AMD ha presentado en un rendimiento monohilo la arquitectura Zen 3, base de los nuevos procesadores Ryzen 5000, dirigidos al mercado de consumo general de alto rendimiento y trae cambios profundos a nivel interno que impactan sobre la unidad CCD y a la memoria caché, igual que en los elementos clave en el rendimiento general del procesador.
Se confirma el salto de AMD a la nomenclatura Ryzen 5000 de Ryzen 3000. Los procesadores Ryzen 5000 mejoran el IPC en un 19% frente a la generación anterior, lo que significa que su rendimiento monohilo, supera a su competencia.
¿Cómo logra AMD este incremento tan enorme del IPC?
Según la información que presenta AMD, el rediseño de las unidades CCD han sido clave.
· La frecuencia de reloj máxima de las nuevas CPU será más alta que en los chips Zen 2
· Ejecutarán más instrucciones por ciclo de reloj
· El núcleo de los chips Zen 3 ha sido reorganizado para incrementar su rendimiento y su eficiencia
· La memoria caché compartida de nivel 3 utiliza una nueva topología unificada.
En Zen 2, cada chiplet estaba formado por dos unidades CCX que integraban cuatro núcleos y 16 MB de caché L3, dando forma a una unidad CCD.
En Zen 3 el diseño cambia por completo, ya no existe esa división de 4 + 4 núcleos y de 16 + 16 MB de L3, eliminando dos bloques CCX para dejar paso a una unidad única con 8 núcleos y 32 MB de caché L3. En otras palabras, los ocho núcleos se comunican ahora con una latencia menor, y pueden acceder a los 32 MB de caché L3 disponibles que antes cada bloque de cuatro núcleos solo podía acceder a 16 MB de L3.
Se multiplica en 2,8 veces el rendimiento por vatio consumido. Manteniendo el diseño MCM y el chiplet como base, lo que supone una mejora enorme, y donde cada unidad CCD tiene una estructura monolítica de 8 núcleos y 32 MB de caché L3.
La microarquitectura Zen 3 introduce precarga ideal de datos en la caché, el motor de ejecución y el 'front end', entre otros componentes esenciales de la CPU.
El front end tiene una responsabilidad diferente a la del back end o motor de ejecución. A muy grandes rasgos y sin entrar en detalles complicados, este último se encarga de ejecutar las instrucciones, mientras que el front end se responsabiliza de recoger las instrucciones desde la memoria principal o la caché, y de decodificarlas para que posteriormente puedan ser procesadas por el motor de ejecución.
La siguiente imagen nos anticipa el incremento del rendimiento por vatio que podemos esperar de los nuevos procesadores Ryzen 5000 frente a los chips con microarquitectura Zen 2. A pesar de que comparten la misma fotolitografía de 7 nm, los procesadores Zen 3 multiplican por 2,4 veces el rendimiento/vatio de la primera generación de microprocesadores Ryzen, mientras que los chips Zen 2 lo duplican. De nuevo, la mejora que introducen los nuevos procesadores es sensible, y muy sorprendente.
El futuro de AMD pasa por los 5 nm, los nuevos procesadores Ryzen 5000 con micro arquitectura Zen 3 utilizan la misma fotolitografía de 7 nm usada por AMD en los chips Zen 2. Aun así, las mejoras introducidas en la nueva micro arquitectura tienen la entidad suficiente para que, sobre el papel, los nuevos procesadores aventajen con claridad a sus predecesores.
AMD ha confirmado que sus próximos chips Ryzen con micro arquitectura Zen 4 apostarán por la tecnología de integración de 5 nm rompiendo barreras.
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