AMD giới thiệu vi kiến trúc Zen 4 và Zen 5 hoàn toàn mới tại AMD FAD 2022

Mới đây, tại sự kiện Ngày phân tích tài chính của AMD (AMD’s Financial Analyst Day), đã diễn ra với những thông báo nổi bật về tính hình công ty và lộ trình phát triển của các sản phẩm chủ đạo của AMD với những cải tiến vượt bật. Mặc dù, mục đích chính của sự kiện là để AMD tiếp cận với các nhà đầu tư, nhà phân tích và những người khác để chứng minh hiệu quả hoạt động của công ty và lý do tại sao họ nên tiếp tục đầu tư vào công ty, ở FAD cũng là nơi mà AMD trình diễn lộ trình sản phẩm vi xử lý CPU Zen của họ.

Rốt cuộc, làm thế nào bạn có thể đầu tư một cách khôn ngoan vào AMD nếu bạn không biết điều gì sẽ xảy ra tiếp theo? Kết quả là, chuỗi các bài thuyết trình kéo dài nửa ngày chứa đầy những thông tin nhỏ về sản phẩm và kế hoạch của toàn công ty. Mọi thứ ở đây đều ở mức cao – đừng mong đợi AMD sẽ đưa ra sơ đồ sàn bóng bán dẫn Zen 4 – nhưng có thể dễ dàng nhìn ra kế hoạch sản phẩm của AMD trong vài năm tới.

Bắt đầu FAD 2022 với bản cập nhật luôn thú vị nhất của AMD là lộ trình kiến ​​trúc Zen. Nền tảng của sự phục hồi và hồi sinh của AMD trở thành một đối thủ cạnh tranh và có năng lực trong không gian bộ xử lý x86, kiến ​​trúc Zen là nền tảng của mọi thứ từ các CPU nhúng nhỏ nhất của AMD đến các chip doanh nghiệp lớn nhất của họ. Vì vậy, những gì sắp xảy ra trong vài năm tới là một vấn đề rất lớn đối với AMD và toàn ngành công nghiệp nói chung.

Zen 4: Cải thiện hiệu suất và Perf-Per-Watt

Hiện tại, AMD đang trong quá trình phát triển các sản phẩm dựa trên kiến ​​trúc Zen 4 của họ. Điều này bao gồm CPU máy khách Ryzen 7000 (Raphael), cũng như CPU ​​máy chủ EPYC (Genoa) thế hệ thứ 4, cả hai đều dự kiến ​​ra mắt vào cuối năm nay.

Zen 4 mang đến chip lõi CPU mới cũng như khuôn I / O mới, hỗ trợ thêm cho các tính năng như PCI-Express 5.0 và bộ nhớ DDR5. Và về mặt hiệu suất, AMD đang hướng tới những cải tiến đáng kể về hiệu suất trên mỗi watt và tốc độ xung nhịp so với các sản phẩm dựa trên Zen 3 hiện tại của họ.

Trong khi đó, AMD đang theo dõi thông báo Computex đó bằng cách làm rõ một số điều. Đặc biệt, công ty đang giải quyết các câu hỏi xung quanh kỳ vọng của Instruction per Clock (IPC), nói rằng họ mong đợi Zen 4 sẽ cung cấp mức tăng IPC 8-10% so với Zen 3. Thông báo và bản demo đầu tiên của Computex dường như ngụ ý rằng hầu hết hiệu suất của AMD lợi nhuận thu được là do cải tiến tốc độ xung nhịp, vì vậy AMD đang làm việc để đáp ứng điều đó mà không cho thấy quá nhiều sự cố gắng của họ trong nhiều tháng kể từ khi ra mắt sản phẩm.

Cùng với đó, AMD cũng tiết lộ rằng họ đang mong đợi mức tăng hiệu suất đơn luồng tổng thể lớn hơn 15% – với trọng tâm là “lớn hơn”. Hiệu suất ST là sự kết hợp của IPC và tốc độ xung nhịp, vì vậy tại thời điểm này, AMD không thể xác định quá cụ thể vì họ chưa khóa tốc độ xung nhịp cuối cùng. Nhưng như chúng ta đã thấy với các bản demo Computex của họ, đối với khối lượng công việc phân luồng nhẹ, 5.5GHz (hoặc hơn) hiện đang ở trên bàn cho Zen 4.

AMD cũng xác nhận rằng có các phần mở rộng ISA cho AI và AVX-512 sắp có cho Zen 4. Tại thời điểm này, công ty không làm rõ liệu một trong hai (hoặc cả hai) phần mở rộng đó sẽ có trong tất cả các sản phẩm Zen 4 hay chỉ một tập hợp con – ví dụ như AVX-512 là một chút về không gian và năng lượng – nhưng ở mức tối thiểu, thật hợp lý để mong đợi những điều này hiển thị trong các bộ phận máy chủ Zen 4. Việc bổ sung hướng dẫn AI sẽ giúp AMD theo kịp Intel và các đối thủ khác trong thời gian ngắn, vì hiệu suất AI của CPU đã trở thành chiến trường cho các nhà sản xuất chip. Mặc dù điều này làm được gì cho khả năng cạnh tranh của AMD, nhưng phần lớn sẽ phụ thuộc vào những hướng dẫn (và kiểu dữ liệu) nào được thêm vào.

AMD sẽ sản xuất ba sản phẩm Zen 4. Điều này bao gồm lõi Zen 4 vani, cũng như lõi Zen 4c đã được công bố trước đây – một lõi nhỏ gọn dành cho các máy chủ mật độ cao và sẽ tập trung vào bộ xử lý 128 lõi EPYC Bergamo. AMD cũng lần đầu tiên xác nhận rằng sẽ có các bộ phận Zen 4 được trang bị V-Cache. Điều thú vị là AMD đang có kế hoạch sử dụng cả quy trình 5nm và 4nm cho dòng Zen 4. Chúng ta đã biết rằng Ryzen 7000 và EYPY Genoa dự kiến ​​sẽ sử dụng một trong các quy trình 5nm của TSMC và các chiplet Zen 4c được thiết lập để xây dựng trên phiên bản HPC

Tại thời điểm này, AMD dự kiến ​​sẽ thấy hiệu suất trên mỗi watt tăng> 25% so với Zen 4 so với Zen 3 (dựa trên chip 16C dành cho máy tính để bàn chạy CineBench). Trong khi đó, sự cải thiện hiệu suất tổng thể ở mức> 35%, không nghi ngờ gì khi tận dụng cả hiệu suất lớn hơn của kiến ​​trúc trên mỗi luồng và TDP cao hơn đã được tiết lộ trước đây của AMD (đặc biệt hữu ích để giảm hiệu suất nhiều hơn trong khối lượng công việc MT). Và vâng, đây là những đồ thị khủng khiếp.

Kiến trúc Zen 5: Vi kiến ​​trúc hoàn toàn mới cho năm 2024

Trong khi đó, thực hiện lộ trình kiến ​​trúc Zen của AMD vào năm 2024 là kiến ​​trúc Zen 5, cũng đã được công bố ngày hôm nay. Mặc dù AMD vẫn chưa xuất xưởng Zen 4, các chi tiết của họ trên Zen 5 có thể hiểu được ở mức rất cao.  Tin tức quan trọng ở đây là AMD đang gọi kiến ​​trúc Zen 5 là “Vi kiến ​​trúc hoàn toàn mới”. Có nghĩa là, nó không chỉ là một cải tiến gia tăng so với Zen 4.

Trên thực tế, không có nhà cung cấp lớn nào thiết kế kiến ​​trúc CPU hoàn toàn từ đầu – luôn có thứ gì đó đủ tốt để tái sử dụng – nhưng thông điệp từ AMD rất rõ ràng: họ sẽ thực hiện một số hoạt động làm lại đáng kể kiến ​​trúc CPU cốt lõi của họ để để cải thiện hơn nữa hiệu suất của chúng cũng như hiệu quả năng lượng.

Trong khi đó, trên các hướng dẫn AI mới của Zen 4, Zen 5 được tích hợp thêm các tính năng tối ưu hóa AI và học máy. AMD không nói gì nhiều ở đây, nhưng họ có một thư viện công cụ đáng kể để lựa chọn, bao gồm mọi thứ từ các hướng dẫn tập trung vào AI đến việc hỗ trợ thêm cho nhiều loại dữ liệu hơn nữa.

AMD dự kiến ​​ngăn xếp chip Zen 5 sẽ tương tự như Zen 4 – có nghĩa là chúng sẽ có cùng bộ ba thiết kế: lõi vani Zen 5, lõi nhỏ gọn (Zen 5c) và V-Cache đã kích hoạt lõi. Đối với khách hàng của AMD, loại liên tục này rất quan trọng, vì nó mang lại cho khách hàng sự đảm bảo rằng các cấu hình riêng biệt hơn của AMD (Zen 4c & V-Cache) sẽ có người kế nhiệm trong khung thời gian 2024+. Từ góc độ kỹ thuật, điều này không quá ngạc nhiên, nhưng từ quan điểm kinh doanh, khách hàng muốn đảm bảo rằng họ không sử dụng phần cứng cụt.

Cuối cùng, AMD có kế hoạch kết hợp sản xuất thú vị cho Zen 5. Các lõi CPU Zen 5 sẽ được sử dụng kết hợp giữa quy trình 4nm và 3nm, không giống như sự kết hợp 5nm/4nm cho Zen 4, các nút 4nm và 3nm của TSMC rất khác nhau. 4nm là một phiên bản tối ưu hóa của 5nm, trong khi 3nm là một nút hoàn toàn mới. Vì vậy, nếu kế hoạch sản xuất của AMD được tiến hành như hiện tại, Zen 5 sẽ tạo ra một bước nhảy vọt lớn. Điều đó nói rằng, không có gì phải khi nghi ngờ khi AMD đang đảm bảo với bảo hiểm rủi ro đặt cược của họ ở đây và để lại 4nm trong trường hợp 3nm không đi đúng lộ trình như họ mong muốn.

Kết thúc mọi thứ, kiến ​​trúc Zen 5 dự kiến ​​sẽ ra mắt vào năm 2024. AMD không đưa ra thêm thông tin nào về thời điểm có thể trong năm, mặc dù nhìn vào Zen 3 và Zen 4, cả hai đều đã / sẽ được phát hành sau này. Và sớm thôi, bạn sẽ được nhìn thấy và trải nghiệm những vi xử lý có kiến trúc Zen mới nhất, mạnh mẽ nhất này từ AMD.