三代銳龍能夠擊敗九代酷睿,深受玩家熱捧,離不開其獨特架構設計

直到銳龍誕生那天開始,我們才意識到,原來主流價格也可以買到多核心主流CPU。不得不說,銳龍的誕生徹底改變了AMD的命運,從被酷睿吊打瞬間逆襲酷睿。那麼銳龍到底有什麼獨特的架構呢?

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不斷優化的銳龍架構

“Zen”架構

其實無論是現在新的三代銳龍還是前兩代銳龍、線程撕裂者都是使用名叫“Zen”的微架構。Zen是一種創造性的設計,它的出現徹底改變AMD多年被Intel吊打的格局。

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與酷睿類似,AMD也採用一體化的設計,從普通桌面平臺到高性能工作站,都是基於“Zen”這種微架構的。此外,媒體和官方會把二代、三代銳龍的架構稱為“Zen+”和“Zen 2”,在服務器領域霄龍處理器中,“Zen”被稱為“EPYC”。

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架構不變,工藝不斷優化

其實,無論是哪代銳龍和霄龍,架構都是基本相同,不同的是生產工藝的提升,比如一代是14nm,而二代是12nm,三代是7nm。此外還有內存控制器的改進、延遲的降低和PCIe通道的革新。(PCIe3.0變為PCIe4.0)

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現在三代銳龍已經公開發布,但是距離上市還是有一段時間,現在就為大家簡單講講銳龍的基本SOC結構和新一代X570芯片組。如果不明白什麼是SOC,我之前的文章有提到過。你的電腦和手機CPU也有獨立的生態系統,談談什麼是片上系統

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設計獨特的銳龍處理器

Zen架構的基本構成單位—CCX

AMD官方稱銳龍基本架構Zen是由CCX為最小構成單位。CCX(CPU Complex)的是由四個CPU核心和四條L3緩存組成的。每塊L3緩存分別連接一顆核心,作為其緩存。

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Infinity Fabric (IF)

這個可以說是銳龍骨骼和神經網絡,它是負責把每個四核心的CCX相互連接起來的。IF由兩個獨立結構系統組成,一個用於控制信號,而另一個則是用於信息數據的傳輸。這裡功能讓IF充當銳龍的神經網絡。

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八核心銳龍整個SOC圖解

實際上,IF是信息數據在CCX核心之間交流的橋樑,也是八核銳龍之間構建多個核心、CPU與APU之間信息交流的橋樑和骨骼。這樣一來,理論上可以擴充到無限個核心,但實際上由於工藝和走線的限制,主流桌面銳龍只擴充到12核心。

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Unified Memory Controller(內存控制器)和DRAM Channel(內存通道)

在IF外面是連接的是Unified Memory Controller(內存控制器),開始第一代銳龍內存控制器能夠控制的內存頻率相對較低,而最新三代銳龍由於架構和工藝改善,支持高頻內存,初始頻率3200,比Intel默認2666要高得多。

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此外,內存控制器外面連接的是DRAM Channel(內存通道),和Intel主流處理器一樣,依然是雙通道內存。

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IO Hub Controller(IO總控制器)

這個屬於銳龍處理器的除了內存之外數據總線,負責PCIe的切分、USB接口、與南橋芯片組的連接。這就可以看出,銳龍處理器本來就是一個完整的SOC了,理論上沒有南橋的話依然可以工作。

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X570芯片組

上面有提到,銳龍處理器已經是一個完整的SOC了,但是X570芯片組使其功能和用途更加完善、廣泛。

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前兩代銳龍處理器的芯片組X370和X470是由 ASMedia設計的,而最新的X570是首款AMD自家內部設計的AM4主板芯片組。而X570芯片組最大的亮點不僅是支持16核心的三代銳龍,還支持 PCIe 4.0 ,使計算機內部互聯通信速度比 PCIe 3.0翻一倍。

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根據網上洩露的X570芯片組結構圖可以知道三代銳龍基本PCIe的劃分。三代銳龍一共提供24條PCIe4.0通道,其中16條分給顯卡使用(可以劃分為8x8,速度可以支持兩張顯卡SLI或交火);4條PCIe通道分給一個M.2 MVMe插槽,剩下的4條作為CPU和南橋的互聯通道。

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相比酷睿,銳龍更加優秀

支持核心數多,多任務性強

由於銳龍獨特的“Zen”架構,銳龍很輕鬆支持多個核心,主流最多可以支持16個核心,工作站類型線程撕裂者最高可以支持32核心。這對於多任務的並行運算,比酷睿更加划算,運算能力更強。

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PCIe通道數多、首次嘗試支持PCIe4.0

無論是主流銳龍還是銳龍線程撕裂者,PCIe通道數都是相當充足,上文有提到主流的PCIe通道數。況且新一代銳龍還支持PCIe4.0,這可是想夠磁盤列陣、多顯卡並行運算玩家們的福利。

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嘗試把南橋整合到CPU的先進理念

上文也有提到過,銳龍已經是一個完整的SOC了,就是把南橋大部分功能都整合到CPU裡面了。這和當時把北橋整合到CPU一樣,實際上這樣會使銳龍處理器的拓展性比酷睿更加強大。

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這和當時把北橋整合到CPU裡面一樣,是個很先進的理念。而Intel依然堅持把南橋和CPU區分很清楚,導致主流酷睿PCIe通道數緊張和拓展性降低。

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支持ECC內存

這個很重要,尤其是內容創作者等對工作站有需求的用戶。要知道,Intel需要購買昂貴的至強才可以支持,而銳龍家族本身支持ECC內存。如果是搭建入門工作站,主流銳龍可以滿足你的要求。

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生產成本低,照顧消費者利益

要知道,銳龍處理器是通過一塊14納米的輸入輸出IO來互聯一個、兩個或者多個小八核銳龍的。這樣的設計好處就是,只需要生產多個八核心小銳龍就行。

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一顆完整的大銳龍處理器上,一顆小銳龍壞了也可以通過更換其他好的。這樣整體分開生產組合的一個銳龍處理器的良率就是比Intel單個CPU生產的良率和晶圓利用率高。

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因此,這也是銳龍處理器為什麼相同核心下比Intel的酷睿便宜很多原因。這樣會減少晶圓芯片的損耗提高良率,CPU生產成本也會降低,照顧消費者利益。

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AMD,Yes!並非浪得虛名,Intel需反省

真的是無腦刷“AMD,Yes!”?

很多Intel粉絲都吐槽銳龍和霄龍的膠水結構,還有內存控制頻率低,CPU體質不如酷睿。他們還甚至說大家無腦刷“AMD,Yes!”。

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其實,AMD銳龍比酷睿更加優秀

如果不是發燒極限超頻的話,你根本分不出AMD和Intel之間的區別。要知道,同樣核心情況下,銳龍價格便宜很多,而且性能相差真的不大。此外,三代銳龍銳龍不僅有專門供M.2固態使用的PCIe通道,還將PCIe3.0升級為PCIe4.0,傳輸速率翻一倍。不像主流酷睿那樣出現PCIe通道緊缺的狀態。

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更加划算的銳龍

總之,銳龍比酷睿更加划算和實用。你可以得到更多PCIe通道和更快傳輸速率、更好拓展性。因此,可以構建全速SSD磁盤列陣。更重要的價格便宜很多,可以把預算放在顯卡和內存上,獲得更好的PC整機性能。

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該Intel好好反省了

雖然AMD處理器的體質依然不然Intel,但是它經濟實惠,而且還支持新技術、融入新理念。這種親民和積極探索新領域的企業價值理念是經常吃老本、擠牙膏的Intel所不具備的。Intel如果不反省自己,未來自己在芯片領域的優勢會越來越少。

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