Новости про архитектура и процессоры

И вот, один из представленных слайдов демонстрирует, что будущая архитектура Zen 5 даст заметный прирост в производительности по сравнению с нынешним Zen 4.

Джима Келлера называют «отцом Zen». Он разрабатывал эту архитектуру в AMD, но уволился ещё до выпуска первой модели в 2015 году. Так что, если кто-то и может похвалить Zen, так это Джим Келлер.

Согласно представленным Келлером данных, архитектура Zen 5 будет примерно на 30% быстрее Zen 4. При этом будет немного увеличена тактовая частота, а 20% прирост даст увеличение числа исполняемых инструкций на такт.

Процессоры Zen 5 ожидаются к выходу в следующем году, а значит, скоро платформа сможет предложить заметный скачок производительности.

Если верить слухам, то нынешние инженерные образцы процессоров Genoa на основе архитектуры Zen 4 обеспечивают на 29% большую производительность на такт, по сравнению с Zen 3 Milan. Это отличный результат, который вместе с увеличением числа ядер позволит достигнуть 40% прироста производительности процессоров архитектуры Zen 4, которая появится в 2022 году.

Однако перед этим AMD выпустит Zen 3+, которая станет оптимизацией архитектуры Zen 3 и появится в текущем году. Эти процессоры будут иметь новый сокет AM5, а производиться они будут по технологии TSMC N7. По слухам, процессоры получат новую конструкцию системы ввода-вывода, которая обеспечит прирост операций на такт на 4—7%, а также прирост частоты и небольшие изменения в архитектуре.

Исполнительный директор SambaNova Родриго Лиан заявил, что последние 30 лет компьютеры были «сфокусированы на инструкциях и операциях». При этом в следующие 5, 10, 20 лет, растущие объёмы данных будут требовать неимоверного роста вычислительной способности.

Поэтому он хочет создать новый чип, который заменит собой целую систему. «Чтобы провести фундаментальные изменения в вычислениях, вам, очевидно, нужно ввести новое ядро, однако вам придётся построить целую систему, в которую нужно интегрировать несколько слоёв аппаратного и программного обеспечения».

Сооснователь стартапа, профессор стэндфордского университета Кунле Олукотун, отметил, что устройства с программируемой логикой похожи на программируемую вентильную матрицу, и могут постоянно менять свою форму, чтобы перестраивать цепь для различных программ при помощи умного компилятора, такого как Spatial.

Spatial является языком вычислений, который может брать программы и перекомпоновывать их в параллельно исполняемые операции с возможностью создания «переконфигурируемых» чипов, способных менять свою цепь на лету.

Олуктун пояснил, что вместо использования программных инструкций в фиксированном наборе логических структур, постоянно размещённых в процессоре, их процессор переопределяет свою цепь, возможно, каждый такт, для вариативного манипулирования большим объёмом данных, «проходящим» через чип.

Современные чипы исполняют инструкции по «фиксированному конвейеру». В переконфигурируемой архитектуре не существует инструкций, двигающихся по такому конвейеру. Данные движутся по конвейеру, а переконфигурируются сами инструкции в аппаратном обеспечении.

Конструкторская компания SiFive, в сотрудничестве с другими предприятиями и при финансовой поддержке таких монстров, как Intel, Qualcomm и Samsung, создала проект процессора на основе набора инструкций RISC-V. На данный момент сумма инвестиций составляет 65,4 миллиона долларов. В настоящее время RISC-V используется в устройствах Интернета вещей, микроконтроллерах и сетевых устройствах.

Благодаря тому, что разработку финансируют столь мощные игроки, процессор SiFive может стать серьёзным конкурентом ARM. Сообщается, что новые чипы могут создаваться за 1—3 месяца, в то время как разработка ARM процессоров занимает около года.

Первый процессор-образец от SiFive должен быть представлен заказчикам уже в «ближайшие недели».

Итак, согласно свежим данным, процессоры Zen не будут иметь распределённый FPU, как это реализовано в семействе Bulldozer. Новый процессор получит структуру SMT Hyperthreading, как это сделано в чипах компании Intel. Таким образом, каждое ядро будет способно обрабатывать два потока одновременно. В то же время кэш третьего уровня будет общим для пары ядер.

Чипы Zen будут иметь модель очерёдности, похожую на Intel, и будут использовать аппаратную часть и симуляцию для определения изменений в порядке очередности или NUMA. Два ядра разделят кэш третьего уровня, но не FPU. Причина тому проста — 14 нм технология производства достаточно компактна, чтобы разместить по FPU внутри каждого ядра Zen.

Данное предположение появилось ещё в апреле, когда мы сообщали о возможных 16 ядрах процессора Zen с 32 обрабатываемыми потоками и графикой Greenland. Процессор Zen будет ISA-совместим со способом вычислений Haswell/Broadwell, и нынешнее ПО будет совместимо с ними без необходимости внесения изменений в код.

Не так давно мы писали о планах компании по поводу разработки новых GPU, теперь, видимо, пришло время обратиться к CPU.

Похоже, что компания ускоряет производственный цикл по выпуску центральных процессоров. Так, во время одной из сессий Financial Analyst Day, Chekib Arkout, первый вице-президент компании, объявил, что процессоры, использующие ядра Bulldozer и Bobcatпоявятся в следующем году, а затем данные архитектуры будут модернизироваться, пока каждая из них в 2013 не выльется в новое архитектурное решение. В случае c Bulldozer, эта архитектура на текущий момент носит в недрах компании имя «New Bulldozer Architecture».

Схожая ситуация и с ядром Bobcat — улученная версия будет доступна уже в 2012 году, а  следующее поколение стоит ожидать в 2013:

Свой серверный дебют AMD планирует начать во втором квартале 2011 года 8/12/16-тиядерным процесоссором Interlagos и 6/8-миядерным Valencia, построенными по 32 нм технологии; а в 2012 году на рынок выйдут «улучшенные бульдозеры» — 10-тиядерный Sepang и Terramar с 20-ю ядрами (приводится максимальное количество ядер).

А что с техпроцессом на новых микропроцесосорах? AMD планирует практически ежегодный переход на более «тонкий» процесс, и только 2014 год знаменует собой некоторую передышку в гонке за технологиями. Обратите внимание на логотип компании GlobalFoundries, соседствующий с логотипом TSMC на слайде — данные о том, что ряд CPU будет выпускать GlobalFoundries находят всё большее подтверждение. Пока речь идет только о десктопных решениях, вероятнее всего, чипах Zambezi (архитектура Bulldozer, 4-8 ядер).

Что ж, будет интересно пронаблюдать за выполнением данной «пятилетки».