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AMD 7nm锐龙CPU浅析:性能增15%,功耗大降,成本较高

2019年01月11日 作者: 暂无评论 202+ 0

CES 2019的主题演讲中,AMD在最后环节宣布了7nm锐龙三代处理器,但它无疑是今天媒体及玩家的焦点,不仅仅是因为AMD在7nm工艺上领先了英特尔,还因为AMD处理器终于可以跟英特尔处理器在同样的核心数下一对一竞争了。从初步的分析来看,7nm锐龙三代虽然还没有明确公布频率,但多核性能跟酷睿i9-9900K基本一致,但在能效上有明显优势,芯片功耗只有后者的60%,不过7nm工艺CPU+14nm IO核心的成本也不低,不太可能低于100美元,这也意味着7nm锐龙可能只有高端产品了。

在CES发布会现场的Anandtech网站针对7nm锐龙处理器做了一些分析,公布了不少细节信息。

7nm锐龙处理器实际上由1个7nm CPU模块和1个14nm IO模块组成,这个没什么秘密了。AMD表示它不仅是全球首个7nm游戏CPU,还是首个支持PCIe 4.0的CPU。目前这款处理器的频率、规格都没定,AMD官方实际上都没确认它是8核16线程的(虽然这点没什么疑问了),不过它使用的还是AM4封装,兼容现有的300、400系列芯片组,不过上了PCIe 4.0之后,可能还会需要新的X570芯片组,而Anandtech也提到现在很多300、400系列芯片组的第一个PCIe插槽主要完全遵循了信号完整性规范,升级固件之后就可以上PCIe 4.0显卡的。

·7nm锐龙三代处理器核心面积

他们还估算下了7nm锐龙三代处理器的核心面积,依据是AM4封装的40x40mm规格,具体这分为两部分,首先是CPU核心模块,测量的大小是10.53x7.67=80.8mm2,IO芯片面积为13.16x9.32mm=122.63mm2。

·多核性能提升15%,功耗大降

AMD在发布会现场公布了Cinebench R15的多核跑分成绩,在结合他们之前测过的锐龙7 2700X的多核得分1754分以及之前预估的Zen 2处理器得分,算出R15的性能提升了15.3%。虽然R15测试对AMD来说比较理想,不过目前也不知道确切的频率,所以这个情况还取决于工作负载。

至于酷睿i9-9900K,他们内部测试的R15分数是2032分,8核AMD Zen 2是2023分,酷睿i9-9900K得分是2042分,两套平台都是在同样的风冷散热下测试的,其中9900K在华硕主板上可以以标准频率运行,AMD处理器还没有公布频率,不过AMD确认除了CPU、主板之外其他部件,如内存、电源、操作系统、补丁及Vega 64显卡都是一样的。

AMD公布的两套平台测试R15的功耗是分别是180W、130W(演示中实际上是133W),Anandtech根据他们之前的评测估计待机功耗是55W左右,以此计算了两家的芯片功耗,Zen 2是75W,9900K是125W,意味着AMD的Zen 2功耗只有后者的60%,这表明AMD在与英特尔最新处理器的测试中性能基本相同,但功耗更低,只有后者的一半左右的水平。

·AMD是如何做到这一点的?

AMD之前公布过一些Zen 2架构改进的要点,改进了分支预测单元、改林了预取器、更好的微操作与缓存管理、更大的微操作缓存、增加了调度单元带宽、增加原生256bit浮点支持等等,但是AMD如何做到性能相同的情况下功耗低这么多还是个迷。

从公布的情况来看,英特尔的9900K可以运行在全核心4.7GHz频率下,AMD的处理器频率未知,也不是最终产品,但如果处理器功耗只有75W,它们还可以再增加20-30W,这样性能及频率会有更高的水平。

现在还不知道AMD使用的台积电7nm工艺在频率方面表现如何,目前在使用7nm工艺的就是3GHz以下的手机芯片,没有可比性。为了与9900K竞争,在IPC性能差不多的情况下,AMD处理器的全核频率也要达到4.7GHz才行。

对于这个问题,Anandtech总结了三个可能:

1、如果台积电的工艺频率达不到那么高,那么说明AMD Zen 2架构的IPC领先英特尔了,这是现代X86行业的巨大变化。

2、如果台积电的7nm工艺可以超过5.0GHz频率,并且功耗还有更大的提升空间,这个情况也会很有趣。

3、AMD针对Cinbench R15软件的超线程优化已经超出世界水平

·可能不止8核,预留了16核的可能了

最后一个问题是有关CPU核心数的,之前一篇苏姿丰采访的文章其实也提到这个问题了,那就是AMD的7nm锐龙可能不止8核16线程,从CPU封装来看未来还有额外一个CPU核心模块的空间,理论上做16核32线程处理器是很可能的。

不过这里还有一个问题,Anandtech表示他们跟业界专业人士沟通后得到消息是AMD将台积电、GF的芯片封装在一起,这样做的代价也不低,低于100美元的处理器不太可能使用这种方案。

这个说法其实之前也有类似的传闻,那就是锐龙三代问世之后也不会完全取代现有的14/12nm处理器,至少中低端市场上还是目前的产品为主,7nm处理器可能会主打高端市场。

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原文地址:https://www.eeboard.com/news/amd-7nm-cpu/

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