تمام نکاتی که از سری AMD Ryzen 3000 اطلاع داریم

با حضور پردازنده‌های نسل اول رایزن مانند پرچمدار Ryzen 7 1800X رقابت به بازار پردازنده بازگشت و اتفاقاتی افتاد که تا چند سال پیش نمی‌شد تصور کرد و اینتل را مجبور کرد به دنبال عرضه محصولات رقابتی‌تر، فعالیت خود را بیشتر کند. اما این تنها شروع مسیر AMD با چیپ‌های رایزن بود.

سال گذشته آنها از چیپ‌های اصلی 14 نانومتری خود به 12 نانومتر و نسل 2000 کوچ کردند که از ریزمعماری Zen+ بهره می‌برد. حالا اما سری Ryzen 3000 در شرف عرضه است و با توجه به لیک‌های اخیر این پردازنده‌های می‌توانند تا 16 هسته پردازشی داشته باشند. AMD در تلاش است تا نسل Zen 2 را با فناوری ساخت 7 نانومتری راهی بازار کند. به علاوه اینترکانکت بهبود یافته Infinity Fabric، مجموعه‌ای از تکنولوژی‌های جدید قرار است به همراه نسل سوم رایزن که با نام Matisse شناخته می‌شود، عرضه شوند. اگر تیم قرمز موفق شود چنین کاری انجام دهد، در حالیکه اینتل همچنان با مشکلاتی برای عرضه پردازنده‌های 10 نانومتری خود دست و پنجه نرم می‌کند، این برای اولین بار در تاریخ خواهد بود که AMD از نظر فناوری ساخت از اینتل جلو خواهد زد.

در مراسم CES بود که این شرکت یک پردازنده جدید را به نمایش گذاشت. با اینکه هنوز هم نمی‌دانیم جزئیات دقیق پردازنده‌های رایزن 3000 چیست اما مشخص است که در تابستان همین امسال شاهد آنها خواهیم بود. AMD اعلام کرده طی فصل بهار مشغول تست نمونه‌های مهندسی چیپ‌های سرور Zen 2 یعنی EPYC است و به نظر می‌رسد همه چیز طبق برنامه پیش می‌رود. همچنین اطلاعا داریم که کنسول نسل بعدی سونی، پلی‌استیشن 5 از چیپ‌های Zen 2 استفاده خواهد کرد.

هفته گذشته طی جلسه با سهام داران شرکت، مدیرعامل خانم لیزا سو اعلام کردند که محصولات 7 نانومتری شرکت از جمله Ryzen 3000، چیپ‌های سرور EPYC به همراه معماری گرافیکی Navi در فصل تابستان 2019 عرضه خواهند شد. به تازگی نیز گیگابایت با عرضه یک به‌روزرسانی بایوس پشتیبانی از PCI Express 4.0 را به برخی از مادربردهای نسل گذشته خود معرفی کرد اما استفاده از این قابلیت منوت به حضور یکی از پردازنده‌های رایزن 3000 است.

عملکرد نسل سوم رایزن

در مراسم CES 2019 تیم قرمز یک نمونه اولیه از پردازنده‌های دسکتاپ نسل سوم را به همراه کارت گرافیک Radeon VII روی یک بازی به نمایش گذاشتند. این چیپ‌های 7 نانومتری اولین پردازنده‌های دسکتاپی هستند که از استاندارد PCI Express 4.0 x16 پشیتبانی می‌کنند و البته چیپست‌های سری 500 نیز از این استاندارد پشتیبانی خواهند کرد.

همچنین این نمونه اولیه در مقابل پردازنده Core i9-9900K قرار گرفت و با اینکه هنوز بسیاری از بهینه سازی‌های روی آن صورت نگرفته بود تا بهترین کارایی را از آن استخراج کند، توانست پرفورمنس بیشتری از خود نشان دهد. پردازنده ۸ هسته ۱۶ رشته رایزن عملکردی تقریبا برابر با Core i9-9900K با هشت هسته و شانزده رشته از خود نشان داد، امتیاز این دو به ترتیب ۲۰۵۷ و ۲۰۴۰ بود.

با این حال نسل سوم رایزن توانست با توان مصرفی پایین‌تری به چنین امتیازی دست پیدا کند، این چیپ ۳۰ درصد مصرف کمتری در مقایسه با چیپ اینتل به همراه داشت. 9900K به یک مادربرد، منبع تغذیه و خنک کننده بالا رده نیاز دارد تا بهترین کارایی را از خود نشان دهد اما پردازنده رایزن با توجه به مصرف پایین‌تر، دمای پایین‌تری خواهد داشت که در نهایت می‌توان از یک سیستم ارزان‌تر برای بهره مندی از آن استفاده کرد و هم‌زمان عملکردی مشابه دریافت کنید.

نسل سوم چیپ‌های رایزن

همانطور که انتظار می‌رفت نسل سوم رایزن‌ها با طراحی چند چیپلت عرضه خواهند شد، بمانند EPYC Rome که توسط این شرکت معرفی شده است. این طراحی ماژولار شامل یک چیپلت هشت هسته‌ای ۷ نانومتری ساخته شده توسط TSMC می‌شود که به یک die ورودی و خروجی ۱۴ نانومتری ساخته Globalfoundries متصل شده است. این چیپ ورودی و خروجی شامل کنترلر حافظه، درگاه‌های Infinity Fabric، اتصال دهنده‌های ورودی و خروجی می‌شود. احتمالا پشتیبانی از نسل چهارم PCI Express نیز در همین چیپ جایگذاری شده باشد اما فعلا چنین موضوعی مشخص نیست.

همانطور که مشخص است فاصله دو چیپلت زیاد است و فضای زیادی برای یک چیپلت هشت هسته‌ای دیگر وجود دارد. خانم لیزا سو حتی به این نکته که فضایی برای چیپلت دوم وجود دارد نیز اشاره کردند هرچند که مشخص نیست منظورشان چند عدد بوده و آیا اینکه آنها در همان زمان عرضه وجود خواهند داشت یا بعدتر منتشر می‌شوند. یکی از لیک‌‌ها اشاره داشته که AMD در حال حاضر یک نمونه ۱۶ هسته‌ای را در اختیار دارد اما خود شرکت چنین اطلاعاتی را تایید نکرده.

یکی از نکاتی که می‌دانیم از طریق آخرین آپدیت‌های بایوس بدست آمده، AMD سیلیکون‌های خود را به دسته B0 رسانده که به معنای نزدیک بودن پروسه طراحی آنهاست.

تیم قرمز قرار است از نسل دوم Infinity Fabric برای اتصال چیپ I/O به چیپ محاسباتی استفاده کند. این طراحی به آنها اجازه می‌دهد قسمت‌هایی از پردازنده مانند کنترلر حافظه و قسمت ورودی و خروجی را به نود دیگری منتقل کنند که البته کارایی، چگالی و قیمت نهایی پروسه ساخت ۷ نانومتری برای چیپ محاسباتی را نیز بهبود خواهد بخشید.

پشتیبانی از PCI Express 4.0

چیپ‌های ۷ نانومتری EPYC Rome و رایزن ۳۰۰۰ قرار است از استاندارد PCI Express 4.0 پشتیابنی کنند. با اینکه AMD تایید کرده پردازنده‌های جدید با مادربردهای قدیمی سازگار هستند اما برای پشتیبانی کامل از PCIe 4.0 باید یک مادربرد جدید تهیه کنید.

البته این شرکت اعلام کرده مادربرد‌های سری ۳۰۰ و ۴۰۰ نیز می‌توانند از استاندارد جدید پشتیبانی کنند و این قابلیت را غیرفعال نخواهد کرد اما همه چیز با تولید کنندگان مادربرد مربوط می‌شود. اگر تولید کنندگان مادربرد قصد چنین کاری را داشته باشند از طریق به‌روزرسانی بایوس می‌توانند قابلیت مذکور را فعال کنند.

اکثر مادربردهای قدیمی روی اسلات اول توانایی پشتیبانی از PCIe 4.0 x16 را دارا هستند اما باقی شکاف‌های توسعه به شکل PCIe 3.0 فعال خواهند بود. چنین چیزی بخاطر طراحی سخت‌افزاریست و مسیرهای جدیدی روی برد لازم است. به همین علت نزدیک‌ترین اسلات به پردازنده امکان پشتیبانی از PCIe 4.0 را داراست اما باقی آنها مانند پورت‌های M.2 می‌توانند تحت PCIe 3.0 اجرا شوند.

چیپست‌های سری ۵۰۰

چیپست جدید AMD با نام X570 عرضه خواهد شد و همین حالا نیز شاهد معرفی مادبرد‌های مختلف آن هستیم و حدس و گمان‌ها نسبت به این چیپست بیشتر و بیشتر می‌شود.

پردازنده‌های نسل سوم رایزن از PCIe 4.0 پشتیبانی می‌کنند و منطقی است که تصور کنیم چیپست‌های سری ۵۰۰ نیز از چنین استانداردی پشتیبانی کند. منابعی ادعا می‌کنند چیپست‌های ۱۴ نانومتری سری ۵۰۰ مصرف بیشتری از چیپست‌های حال حاضر ۲۸ نانومتری دارند، ۱۵ وات در برابر ۸ وات، اما چنین چیزی بخاطر حضور PCIe 4.0 است. مشخص نیست این خطوط به چه بخش‌هایی اختصاص خواهند یافت اما برای برخی دستگاه‌های ورودی و خروجی ثانویه بسیار مناسب هستند.

تولید کنندگان مادربرد اعلام کرده‌اند که AMD دیگر از طراحی ASMedia در چیپست‌هایش استفاده نخواهد کرد اما خود AMD اعلام کرده به استفاده از ASMedia ادامه خواهد داد. احتمالا تیم قرمز خودش طراحی چیپست را انجام می‌دهد و بخش‌هایی کلیدی مانند USB 3.1 را از ASMedia لایسنس خواهد کرد.

بعدا در گزارشی خود ASMedia اعلام کرد که به تولید چیپست برای AMD ادامه می‌دهد اما تفاوت زیادی بین تولید و طراحی یک قطعه وجود دارد.

سوکت AM4

تیم قرمز قول داده تا سال ۲۰۲۰ از سوکت فعلی AM4 پشتیبانی خواهد کرد. این یعنی شما می‌توانید هر پردازنده‌ای را روی پلتفرم AM4 این شرکت نصب نمایید که وضعیت بسیار خوبی برای به‌روزرسانی در اختیار شما قرار می‌دهد. چنین چیزی بهتر از کار اینتل است که باید تقریبا با هر نسل یک مادربرد جدید تهیه کنید و کاربران حرفه‌ای ترجیح می‌دهند کمتر به سراغ تعویض کامل پلتفرم خود بروند اما همزمان باعث حضور محدودیت‌های در پردازنده‌های رایزن ۳۰۰۰ نیز خواهد بود.

شرکت AMD و شرکای آن در تولید مادربرد مشغول جامه عمل پوشاندن به قول این شرکت هستند. با به‌روزرسانی که برای بایوس بسیاری از مادربردهای حال حاضر منتشر شده می‌توان قول آنها را نسبت به پشتیبانی درست ارزیابی کرد. با این حال متأسفانه تا به حال هیچکدام از مادربردهای سری A چنین به‌روزرسانی را دریافت نکرده‌‌اند و مشخص نیست این بردهای سطح پایین چه وضعیتی خواهند داشت. البته سازگاری با APUهای نسل سوم که برپایه Zen+ هستند برای این مادبردها تایید شده است.

سوکت AM4 در حال حاضر از حافظه‌های دو کاناله استفاده می‌کند و این یعنی چیپ‌‌های رایزن ۳۰۰۰ نیز از همین ترکیب بهره خواهند برد و تغییری در این زمینه مشاهده نخواهیم کرد.

اطلاعات لیک شده توسط AdoredTV

اطلاعاتی که توسط AdoredTV لو رفته بودند شامل یک لیست از پردازنده‌های نسل بعدی AMD هستند. اشاره شده بود که چیپ‌های رایزن جدید در فصل اول ۲۰۱۹ عرضه خواهند شد که البته چنین اتفاقی رخ نداد.

به‌علاوه در این لیک به معرفی پردازنده‌ها و قیمت آنها در CES نیز اشاره شده که باز هم خبری از این اتفاق نبود، چنین چیزهایی معمولا در اواخر پروسه توسعه اتفاق می‌افتد تا شرکت‌ها بتوانند بهترین نسبت کارایی به قیمت را ارائه دهند.

*اطلاعات جدول بالا تایید نشده هستند

برخی از موضوعات لو رفته نیز پرسش برانگیز هستند. مدل قیمت گذاری با توجه به دو برابر شدن تعداد هسته‌ها مشابه قیمت‌های نسل حاضر پردازنده‌های AMD هستند که با توجه به قیمت بالاتر پروسه ساخت 7nm کمی غیر منطقی به نظر می‌رسد. AMD با نسل اول چیپ‌های رایزن قیمت‌های انقلابی را انتخاب کرد که حسابی سروصدا به پا کرد.

حالا این شرکت قصد به‌روزرسانی محصولات خود را دارد که چنین قیمت‌هایی باعث می‌شود لاین‌آپ حال حاضر آنها به شدت تحت تاثیر قرار گیرد. تحویل سری 3000 به بازار با این قیمت‌ها باعث صدمه به پردازنده‌های حال حاضر خواهد شد و زنجیره تامین شرکت دچار مشکل خواهد شد. خود AMD نیز در سالگرد 50 سالگی شرکت اعلام کرده بود، محصولات 7 نانومتری تا 50 درصد افزایش قیمت را روی دست کمپانی خواهند گذاشت که این قیمت‌های پایین را بیشتر از قبل سوال برانگیز جلوه می‌دهد.

هرچند که بسیاری از قسمت‌های دیگر مانند توان مصرفی و فرکانس‌ها نیز مشکوک هستند اما از طرفی برخی از خرده فروشی‌ها از چنین مشخصات و نامگذاری‌های مشابهی خبر داده‌اند. در هر صورت تنها زمان مشخص می‌کند که شاهد چه چیزی از نسل سوم رایزن‌ها خواهیم بود.

بازگشت CCX

تاییده شده که چیپ‌های جدید بازهم از طراحی Core Complex یا CCX استفاده می‌کنند که قسمتی کلیدی برای طراحی پردازنده‌های این شرکت است. طراحی فعلی CCX شامل چهار هسته متصل به یک حافظه کش مرکزیست که خود به چهار قسمت تقسیم شده. هر هسته به شکل مجزا از کش سطح دو مخصوص خود استفاده می‌کند. بسیاری از رایزن‌های فعلی با دو CCX متصل بهم از طریق Infinity Fabric عرضه شده‌اند، یک اینترکانکت سریع که به عنوان یک بزرگ راه پرسرعت بین واحدها عمل می‌کند. چنین چیزی در نهایت به ارتباط موثر و سریع می‌انجامد، به علاوه تمام CCXها از کنترلر حافظه مشترک استفاده می‌کنند.

می‌دانیم که این شرکت از همین طراحی در نسل سوم نیز استفاده می‌کند اما تعداد هسته‌های بیشتر و حضور یک چیپ ثانویه ورودی و خروجی جز تغییرات بنیادین CCXهای نسل بعدی هستند.

پروسه ساخت 7 نانومتری TSMC

AMD چندان درباره فناوری ساخت 7 نانومتری مورد استفاده در چیپ‌های رایزن 3000 صحبت نکرده اما آنها طی معرفی چیپ‌های سرور EPYC اعلام کردند که این فناوری چگالی دو برابری را فراهم می‌کند و توان مصرفی در سطح عملکردی یکسان نصف خواهد شد. همچنین اشاره شده کارایی 1.25 برابری در همان توان مصرفی انتظار می‌رود. چنین مزایایی برای مصرف کننده نهایی به چیپ‌های ارزان‌تر و سریع‌تر ختم می‌شود اما مشکلات ساخت و محدودیت متصل کردن سطح‌های مختلف چیپ در پی کوچک‌تر شدن آنها بسیار بیشتر خواهد شد، نکته‌ای که اینتل نیز برای فناوری 10 نانومتری خود با آن درگیر است.

Mark Papermaster از AMD اعلام داشته می‌توان انتظار افزایش عملکرد 25 درصدی را از پروسه ساخت جدید انتظار داشت اما همزمان حرکت به سمت آن را چالش برانگیز خطاب کرده است. همچنین ورود به مرحله ساخت بعدی EUV که با نود 7nm+ همراه است، افزایش عملکرد کمی را در پی خواهد داشت. Forrest Norrod از دیگر اعضای تیم قرمز نیز چنین چیزی را تاییده و شاید بهتر است انتظار فرکانس‌های معقولانه‌تری را داشته باشیم.

نکته مهم اینجاست که نامگذاری نودها بیشتر بخاطر بازاریابی است تا یک معیار اندازه گیری دقیق. فناوری 7 نانومتری TSMC چگالی بیشتری از 10 نانومتر اینتل ندارد. در واقع پروسه 10nm اینتل متراکم‌تر است، 100 مگا-ترانزیستور بر میلیمتر مربع در حالیکه فناوری TSMC شامل 66 مگا-ترانزیستور بر میلیمتر مربع است.

اما در حال حاضر مسئله اصلی اینجاست که کدام کمپانی موفق می‌شود سریع‌تر فناوری ساخت خود را به بازار عرضه کند. اینتل قصد دارد پردازنده‌های 10 نانومتری را در اواخر 2019 به تولید انبوه برساند و این فرصت مناسبی اعطا می‌کند اگر آنها موفق شود همین تابستان بدون کمبود موجودی نسل جدید خود را منتشر کنند.

رقابت برای فناوری‌های کوچک‌تر باعث شد شریک اول AMD در تولید یعنی Global Foundries نتواند به موقع نود 7nm را عرضه کند. با این حال AMD به تحویل نود جدید برای معماری Zen 2 پایبند بود اما اینبار به سراغ TSMC رفت. این شرکت تایوانی بزرگ‌ترین تولید کنند ثالث صنایع نیمه هادیست، بنابراین AMD برای تامین ویفرهای خود باید با کمپانی‌هایی از جمله اپل، کوالکام و انویدیا رقابت کند که از چیپ‌های ساخت همین کارخانه استفاده می‌کنند. با این حال بخاطر قیمت بالای فناوری 7 نانومتر بسیاری از کمپانی‌ها فعلا تصمیم به استفاده از آن نگرفته‌اند و این فضای لازم را برای تیم قرمز و نسل 3000 آماده می‌کند.

فعلا صبر می‌کنیم

حرکت AMD به سمت تولید انبوه چیپ‌های 7 نانومتری قبل از آنکه اینتل بتواند فناوری 10 نانومتری خود را عرضه کند، اتفاقی بسیار ناخوشایند برای تیم آبی خواهد بود، بخصوص اگر AMD موفق شود چیپ‌های خود را در تابستان عرضه کند.

اما همه‌چیز تنها به فناوری ساخت بهتر ختم نمی‌شود. AMD با ریزمعماری Zen 2 مورد استفاده از چیپ‌های رایزن 3000 قصد دارد بهبود مناسبی در IPC بوجود آورد. چنین چیزی ممکن است آنها را به اینتل در یکی از بخش‌هایی که آنها برتری قابل توجهی دارند، یعنی عملکرد تک هسته‌ای، بسیار نزدیک کند. با اینکه دموهای منتشر شده از Zen 2 جذاب به نظر می‌رسند اما عملکرد آنها باید در بسیاری از بخش‌های دیگر نیز آزمایش شود.

AMD در حال حاضر در بسیاری از بخش‌ها رقابت شانه به شانه‌ای داشته اما اگر بتواند عملکرد تک هسته‌ای را بهبود دهد (که بخصوص در گیمینگ کاربرد زیادی دارد) می‌توانیم شاهد رقابت بسیاری هیجان انگیزی باشیم. چنین موفقیتی (به همراه افزایش فروش EPYCها) توان مالی AMD را بسیار افزایش خواهد داد که برای رقابت با رقیب بزرگی مثل اینتل در بخش پردازنده (و همینطور انویدیا در بخش کارت گرافیک) بسیار به آن نیازمند است و می‌تواند از سال 2020 به بعد عملکرد بسیار بهتری از خود نشان دهد.