AMD 率先將 Zen 4 + Zen 4c 大小核設計用於 Ryzen 5 7545U 及 Ryzen 3 7440U ,並解釋與 Intel 的 P Core 與 E Core 理念有甚麼不同

2023.11.03 01:09PM

AMD 在 Zen 4 架構世代公布了延伸架構 Zen 4c ,同時率先投入 EPYC 運算級處理器當中的雲原生應用產品線 EPYC 97x4 Bergamo 與基礎運算及電信產品 EPYC 8004 Siena ;不過 Zen 4c 肩負的使命不僅在伺服器領域,也是 AMD 在尋找新一代 Ryzen 消費級處理器性能與效率均衡點的重要產品; AMD 宣布為 Ryzen 7040U 家族追加兩個新成員、包括 Ryzen 5 7545U 及 Ryzen 3 7440U ,即是 AMD 首度採用 Zen 4 + Zen 4c 大小核配置的消費級產品, AMD 也提供一份資料闡述 AMD 為何這麼做,又與 Intel 的 P Core + E Core 有甚麼不同。

另一個小彩蛋是 AMD 的 PC 掌機處理器 Ryzen Z1 (不包括 Ryzen Z1 Extreme )實質上也導入 Zen 4c 架構( 2 Zen 4 + 4 Zen 4c ),才能使其有極小的晶片大小又能兼具效能與性能。

▲捅一下競品可說是各大品牌例行性的行為了,總之 AMD 強調 Intel 的 P Core + E Core 設計有其侷限性

Intel 自 2021 年的第 12 代 Core 產品「 Alder Lake 」首度導入 P Core 與 E Core ,藉此作為平衡效能與滿足新一代大量工作負載的手段;雖然 P Core 與 E Core 都是基於 x86 指令級,但卻是南轅北轍的兩種設計,故偶而遇上部分明明運算負載不大但卻又不得不動用 P Core 的情境;而 AMD 在 Computex 2023 的 QA 時就提到, AMD 對於大小核設計有相當大的興趣,但 Intel 的 P Core + E Core 做法不會是他們想要的。

▲ AMD 強調 Zen 4 在架構的完整性毫不妥協

AMD 其實早在 Bergamo 的發表會時就針對出席現場發表活動的技術媒體(很抱歉筆者只是受邀觀看網路直播)介紹過 Zen 4c 的真面目,只是此次在宣布 Ryzen 5 7545U 及 Ryzen 3 7440U 時重新介紹,且進一步解析 AMD 為什麼會採用 Zen 4 + Zen 4c 的大小核組合。 Zen 4c 一言以蔽之就是基本架構完全不打折、透過佈線重新最佳化的架構,且快取大小也一刀未剪(但 Bergamo 的 Zen 4c 快取就比一般 EPYC 的 Zen 4 砍半),最終的結果就是使 Die Size (晶片面積)相較標準 Zen 4 縮小達 35% 。

▲ Zen 4c 將 Zen 4 快取減少並進行線路微調,晶圓面積縮減達 35%

為何 AMD 會選擇使用快取大小不同但基本設計相同的 Zen 4 + Zen 4c 作為大小核?主要的原因是取兩個架構皆支援相同的指令集、有相同 IPC 、支援 SMT 超執行緒等關鍵指標,但借助減少 Zen 4c 的快取與緊湊化設計,能夠獲得更出色的能耗管理,且以 AMD Zen CPU 設計與發展,多 CPU 晶粒設計也完全不陌生。

▲ Zen 4 的優勢在於 20W TDP 以上有更出色的性能, Zen 4c 在能耗受限的情況轉換效率更出色

透過為筆記型電腦平台加入 Zen 4c 核心, AMD 認為能夠有效提升能源效率,使低負載時能全部委由 Zen 4c 執行,但需要多核心運算時又能獲得與全 Zen 4 配置相差無幾的效能;另外借助增加 Zen 4c 群組,又能為未來的產品發展增加更多可能性,無論是增加核心數量追求極致效能,或是發展以續航力導向,或是採用全 Zen 4c 的入門產品都成為可能。

▲  Ryzen 5 7545U 為 2+6 設計

AMD 率先將大小核設計用於 Ryzen 7040U 系列也是有其原因,因為 Ryzen 7040U 系列原本就是著重續航力的產品線,其中 Ryzen 5 系列與 Ryzen 3 系列也由於價格因素將會是市場最容易接受的,同時也相對不會是用於溝通極致效能的產品,尤其是從 AMD 提供的效能比較,純 Zen 4 處理器與 Zen 4 + Zen 4c 處理器的效能僅再超過 20W TDP 開始產生落差,除非進行 28W TDP 設定,否則效能幾乎不打折,作為試水溫的產品也是再合理不過, AMD 強調正常的人類幾乎無法感受到導入 Zen 4c 後效能差異。 

從 AMD 的簡報確認, Ryzen 5 7545U 是由 2 個 Zen 4 搭配 4 個 Zen 4c 構成 CPU 群組,不過 AMD 並未公布 Ryzen 3 7440U 的構成,但國外技術媒體披露是由 1 個 Zen 4 搭配 3 個 Zen 4c 組成;即便採用大小核配置, Ryzen 5 7545U 的快取與原本的 Ryzen 5 7540U 也完全相同。

1 則回應