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    AMD Zen5架構曝光 為何大家都用大小核

    2021年05月04日 17:36:34 來源:中文科技資訊

      日前,有Moepc的曝料稱,傳說中的6nm Zen3+升級版架構沒了,取而代之的是Zen3 XT或者叫Zen3 Refresh,也就是繼續深挖現有工藝架構的潛力。下一代Zen4架構將搭配臺積電5nm工藝,IPC性能提升將超過20%,支持DDR5內存、PCIe 5.0總線,接口升級為AM5。

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      而再往后一代的Zen5結構要大變,APU部分代號“Strix Point”,并且將會引入big.LITTLE大小核架構,類似Intel Alder Lake 12代酷睿、Raptor Lake 13代酷睿,具體包括8個Zen5架構的大核心、4個架構不詳的小核心。同時,內存子系統會有較大變化。同時,Zen5家族會使用臺積電3nm工藝。

      很長一段時間,處理器是不分大小核的,后來ARM搞出來big.LITTLE的大小核架構,幾年后,蘋果也開始用大小核,并且在去年,在自家的MAC上開始替代英特爾。隨后,英特爾的Alder Lake也搞大小核,現在AMD也來跟風了。

      為何大家都用大小核呢?處理器未來會如何發展呢?

      ARM的應急之舉

      big.LITTLE是ARM提出來的,ARM進入手機行業很早,但是一直走低性能低功耗的路線,手機作為有續航要求的設備,功耗是第一位的。

      2007年,蘋果發布第一代iPhone,用的是ARM11核心。此后,隨著智能手機性能需求的增長,ARM也一直在推出新的核心架構,主頻也不斷上漲。手機功耗成了問題。

      ARM從ARM11發展到ARM A8、A9,從單核進化到雙核、四核,主頻從600mhz發展到1Ghz、1.4Ghz。功耗已經控制不住了,發展到A15,規格已經接近桌面處理器。

      這個時候ARM提出big.LITTLE,用A7小核心來做日常低功耗需求,壓低整個處理器的性能功耗。根據任務來臨時切換。

      手機的需求在低功耗狀態比較多,采用大小核方案的手機在續航上有優勢,所以這個解決辦法被ARM繼承了下來,下一代就是A53+A57的方案,再后來是A55+A72、A55+A75、A75、A77、A78,一直用到今天的三簇。

      蘋果一開始沒有用大小核心,還是用傳統大核心拉低頻的方式來控制功耗。

      但是,在競爭中,蘋果發現不用大小核,在續航上就無法與競爭對手競爭。

      隨后,蘋果也用了大小核心,蘋果把早期開發的核心改進一下作為小核心使用,新開發的核心做為大核心。在A10上也采用大小核,每一代都改進,一直到今天的A14和M1。

      就是說,大小核出現,是ARM為了解決高性能處理器處理器應用于手機的功耗問題,但是真正使用以后效果不錯,所以手機中普及了大小核方案。

      英特爾的大小核

      與手機相比,電腦對功耗的需求不那么敏感。所以盡管筆記本電腦也有續航要求,但是英特爾長期沒有理睬大小核的趨勢,還是用傳統的辦法,針對不同場景開發不同的處理器。

      在超低功耗領域,英特爾有ATOM系列,高性能和主流領域另外設計核心。但是到了AMD重新利用Zen崛起之后,英特爾發現自己的方案有問題。

      AMD的Zen2、Zen3都是小核心湊數量,單個核心功耗不高,幾個核心湊成一個CCD簇,然后有CCX連接多個核心。

      這樣,AMD可以用比較低的成本湊出比較多的CPU數量,在需要計算能力的領域,AMD顯露出比英特爾高很多的性價比。

      就是說,拼單核性能,大核心越大越好,而拼多核心總體性能,用同樣的晶體管,多個小核心比單個大核心有優勢。

      對于英特爾來說,自己的環形令牌網能夠承載的節點有限,比加核比不過AMD。那就把一個大核心變成幾個小核心。這樣,總核心數上來,比多核心計算,英特爾才能奪回優勢。

      這個做法順帶的好處,就是可以大幅度提升筆記本電腦在低負載下的續航,筆記本在商用辦公時對性能的需求很低,處理器跑很低的頻率就能滿足需求。而小核心跑低頻可以更加省電。這是附帶的效應。

      AMD的大小核

      相比英特爾,AMD目前的大核心并不算太大,依靠制程和架構的優勢,Zen3在單核心和多核心性能上都碾壓英特爾。

      但是,在Alder Lake 采用大小核之后,AMD會面臨困難,單核心性能打不過大核,多核心堆核,在數量上又堆不過小核。

      在移動端,沒有小核心的處理器無法與有小核心的處理器抗衡。所以AMD也必須發展小核心。

      對AMD來說,歷史上設計過的大核心,改一下都可以當小核心用,如同當年的蘋果。英特爾的小核心也來自于自家的低功耗獨立處理器。所以,AMD的跟進也會很快。

      我們現在跑的游戲,大約可以支持到8個線程運行,所以,未來一段,各家很可能保留8個大核心或者四個大核心超線程8核心,而其他核心都是小核心。未來處理器的單核與多核性能也會有一個大提升。

      對消費者來說,最直觀的感受不是性能提升,而是筆記本電腦的續航更長了。未來筆記本電腦和手機一樣,亮屏工作一天會是常態。

      文章內容僅供閱讀,不構成投資建議,請謹慎對待。投資者據此操作,風險自擔。

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