IPC性能提升不明顯，擠牙膏還是憋大招？

作者 |  ZeR0
編輯 |  漠影
芯東西5月24日消息，又到了一年一度的臺北國際電腦展（Computex）時間，AMD董事會主席兼CEO蘇姿豐發表主題演講，并首次公開展示AMD新一代銳龍處理器Ryzen 7000系列。

銳龍（Ryzen）7000采用臺積電優化的5nm工藝，擁有多達16個Zen 4核心，性能全面升級，不僅內置RDNA 2核顯、首次集成人工智能加速指令集，而且支持PCIe 5.0和DDR5內存，時鐘速度能達到5.5GHz以上。
這也是繼蘋果M1系列芯片后，又一款采用5nm工藝的臺式機處理器。

01.五年重振桌面級雄風：Zen架構進階回顧

蘇姿豐首先快速回顧了AMD的近期進展，包括完成對賽靈思的收購。“從PC、游戲主機、智能手機到云計算、工業和電信領域，AMD的技術或產品已經無處不在。”這場主題演講聚焦在PC領域。蘇姿豐分享了一些數據：2021年PC出貨量達到3.49億臺，過去三年總出貨量超過9億臺。如今成千上萬的內容創作者和PC發燒友在AM4平臺上使用AMD銳龍處理器，AM4主板首次發布于2016年，過去近六年，AMD已經交付了近7000萬顆AM4處理器，覆蓋125款處理器、5種不同的架構、4個制程工藝節點。如今，AM4平臺的生態仍在不斷發展壯大。就在上個月，AMD推出了Ryzen 7 5800X3D處理器，這是全球首個采用3D堆疊chiplet技術的臺式機處理器，可以插入現有AM4主板，較5800X實現平均15%的游戲性能提高。蘇姿豐說，AM4平臺還將存在數年。與此同時，AMD正通過集成跨越多代的處理器核心路線圖、先進的制程工藝和封裝技術等優勢推陳出新。

自Ryzen（Zen）在2017年首次亮相以來，AMD一直在不斷創新和改進其核心架構，包括將DDR4內存帶入了主流市場的AM4平臺。2018年，AMD通過Ryzen 2000發布了更新的Zen+微架構，它基于格芯12nm工藝，顯著提升了IPC性能。2019年，AMD推出Zen 2架構作為Ryzen 3000系列CPU的基礎，換上臺積電7nm工藝，提供了比Zen/Zen+更高的性能水平，IPC性能提高了兩位數，并通過使用chiplet實現了全新設計轉變。2020年，AMD發布Zen 3核心，其IPC比Zen 2增長高達19%，并引入了可調整大小的BAR功能，每核心擁有多達32MB的L3緩存。
02.Ryzen 7000：單線程性能提升15%游戲演示頻率穩在5.5GHz

緊接著，蘇姿豐展示了AMD路線圖中的下一個重要節點——Ryzen 7000系列臺式機處理器。

AMD Ryzen 7000是今年最受期待的桌面級處理器之一，結合了采用臺積電高性能5nm工藝優化版本的全新Zen 4核心和全新AM5平臺。該處理器基于chiplet設計，包含兩塊核心復合體（CCD，Core Complex Die），每塊各有8顆Zen 4核心。其中，面積較大的一塊chiplet，是專門為Ryzen 7000設計的全新6nm I/O die（IOD），取代了Zen 3設計中用的14nm IOD。

Zen 4在Zen 3核心的基礎上進一步實現性能和每瓦性能的提升，將每個核心的L2緩存翻倍，達到1MB，以提高吞吐量，使其運行速度超過5GHz。在蘇姿豐展示的一個游戲演示視頻中，AMD 16核Ryzen 7000處理器預投產版本的時鐘速度可以提升到5.5GHz以上，相較Ryzen 5000提升顯著。

憑借更高的每周期指令數（IPC）和更快的時鐘速度，AMD稱Zen 4處理器的單線程性能將比上一代產品高出15%以上。此外，Zen 4處理器還增加了針對神經網絡和機器學習等硬件加速人工智能工作負載的指令。聽起來AMD似乎正添加一些使用bfloat16和int8/int4等常見AI數據格式操作數據的指令。

值得一提的是，AMD Ryzen 7000增加了RDNA 2顯卡，首次將集顯功能引入發燒級的Ryzen臺式機處理器，并進一步優化功耗管理，以及增加對DDR5、PCIe 5.0等最新內存和I/O技術的支持。這也意味著第一代Ryzen 7000在技術上相當于是APU，將適用于沒有獨顯的系統，這對企業/商業系統來說可能很重要。
03.AM5平臺：配三級主板，不再支持DDR4

Ryzen 7000將成為首款使用AMD新AM5平臺的處理器系列。AM5傳承了許多AM4平臺的設計原則，以最大限度提高AMD處理器的性能，并能同時納入現代化I/O和接口。AM5引入了帶有1718引腳的LGA型插槽，實現從微型PGA到LGA插槽的過渡，從而為高速I/O提供更多功率驅動和更高的信號完整度。

與之配套的是，AM5可擴展至高達170W的熱設計（TDP）功耗，以利用先進制程工藝節點帶來的每瓦性能提升，并釋放更強大的全核性能。相比之下，基于AM4的AMD Ryzen 5000系列處理器的TDP為105W。I/O方面，AM5平臺整合了新一代I/O功能，包括雙通道DDR5內存及從處理器插槽驅動最多條PCIe 5.0通道的能力。有趣的是，AMD似乎只提供DDR5支持，沒包含任何對舊內存格式的支持，而去年英特爾的Alder Lake支持DDR5和DDR4。AM5平臺啟用24條PCIe通道，可將PCIe 5.0的速度直連到插槽上，為最快的存儲和顯卡解決方案提供動力。相較PCIe 4.0，PCIe 5.0的吞吐量翻番，可提供每路32GT/s的最高理論速度。

AM5現可支持多達14個超高速USB端口，包括支持20Gbps的速度和USB Type-C接口。它還帶有用于快速無線連接的WiFi 6E，以及連接到RDNA2顯卡引擎的4個獨立顯示輸出。首批進入市場的發燒友級PCIe 5.0設備是NVMe存儲解決方案，AMD與群聯電子、英睿達、美光等存儲設備制造商合作開發新一代存儲解決方案。與PCIe 4.0硬盤相比，新方案的連續讀取性能可提高60%。AMD預計第一批PCIe 5消費固態硬盤面世時，AM5平臺生態系統也將同步推出。全新AM5插槽將兼容現有的AM4平臺散熱器，并帶有新的SVI3功耗管理基礎架構，支持更多功率相位，可向主板提供更高的功率、更高細粒度的功耗控制、顯著提速的電壓響應能力。

面向不同的臺式機細分市場，AM5系列主板將包括3個級別的主板平臺：X670E、X670和B650。有趣的是，與之前的X570、X470和X370芯片組相比，AMD將X670分為兩個細分市場。雖然X670E和X670都迎合了發燒友的需求，但X670被設計為稍低檔的產品，功能數有所下降。最高端的主板是X670 Extreme主板，能全方位滿足發燒友的苛刻要求，支持PCIe 5.0、雙通道DDR5內存、更大的超頻空間、更多的功率相位。其次是X670 AM5平臺，這一級別的主板支持至少一個M.2插槽和L1顯卡插槽的PCIe 5.0直連，同時支持內存超頻能力和處理器功率相位。最后是B650主板，帶有從PCIe 5.0到M.2存儲插槽的直連，與之前的AMD B系列芯片組類似，更側重性價比。B650要求對至少一個M.2插槽的PCIe 5.0支持，沒有明確提到任何超頻支持。AMD還宣布了一些優質主板。目前尚未看到主板廠商宣布任何官方規格。

04.結語：今秋面世，可能還留有大招

雖然AMD分享了Ryzen 7000的不少參數細節，但在Computex期間的發布仍是“預告片”，AMD Ryzen 7000和AM5平臺將在今秋開始上市。

蘇姿豐透露，未來幾個月，將有更多Ryzen 7000和AM5平臺的相關信息向大家公布。總體來看，AMD Zen 4沒有在架構上做特別顯著的升級，更像是Zen 3的優化版，因而帶來的IPC提升可能不是很突出，加上此次Ryzen 7000采用的5nm+6nm chiplet設計，面積在英特爾Alder Lake面前未必會很有競爭力。但畢竟距離Ryzen 7000面世還有幾個月的時間，AMD說不定還藏有壓軸的大招。無論如何，隨著Ryzen 7000走向市場，PC處理器的競賽變得更加熱鬧。

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