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AMD 7nm銳龍CPU初析:性能大增15%,功耗大降,成本或不低
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CES 2019的主題演講中,AMD在最後環節宣佈了7nm銳龍三代處理器,但它無疑是今天媒體及玩家的焦點,不僅僅是因為AMD在7nm工藝上領先了英特爾,還因為AMD處理器終於可以跟英特爾處理器在同樣的核心數下一對一競爭了。從初步的分析來看,7nm銳龍三代雖然還沒有明確公佈頻率,但多核性能跟酷睿i9-9900K基本一致,但在能效上有明顯優勢,晶片功耗只有後者的60%,不過7nm工藝CPU+14nm IO核心的成本也不低,不太可能低於100美元,這也意味著7nm銳龍可能只有高端產品了。

在CES發佈會現場的Anandtech網站針對7nm銳龍處理器做了一些分析,公佈了不少細節資訊。

7nm銳龍處理器實際上由1個7nm CPU模組和1個14nm IO模組組成,這個沒什麼秘密了。AMD表示它不僅是全球首個7nm遊戲CPU,還是首個支持PCIe 4.0的CPU。目前這款處理器的頻率、規格都沒定,AMD官方實際上都沒確認它是8核16執行緒的(雖然這點沒什麼疑問了),不過它使用的還是AM4封裝,相容現有的300、400系列晶片組,不過上了PCIe 4.0之後,可能還會需要新的X570晶片組,而Anandtech也提到現在很多300、400系列晶片組的第一個PCIe插槽主要完全遵循了信號完整性規範,升級固件之後就可以上PCIe 4.0顯卡的。

·7nm銳龍三代處理器核心面積
他們還估算下了7nm銳龍三代處理器的核心面積,依據是AM4封裝的40x40mm規格,具體這分為兩部分,首先是CPU核心模組,測量的大小是10.53x7.67=80.8mm2,IO晶片面積為13.16x9.32mm=122.63mm2。

·多核性能提升15%,功耗大降
AMD在發佈會現場公佈了Cinebench R15的多核跑分成績,在結合他們之前測過的銳龍7 2700X的多核得分1754分以及之前預估的Zen 2處理器得分,算出R15的性能提升了15.3%。雖然R15測試對AMD來說比較理想,不過目前也不知道確切的頻率,所以這個情況還取決於工作負載。

至於酷睿i9-9900K,他們內部測試的R15分數是2032分,8核AMD Zen 2是2023分,酷睿i9-9900K得分是2042分,兩套平臺都是在同樣的風冷散熱下測試的,其中9900K在華碩主機板上可以以標準頻率運行,AMD處理器還沒有公佈頻率,不過AMD確認除了CPU、主機板之外其他部件,如記憶體、電源、作業系統、補丁及Vega 64顯卡都是一樣的。

AMD公佈的兩套平臺測試R15的功耗是分別是180W、130W(演示中實際上是133W),Anandtech根據他們之前的評測估計待機功耗是55W左右,以此計算了兩家的晶片功耗,Zen 2是75W,9900K是125W,意味著AMD的Zen 2功耗只有後者的60%,這表明AMD在與英特爾最新處理器的測試中性能基本相同,但功耗更低,只有後者的一半左右的水準。

·AMD是如何做到這一點的?
AMD之前公佈過一些Zen 2架構改進的要點,改進了分支預測單元、改林了預取器、更好的微操作與緩存管理、更大的微操作緩存、增加了調度單元頻寬、增加原生256bit浮點支持等等,但是AMD如何做到性能相同的情況下功耗低這麼多還是個迷。

從公佈的情況來看,英特爾的9900K可以運行在全核心4.7GHz頻率下,AMD的處理器頻率未知,也不是最終產品,但如果處理器功耗只有75W,它們還可以再增加20-30W,這樣性能及頻率會有更高的水準。

現在還不知道AMD使用的台積電7nm工藝在頻率方面表現如何,目前在使用7nm工藝的就是3GHz以下的手機晶片,沒有可比性。為了與9900K競爭,在IPC性能差不多的情況下,AMD處理器的全核頻率也要達到4.7GHz才行。

對於這個問題,Anandtech總結了三個可能:
1、如果台積電的工藝頻率達不到那麼高,那麼說明AMD Zen 2架構的IPC領先英特爾了,這是現代X86行業的巨大變化。

2、如果台積電的7nm工藝可以超過5.0GHz頻率,並且功耗還有更大的提升空間,這個情況也會很有趣。

3、AMD針對Cinbench R15軟體的超執行緒優化已經超出世界水準
·可能不止8核,預留了16核的可能了
最後一個問題是有關CPU核心數的,之前一篇蘇姿丰采訪的文章其實也提到這個問題了,那就是AMD的7nm銳龍可能不止8核16執行緒,從CPU封裝來看未來還有額外一個CPU核心模組的空間,理論上做16核32執行緒器是很可能的。

不過這裡還有一個問題,Anandtech表示他們跟業界專業人士溝通後得到消息是AMD將台積電、GF的晶片封裝在一起,這樣做的代價也不低,低於100美元的處理器不太可能使用這種方案。

這個說法其實之前也有類似的傳聞,那就是銳龍三代問世之後也不會完全取代現有的14/12nm處理器,至少中低端市場上還是目前的產品為主,7nm處理器可能會主打高端市場。

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