AMD izdeluje hibridni procesor in tukaj je, kako bo izgledal

Ko je Intel konec leta 2021 predstavil svojo 12. generacijo čipov Alder Lake, je z uporabo dveh popolnoma različnih vrst jeder v istem paketu naredil nekaj resnično edinstvenega. Seveda Intel ni izumil tega, kar imenuje "hibridna arhitektura", saj je Arm v bistvu počel isto stvar pod tem, kar imenuje velik. MALO že leta. Vendar pa je bilo to na namizju velika stvar, saj je Intelu omogočilo, da je dosegel visoko zmogljivost, medtem ko je porabil manj energije in površine, kot bi jo imel nehibridni CPE. AMD je medtem še naprej ponujal samo eno arhitekturo na CPE.

A tako ne bo večno, saj AMD je že skoraj potrdil, da je njegov prvi hibridni procesor na obzorju. Ne samo, da je to velik posel v tehničnem smislu, ampak tudi pomeni, da AMD enkrat upošteva Intel (a opomnik, da se je Intel nekoč norčeval iz AMD-jeve strategije čipletov in zdaj izdeluje lastne čiplete, ki so označeni kot ploščice). Ne vemo natančno, kako daleč bo šel AMD s svojo hibridno arhitekturo, vendar že imamo ključne podrobnosti o tem, kaj bo verjetno prvi hibridni CPE podjetja.

Kako lahko hibridna arhitektura naredi Ryzen še boljši

Čeprav ima AMD veliko različnih izdelkov CPE, se v tem osredotočam le na Ryzen za namizne in prenosne računalnike. članek, predvsem zato, ker se je hibridna arhitektura tradicionalno uporabljala za potrošniške stvari in ne veliko (če še kaj. Vendar bodo točke, ki jih tukaj navajam, v veliki meri veljale za druge stvari, kot je segment podatkovnih centrov.

Ena od stvari, o kateri pogosto vidim, da se ljudje sprašujejo, je, zakaj Intel svoje procesorje opremi s šibkimi E-jedri, namesto da bi uporabil polna P-jedra. Navsezadnje so P-jedra veliko hitrejša od E-jeder, tako da Intel očitno reža, kajne? Pravzaprav hibridni procesorji, kot je Core i9-13900K, niso samo nekateri od najboljši procesorji, ki so danes na voljo, sploh ne bi bili mogoči brez E-jeder, pri čemer gre za dve stvari: moč in površino.

Prvič, čeprav so P-jedra veliko hitrejša od E-jeder, porabijo tudi več energije. Za procesorje, kot je 13900K, manjša učinkovitost pomeni manjšo zmogljivost, saj doseže mejo, koliko energije lahko porabi procesor, ne da bi se preveč segrel. Poleg učinkovitosti so E-jedra tudi precej manjša od P-jeder in z uporabo veliko E-jeder lahko Intel zapakira večjo zmogljivost v manjšo velikost. Več E-jeder lahko omogoči večnitnim programom, da se razširijo na več jeder, hkrati pa izkoristijo prednosti prihranka prostora zaradi uporabe teh manjših jeder.

S ponudbo različnih jeder, optimiziranih za zmogljivost in učinkovitost, se CPE hibridne arhitekture lahko izognejo temeljni oblikovalski zagati, ki obstaja v tradicionalni procesorji. Če želite povečati enonitno zmogljivost, morate posamezna jedra narediti močnejša, vendar to pogosto povzroči neučinkovito porabo energije in uporaba območja. Za boljšo večnitno zmogljivost pa potrebujete veliko jeder, vendar je to težje doseči zaradi neučinkovitosti moči in površine. Hibridna arhitektura se s tem, ko ponuja najboljše iz obeh svetov, izogne ​​tej temeljni dilemi oblikovanja.

Kako bi lahko izgledal hibridni procesor AMD

Hibridna arhitektura je verjetno narejena Intelovi najboljši procesorji, in njegovi hibridni CPE-ji so zasnovani kot vsi hibridni CPE-ji pred njim, z vsemi CPE-jedri, ki si delijo isti silicij (podobno kot mnogi CPE-ji pogosto vključujejo integrirano grafiko poleg CPE-jeder). Vendar pa so možnosti pri AMD precej drugačne, saj podjetje poleg tradicionalnih, monolitnih modelov uporablja tudi čiplete. Čeprav o AMD-jevem prvem hibridnem čipu vemo že veliko, je treba upoštevati še veliko drugih možnosti.

K sreči nam tukaj ni treba špekulirati o arhitekturi, ker ima AMD že velika (zmogljiva) jedra in majhna (učinkovita) jedra. Običajna jedra Zen, kot je Zen 4, bi bila velika jedra, medtem ko bi bila popolnoma nova jedra z različico 'c', optimizirana za moč in območje, kot je Zen 4c, majhna. Čeprav se Zen 4c prvič predstavlja kot strežniški CPE, optimiziran za oblak, zahvaljujoč njegovi zmožnosti postavljanja 128 jeder na enem procesorju, se sprašujem, ali ga je AMD vedno nameraval uporabiti za hibridno arhitekturo ali je to nov načrt. V nasprotju s tem Prvi Intelov strežniški procesor E-core še ni izšel.

S ponudbo različnih jeder, optimiziranih za zmogljivost in učinkovitost, se CPE s hibridno arhitekturo lahko izognejo temeljni konstrukcijski zagati, ki obstaja v tradicionalnih CPE.

Poznamo že nekaj ključnih podrobnosti AMD-jevega Phoenix 2 APU, ki je prvi hibridni čip, ki ga bo podjetje lansiralo. Vemo, da gre za šestjedrni APU in upravičeno lahko domnevamo, da ima dve jedri Zen 4 in štiri jedra Zen 4c, končni rezultat pa je, da je Phoenix 2 bistveno manjši od Phoenixa. Vendar pa je v primerjavi z običajnim APU Phoenix na drugih mestih tudi znatno zmanjšan; nima zmogljivosti Ryzen AI, njegova integrirana grafika pa je omejena na štiri jedra, kar je tretjina iGPE v Phoenixu. Torej Zen 4c ni edina stvar, zaradi katere je Phoenix 2 manjši.

Medtem ko se Phoenix 2 izdeluje in je morda celo v prenosnikih, ki jih lahko kupite prav zdaj, obstaja ulov. Štirijedrni Ryzen 3 7440U bo očitno uporabljal oba Phoenixa in čipov Phoenix 2 in ker AMD očitno želi, da ta čip deluje dosledno, to pomeni, da 7440U morda ne bo v celoti izkoristil prednosti hibridne arhitekture v Phoenixu 2. 7440U morda celo uporablja samo jedra Zen 4c, vendar tega še ne vemo zagotovo. Ryzen 5 7540U bi lahko uporabljal tudi Phoenix 2 (čeprav je AMD potrdil, da se to še ne dogaja), vendar tudi ne bo v celoti izkoristil prednosti hibridne zasnove.

Poleg tega ni jasno, kako koristna bodo jedra Zen 4c za mobilne naprave. Medtem ko je AMD dejal, da so procesorji njegovega podatkovnega centra Zen 4c učinkovitejši od običajnih procesorjev Zen 4, je podjetje ni razkril, ali je Zen 4c bolj učinkovit pri enakem taktu ali če je bolj učinkovit, ker je takt nižje. Če je Zen 4 enako učinkovit kot Zen 4c pri enaki frekvenci, potem je bistvena prednost le njegova gostota. Kot rečeno, bomo verjetno v bližnji prihodnosti vedeli, kako dober je Phoenix 2, ko bo končno resno predstavljen.

Ena težava, s katero se AMD srečuje pri namiznih računalnikih, je, da lahko postavi samo dva čipleta CPE (imenovana tudi Core Complex Die ali CCD) v glavnem procesorju, zaradi česar je Ryzen od leta 2019 ostal pri 16 jedrih. Pridobivanje večjega števila jeder zahteva popolnoma nov dizajn, ki bi bil drag in povzročil velik glavobol; očitno povečanje števila CCD-jev na CPE-ju ni mogoče, saj procesorji AM5 Ryzen preprosto nimajo prostora. Vendar pa imajo Zen 4c CCD 16 jeder namesto 8 na Zen 4 CCD in uporaba enega od vsakega bi AMD-ju omogočila, da brez težav doseže mejo 24 jeder.

AMD bi lahko zasnoval tudi nov čipplet, ki bi vseboval jedra Zen in Zen c-variant, zaradi česar bi bil precej podoben Intelovim hibridnim procesorjem. Vendar mislim, da AMD ne bo to predvsem zato, ker ne mara načrtovati novih čipov, razen če bi imeli široke primere uporabe, ti hibridni čipleti pa bi se verjetno uporabljali le za Ryzen. Poleg tega bi bil zaradi tehničnih razlogov vsak čiplet verjetno opremljen z osmimi jedri Zen in osmimi jedri Zen c-type, medtem ko bi v idealnem primeru imeli več jeder z različico Zen c kot običajnih. AMD bi lahko izvedel nekaj arhitekturnih sprememb, da bi to spremenil, vendar spet AMD sovraži lahkomiselno porabo denarja.

Ne glede na to, če se AMD odloči prenesti svoja kompaktna jedra tipa c na namizje, potem nas verjetno čaka veliko, veliko večje število jeder, kot smo jih kdaj videli. Chiplets je omogočil prvi običajni 16-jedrni procesor z AMD-jevim Ryzen 9 3950X, hibridna arhitektura v Intelovem Raptor Lakeu pa nam je prinesla prvi 24-jedrni procesor za mainstream. S kombinacijo čipletov in hibridne arhitekture bi zlahka videli 40-jedrni procesor, če bi AMD združil 8-jedrni čiplet z običajnimi jedri Zen in 32-jedrni čiplet z jedri c-variant.

Za AMD je hibridna arhitektura naravna in morda celo nujna

Predlagana smrt Moorovega zakona ima lahko globoke posledice za AMD in kako oblikuje procesorje. Čipleti so način, kako se izogniti naraščajočim stroškom proizvodnje procesorjev, pa tudi vse manjšim izboljšavam, ki jih prinaša vsak nov proces. TSMC-jevo 3nm procesno vozlišče, ki ga bo AMD uporabljal za Zen 5, je še posebej slabo, saj zagotavlja v najboljšem primeru majhen povečanje gostote predpomnilnika poleg razmeroma slabega povečanja analogne gostote (zaradi česar jedra manjši). Za inovativno podjetje, kot je AMD, se zdi vključevanje hibridne arhitekture naravna pot naprej.

Phoenix 2 bo AMD-jev prvi hibridni čip, vendar bi lahko bil le začetek. AMD tukaj očitno začenja z majhnim čipom, ki se ne bo uporabljal izključno za hibridne procesorje, ampak v prihajajočih generacij, ne dvomim, da bo AMD skušal iz hibrida iztisniti vse prednosti, ki jih lahko arhitektura. Za Intel se je zelo dobro obneslo, tako da bomo morda videli hibridne modele, ki bodo nekatere poganjali AMD-jevi najboljši procesorji v prihodnosti.