AMD Zen 5 架構:效能再提升,AI 運算更強大

AMD Zen 5 架構效能較 Zen 4 提升 16%,支援 AVX-512 指令集強化 AI 運算,推出 Ryzen 9000 系列桌機處理器及 Ryzen AI 300 系列筆電處理器,預計 7 月底上市。

今年宣布推進Zen 5架構設計產品,包含代號「Granite Ridge」的Ryzen 9000系列桌機處理器,以及代號「Turin」的第五代EPYC伺服器處理器,並且在日前於Computex 2024與AMD Tech Day活動說明用於Ryzen AI 300系列筆電處理器的Zen 5架構細節後,此次更針對用於Ryzen 9000系列桌機處理器的Zen 5架構差異性進一步作說明。

相較Zen 4架構在平均IPC效能提升16%

設計部分,Zen 5架構主要針對效能做了大幅提升,另外也因應未來運算型態作準備,並且加入支援512 bit資料路徑的AVX-512指令集,藉此提升人工智慧運算能力。

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首波應用產品將於7月下旬陸續推出, mashdigi-科技、新品、趣聞、趨勢” height=”563″ src=”https://best-goods.com.tw/wp-content/uploads/2024/07/84e588749b160524.jpg?resize=1000%2C563&ssl=1″ title=”提高AI算力表現、因應未來運算型態作準備,AMD說明用於筆電及桌機處理器的Zen 5架構設計差異” width=”1000″>
▲Zen 5架構主要針對效能做了大幅提升,另外也因應未來運算型態作準備,並且加入支援512 bit資料路徑的AVX-512指令集,藉此提升人工智慧運算能力

同時,Zen 5架構設計也將快取記憶體進一步提升,同時也比照Zen 4架構設計額外推出Zen 5c衍生架構設計,在人工智慧運算部分也支援FP512/FP256數據深度,更對應規模堆疊、節能運作等特性,本身可以4nm或3nm製程打造,而每組核心可同時對應兩道執行緒。

藉由指令執行路徑最佳化、增加記憶體頻寬等方式,AMD標榜Zen 5架構設計上的平均IPC (每時脈週期執行指令數)效能表現,將比前一代Zen 4架構設計提升16%。

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首波應用產品將於7月下旬陸續推出, mashdigi-科技、新品、趣聞、趨勢” height=”563″ src=”https://best-goods.com.tw/wp-content/uploads/2024/07/663134a7ca160524.jpg?resize=1000%2C563&ssl=1″ title=”提高AI算力表現、因應未來運算型態作準備,AMD說明用於筆電及桌機處理器的Zen 5架構設計差異” width=”1000″>
▲AMD標榜Zen 5架構設計上的平均IPC (每時脈週期執行指令數)效能表現,將比前一代Zen 4架構設計提升16%

在今年預計推出的新款處理器,如代號「Strix Point」的Ryzen AI 300系列筆電處理器,以及代號「Granite Ridge」的Ryzen 9000系列桌機處理器都會以Zen 5架構設計,並且藉由台積電4nmn製程打造。

而預計稍晚才推出、代號「Turin」的第五代EPYC伺服器處理器,則會改以台積電3nm製程生產,同樣以Zen 5架構設計,同時也預期將推出以Zen 5c架構設計的衍生規格。

提高預測準確率、提高記憶體頻寬等設計提高運算效能

整體設計上,Zen 5架構設計提升分支預測準確率,並且提高記憶體傳輸頻寬,藉此降低指令執行延遲,並且以傳輸頻寬更高的管線設計提高向量數據處理吞吐量,另外也藉由支援AVX-512指令集與完整512 bit資料路徑,讓人工智慧運算效率大幅提升。

其他設計,則包含提升解碼執行效率,藉此加快資料解碼執行傳輸表現,同時也透過頻寬更大、多工緒架構讓指令執行效率提升,另外也能藉由頻寬加大對應更高資料傳輸速率,更可進一步提升浮點資料運算精度表現。

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▲Zen 5架構設計提升分支預測準確率,並且提高記憶體傳輸頻寬,藉此降低指令執行延遲,並且以傳輸頻寬更高的管線設計提高向量數據處理吞吐量

至於Zen 5架構與Zen 5c架構設計差異,兩者在相同基礎情況下,前者將鎖定更高執行效能、更高運作時脈,同時在每組核心的L3快取記憶體容量會進一步加大,而後者則維持相同IPC效能表現,但是藉由較低運作時脈換取更低電力損耗,並且對應擴展配置,每組核心的L3快取記憶體也會相對較少。

整體來看,Zen 5架構設計對應全方位應用需求,而Zen 5c架構則符合低耗電的特定運算需求使用,而兩者能藉由相同基礎與IPC效能表現,簡化開發人員設計軟體服務或佈署應用門檻。

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▲Zen 5架構設計對應全方位應用需求,而Zen 5c架構則符合低耗電的特定運算需求使用,而兩者能藉由相同基礎與IPC效能表現,簡化開發人員設計軟體服務或佈署應用門檻

用於筆電處理器與桌機處理器的Zen 5架構設計差異

而在用於代號「Strix Point」的Ryzen AI 300系列筆電處理器,以及代號「Granite Ridge」的Ryzen 9000系列桌機處理器設計中,雖然都是採用Zen 5架構設計,但整體細節仍有些不同。

例如Ryzen 9000系列桌機處理器採均質架構,如8組效能核心,以及2組CCD核心裸晶設計,並且配置32MB容量L3快取記憶體,Ryzen AI 300系列筆電處理器則採異質架構設計,其中以2組CCX (CPU Complex)設計構成,配置4組效能核心與8組節能核心,分別配置16MB容量L3快取記憶體與8MB容量L3快取記憶體。

之後推出產品,則將藉由Zen 5架構可擴充設計,可對應更小或更大的CCX設計配置,同時也能對應均質或異質架構,更可對應資料中心級別處理器或嵌入式處理器設計需求。

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▲藉由Zen 5架構可擴充設計,可對應更小或更大的CCX設計配置,同時也能對應均質或異質架構,更可對應資料中心級別處理器或嵌入式處理器設計需求

另外,在Ryzen AI 300系列筆電處理器則是借重先前與三星合作Radeon GPU設計,其中採用4核心、8執行緒設計的Zen 5架構,搭配8核心、16執行緒設計的Zen 5c架構組成CPU,並且整合16CU設計、提供11TFLOPS以上算力的RDNA 3.5架構設計GPU,同時加上XDNA 2架構設計、對應50 INT8 TOPS算力表現的NPU,藉此對應更高人工智慧算力表現。

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▲Ryzen AI 300系列筆電處理器則是借重先前與三星合作Radeon GPU設計,其中採用4核心、8執行緒設計的Zen 5架構,搭配8核心、16執行緒設計的Zen 5c架構組成CPU,並且整合16CU設計、提供11TFLOPS以上算力的RDNA 3.5架構設計GPU

至於Ryzen 9000系列桌機處理器則對應最高2組8核心、16執行緒的CCD核心裸晶配置,而顯示部分則僅整合RDNA 2架構設計GPU,並未整合NPU設計,主要配合AM5接腳設計對應更長使用週期,同時鎖定更高效能與遊戲執行表現為目標。

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▲Ryzen 9000系列桌機處理器則對應最高2組8核心、16執行緒的CCD核心裸晶配置,而顯示部分則僅整合RDNA 2架構設計GPU,並未整合NPU設計

相關應用產品將於7月底陸續推出

Ryzen AI 300系列處理器將與華碩、宏碁、Dell、HP、微星、聯想在內業者合作,預計從今年7月開始陸續推出超過100款應用設計產品,而Ryzen 9000系列桌機處理器也會在7月底推出。

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▲AMD強調將以zen 5架構再次提升處理器運算效能,並且著眼更高人工智慧算力表現

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