Viernes , diciembre 9 2016
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Primeros detalles de la microarquitectura AMD Zen

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Todos sabemos que AMD no pasa por su mejor momento, principalmente en el mercado de las CPUs en el que se encuentra muy por detrás de su gran rival Intel. Desde la llegada de los primeros procesadores AMD FX basados en la microarquitectura Bulldozer, ha dejado un sabor agridulce ya que sus CPUs se han visto ampliamente superadas por las soluciones de Intel, sobretodo en lo referente a la eficiencia energética y el rendimiento en aplicaciones monohilo. En las aplicaciones que hacen un uso multinúcleo intensivo los procesadores de AMD muestran un rendimiento mucho más cercano al ofrecido por Intel aunque a costa de un consumo de energía significativamente mayor.

Desde hace algunos meses sabemos que AMD está trabajando en una nueva microarquitectura de CPU x86 que sucederá a Bulldozer y que debería ofrecer un rendimiento y una eficiencia energética mucho mayores. Hasta ahora lo único que hemos sabido es que la nueva microarquitectura de AMD se llamará “Zen” y que abandonará la tecnología CMT usada en Bulldozer y que no ha dado los resultados esperados.

Detalles de los núcleos AMD Zen

Se ha producido una filtración de información que confirma que AMD Zen no usará la tecnología CMT, por lo que sus núcleos serán completos pareciendose mucho más a los usados en los antiguos procesadores AMD Phenom que a los AMD FX actuales.

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La información filtrada muestra el diagrama del núcleo Zen en comparación con el núcleo Excavator, la última evolución de la microarquitectura Bulldozer. Lo primero que apreciamos al ver la imagen es que AMD ha abandonado la tecnología CMT en beneficio de la utilización de núcleos completos tal como hemos dicho anteriormente.

Los núcleos AMD Zen disponen disponen de su propio cargador y decodificador de instrucciones (fetch & decode) a diferencia de Excavator, donde cada módulo de dos pseudocores cuenta con un único cargador para dos decodificadores. Otra diferencia fundamental es que cada núcleo AMD Zen cuenta con una unidad de enteros y una unidad de coma flotante, recordemos que cada módulo Bulldozer en cualquiera de sus iteraciones cuenta con una única unidad de coma flotante y dos unidades de enteros.

Si nos centramos en más detalles vemos como la unidad de enteros en Zen dispone de seis pipelines a diferencia de Bulldozer que solo cuenta con cuatro pipelines. En la unidad de coma flotante vemos aún más diferencias, AMD Zen dispone de dos FMAC (fused-multiply accumulate) de 256 bits mientras que Excavator dispone de dos unidades de 128 bits.

En la memoria cache encontramos otras diferencias importantes ya que cada núcleo AMD Zen contará con 512 KB de L2 frente a los 2 MB de L2 presentes en Excavator. La reducción de la cantidad de cache L2 hace presagiar que su latencia será menor y que los núcleos Zen serán mucho más veloces que los Excavator por lo que necesitarán menos cache, tal como ocurre con Intel Haswell que cuenta tan solo con 256 KB de cache L2.

Todos estos cambios respecto a Bulldozer deberían mejorar en gran medida el IPC y por tanto el rendimiento por núcleo, el talón de Aquiles de Bulldozer.

Los primeros procesadores AMD Zen serían de cuatro núcleos

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Otra imagen filtrada nos muestra como podrían ser los primeros procesadores basados en la microarquitectura AMD Zen. Estos procesadores estarán basados en unidades formadas por cuatro núcleos Zen que compartirán la cache L3 entre ellos, concretamente una cantidad de 8 MB por cada una de estas unidades de cuatro núcleos y que es la misma cantidad que usa Intel en sus Core i7 LGA 1150. La diferencia con Intel está en que cada unidad de cuatro núcleos Zen tiene su própia cache L3 individual mientras que en Haswell la cache L3 es compartida por todos los núcleos, sean procesadores de dos núcleos o de ocho núcleos e incluso de dieciseis núcleos en los servidores.

Los procesadores AMD Zen estarían fabricados por GlobalFoundries/Samsung bajo un proceso de 14nm FinFET y se espera que lleguen junto a una nueva plataforma con soporte para memoria DDR4 y muchas líneas PCI-Express 3.0.

Sin duda AMD presenta un diseño muy diferente al de los procesadores Bulldozer y llegarán con tecnologías mucho más nuevas como la memoria DDR4 y un proceso de fabricación mucho más avanzado, sin embargo aun deberemos esperar para conocer lo que realmente nos interesa, su rendimiento comparado con los procesadores de Intel y si es capaz de darle competencia en la gama media y alta, algo que sin duda beneficiaria a nuestros bolsillos con una guerra de precios.

Fuente: techpowerup I y II

Sobre Juan Gomar

Soy un apasionado de la tecnología en general pero principalmente de la informática y los videojuegos.

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