU の場合、CPU が熱くなりすぎずに消費できる電力量の制限が限界に達するため、効率が低下するとパフォーマンスも低下します。 効率に加えて、E コアは P コアよりもはるかに小さいため、インテルは多くの E コアを使用することで、より小さなサイズに多くのパフォーマンスを詰め込むことができます。 E コアを増やすと、マルチスレッド プログラムを複数のコアにまたがって拡張できるようになり、同時に、これらの小さなコアの使用によるスペース節約のメリットも得られます。

パフォーマンスと効率を最適化したさまざまなコアを提供することにより、ハイブリッド アーキテクチャ CPU は、システムに存在する基本的な設計の難問を回避できます。 従来のCPU。 シングルスレッドのパフォーマンスを向上させるには、コアを個別に強化する必要がありますが、これにより電力消費が非効率になり、 エリアの使用法。 ただし、マルチスレッドのパフォーマンスを向上させるには、多数のコアが必要ですが、電力効率と面積効率が低いため、それを達成するのが難しくなります。 ハイブリッド アーキテクチャは、両方の長所を提供することで、この中心となる設計のジレンマを回避します。

ハイブリッド AMD CPU はどのようなものになるのか

ハイブリッド アーキテクチャはおそらく、 インテルの最高のCPU、そのハイブリッド CPU は、それまでのすべてのハイブリッド CPU と同様に設計されており、すべての CPU コアが同じシリコンを共有しています (多くの CPU が CPU コアと一緒に統合グラフィックスを組み込んでいるのと同じです)。 ただし、AMD は従来のモノリシック設計に加えてチップレットも使用しているため、可能性は大きく異なります。 AMD の最初のハイブリッド チップについてはすでに多くのことがわかっていますが、検討すべき可能性はさらにたくさんあります。

ありがたいことに、AMD にはすでに大きな (パフォーマンス) コアと小さな (効率) コアがあるため、ここでアーキテクチャについて推測する必要はありません。 Zen 4 などの通常の Zen コアが大きなコアとなり、Zen 4c などの新しい電力と面積効率が最適化された「c」バリアント コアが小さなコアになります。 Zen 4c は、その機能のおかげでクラウドに最適化されたサーバー CPU として初めてデビューしましたが、 1 つの CPU に 128 コア, AMDが常にハイブリッドアーキテクチャに使用するつもりだったのか、それともこれが新しい計画なのかは疑問です。 対照的に、 Intel初のEコアサーバーCPUはまだ発売されていない.

ハイブリッド アーキテクチャ CPU は、パフォーマンスと効率を最適化したさまざまなコアを提供することで、従来の CPU に存在する基本的な設計の難問を回避できます。

AMDのPhoenix 2 APUの重要な詳細の一部はすでにわかっています、これは同社が発売する最初のハイブリッドチップです。 これが 6 コア APU であることはわかっており、2 つの Zen 4 コアと 4 つの Zen 4c コアを備えていると合理的に想定できます。その結果、Phoenix 2 は Phoenix よりも大幅に小さくなります。 ただし、他の場所にある通常のフェニックス APU と比較しても大幅に削減されています。 Ryzen AI 機能はなく、統合グラフィックスは 4 コアに制限されており、これはフェニックスの iGPU の 3 分の 1 です。 つまり、Phoenix 2 を小さくしているのは Zen 4c だけではありません。

Phoenix 2 は現在製造中であり、現在購入できるラップトップに搭載されている可能性もありますが、落とし穴があります。 クアッドコア Ryzen 3 7440U は、両方の Phoenix を使用するようです そして Phoenix 2 チップであり、AMD は明らかにこのチップが一貫して動作することを望んでいるため、7440U は Phoenix 2 のハイブリッド アーキテクチャを最大限に活用できない可能性があることを意味します。 7440U は Zen 4c コアのみを使用する可能性もありますが、これについてはまだ正確にはわかりません。 Ryzen 5 7540UはPhoenix 2を使用することもできます（ただし、AMDはこれがまだ行われていないことを確認しました）が、それもハイブリッド設計を最大限に活用することはできません。

さらに、Zen 4c コアがモバイルにとってどれほど有益であるかは不明です。 AMDは、Zen 4cデータセンターCPUは通常のZen 4プロセッサよりも効率的であると述べているが、同社は 同じクロック速度で Zen 4c の方が効率が高いのか、それともクロック駆動されているためより効率が高いのかは明らかにされていない より低い。 Zen 4 が同じ周波数で Zen 4c と同じくらい効率的である場合、その密度だけが大きな利点となります。 そうは言っても、近い将来、Phoenix 2 が本格的に発売されれば、その良さが分かることになるでしょう。

AMD がデスクトップで直面している問題の 1 つは、CPU チップレット (CPU チップレットとも呼ばれる) が 2 つしか搭載できないことです。 コアコンプレックスダイ または CCD) をメインストリーム CPU に搭載しており、そのため Ryzen は 2019 年以来 16 コアのままになっています。 より多くのコア数を取得するには、まったく新しい設計が必要ですが、これは高価であり、大きな悩みの種になります。 AM5 Ryzen CPU にはスペースがないため、CPU 上の CCD の数を増やすことは明らかに不可能です。 ただし、Zen 4c CCD には Zen 4 CCD の 8 コアではなく 16 コアがあり、それぞれを 1 つずつ使用すれば、AMD は問題なく 24 コアのマークに達することができます。

AMDは、ZenとZen cバリアントコアの両方を含む新しいチップレットを設計し、IntelのハイブリッドCPUにかなり似たものにする可能性もある。 ただし、AMDはそうしないと思います これを行う理由は、主に、広範な使用例がない限り新しいチップを設計することを好まないためであり、これらのハイブリッド チップレットはおそらく次の目的でのみ使用されるでしょう。 ライゼン。 さらに、技術的な理由から、各チップレットにはおそらく 8 つの Zen コアと 8 つの Zen c タイプ コアが付属しますが、理想的には通常のコアよりも多くの Zen c バリアント コアが搭載されることになります。 AMD はこれを変えるためにアーキテクチャを変更することもできますが、繰り返しになりますが、AMD は軽率にお金を使うことを嫌います。

いずれにせよ、AMD がコンパクトな C タイプ コアをデスクトップに導入することを選択した場合、おそらくこれまでよりもはるかに多くのコア数が必要になるでしょう。 チップレットにより、AMD の Ryzen 9 3950X で初のメインストリーム 16 コア CPU が可能になり、Intel の Raptor Lake のハイブリッド アーキテクチャにより、メインストリーム向け初の 24 コア プロセッサが実現しました。 チップレットとハイブリッド アーキテクチャを組み合わせると、AMD が通常の Zen コアを使用する 8 コア チップレットと c-variant コアを使用する 32 コア チップレットを組み合わせれば、40 コア CPU が容易に実現できます。

AMD にとって、ハイブリッド アーキテクチャは自然であり、おそらく必要ですらある

提案されているムーアの法則の廃止は重大な結果をもたらす可能性がある AMD とその CPU の設計方法について説明します。 チップレットは、プロセッサの製造コストの増加と、新しいプロセスがもたらす改善の低下を回避する方法です。 AMDがZen 5に使用する予定のTSMCの3nmプロセスノードは、せいぜい小さなノードしか提供しないため、特に性能が低い。 アナログ密度の増加が比較的少ないことに加えて、キャッシュ密度が増加します (これがコアの 小さい）。 AMD のような革新的な企業にとって、ハイブリッド アーキテクチャを導入することは自然な方法のように思えます。

Phoenix 2はAMD初のハイブリッドチップとなるが、それは単なる始まりに過ぎない可能性がある。 AMDがここでハイブリッドプロセッサ専用ではないチップを使って小規模にスタートしているのは明らかだが、 次の世代では、AMD がハイブリッドから可能な限りの利点を絞り出そうとすることに疑いはありません。 建築。 インテルにとっては非常にうまくいったので、おそらくハイブリッド設計が一部の製品に搭載されることになるでしょう。 AMDの最高のCPU 将来。