AMD Zen 3 アーキテクチャで分かってること、いないこと

現地時間 2020/10/08 に AMD より、Zen 3 アーキテクチャ を採用する Ryzen 5000シリーズの製品ラインナップが発表された。

Ryzen 5000シリーズは 2020/11/05 より発売開始される。

Model Core/Thread Base/Boost Clock TDP
Ryzen 9 5950X 16/32 3.4GHz/4.9GHz 105W
Ryzen 9 5900X 12/24 3.7GHz/4.8GHz 105W
Ryzen 7 5800X 8/16 3.8GHz/4.7GHz 105W
Ryzen 5 5600X 6/12 3.7GHz/4.6GHz 65W

Zen 3 アーキテクチャで分かっていること

Zen 2 アーキテクチャ では Zen/+ アーキテクチャ と比較して IPC は 15% 向上したが、Zen 3 アーキテクチャ ではそこからさらに 19% 向上したとしている。
ブーストクロックにおいても Ryzen 3000シリーズ (Matisse) よりも高いクロックを発揮する。
また、CCX のレイアウトが変更され、それによりレイテンシを大きく削減している。

Zen 2 アーキテクチャ とチップレット構成を採用する Matisse /Rome では、同 CCD にある CCX間のアクセスも、I/Oダイ側に存在する SDF(Scalable Data Fabric) を経由して行なうため、大きなレイテンシが発生する。
アクセス帯域も、CCD と I/Oダイとの接続幅 (Write: 16Byte/Cycle, Read: 32Byte/Cycle) の制約を受けていた。

画像出典: AMD Ryzen™ Processor Software Optimization – GPUOpen_Let’sBuild2020_AMD Ryzen™ Processor Software Optimization.pdf

画像出典: AMD Ryzen™ Processor Software Optimization – GPUOpen_Let’sBuild2020_AMD Ryzen™ Processor Software Optimization.pdf

それが Zen 3アーキテクチャ では CCXあたり 8-Core、L3キャッシュ 32MB となったため、同 CCD 内で言えばレイテンシは解消され、アクセス帯域は大幅に向上したことになる。

Zen 3 アーキテクチャで分かっていないこと

プロセスは Matisse の時と変わらない TSMC 7nm FinFet としているが、RDNA /GFX10 GPU 等にも用いられた TSMC N7 でも、EUV露光技術を用いる TSMC N7+ でもトランジスタ構造は FinFet であり、どちらも TSMC 7nm FinFet とすることは可能なはずである。
他にも TSMC N7 を改良した TSMC N7P プロセスがあるため、Ryzen 5000シリーズの製造プロセスはやはりはっきりしない。
TSMC N7P では EUV露光技術は使われず、TSMC N7 と同じ DUV となる。

AMD は IPC 19% 向上の内訳こそ明かしているが、その詳細、マイクロアーキテクチャの変更点はまだ明かしていない。
コンパイラにもまだ znver3 をサポートするパッチは投稿されておらず、パッチか AMD の発表を待つ他ない。
Ryzen 5000シリーズの発売までの間か、Milan の発表時あたりに公開されるとは思うが。

画像出典: AMD Ryzen™ Processor Software Optimization – GPUOpen_Let’sBuild2020_AMD Ryzen™ Processor Software Optimization.pdf

Zen 2 マイクロアーキテクチャ

画像出典: AMD Ryzen™ Processor Software Optimization – GPUOpen_Let’sBuild2020_AMD Ryzen™ Processor Software Optimization.pdf

ゆるく推測するならば、内訳に Front End があるため、デコード幅や Opキャッシュからキューに送り込む命令数、キューから各スケジューラー (Int/FP) にディスパッチする命令数を増やした可能性が考えられる。
Execute Engine に関しては、実行ユニットやリオーダーバッファを増やしたと考えられるが、それらをどれだけ増やしたかはやはり AMD による発表を待つしかない。

Update:
 2020/10/10 05:13 JST