AMD : Zen ปะทะกับ Intel ด้วยประสิทธิภาพ/ลูกเล่นและรายละเอียดทางเทคนิค ไม่ใช่ดีแค่ราคา

AMD Zen บนโครงสร้างฐานใหม่ 14nm FinFET ประสิทธิภาพเพื่อ ชาวเกมเมอร์ โปรเฟสเซอร์และศูนย์ข้อมูล

AMD Zen 8 core รุ่น Summit Ridge CPUs คาดว่าจะเปิดตัวเดือน ตุลาคมปีนี้ พร้อมด้วยตัว AM4 socket ใหม่ พร้อมแล้วที่จะเข้าสู่การทดสอบขั้นสุดท้ายเพื่อทำตัวอย่างออกมาภายในไตรมาสนี้

ทาง AMD ได้ทุ่มเทเวลาทางด้านพัฒนาและคิดค้นวิจัย/R&D กับตัว AM4 platform และ Zen CPUs ที่จะสามารถทำงานและมีขีดความสามารถที่ดีที่สุด พร้อมยังยืนยันการรองรับ USB 3.1, M.2 SATA และ NVMe มาตรงนี้อีกครั้ง ทาง  AMD ค่อนข้างที่จะทุ่มเทเวลาลงไปกับตัว Zen ไว้อย่างมากเพื่อที่จะสามารถตอบสนองความต้องการของลูกค้าได้อย่างไม่มีข้อผิดพลาดให้เกิดขึัน โดยเฉพาะตัว thermals ที่เรียกกันว่า Wraith coolers ระบบทำความเย็นรุ่นใหม่นี้ที่ทาง AMD ออกมากล่าวว่า ไม่มีความจำเป็นที่จะต้องหาซึ้อมาเพิ่มหรือเปลี่ยนใหม่

ทางด้านตระกูล Zen นั้นมิใช่จะมีเพียง desktop CPUs. แต่ทางบริษัทยังจะเปิดตัว 32 Core Zen server CPU,16 core Zen HPC APU และ quadcore Zen consumer APU/สำหรับตลาดผู้บริโภค

AMD Zen 8 Core Summit Ridge CPUs, จะมาเดือน มิถุนายน สำหรับ ตลาด High-end Destkops

ทาง AMD มีแผนที่จะเปิดตัว Zen based FX CPUs ในช่วงปลายปีนี้ และ Zen based APUs ในปี 2017. และบทความที่แล้วๆมาก็เคยกล่าวถึงรายละเอียดของตัว Zen CPUs, APUs, AM4 motherboards และลูกเล่นต่างๆที่ทาง AMD จะนำออกมาใช้ร่วมกับนวัตกรรมหรือ platform ใหม่นี้แต่ยังไม่เป็นที่แพร่หลายกับสาธารณชนเสียเท่าไหร่

Desktop Zen CPUs เป็นส่วนหนึ่งของ “Summit Ridge” family. ซึ่งจะมีส่วนประกอบที่เป็น “high core counts”/จำนวนแกนที่มาก และจะเป็นคู่แข่งในตลาดของผู้ที่ชื่นชอบของเล่นแรงๆทั้งหลาย และเจาะจงไปที่ตระกูล Intel’s Haswell-E และ Broadwell-E

รุ่น desktop FX CPUs คาดว่าจะมีค่าด้านใช้พลังงานที่ 95W TDP และมีแกน Zen 8 cores พร้อมเป็น multi-threading รวมแล้วก็ทั้งหมด 16 threads. และเป็นรูปแบบ single threaded performance. ซึ่งจะมีขีดความสามารถมากกว่าเทียบกันต่อ/per clock กับตัว Intel’s Broadwell แะล น้อยกว่า Skylake นิดหน่อย. หากนำค่าการใช้พลังงาน 95W TDP มาไตร่ตรองดู สามารถที่จะคาดเดาได้ว่าการใช้พลังงานนั้นมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น. เพราะว่า Intel’s 8 core i7 5960X ค่าพลังงานอยู่ที่ 140 watts แต่ว่าอย่าลืมเรากำลังเปรียบเทียบกับมวยคนละรุ่นระหว่าง ความสดใหม่ของ 14nm FinFET และตัว 22nm chip

AMD Zen Desktop CPUs มาพร้อมการเอาใจใส่กับตลาดผู้ทีชอบความแรง

Zen เป็นตัวที่ทาง AMD ได้ทุ่มเทเวลาในการพัฒนามาตลอดระยะ 10 ปีที่ผ่านมา และเป็นตัวที่พยายามจะมาต่อกรกับสินค้าในระดับ high-end CPU ในช่วง 5 ปีนี้ และก็สามารถที่กล้าจะกล่าวได้ว่า นี้คือสถาปัตยกรรมใหม่ที่จะมาต่อสู้กับ Intel ตั้งแต่รุ่น Athlon ที่ผ่านมา

สิ่งที่ Zen นำมาก็คือนำส่วนดีของ Athlon มาปรับปรุงใช้ และ ตระกูล Zen ก็ยังถูกออกแบบโดยวิศกรเดียวกันที่สร้าง Athlon XP และ Athlon64 processors. และนี้อาจจะเป็นอีกครั้งที่จะเป็นวันของ AMD อีกครั้งในด้านผู้นำ

AMD ได้เปิดเผยตระกูล Zen ในสาธาณชนในวัน Financial Analyst Day เมื่อปีที่แล้วlast year, กล่าวไว้ว่าทางบริษัทสามารถเพิ่มขีดความสามารถได้มากขึ้นถึง 40% ในด้าน instructions per clock/คำสั่งที่มากกว่าหนึ่ง กับตัวแกน Excavatorts รุ่นล่าสุด แต่ว่าตละกูล Zen นั้นสามารถทำได้มากกว่านั้น มากกว่า 40% ของขีดความสามารถทางด้าน IPC .

AMD ได้กล่าวเอาไว้ ภายในปีนี้จะเปิดตัว FX CPUs ซีรี่ย์ใหม่ และตัวโครงสร้างใหม่ platform ‘AM4″. ทั้งสองตัวนี้ก็คือ “Summit Ridge”. ตัวโครงสร้างใหม่จะมีส่วนประกอบของ socket แบบใหม่พร้อมรองรับตัว DDR4 memory ตัว AM4 ยังสามารถรองรับ Bristol Ridge APUs ที่กำลังจะออกมา. และนี้คือความพยายามที่จะนำ APU & CPU desktop platforms รุ่นที่กำลังจะออกมา ให้สามารถทำงานร่วมกันกับ AM4

ผลทดสอบจาก AIDA64 สามารถยืนยันได้ว่า Zen based Summit Ridge และก็ Raven Ridge FX CPUs และ APUs เมื่อปีที่แล้ว ตัว Raven Ridge จะเหนือกว่า Bristol Ridge และจะเป็นรุ่นแรกของ APUs ที่จะใช้สถาปัตยกรรมของ Zen, ส่วน Bristrol Ridge จะถูกปรับปรุงใหม่และอยู่บนโครงสร้างฐาน 28nm Excavator core. หลายสำนักข่าวได้กล่าวเอาไว้ว่า ทาง AMD กำลังพัฒนาตัว Zen APUs อยู่หลายรุ่นด้วยกัน โดยเฉพาะกับบอร์ดที่ติดตั้งมาพร้อม built-in GPUs และในส่วนของ  high bandwidth memory.

และทาง AMD ก็กำลังเตรียมตัว Zen based CPUs ตั้งแต่ 32 cores และ 64 threads. ซึ่งก็เป็น 4 เท่าที่มีจำนวนเพิ่มขึ้นหากเปรียบเทียบกับตัว AMD’s server offering ในรุ่นท๊อปสุด ณ ปัจจุบัน. ซึ่งน่าจะทำให้ตลาด servers ร้อนแรงขึ้นแน่ๆ. เพราะว่าตลาดนี้ทาง Intel เป็นผู้เล่นรายใหญ่และอาจจะเรียกได้ว่าเป็นรายเดียวก็ว่าได้

Zen Microarchitecture/14nm FinFET Process

Samsung’s 14nm FinFET process นี้จะเป็นองค์ประกอบสำคัญสำหรับ AMD CPU, APU และ GPU รุ่นใหม่ๆ ตัว 14LPP process มีส่วนประกอบของ 3D finfet transistors และช่องทางที่เล็กกว่าหากเทียบกับ 28nm. Chips ที่สร้างอยู่บน 14LPP process จะมีความหนาแน่นเป็น 2 เทาของตัว 28nm. และ 14nm FinFET transistors มีขีดความสามารถในด้านปิด/เปิดได้เร็วกว่ามาก ซึ่งก็หมายความว่าย่านความถี่ก็จะสูงขึ้น แม้จะมีผังออกแบบที่เหมือนกันบน 28nm. พร้อมทั้งประหยัดไฟได้ดีกว่าครึ่งเลยทีเดียว

The High-Level Design Of AMD’s Zen Core

รูปด้านบนเป็นผังเปรียบเทียบงานออกแบบระหว่างตัว Zen กับ Steamroller CPU core ของทาง AMD ซึ่งเป็นโครงสร้างรุ่นที่สามของตัว Bulldozer design และยังเหมือนกับตัว Excavator,ส่วนรุ่นที่ 4 และสุดท้ายเป็น Bulldozer based core. ซึ่งมีจุดหลักๆหลายจุดที่สำคัญแตกต่างกันระหว่างตระกูล Zen และ bulldozer family.

AMD มิได้นำ CMT – clustered multi-threading มาใช้แต่จะไปทาง SMT – sumultaneous multi-threading เสียมากกว่า ก็หมายความว่าตระกูล Zen แต่ละแกน/core จะประมวลผลหรือมี 2 threads ไปพร้อมๆกัน/simultaneously. ตัวหลักแรก,เป็นส่วนของประมวลผลหลัก ส่วนตัวที่สองก็จะแล้วแต่โอกาสที่จะได้ใช้

แต่ในส่วนของ Bulldozer module สามารถประมวลผลไปพร้อมๆกันหรือทำหน้าที่พร้อมกันทั้งสอง threads. ผลที่ได้ก็คือ ค่าของทั้งสองกลุ่มจะถูกจัดให้อยู่เป็น single front-end/หน้าต่างเดียว. ด้วยวิธีนี้ทำให้ประหยัดพื้นที่ เมื่อเทียบกับการสร้าง 2 แกนแยกอิสระ และส่งผ่านค่าทั้งสองกลุ่ม แต่มาดูทางด้าน Zen’s SMT กันบ้าง ด้วยวิธี SMT สามารถให้ทาง AMD ได้ออกแบบ single integer cluster ได้ใหญ่กว่า และด้วย single threaded performance ที่มีมากกว่า. ประโยชน์อีกด้านก็คือ สามารถมีที่ว่างมากขึ้นหรือประหยัดพื้นที่และพลังงาน

ผลลัพธ์ที่ได้มาของทั้งสองแบบไม่ว่าจะเป็น SMT ต่อ core เทียบกับสอง threads ของแต่ละ CMT core. SMT style core จะสามารถประมวลผลและถ่ายโอนได้เร็วกว่าในจำนวนที่มากกว่า ส่วนของ Bulldozer module ซึ่งมีค่าสองกลุ่ม สอง threaded สอง clusters และจัดให้ลอยไปลอยมาในหน้าต่างเดียวหรือช่องเดียว ซึ่งจะทำให้รู้สึกว่ามันมีจำนวนที่มากหรือบางครั้งมากเกินไปในการนำไปใช้ แต่ในส่วนของ Zen core แต่ละแกนจะประกอบไปด้วย cluster 1 จำนวน(ใหญ่) และ floating point unit 1 จำนวน (ใหญ่), ซึ่งทำให้เกิดความสมดุลที่ดีกว่าในด้านออกแบบ

มีสิ่งหนึ่งที่ทีมวิศวะของ Zen ได้เปิดประเด็นเอาไว้เกี่ยวกับข้อบกพร่องของ Bulldozer. Bulldozer และ Intel’s Sandy Bridge – และยังรวมถึง Skylake – คือไม่สามารถทำ clock speeds ได้สูงและยิ่งพยายามมากการดีเลย์ทางด้านการประมวลผลก็จะโผ่ลออกมาให้เห็น.

การดีเลย์/latency ซึ่งเกิดจากประมวลผลแล้วงงไม่รู้ว่าจะไปทางไหนหรือคำสั่งไหนกันแน่ branch mispredicts เป็นเรื่องใหญ่ สิ่งที่มาแก้ไขส่วนนี้ก็คือ ทาง Intel ได้คิดค้นวิธีที่เรียกว่า micro-op cache/ตัวจับ ซึ่งมีอยู่ใน Sandy Bridge. ซึ่งก็ได้ผลแต่แค่ลดจำนวนลงเท่านั้น ซึ่งนี้ก็อาจจะเป็นอีกเหตุผลที่ทำไม Sandy Bridge ถึงใช้วิธี single threaded performance ตรงกันข้ามกับ Bulldozer. ซึ่งทาง AMD ก็ใช้วิธีนี้เช่นกันในตระกูล Zen

สรุปได้ว่าทาง AMD เดินมาถูกทางแล้วกับตัว Zen. สามารถผลักดัน IPC และการประหยัดพลังงานไว้ในส่วนที่ควรขะเป็น สามารถตอบสนองกับยุคและสมัยที่เทคโนโลจี ณ ขณะนี้ได้ เกิดจุดคุ้มค่าสำหรับตลาด desktop users, servers และ notebooks. ทั้งหมดนี้น่าจะทำให้ Zen จะประสบความสำเร็จได้ไม่ยาก และอาจจะทำให้ AMD CPUs สามารถกลับมาเป็นที่นิยมเหมือนแต่ก่อนอีกครั้ง

ทาง AMD วางแผนที่จะทำราคาตัว high core count ให้ได้น่าสนใจและสามารถจะแข่งขันได้ หรืออาจจะมาแบบให้แกนมากขึ้น โดยที่ราคาอาจจะไม่แตกต่างกันมากนักก็เป็นได้

ที่มาเครดิต

http://wccftech.com/amd-zen-competes-intel-performance-features-price-launching-2016/