AMD تایید کرد؛ Zen 3 یک معماری کاملا جدید با بهبود فوق‌العاده

معاون ارشد کمپانی AMD جناب Forrest Norrod جزئیات مهمی را درباره معماری آینده Zen 3 این شرکت با کاربران در میان گذاشته است. با توجه به گفته‌های Norrod ما می‌توانیم شاهد افزایش عملکرد فوق العاده‌ای از محصولات بر پایه Zen 3 باشیم که به لطف فاکتورهایی مانند معماری جدید و فناوری ساخت بهبود یافته حاصل شده‌اند.

معماری AMD Zen 3 براساس لیتوگرافی 7 نانومتر پلاس بوده و جایگزین معماری Zen 2 حال حاضر است. AMD قبلا تایید کرده بود که طراحی این چیپ همین امسال کامل شده که یعنی عرضه در سال 2020 به احتمال زیاد به وقوع می‌پیوندد. در این میان اما نکاتیهستند که ما درباره معماری بعدی تیم سرخ می‌دانیم و از نکاتی اطلاع نداریم. اجازه دهید با چیزهایی که می‌دانیم شروع کنیم.

مدیر ارشد فناوری AMD یعنی Mark Papermaster در اواخر سال 2018 مشخص کرده بود که فناوری 7 نانومتر پلاس به تنهایی باعث افزایش بهره وری انرژی با مقدار کمی افزایش عملکرد خواهد شد. لاین آپ سرور AMD EPYC Milan یکی از محصولاتیست که تایید شده از معماری Zen 3 بهره خواهد برد و خود AMD نیز در اسلاید‌هایی نشان داده که این مدل‌ها کارایی بر مصرف بالاتری از لاین آپ 10 نانومتری Intel Xeon یا Ice Lake SP ارائه می‌دهد.

TSMC ممکن است از یک دستگاه پایه برای سنجش استفاده کند اما ادعاهای ما براساس یک محصول واقعیست. قانون Moore در حال کمرنگ شدن است، نودهای تولید کنندگان گران‌تر شده‌اند و ما دیگر نمی‌توانیم به حدی که انتظار داریم فرکانس را افزایش دهیم. با نگاه به فناوری ساخت 7 نانومتر پلاس EUV ما می‌توانیم انتظار افزایش بهره وری به همراه مقداری عملکرد بهتر را داشته باشیم.

با توجه به خود TSMC فناوری 7 نانومتر پلاس تا 20 درصد تراکم ترانزیستور بیشتری را فراهم می‌کند در حالی که بهره وری انرژی به میزان 10 درصد بهبود می‌یابد. AMD می‌تواند از مزایای کامل این لیتوگرافی بهره مند شود تا ما شاهد 20 درصد ترانزیستور بیشتر در Zen 3 باشیم در حالی که 10 درصد مصرف بهتری به همراه خواهد داشت. در نگاه کلی چیپ‌های آینده EPYC Milan قابلیت‌های اصلی زیر را خواهند داشت:

• هسته‌های 7 نانومتر پلاس Zen 3
• سازگاری با سوکت SP3
• مدل‌هایی توان حرارتی 120 وات تا 225 وات
• پشتیبانی از PCI Express 4.0
• پشتیبانی از حافظه‌های DDR4
• عرضه در سال 2020

حالا اجازه دهید به سراغ نکاتی که تا امروز نمی‌دانستیم برویم. در طی یک مصاحبه جناب Forrest اشاره کرده‌اند که بر خلاف Zen 2 که در واقع یک تکامل برای معماری هسته Zen بود، Zen 3 یک معماری هسته کاملا جدید و تازه است. این یعنی احتمالا ما شاهد تغییرات اساسی در طراحی Zen 3 بر خلاف Zen 2 خواهیم بود که بسیار شبیه به معماری‌های قبلی بود، با این حال توانست دستورالعمل بر کلاک (IPC) را به میزان قابل توجه 15 درصد افزایش دهد، امری که حتی AMD نیز می‌گوید فراتر از انتظارات بوده.

با توجه به AMD معماری Zen 2 با این که یک طراحی تکاملی بوده توانسته 15 درصد IPC بالاتری را فراهم کند. بنابراین اگر Zen 3 یک معماری کاملا جدید باشد ما می‌توانیم انتظار افزایش IPC بالاتری را از Zen 2 داشته باشیم. حقیقت دیگر در این میان مربوط به فناوری ساخت 7 نانومتر پلاس و نقش کوچک‌تر آن در افزایش کاراییست زیرا جهش از 7 نانومتر به 7 نانومتر پلاس به اندازه پرش از 14 نانومتر به 7 نانومتر فوق العاده نیست. این تغییر باعث مقداری سرعت کلاک بالاتر و همچنین عملکرد بر مصرف بالاتر می‌شود، بخصوص در مقایسه با لاین آپ 10 نانومتر اینتل که قرار است سال آینده به شکل کامل عرضه شود.

AMD همچنین تایید کرده که روند Tick-Tock اینتل را دنبال خواهد کرد، روندی که ظاهرا خود اینتل موفق نشده آن را ادامه دهد. AMD می‌گوید مانند اینتل یک Tick نمایانگر یک فناوری فناوری ساخت تازه است در حالی که طراحی معماری یکسانی را ارائه می‌دهد و یک Tock نیز یک معماری جدید خواهد بود در حالی که از فناوری یکسان یا بهبود یافته بهره می‌برد. معماری Zen 3 در واقع اولین قدم Tock تیم سرخ بعد از معرفی معماری اصلی Zen است در حالی که معماری Zen 2 یک Tick محسوب می‌‎شود. Zen+ نیز می‌تواند یک Tock باشد اما وجود یک + آن را بیشتر شبیه یک راه حل میان مدت بود که با فناوری جدید 12 نانومتر همراه شد.

در مبحث تعداد هسته‌ها، AMD قصد دارد باز هم مرزها را با معماری‌های آینده Zen مانند Zen 3 جابجا کند. درست به مانند Zen 2 که تعداد هسته‌ها را نسبت به Zen دو برابر کرد تا موفق شود 64 هسته 128 رشته پردازشی را ارائه دهد، Zen 3 نیز می‌تواند هسته‌های بیشتری را با توجه به فناوری بهبود یافته ارائه دهد. طراحی چیپلت تیم سرخ برای Zen 2 یکی از پیشرفته‌ترین نمونه‌ها در صنعت است که می‌تواند هسته‌های متعدد را در یک عملکرد بسیار خوب و بهینه ارائه دهد.

زمانی که درباره یک پاسخ نسبت به متُدهای ساخت 2.5 بعدی و 3 بعدی که گرافیک‌های جدید Ponte Vecchio Xe اینتل از آنها استفاده خواهد کرد، پرسیده شد، Forrest از تیم سرخ پاسخ داد که کمپانی آنها نیز مشغول کار روی چنین متُدهاییست تا در چیپ‌های آینده استفاده شوند، هر چند که تاریخ دقیقی را ذکر نکرد.

بخش‌هایی هستند که به استفاده از مزیت افزایش تعداد هسته‌ها و تراکم محاسباتی ادامه می‌دهند، البته که ما باید یک رویکرد متعادل نسبت به چنین موضوعی داشته باشیم تا باعث قدرت محاسباتی اضافی به علت حضور گلوگاه در قسمتی دیگر تلف نشود.

شما می‌توانید انتظار داشته باشید که ما همچنان به سختی بر روی تکنولوژی پکیجینگ خود فعالیت می‌کنیم.

جناب Norrod اشاره کردند که البته AMD مدت‌هاست که از پکیج‌های 2.5 بعدی برای قرار دادن چیپ‌های حافظه روی گرافیک‌ها بهره می‌برد.

همانطور که اشاره کردیم، طراحی چیپلت AMD بسیار پیشرفته است و غول‌هایی مانند اینتل را در بازار سرور و دستکتاپ‌های بالا رده به لرزه انداخته. آنها یک اینترکانت قدرتمند با نام Infinity Fabric در اختیار دارند که حالا روی تمام چیپ‌های آنها استفاده می‌شود. در حال حاضر AMD تقاضای بالایی برای پردازنده‌های 48 و 64 هسته‌ای EPYC دریافت کرده و در حالی که گزارشاتی نسبت به مشکلات تولید فناوری 7 نانومتری توسط TSMC شنیده می‌شود، تیم سرخ ادعا کرده که آنها مشکل چندانی را برای این شرکت ایجاد نمی‌کنند و آنها معتقد هستند که می‌توانند تمام نیاز بازار را تامین کنند.

در بحث زمان معرفی، لاین آپ AMD EPYC Milan برای برای اواخر سال 2020 در نظر گرفته شده اما محصولات مربوط به مصرف کنندگان زودتر از این زمان به بازار عرضه خواهند شد. پردازنده‌های Ryzen 3000 بر پایه Zen 2 در ماه آگِست معرفی شدند و بر همین اساس نیز می‌توانیم تصور کنیم محصولات Ryzen بر پایه Zen 3 در Computex 2020 معرفی شوند و عرضه کامل آنها مدتی بعد صورت گیرد. البته در زمینه مدل‌های Threadripper با معماری Zen 3 انتظار زمان نزدیکی را نداشته باشید زیرا آنها تازه نسل سوم سری Threadripper را عرضه کرده‌اند که مدل 64 هسته‌ای همین لاین آپ نیز در ماه ژانویه معرفی می‌شود.