大圣歸來(lái)？AMD攜Zen架構芯片挑戰英特爾

　　據國外媒體報道，四年前，AMD重頭開(kāi)始新型處理器芯片架構的研發(fā)。在新任首席執行官莉薩蘇(Lisa Su)的大力支持下，芯片研發(fā)工程師致力于在降低功耗的同時(shí)提高處理速度。

　　這就是AMD最新的Zen處理器芯片，是十年來(lái)最有市場(chǎng)競爭力的系列芯片計劃。目前該系列芯片還未上市，AMD的競爭對手、全球最大的芯片制造商英特爾稱(chēng)AMD在事情未成功之前，不要過(guò)早地打如意算盤(pán)。但分析師指出，當AMD在2016年底或2017年初真正發(fā)布Zen芯片時(shí)，其將成為公司最具競爭力的產(chǎn)品。

　　AMD公司負責Zen項目的高級研究員和設計工程師邁克爾·克拉克(Michael Clark)在周二舉辦的加州Hot Chips conference會(huì )議上介紹了關(guān)于Zen芯片的更多細節。如果AMD能夠真正實(shí)現Zen芯片的設計性能，那么無(wú)疑其將打入英特爾微處理器業(yè)務(wù)的核心地帶，該業(yè)務(wù)市值高達數十億美元。

　　市場(chǎng)研究機構Moor Insights & Strategy分析師帕特里克·摩爾海德(Patrick Moorhead)指出，“所有這一切聽(tīng)起來(lái)都是難以置信的積極。我認為AMD將借Zen芯片在處理器市場(chǎng)處于更有利的地位。從這個(gè)角度看，Zen芯片是AMD十年來(lái)我所見(jiàn)過(guò)的最有影響力的事情。”

　　上周，蘇以及AMD首席技術(shù)官馬克派普馬斯特(Mark Papermaster)指出目前Zen架構的“突破性性能”可以匹敵英特爾速度最快的10納米Broadwell-E處理器。在其性能測試中，基于Zen架構的芯片性能可以與Broadwell并駕齊驅。此外AMD稱(chēng)，隨著(zhù)時(shí)間推移，該系列芯片將應用于新型超薄筆記本電腦、高端游戲電腦以及數據中心服務(wù)器。Zen是數百位AMD工程師共同研發(fā)的成果。也是AMD調整方向專(zhuān)注于正確產(chǎn)品的表現。

　　據悉，基于Zen架構的芯片分為8核(16線(xiàn)程)的Summit Ridge臺式機處理器芯片以及32核(64線(xiàn)程)的Naples服務(wù)器處理器芯片。其中Summit Ridge臺式機處理器芯片預計在今年第四季度上市，而后者將于明年上半年亮相。而筆記本電腦處理器芯片將于2017年下半年上市。但Gartner的分析師馬丁雷諾茲指出，這給了英特爾大量的追趕時(shí)間。其對AMD最新產(chǎn)品仍持謹慎態(tài)度。

　　上周雷諾茲在接受采訪(fǎng)時(shí)指出，“他們真的需要產(chǎn)品化。很顯然，我們不得不等待最終產(chǎn)品的出現。他們需要解決的是對現有架構的不斷完善。目前還沒(méi)有足夠信息得知AMD可以戰勝英特爾。”

　　而英特爾將于明年發(fā)布其第七代Core處理器。同時(shí)也大力研發(fā)新型Xeon Phi系列芯片，其也將在2017年上市。由于英特爾在新型制造工藝方面有自己的生產(chǎn)線(xiàn)，遠遠優(yōu)于A(yíng)MD，因此其在處理器業(yè)務(wù)方面具有天生優(yōu)勢。但AMD依舊相當樂(lè )觀(guān)。

　　克拉克指出，“我們知道我們將于英特爾競爭。”

　　AMD將與芯片廠(chǎng)商GlobalFoundries合作生產(chǎn)該系列芯片。GlobalFoundries采用的是14納米的FinFET制造工藝，其芯片制造功效以及性能都有大幅改進(jìn)。這種FinFET制造技術(shù)使得AMD有機會(huì )與英特爾直接競爭。

　　克拉克同時(shí)指出，AMD成功地使得Zen處理器的核心每時(shí)鐘周期指令性能提升高達40%。這意味著(zhù)3GHZ的Zen芯片處理速度要比同樣頻率的處理器芯片快1.4倍。佩珀馬斯特稱(chēng)這對處理器性能的改進(jìn)是具有“里程碑式的意義”。他指出Zen架構設計清晰，在研發(fā)中很大一部分精力用在如何有效降低功耗上。

　　佩珀馬斯特指出，“我們的團隊從一開(kāi)始就將提高能效作為重點(diǎn)。細到針對每個(gè)運算周期都要有低能耗。”

　　而克拉克也表示，“從研發(fā)芯片架構的第一天，我們就創(chuàng )建了一個(gè)能效團隊。將每運算周期的性能提升40%，同時(shí)保持一定能耗，這需要大量的工作。”

　　其具體設計改進(jìn)包括新的緩存層次結構、分支預測改進(jìn)以及多線(xiàn)程。這些改進(jìn)使得AMD的芯片能夠更快獲取數據，并預測哪種數據將被使用，同時(shí)在同一時(shí)間處理多個(gè)指令。此外AMD自有技術(shù)可以讓不參與運算的芯片單元關(guān)閉能耗。

　　克拉克指出，“在設計過(guò)程中，我們可以通過(guò)跟蹤工具監控芯片能耗。我們可以平衡性能發(fā)揮與能耗大小。在研發(fā)中，你可以清楚看到出現錯誤的為之，以及相關(guān)架構失去平衡。我們擁有一批有效趁手的工具。”

　　長(cháng)期以來(lái)，能耗是困擾英特爾X86芯片架構的突出問(wèn)題。X86架構包含可變長(cháng)度指令，因此處理器很難同時(shí)處理多個(gè)指令，這導致處理序列相當長(cháng)，從而增加了能耗?？死酥赋?，相比之下，AMD的芯片架構可以通過(guò)分支預測技術(shù)預測將要處理的數據和指令。當然，當前大多數處理器芯片都可以進(jìn)行分支預測，但AMD在保持處理器高速以及高效運行方面注入了雙倍的精力。

　　其中的微指令緩存使得處理器能夠記憶之前指令，這意味著(zhù)AMD芯片在下一個(gè)時(shí)間周期內更快處理。而高速緩存意味著(zhù)處理單元在等待數據獲取的時(shí)間不會(huì )保持空閑狀態(tài)。AMD的Zen架構芯片每個(gè)周期可以分為6個(gè)微指令。

　　此外，克拉克補充稱(chēng)，Zen并不是新型架構研發(fā)的終點(diǎn)，有更多的新產(chǎn)品正在研發(fā)當中。

　　克拉克指出，“Zen是研發(fā)路上的第一站，而我們將繼續發(fā)展X86芯片性能。AMD又回來(lái)了。”