AMD新一代X86架构Zen内核首曝

在辉煌的K8、平淡的K10架构之后，AMD的“推土机”（Bulldozer）模块化多核CMT架构承载了他们的新希望，但2011年发布以来，AMD的CMT架构折戟沉沙，期间AMD虽然升级了打桩机（Piledriver）、压路机（Steamroller）及挖掘机（Excavator）等四代模块架构，但FX系列处理器已经一蹶不振。

如今重压之下的AMD依然把高性能服务器市场作为重点，他们的筹码这次压在了全新的X86架构Zen上，从日前曝光的Zen架构核心图上我们可以确认AMD这次真的是彻底放弃模块多核设计了，回归传统。

AMD的Zen架构搞了很多年了，我们对该架构所知甚少，此前只知道AMD会放弃“推土机”那样的CMT模块多核，回归传统的SMT同步多线程，TDP还会更低。

日前有网友在Planet3dnow论坛上曝光了AMD官方的PPT，这是AMD 5月份的会议上才会公布的资料，上面赫然列出了Zen架构的内核设计，并与目前的Excavator挖掘机架构做了对比。

了解这两种架构的不同，读者可以先参考下我们之前对“推土机”架构的解析：AMD复仇之剑，Bulldozer推土机预览及展望。前文对AMD的模块多核设计做了解释，该架构最明显的设计就是2个整数单元搭配1个弹性浮点单元，整数单元各自有自己的解码器和调度器，而浮点单元是共享设计的。AMD采用这种设计是因为日常应用中有80%的运算都是整数型的，浮点运算只有20%，而且AMD当时还在搞APU融合计算，他们希望浮点运算转向能力更强的GPU方面。

理想很丰满，现实很骨感，可惜AMD的这种设想在现实中并没有发挥出优势，“推土机”的实际性能并不强。此外，AMD当时使用的还是32nm SOI工艺，Globalfoundries缺乏先进制程的顽疾也加剧了“推土机”的失利，功耗大、发热高，再加上性能不济，AMD的FX处理器自此就沉寂下来了。

▲AMD的模块化架构上使用的是弹性浮点单元设计

如今AMD携Zen归来，它不再使用模块化设计了，回归了传统的整数单元+浮点单元的设计，当然每个单元的功能现在已经今非昔比了，比如“挖掘机”架构中浮点单元是128bit的，Zen架构中则是256bit的，将支持Intel的AVX 2.0指令。

不仅如此，AMD的FP单元具备很高的弹性，之前推土机架构中2个128bit浮点单元可以合并执行256bit指令，Zen架构的2个256bit单元理论上可以执行512bit指令，达到Intel Skylake处理器的水平。

下个月初AMD有可能在分析师会议上公布更多Zen架构的详情，大家拭目以待吧。

Zen架构预计今年底问世，但产品上市可能要等到明年了，此前已经曝光的Zen架构16核APU、Zen架构32核服务器芯片看上去也各种强大，希望Zen架构不要再跟推土机这么杯具了。

实际上我们这次对Zen可以保持谨慎乐观，首先参与Zen架构研发的设计师Jim Keller是个技术大牛，早前负责过AMD的K7及64位K8处理器的研发，之后投奔苹果，参与了苹果A4/A5处理器的开发。

再次，推土机失利很大一个原因也是GF工艺不行，当时还在使用32nm SOI工艺，但Zen架构将会使用GF的14nm FinFET工艺，后者使用了三星的14nm授权，成熟度比GF自己搞的好多了。2016年Intel的主流工艺也是14nm 3D晶体管工艺，虽然各自的设计不同，但AMD终于能跟Intel使用同代水平的半导体工艺了。

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