三代锐龙能够击败九代酷睿,深受玩家热捧,离不开其独特架构设计

直到锐龙诞生那天开始,我们才意识到,原来主流价格也可以买到多核心主流CPU。不得不说,锐龙的诞生彻底改变了AMD的命运,从被酷睿吊打瞬间逆袭酷睿。那么锐龙到底有什么独特的架构呢?

三代锐龙能够击败九代酷睿,深受玩家热捧,离不开其独特架构设计

不断优化的锐龙架构

“Zen”架构

其实无论是现在新的三代锐龙还是前两代锐龙、线程撕裂者都是使用名叫“Zen”的微架构。Zen是一种创造性的设计,它的出现彻底改变AMD多年被Intel吊打的格局。

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与酷睿类似,AMD也采用一体化的设计,从普通桌面平台到高性能工作站,都是基于“Zen”这种微架构的。此外,媒体和官方会把二代、三代锐龙的架构称为“Zen+”和“Zen 2”,在服务器领域霄龙处理器中,“Zen”被称为“EPYC”。

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架构不变,工艺不断优化

其实,无论是哪代锐龙和霄龙,架构都是基本相同,不同的是生产工艺的提升,比如一代是14nm,而二代是12nm,三代是7nm。此外还有内存控制器的改进、延迟的降低和PCIe通道的革新。(PCIe3.0变为PCIe4.0)

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现在三代锐龙已经公开发布,但是距离上市还是有一段时间,现在就为大家简单讲讲锐龙的基本SOC结构和新一代X570芯片组。如果不明白什么是SOC,我之前的文章有提到过。你的电脑和手机CPU也有独立的生态系统,谈谈什么是片上系统

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设计独特的锐龙处理器

Zen架构的基本构成单位—CCX

AMD官方称锐龙基本架构Zen是由CCX为最小构成单位。CCX(CPU Complex)的是由四个CPU核心和四条L3缓存组成的。每块L3缓存分别连接一颗核心,作为其缓存。

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Infinity Fabric (IF)

这个可以说是锐龙骨骼和神经网络,它是负责把每个四核心的CCX相互连接起来的。IF由两个独立结构系统组成,一个用于控制信号,而另一个则是用于信息数据的传输。这里功能让IF充当锐龙的神经网络。

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八核心锐龙整个SOC图解

实际上,IF是信息数据在CCX核心之间交流的桥梁,也是八核锐龙之间构建多个核心、CPU与APU之间信息交流的桥梁和骨骼。这样一来,理论上可以扩充到无限个核心,但实际上由于工艺和走线的限制,主流桌面锐龙只扩充到12核心。

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

在IF外面是连接的是Unified Memory Controller(内存控制器),开始第一代锐龙内存控制器能够控制的内存频率相对较低,而最新三代锐龙由于架构和工艺改善,支持高频内存,初始频率3200,比Intel默认2666要高得多。

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此外,内存控制器外面连接的是DRAM Channel(内存通道),和Intel主流处理器一样,依然是双通道内存。

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IO Hub Controller(IO总控制器)

这个属于锐龙处理器的除了内存之外数据总线,负责PCIe的切分、USB接口、与南桥芯片组的连接。这就可以看出,锐龙处理器本来就是一个完整的SOC了,理论上没有南桥的话依然可以工作。

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X570芯片组

上面有提到,锐龙处理器已经是一个完整的SOC了,但是X570芯片组使其功能和用途更加完善、广泛。

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前两代锐龙处理器的芯片组X370和X470是由 ASMedia设计的,而最新的X570是首款AMD自家内部设计的AM4主板芯片组。而X570芯片组最大的亮点不仅是支持16核心的三代锐龙,还支持 PCIe 4.0 ,使计算机内部互联通信速度比 PCIe 3.0翻一倍。

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根据网上泄露的X570芯片组结构图可以知道三代锐龙基本PCIe的划分。三代锐龙一共提供24条PCIe4.0通道,其中16条分给显卡使用(可以划分为8x8,速度可以支持两张显卡SLI或交火);4条PCIe通道分给一个M.2 MVMe插槽,剩下的4条作为CPU和南桥的互联通道。

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相比酷睿,锐龙更加优秀

支持核心数多,多任务性强

由于锐龙独特的“Zen”架构,锐龙很轻松支持多个核心,主流最多可以支持16个核心,工作站类型线程撕裂者最高可以支持32核心。这对于多任务的并行运算,比酷睿更加划算,运算能力更强。

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PCIe通道数多、首次尝试支持PCIe4.0

无论是主流锐龙还是锐龙线程撕裂者,PCIe通道数都是相当充足,上文有提到主流的PCIe通道数。况且新一代锐龙还支持PCIe4.0,这可是想够磁盘列阵、多显卡并行运算玩家们的福利。

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尝试把南桥整合到CPU的先进理念

上文也有提到过,锐龙已经是一个完整的SOC了,就是把南桥大部分功能都整合到CPU里面了。这和当时把北桥整合到CPU一样,实际上这样会使锐龙处理器的拓展性比酷睿更加强大。

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这和当时把北桥整合到CPU里面一样,是个很先进的理念。而Intel依然坚持把南桥和CPU区分很清楚,导致主流酷睿PCIe通道数紧张和拓展性降低。

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支持ECC内存

这个很重要,尤其是内容创作者等对工作站有需求的用户。要知道,Intel需要购买昂贵的至强才可以支持,而锐龙家族本身支持ECC内存。如果是搭建入门工作站,主流锐龙可以满足你的要求。

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生产成本低,照顾消费者利益

要知道,锐龙处理器是通过一块14纳米的输入输出IO来互联一个、两个或者多个小八核锐龙的。这样的设计好处就是,只需要生产多个八核心小锐龙就行。

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一颗完整的大锐龙处理器上,一颗小锐龙坏了也可以通过更换其他好的。这样整体分开生产组合的一个锐龙处理器的良率就是比Intel单个CPU生产的良率和晶圆利用率高。

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因此,这也是锐龙处理器为什么相同核心下比Intel的酷睿便宜很多原因。这样会减少晶圆芯片的损耗提高良率,CPU生产成本也会降低,照顾消费者利益。

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AMD,Yes!并非浪得虚名,Intel需反省

真的是无脑刷“AMD,Yes!”?

很多Intel粉丝都吐槽锐龙和霄龙的胶水结构,还有内存控制频率低,CPU体质不如酷睿。他们还甚至说大家无脑刷“AMD,Yes!”。

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其实,AMD锐龙比酷睿更加优秀

如果不是发烧极限超频的话,你根本分不出AMD和Intel之间的区别。要知道,同样核心情况下,锐龙价格便宜很多,而且性能相差真的不大。此外,三代锐龙锐龙不仅有专门供M.2固态使用的PCIe通道,还将PCIe3.0升级为PCIe4.0,传输速率翻一倍。不像主流酷睿那样出现PCIe通道紧缺的状态。

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更加划算的锐龙

总之,锐龙比酷睿更加划算和实用。你可以得到更多PCIe通道和更快传输速率、更好拓展性。因此,可以构建全速SSD磁盘列阵。更重要的价格便宜很多,可以把预算放在显卡和内存上,获得更好的PC整机性能。

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该Intel好好反省了

虽然AMD处理器的体质依然不然Intel,但是它经济实惠,而且还支持新技术、融入新理念。这种亲民和积极探索新领域的企业价值理念是经常吃老本、挤牙膏的Intel所不具备的。Intel如果不反省自己,未来自己在芯片领域的优势会越来越少。

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页面更新:2024-03-01

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