中端8核秒殺i9:AMD推出7奈米處理器Ryzen3,年中上市

机器之心發表於2019-01-10
此外,AMD 還在釋出會上展示了基於 7nm 工藝的新一代顯示卡 Radeon VII,對標英偉達 RTX 2080,價格為 700 美元。

AMD 在釋出會上展示了新 CPU 在 CineBench R15 上的跑分,結果超過了英特爾的 9900k。而另一方面,Ryzen 3 的核心功耗要比 i9 低,在 130W 打 180W 的情況下 AMD 晶片的效能還取得了領先,不得不說是非常強大的資料。據悉,在這次演示中展示跑分的可能是 Ryzen 5 3600(非超頻型號,對標英特爾 i5 處理器)——在這之上,AMD 可能還有 12 核心,24 執行緒的 3700/3700x。

另一方面,英特爾也在 CES 展會上宣佈了自己的 AI 晶片和新 CPU 釋出計劃,其首款 10nm 製程 CPU 要等到今年晚些時候釋出,而且最先推出的還是移動端處理器。看來這次 AMD 搶佔了先機。

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這次釋出會上,AMD 的 CEO 蘇姿豐也穿上了黑色皮夾克。

進軍主流 CPU 市場:效能對標酷睿 i9-9900K

這款代號為 Matisse 的處理器將於 2019 年中上市(第二或第三季度的某個時間)。它由兩塊晶片組成:一塊是臺積電生產的 8 核 7nm 晶片,另一塊是格羅方德公司(GlobalFoundries)生產的 14nm 輸入/輸出晶片,帶有雙記憶體控制器和 PCIe 通道。

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AMD 表示這是全球首款 7nm 遊戲 CPU,也將成為世界首款支援 PCIe 4.0 x16 的主流 CPU。目前,該公司沒有公佈第三代 CPU 是否最多有 8 個核,也沒有說明這款處理器是不是整個產品組中最好的。

由於距離該款晶片釋出還有很長一段時間,所以頻率還沒有確定下來。這款處理器的介面為 AM4,因為 AMD 此前曾表示,它打算向後相容幾代。這意味著該 CPU 將安裝在 300、400 系列的 AMD 主機板上。

這種做法對 PCIe 4.0 的意義不言而喻。預計可能會有新的主機板系列(如 X570)相容 PCIe 4.0,適用於即將上市的任何新的 PCIe 4.0 顯示卡。與 PCIe 4.0 的不同之處在於,在需要 redriver/retimer 之前,PCIe 4.0 最多隻能處理 7 英寸的 PCB 跟蹤,因此主機板下方的埠需要這些額外的積體電路。但是,大多數主機板上的第一個 PCIe 插槽都在這個限制範圍內,因此,如果跟蹤符合訊號完整性規範,那麼當前許多 300 和 400 系列主機板的第一個 PCIe 插槽都會在使用新韌體時限定 PCIe 4.0。

小尺寸流片

從流片圖中我們可以看出,這款 8 核的晶片比 IO 晶片要小,類似 EPYC 上的 8+1 晶片設計。嚴格來講,IO 晶片並不是 EPYC IO 的四分之一,而是介於四分之一到二分之一之間。

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我們可以根據該處理器的影像測量一下。已知 AM4 處理器為 40 x 40 平方毫米,那麼該晶片大小應該為 10.53 x 7.67 = 80.80 平方毫米,而 IO 晶片為 13.16 x 9.32 = 122.63 平方毫米。圖片來自 AnandTech。

這樣大的的空餘位置,也為更高階型號搭載第二塊 CPU/GPU 晶片留下了想象的空間。

每一代的效能提升至少為 15%

在 Keynote 期間,AMD 展示了第三代 Ryzen(Matisse)處理器在 Cinebench R15 上的一些跑分資料。其 2057 的分數超過了英特爾 Core i9 的 2040。

AnandTech 的內部測試顯示,第二代 Ryzen 7 2700X 的得分為 1754,第三代 Ryzen 處理器的跑分高達 2023。

這意味著,在當前時脈頻率下,該處理器的效能比上一代提升了 15.3%。Cinebench 測出的是 AMD 的理想狀態,但也不是最終時脈頻率。最終時脈頻率取決於工作負載。

效能至少可匹敵 i9-9900K

AnandTech 的內部資料顯示 9900K 的跑分為 2032。

在 Benchmark 榜單上,AMD 8 核處理器的跑分為 2023,而酷睿 i9-9900k 的跑分為 2042.

二者都在強大的風冷環境下工作。酷睿 i9-9900K 可以在華碩主機板上以標準頻率執行,但這款 AMD 處理器執行時卻無法達到最大頻率。AMD 表示,二者擁有同樣的電源、DRAM、SSD作業系統、補丁,都有一個 Vega 64 顯示卡。

功耗僅為 9900k 的 60%?

上述測試還提供了包括主機板、DRAM、SSD 等在內的功耗資訊。在 Cinebench 測試中,英特爾的系統功耗為 180w。這個結果與 AnandTech 在自己系統上看到的一致,聽起來沒有問題。但 AMD 系統的功耗降到了 130-132W。

AnandTech 檢測到的系統閒置平均功耗為 55w,那麼英特爾的 9900k 功耗大約為 125w,而 AMD 的 Zen 2 大約為 75w。

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這意味著,雖然與英特爾效能最高的主流處理器擁有相同的核數,在某些基準測試中的表現也大體相當,但 AMD 最新處理器的功耗卻大大減少,大約只相當於前者的一半。

這一進步不容忽視。

AMD 是如何做到的?

對於 AMD 的 Zen 2 微架構目前所知不多。已知它有一個改進的分支預測器單元、改進的預取程式、更好的微操作快取管理、更大的微操作快取、更大的排程頻寬和退出頻寬。新款晶片還具有對 256 位浮點數的原生支援、雙倍尺寸的 FMA 單元和裝載-儲存單元。這些特性是 AMD 晶片在 Cinebench 這樣的基準測試上表現良好的重要原因。

在測試中,由於英特爾處理器支援超頻,它可以讓所有核心達到 4.7GHz 的頻率。AMD 的處理器執行頻率目前還不得而知,如果目前僅為 75W 功率,那麼還能再增加 20-30W,我們還可以期待更強的效能。

目前還不太瞭解臺積電的 7nm 桌面級晶片的功率和效能——絕大多數臺積電晶片被用在了智慧手機上,其核心頻率低於 3GHz。假設 Ryzen 3 要與 Core i9-9900K 對標,其處理器所有核心的頻率應該也達到 4.7GHz(若 IPC 相同)。

若 AMD 的 CPU 無法匹配 i9 的 IPC 或頻率,則有如下三種可能性:

  1. 如果臺積電製程不能達到這麼高頻率,則 AMD 在 IPC(Instruction Per Clock,每週期執行的指令數)上領先於英特爾,這會是現代 x86 硬體的重大轉變。

  2. 如果臺積電製程帶來的時脈頻率高於 5.0 GHz,並且電源預算有足夠的提升空間,那麼我們最終看到的處理器將會非常「瘋狂」。

  3. AMD 的超執行緒技術在 CineBench 等評測軟體上的表現的確非常驚豔。

全球首款 7 奈米 GPU:Radeon VII

與新一代 Ryzen 處理器一同釋出的是 AMD 的下一代 GPU:Radeon VII。多年來,AMD 在高階遊戲顯示卡領域一直落後於英偉達,這使得它主推的型號是 RX 580 這樣的中低端顯示卡。但在 CES 2019 上,該公司表示其新一代 GPU 具有與英偉達最新 GPU RTX 2080 競爭的能力。它被稱為 Radeon VII,使用了此前公佈的全球首款 7nm 圖形晶片。

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Radeon VII 採用經過調整的 Vega 20 架構,包含 60 個計算單元。這款顯示卡還配備了 16GB HBM2 記憶體,可提供 1TB / s 的記憶體頻寬,單精度算力可達 13.8 TFlops。AMD 總裁兼執行長蘇姿豐介紹稱,第二代 Vega 架構的效能與上一代(12nm 製程)相比效能提升了 25-42%。AMD 展示了新顯示卡在 4k 解析度、最高圖形設定加「超過 60FPS 重新整理率」的條件下執行「鬼泣 5」的表現。

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AMD 稱,Radeon VII 將於 2 月 7 日以 699 美元的價格在官網發貨——這與英偉達 RTX 2080 公版的價格相同。到 3 月 7 日,第三方廠商的 Radeon VII 顯示卡也將開賣。

不過,英偉達 CEO 黃仁勳對於 Radeon VII 的評價不高,他在接受媒體採訪時直言「這款 GPU 看來有點平庸(It was kind of underwhelming)」,他還補充道:「沒有光線追蹤,沒有 AI 計算核心。即便用了 7nm 和 HBM,才勉強追上 RTX 2080。但 RTX 2080 在遊戲中開啟 DLSS 後就能幹翻它,開啟光追後同樣幹翻它。」

參考連結:

https://www.anandtech.com/show/13829/amd-ryzen-3rd-generation-zen-2-pcie-4-eight-core

https://www.tomshardware.com/news/amd-ryzen-7nm-cpu-radeon,38399.html

https://www.theverge.com/2019/1/9/18175493/amd-announces-radeon-vii-next-generation-graphics-gpu

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