АМД прави хибридни ЦПУ, а ево како ће то изгледати

Када је Интел лансирао своје 12. генерације Алдер Лаке чипова крајем 2021. године, урадио је нешто заиста јединствено користећи две потпуно различите врсте језгара у истом пакету. Наравно, Интел није измислио оно што назива „хибридном архитектуром“ пошто је Арм радио у суштини исту ствар под оним што назива великом. МАЛО годинама. Међутим, на десктопу, ово је била велика ствар јер је омогућило Интелу да постигне високе перформансе уз коришћење мање енергије и површине него што би имао нехибридни ЦПУ. АМД је у међувремену наставио да нуди само једну архитектуру по ЦПУ-у.

Али то неће бити тако заувек, као АМД је већ скоро потврдио да је његов први хибридни процесор на помолу. Не само да је ово велика ствар у техничком смислу, већ такође значи да АМД већ једном узима белешке од Интела (а Подсетник да је Интел некада исмевао АМД-ову стратегију чиплета и да сада прави сопствене чипове, који су брендирани као плочице). Не знамо тачно колико далеко ће АМД ићи са својом хибридном архитектуром, али већ имамо кључне детаље о томе шта ће вероватно бити први хибридни ЦПУ компаније.

Како хибридна архитектура може учинити Ризен још бољим

Иако АМД има много различитих ЦПУ производа, фокусирам се само на Ризен за десктоп и лаптоп рачунаре у овом чланак, углавном зато што се хибридна архитектура традиционално користила за потрошачке ствари и не много (ако Још нешто. Ипак, тачке које овде износим ће се у великој мери применити на друге ствари као што је сегмент центра података.

Једна од ствари за које често видим да се људи питају је зашто Интел своје ЦПУ-е пакује слабим Е-језграма уместо да користи пуна П-језгра. На крају крајева, П-језгра су много бржа од Е-језгара, тако да, очигледно, Интел скида углове, зар не? У ствари, не само да су хибридни ЦПУ-и попут Цоре и9-13900К неки од највећи ЦПУ доступни данас, не би били могући без Е-језгра, а све се своди на две ствари: моћ и област.

Прво, иако су П-језгра много бржа од Е-језгара, они такође троше више енергије. За ЦПУ-е као што је 13900К, мања ефикасност значи мање перформансе јер се сусреће са ограничењем количине енергије коју ЦПУ може да потроши, а да се не загреје. Поред ефикасности, Е-језгра су такође много мања од П-језгара, а коришћењем великог броја Е-језгара, Интел може упаковати више перформанси у мању величину. Више Е-језгара може дозволити програмима са више нити да се скалирају на више језгара, а истовремено извлаче предности уштеде простора од коришћења ових мањих језгара.

Нудећи различита језгра оптимизована за перформансе и ефикасност, процесори хибридне архитектуре су у стању да заобиђу основну загонетку дизајна која постоји у традиционални процесори. Да бисте побољшали перформансе са једним навојем, потребно је да појединачна језгра буду боља, али то често доводи до неефикасне потрошње енергије и коришћење подручја. За боље перформансе са више нити, међутим, потребно вам је много језгара, али неефикасност снаге и подручја то отежава постизање. Нудећи најбоље из оба света, хибридна архитектура заобилази ову кључну дилему дизајна.

Како би могао да изгледа хибридни АМД ЦПУ

Хибридна архитектура је вероватно направила Интелови најбољи процесори, а његови хибридни ЦПУ-и су дизајнирани као сваки хибридни ЦПУ пре њега, при чему сва ЦПУ језгра деле исти силицијум (слично колико ЦПУ-а често укључује интегрисану графику поред ЦПУ језгара). Међутим, могућности са АМД-ом су много другачије јер компанија такође користи чипле поред традиционалних, монолитних дизајна. Иако већ знамо много о првом АМД-овом хибридном чипу, постоји много више могућности које треба размотрити.

Срећом, овде не треба да спекулишемо о архитектури јер АМД већ има велика (перформансна) језгра и мала (ефикасна) језгра. Уобичајена Зен језгра као што је Зен 4 била би велика језгра, док би потпуно нова језгра 'ц' варијанте оптимизоване за снагу и ефикасност, као што је Зен 4ц, била мала. Иако је Зен 4ц први пут дебитовао као серверски процесор оптимизован за облак захваљујући својој способности да постави 128 језгара на једном ЦПУ-у, питам се да ли је АМД увек намеравао да га користи за хибридну архитектуру или је ово нови план. За разлику од тога, Интелов први Е-цоре серверски ЦПУ тек треба да се појави.

Нудећи различита језгра оптимизована за перформансе и ефикасност, процесори хибридне архитектуре су у стању да заобиђу основну загонетку дизајна која постоји у традиционалним ЦПУ-има.

Већ знамо неке од кључних детаља АМД-овог Пхоеник 2 АПУ-а, што је први хибридни чип који ће компанија лансирати. Знамо да је АПУ са шест језгара и можемо разумно претпоставити да има два Зен 4 језгра и четири Зен 4ц језгра, а крајњи резултат је да је Пхоеник 2 знатно мањи од Пхоеника. Међутим, такође је значајно смањен у поређењу са редовним Пхоеник АПУ на другим местима; нема могућности Ризен АИ, а његова интегрисана графика је ограничена на четири језгра, што је трећина иГПУ-а у Фениксу. Дакле, Зен 4ц није једина ствар која Пхоеник 2 чини мањим.

Док се Пхоеник 2 производи и чак може бити у лаптоповима које можете купити управо сада, постоји квака. Четворојезгарни Ризен 3 7440У ће наизглед користити оба Пхоеника и Пхоеник 2 чипови, а пошто АМД очигледно жели да овај чип ради доследно, то значи да 7440У можда неће у потпуности искористити предности хибридне архитектуре у Пхоеник 2. 7440У можда чак користи само Зен 4ц језгра, али то још не знамо сигурно. Ризен 5 7540У би такође могао да користи Пхоеник 2 (иако је АМД потврдио да се то још увек не дешава), али ни он неће у потпуности искористити предности хибридног дизајна.

Поред тога, нејасно је колико ће Зен 4ц језгра бити корисна за мобилне уређаје. Иако је АМД рекао да су његови Зен 4ц процесори за дата центар ефикаснији од његових редовних Зен 4 процесора, компанија није открио да ли је Зен 4ц ефикаснији при истој брзини сата или је ефикаснији јер је такт ниже. Ако је Зен 4 једнако ефикасан као Зен 4ц на истој фреквенцији, онда је само његова густина значајна предност. Имајући то у виду, вероватно ћемо у блиској будућности знати колико је Пхоеник 2 добар када коначно буде озбиљно лансиран.

Један проблем са којим АМД наилази на десктоп рачунарима је тај што може да стави само два ЦПУ чипа (који се такође називају Цоре Цомплек Дие или ЦЦД) у маинстреам ЦПУ-у, и то је оставило Ризен заглављено на 16 језгара од 2019. За постизање већег броја језгара потребан је потпуно нови дизајн који би био скуп и представљао велику главобољу; очигледно, повећање броја ЦЦД-ова на ЦПУ-у није могуће јер АМ5 Ризен процесори једноставно немају простора. Међутим, Зен 4ц ЦЦД-ови имају 16 језгара, а не 8 на Зен 4 ЦЦД-овима, и коришћење једног од сваког би омогућило АМД-у да постигне ознаку од 24 језгра без проблема.

АМД би такође могао да дизајнира нови чиплет који садржи и Зен и Зен ц-варијантна језгра, што га чини прилично сличним Интеловим хибридним ЦПУ-има. Међутим, мислим да АМД неће урадите ово, првенствено зато што не воли да дизајнира нове чипове осим ако не би имали широке случајеве употребе, а ови хибридни чипови би се вероватно користили само за Ризен. Плус, из техничких разлога, сваки чиплет би вероватно долазио са осам Зен језгара и осам језгара Зен ц-типа, када би у идеалном случају имали више језгара Зен ц-варијанте од обичних. АМД би могао да уради неке архитектонске модификације да то промени, али опет, АМД мрзи да троши новац неозбиљно.

Без обзира на то, ако АМД одлучи да своја компактна језгра ц-типа пренесе на десктоп, онда нас вероватно очекује много, много већи број језгара него што смо икада раније видели. Чиплети су омогућили први маинстреам 16-језгарни ЦПУ са АМД-овим Ризен 9 3950Кс, а хибридна архитектура у Интеловом Раптор Лаке-у нам је донела први 24-језгарни процесор за маинстреам. Са комбинованим чиплетима и хибридном архитектуром, лако бисмо могли да видимо 40-језгарни ЦПУ ако АМД комбинује 8-језгарни чиплет користећи обична Зен језгра са 32-језгарним чиплетом који користи језгра ц-варијанте.

За АМД је хибридна архитектура природна и можда чак неопходна

Предложена смрт Муровог закона може имати дубоке последице за АМД и како дизајнира ЦПУ. Чиплети су начин да се заобиђу растући трошкови производних процесора, као и све мања побољшања која доноси сваки нови процес. ТСМЦ-ов 3нм процесни чвор, који ће АМД користити за Зен 5, посебно је лош јер пружа, у најбољем случају, мали повећање густине кеша поред релативно лошег добитка у аналогној густини (што је оно што чини језгра мањи). За иновативну компанију као што је АМД, укључивање хибридне архитектуре изгледа као природан пут напред.

Пхоеник 2 ће бити први АМД-ов хибридни чип, али то би могао бити само почетак. АМД овде очигледно почиње мало са чипом који се неће користити искључиво за хибридне процесоре, већ у генерације које долазе, не сумњам да ће АМД покушати да исцеди сваку предност коју може из хибрида архитектура. То је заиста добро функционисало за Интел, тако да ћемо можда видети хибридни дизајн који покреће неке од њих Најбољи АМД-ови процесори убудуће.