AMD Zen架構(gòu)取得了空前成功，今年還優(yōu)化為Zen+增強(qiáng)版，并有同樣優(yōu)化的12nm工藝輔助，而現(xiàn)在我們終于迎來了全新的第二代Zen 2架構(gòu)，以及全新的7nm工藝加持。

AMD原計(jì)劃采用GlobalFoundries 7nm為自家新CPU、GPU代工，但后者已經(jīng)放棄7nm及后續(xù)工藝，好在還有天字一號(hào)代工廠臺(tái)積電，AMD 7nm CPU、GPU全都轉(zhuǎn)移了過去，而且目前看起來很順利，無論產(chǎn)品設(shè)計(jì)還是路線圖都在按計(jì)劃進(jìn)行。

根據(jù)臺(tái)積電提供的數(shù)據(jù)，7nm相比于目前的14/12nm可以將晶體管密度提高一倍，同等頻率下功耗可以降低一半，而同等功耗下性能提升可以超過25％。

如果說12nm更多地是在“數(shù)字”上領(lǐng)先Intel 14nm，這一次7nm則是在技術(shù)上完全實(shí)現(xiàn)超越，也能稍微領(lǐng)先Intel仍在難產(chǎn)的10nm。

更先進(jìn)的制造工藝一直是Intel最強(qiáng)有力的武器，但這次竟然被AMD完全超越，實(shí)在是令人唏噓，即便是Intel一再?gòu)?qiáng)調(diào)自己的10nm相當(dāng)于其他家的7nm也無濟(jì)于事，畢竟人家的產(chǎn)品馬上就要出來了。

回到Zen 2，這是世界上第一個(gè)7nm工藝的高性能x86 CPU，除了新工藝主要變化包括：CPU核心執(zhí)行增強(qiáng)、更深入的安全增強(qiáng)、模塊化設(shè)計(jì)靈活配置并降低制造難度。

Zen 2實(shí)現(xiàn)了兩倍于第一代的吞吐能力，這主要得益于執(zhí)行流水下的改進(jìn)、浮點(diǎn)單元和載入存儲(chǔ)單元的翻番、核心密度的翻番、每操作功耗的減半。

在前端設(shè)計(jì)上，Zen 2重點(diǎn)改進(jìn)和優(yōu)化了分支預(yù)測(cè)、指令預(yù)取、指令緩存、操作緩存。

而在浮點(diǎn)方面，Zen 2將浮點(diǎn)寬度翻了一番達(dá)到256-bit，載入存儲(chǔ)帶寬同樣翻了一番，并提升了分發(fā)/回退帶寬，所有模塊都保持著很高的吞吐。

安全性方面，AMD重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了新架構(gòu)可以在硬件層面免疫Spectre幽靈安全漏洞。

Zen 2架構(gòu)支持更多核心，但并不是單純地增加核心數(shù)量，而是采用了特殊的組合結(jié)構(gòu)：EPYC霄龍最多單路64核心128線程，分為八個(gè)Die，每個(gè)Die內(nèi)八個(gè)物理核心，同時(shí)外部還有一個(gè)單獨(dú)的I/O Die，集成內(nèi)存控制器、Infinity Fabric高速總線、I/O輸入輸出，專門負(fù)責(zé)聯(lián)絡(luò)各個(gè)Die與物理核心。

這種新的模塊化設(shè)計(jì)更加靈活，可以單獨(dú)針對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)配，同時(shí)借助I/O Die大大優(yōu)化了整體延遲與功耗。

不過注意，CPU Die部分用的是7nm工藝， I/O Die部分則還是14nm，因?yàn)楹笳叽蟛糠侄际?a href="http://m.makelele.cn/analog/" target="_blank">模擬電路，對(duì)新工藝并不敏感，即便上了7nm也不會(huì)帶來集成度、性能、功耗的明顯改善，成本卻會(huì)明顯增加，所以采用了這種混合工藝模塊組合。

事實(shí)上，Intel也正在同一顆芯片內(nèi)嘗試不同工藝的組合，都是出于同樣的目的。

以上說的都是Zen 2架構(gòu)的理論部分，最終落實(shí)到EPYC霄龍、Ryzen銳龍產(chǎn)品上，還會(huì)有不同的表現(xiàn)，但可以預(yù)料，新架構(gòu)新工藝，必然會(huì)帶來明顯更高的頻率、更低的功耗，而且無論桌面還是服務(wù)器，AMD這幾年都會(huì)保持前后代兼容。

AMD還首次確認(rèn)，Zen 4架構(gòu)已經(jīng)在設(shè)計(jì)中，將在7nm+ Zen 3之后面世，時(shí)間上估計(jì)至少會(huì)在2021年。