深度长文：AMD的崛起、衰落与复兴

任何新的硬件设计都需要合适的软件来销售，但多线程CPU正面临着一场艰苦的战斗。尽管主机采用8核CPU，但大多数游戏在4核的情况下仍然可以运行的很好。主要原因是英特尔的市场主导地位，以及Xbox One和PlayStation 4中都采用了AMD芯片的设计。前者早在2010年就发布了他们的第一个6核CPU，但它非常昂贵(接近1100美元)。其他处理器很快就出现了，直至7年后，英特尔才推出了用户真正买得起的六核处理器Core i5-8400，它的价格不到200美元。

主机处理器的问题在于CPU布局是由同一裸片中的两个4核CPU组成，并且芯片的两个部分之间存在高延迟。因此，游戏开发人员倾向于将引擎的线程保持在其中一个部分上，而仅将另一部分用于一般的后台进程。仅在工作站和服务器领域，才需要使用真正的多线程CPU，直到AMD提出了不同的方式，这种做法才得以改变。

2017年3月，普通桌面用户可以用两个8核16线程cpu中的一个来升级他们的系统。一个全新的架构显然应该有一个新的名字，AMD没有用 Phenom和FX来为之命名，而是选用了Ryzen作为其全新架构的名字。

但这两个CPU都不是特别便宜：3.6 GHz（增强4 GHz）Ryzen 7 1800X的零售价为500美元，而0.2 GHz较慢的1700X的售价则低100美元。在某种程度上，AMD不想再被认为是廉价的选择，但这主要是因为英特尔的8核酷睿i7- 690k要价超过1000美元。

Zen从之前所有的设计中吸取了最好的，并将它们融合到一个结构中，使pipelines尽可能的繁忙;要做到这一点，就需要对pipelines和缓存系统进行重大改进。新的设计不再像Bulldozer那样共享L1/L2缓存，每个核心将完全独立，拥有更多的pipelines、更好的分支预测和更大的缓存带宽。

Ryzen的CPU让人想起微软和索尼的主机芯片，它也是一个系统芯片;唯一缺少的是GPU(后来的预算Ryzen机型包含了GCN处理器)。

这个die被划分为两个所谓的CPU综合体(CCX)，每个都是4核8线程的。芯片中还装了一个Southbridge处理器——该CPU为PCI Express、SATA和USB提供控制器和链接。这意味着，从理论上讲，可以在没有SB的情况下制造主板，但几乎所有的主板都这样做了，只是为了扩大可能的设备连接数量。

如果Ryzen的表现不佳，这一切都将是毫无意义的，而在多年位居英特尔之后，AMD在这一领域有很多需要证明的地方。1800X和1700X并不完美:在专业应用方面他比英特尔的任何产品都好，但在游戏方面要慢一些。

AMD还有其他玩法：第一款Ryzen CPU投放市场一个月后，出现了6核和4核Ryzen 5型号，两个月后又出现了4核Ryzen 3芯片。与英特尔的产品相比，AMD的表现与规模更大的兄弟公司一样，但它们的成本效率明显更高。

然后是ace——16核32线程的Ryzen Threadripper 1950X(要价1000美元)和用于服务器的32核64线程EPYC处理器。这些庞然大物在同一封装中分别包含两个和四个Ryzen 7 1800X芯片，利用新的Infinity Fabric互连系统在芯片之间传输数据。

在6个月的时间里，AMD展示了他们正在利用他们的设计，有效地对标了x86桌面市场。

一年后，架构升级为Zen+，包括对缓存系统的微调，以及从GlobalFoundries的古老的14LPP流程(该节点是三星的)切换到更新的、更密集的12LP系统。CPU芯片的尺寸保持不变，但是新的制造方法允许处理器以更高的时钟速度运行。

之后又过了12个月，即2019年夏天，AMD推出了Zen 2。这次变化更加重要，术语“小芯片”风靡一时。工程师没有遵循单片构造，即CPU的每个部分都在同一块硅片上（Zen和Zen +就是这样做），而是在Core Complexs中将其与互连系统分开。

前者是由台积电（TSMC）使用其N7工艺制造的，最终形成了 full dies ——故名“核心复合裸片（CCD）”。输入/输出结构由GlobalFoundries制作，桌面Ryzen模型使用12LP芯片，而Threadripper和EPYC具有更大的14 nm版本。

Zen 2 Ryzen和EPYC的红外图像。CCD小芯片显然与I / O芯片分开。图片：Fritzchens Fritz

小芯片设计将针对Zen 3进行保留和完善，目前预计将在2020年末发布。我们不太可能看到CCD打破Zen 2的8核，16线程布局，相反，它将与通过Zen +可以看到（例如，缓存，电源效率和时钟速度的提高）。

值得总结一下AMD在Zen方面取得的成就。在8年的时间里，该体系结构从一张白纸变成了全面的产品组合，包括99美元的4核，8线程预算产品到4,000美元以上的64核，128线程服务器CPU。

（编辑：威海站长网）

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