2017年3月2日晚10：00，銳龍AMD Ryzen處理器正式解禁，AMD在美國正式發(fā)布了全新架構(gòu)的Ryzen（中文名“銳龍”）處理器，核心效能提升52%，終于擺脫了核心效能低下的包袱，一舉和Intel旗艦產(chǎn)品看齊，首發(fā)三款產(chǎn)品分別為Ryzen 7 1700、Ryzen 7-1700X以及Ryzen 7 1800X，售價(jià)則分別為2499元、3099元和3999元，

AMD、Intel——x86處理器市場上這一對(duì)相愛相殺的好“基友”，不知不覺已經(jīng)糾纏了將近半個(gè)世紀(jì)，上演著一幕又一幕精彩的大戲，牽動(dòng)著整個(gè)行業(yè)和無數(shù)用戶的神經(jīng)。

憑借著無比雄厚的實(shí)力，Intel一直都是個(gè)巨無霸般的存在，在微處理器乃至整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)都是呼風(fēng)喚雨，隨便吼一吼泰山都會(huì)抖三抖。

AMD則是個(gè)不屈不撓的斗士。雖然整體規(guī)模無法和對(duì)手相比，始終活在Intel的陰影之下，但從來不乏頑強(qiáng)的戰(zhàn)斗力，時(shí)不時(shí)就會(huì)讓Intel很難受。

這么多年，熬走了Cyrix，熬走了VIA，只剩下孤身一人，對(duì)抗著Intel。

AMD最輝煌的時(shí)刻，莫過于2000-2005年的K7、K8時(shí)代，憑借高性價(jià)比、高超頻性籠絡(luò)了無數(shù)忠實(shí)粉絲，速龍、毒龍、閃龍、皓龍的名號(hào)響徹大江南北。

而且那個(gè)時(shí)候，AMD在技術(shù)創(chuàng)新上的突破也是令人贊嘆，64位指令集、集成內(nèi)存控制器、原生雙核心、HT超傳輸總線等等都走在了Intel前邊，不少技術(shù)都讓Intel不得不跟隨其后。

三十年河?xùn)|，三十年河西。Intel最終從奔騰4的泥潭中走了出來，全新的酷睿重新樹立了自己龍頭老大的地位，鋪開一條康莊大道，一直走到今天。

AMD苦心打造、志在必得的“推土機(jī)”卻是馬力不足，未能延續(xù)輝煌，逐漸失守高端市場，這幾年幾乎是完全的戰(zhàn)略性放棄。

不過還好，AMD很有戰(zhàn)略眼光地收購了ATI，得到了強(qiáng)大的GPU圖形技術(shù)，從而能夠打造更完整的平臺(tái)和生態(tài)，APU風(fēng)行天下，在主流和低功耗領(lǐng)域廣受歡迎。

這些年，Intel在江湖上成了“孤獨(dú)求敗”，也變得懶惰了，而且隨著PC市場的成熟與穩(wěn)定，移動(dòng)浪潮的興起，Intel越發(fā)變得意興闌珊。

Tick-Tock戰(zhàn)略堅(jiān)持了幾代之后開始放緩，新工藝推遲，新產(chǎn)品提升幅度緩慢，搞得怨聲載道。連續(xù)幾代處理器產(chǎn)品，每次的性能提升都只有個(gè)位數(shù)，而且還發(fā)生了兩次簡單提升頻率、優(yōu)化優(yōu)化就號(hào)稱全新一代產(chǎn)品的事情，簡直有些匪夷所思。

這就是沒有競爭的惡劣后果，也是AMD最大的使命所在。

AMD當(dāng)然不甘心墮落，2012年的時(shí)候就重新請(qǐng)回了曾經(jīng)在AMD工作多年、主導(dǎo)過Athlon 64/Opteron 64/HT總線/64位指令集設(shè)計(jì)的超級(jí)大神Jim Keller，全面負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)AMD處理器架構(gòu)設(shè)計(jì)，開發(fā)兼具高性能與低功耗的全新內(nèi)核。

Ryzen 7 處理器全球首發(fā)開箱

這，就是如雷貫耳的Zen。

Zen這個(gè)單詞說起來很簡單，就是中國佛教里的禪宗，有很強(qiáng)烈的哲學(xué)意味，也很流行，不少產(chǎn)品都喜歡將其作為命名元素，比如說創(chuàng)新的Zen系列播放器。

AMD以此作為代號(hào)，意在強(qiáng)調(diào)追求不同CPU設(shè)計(jì)原則之間的平衡，結(jié)果也得到了普遍認(rèn)可，可以說已經(jīng)深入玩家內(nèi)心。

在最終產(chǎn)品命名上，AMD也保留了Zen元素，并且從NASA New Horizons(新地平線)冥王星探測任務(wù)中得到靈感，最終將新一代處理器命名為Ryzen，暗含著Risen(崛起)的意味，相當(dāng)巧妙。

Ryzen的中文名為銳龍，沿襲了AMD龍系列命名方式，而“銳”這個(gè)字既和Ryzen起始發(fā)音接近，也有銳意進(jìn)取的意思，很是貼切。

Zen架構(gòu)的消息從2015年初就開始不斷傳出，而且上來就讓人充滿期待：全新的14nm制造工藝、真正全新的硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)、多核心且首次支持同步多線程、理論性能相比推土機(jī)的終極版本挖掘機(jī)提升多達(dá)40％對(duì)標(biāo)高端i7、重新大戰(zhàn)服務(wù)器市場……

這一幕是不是很熟悉？沒錯(cuò)，當(dāng)年推土機(jī)發(fā)布之前也是如此，各方面都令人期待，結(jié)果卻是期望越大失望越大，所以這一次大家都變得十分謹(jǐn)慎，更何況還有個(gè)習(xí)慣性不靠譜的豬隊(duì)友GlobalFoundries，工藝能不能跟上令人憂慮。

不過，AMD終于沒有讓我們失望。Zen各種消息不斷曝光，規(guī)格兇猛的同時(shí)性能也很彪悍，AMD更是多次公開展示，直接拿Intel頂級(jí)發(fā)燒平臺(tái)作對(duì)比，彰顯十足信心。

最終，Zen架構(gòu)以Ryzen的名義來到了我們面前，性能甚至超出預(yù)期。IPC(每時(shí)鐘周期指令數(shù))這個(gè)最基礎(chǔ)、核心的指標(biāo)上，Ryzen相比于挖掘機(jī)竟然猛增了多達(dá)52％，大大超出本就看似不可思議的預(yù)定目標(biāo)。

更令人喜出望外的是，AMD沒有“趁火打劫”，性能對(duì)決Intel高端平臺(tái)的同時(shí)，價(jià)格卻要便宜得多，尤其是旗艦甚至比對(duì)手便宜一半還多！

有性能，更有性價(jià)比，那個(gè)讓大家鐘愛的AMD終于強(qiáng)勢回來了，未忘初心。

不得不說，Intel這次確實(shí)輕敵了，似乎完全沒想到AMD真的能夠兌現(xiàn)承諾，部分產(chǎn)品已經(jīng)開始閃電降價(jià)，產(chǎn)品線也開始調(diào)整。這頭快要睡著的雄獅，終于被扎醒了，AMD做到了！

【Zen架構(gòu)探究：性能暴漲52％的秘密】

架構(gòu)設(shè)計(jì)，是一款處理器各方面實(shí)際表現(xiàn)的根基，直接決定著產(chǎn)品的層次與成敗。AMD推土機(jī)折戟沉沙，就是因?yàn)榧軜?gòu)設(shè)計(jì)不完全合理，不適應(yīng)當(dāng)前應(yīng)用需求。Intel酷睿表現(xiàn)優(yōu)異，就是因?yàn)榧軜?gòu)上十分優(yōu)秀。

AMD Zen，則是另一個(gè)優(yōu)秀的代表作，處處都體現(xiàn)著無數(shù)設(shè)計(jì)師、工程師無上的智慧，堪稱技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合。

關(guān)于AMD Zen架構(gòu)的設(shè)計(jì)和特點(diǎn)，之前我們已經(jīng)陸陸續(xù)續(xù)介紹過很多次，這里再來一次匯總。

當(dāng)然了，微處理器架構(gòu)設(shè)計(jì)是十分高深的學(xué)問，一般人能理解表層毛皮就不錯(cuò)了，這里我們也不會(huì)太過深入和專業(yè)，就是浮光掠影地大致了解一下，知道它的一些主要特點(diǎn)就行了。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)要遵循一定的原則，一切都以實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)為前提。AMD Zen在設(shè)計(jì)過程中，重點(diǎn)關(guān)注四個(gè)方面：

1、性能：增強(qiáng)指令級(jí)并行(ILP)，改進(jìn)單線程性能。

2、吞吐力：增強(qiáng)緩存和預(yù)取器引擎的數(shù)據(jù)率，并通過同步多線程(SMT)高性能地處理流水線。

3、效率：低功耗設(shè)計(jì)理念，智能管理活躍和空閑功耗，釋放硅晶片潛力，消除影響能耗的不利元素。

4、伸縮性：模塊化的四核心基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(CCX)，連接新的Infinity Fabric互連總線，從而可以高效地伸縮，集成其他AMD IP模塊并與之高效通信。

性能方面，Zen微架構(gòu)相比AMD此前的桌面設(shè)計(jì)有著質(zhì)的飛躍，尤其是指令調(diào)度器窗口增大了75％，發(fā)射寬度和資源增大了50％，可以讓Zen向執(zhí)行單元調(diào)度、發(fā)送更多工作。

更進(jìn)一步地，新的微操作緩存(micro-op cache)可以讓Zen在使用頻繁訪問微操作的時(shí)候繞過二級(jí)和三級(jí)緩存。

Zen還有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分支預(yù)測單元，可以更智能地為下一步工作準(zhǔn)備合理的指令、路徑。

最后，Zen架構(gòu)還可以使用同步多線程，提高對(duì)計(jì)算流水線的使用率。

所有這些結(jié)合起來，就為Zen出色的單線程能力奠定了基礎(chǔ)。

高性能的引擎需要及時(shí)、充足的燃料才能發(fā)揮最大效率，Zen架構(gòu)的吞吐能力就做到了這一點(diǎn)，最主要的變化就是重構(gòu)了緩存層次，每個(gè)核心都有自己的64KB一級(jí)指令和數(shù)據(jù)緩存、512KB二級(jí)緩存，然后每四個(gè)核心共享8MB三級(jí)緩存。

這套緩存還有精巧的學(xué)習(xí)預(yù)取器配合，可以高效率地將應(yīng)用數(shù)據(jù)送入緩存，以便立即執(zhí)行。

綜合起來，Zen每個(gè)核心的緩存帶寬是挖掘機(jī)的將近5倍。

Zen架構(gòu)采用了GlobalFoundries新的高能效14nm FinFET制造工藝，而且是專為高密度優(yōu)化的版本，可以縮小CPU內(nèi)核面積、降低運(yùn)行電壓。

Zen還集成了AMD最新的低功耗設(shè)計(jì)理念，比如剛才提到的微操作緩存就能減少對(duì)功耗很敏感的偏遠(yuǎn)緩存，大量的時(shí)鐘柵極則能將動(dòng)態(tài)功耗降到最低，還有個(gè)堆棧引擎，可以降低分派器的累積功耗。

尤為值得一提的是，Zen汲取了AMD APU團(tuán)隊(duì)優(yōu)秀的功耗管理技術(shù)，從而讓Zen在低功耗移動(dòng)領(lǐng)域和高端發(fā)燒級(jí)桌面領(lǐng)域都能應(yīng)付自如。

Zen架構(gòu)產(chǎn)品的基礎(chǔ)模塊叫做CPU Complex(CCX)，原生四核心八線程，內(nèi)置64KB×4＝256KB一級(jí)指令和數(shù)據(jù)緩存、512KB×4＝2MB二級(jí)緩存、8MB三級(jí)緩存。

Ryzen 7系列產(chǎn)品就是兩個(gè)CCX組成的，總計(jì)8個(gè)核心、16個(gè)線程、512KB一級(jí)緩存、4MB二級(jí)緩存、16MB三級(jí)緩存。當(dāng)然還可以繼續(xù)向上累加。

CCX中的每個(gè)核心都可以單獨(dú)開關(guān)，所以還能變出雙核心四線程、六核心十二線程甚至是三核心六線程等不同配置的產(chǎn)品，從而滿足桌面、筆記本、服務(wù)器、高性能計(jì)算等不同領(lǐng)域的需求。

不同的CCX模塊之間通過高速的Infinity Fabric總線互通。這是一種彈性的、一致性的界面/總線，可以在CPU內(nèi)核中高效集成不同IP模塊，方便不同CCX、系統(tǒng)緩存和IO/內(nèi)存、PCI-E控制器之間快速交換數(shù)據(jù)。

它還給了Zen架構(gòu)強(qiáng)大的指令與控制能力，建立了敏感的反饋循環(huán)機(jī)制，可以實(shí)時(shí)估算、調(diào)整核心電壓、頻率、功耗、頻率等等，這也是下一章節(jié)要說的SenseMI技術(shù)的基礎(chǔ)。

如果你對(duì)Zen架構(gòu)的更多細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)和功耗管理感興趣，可以參考以下介紹，具體我們就不再展開了。

Zen內(nèi)核設(shè)計(jì)

關(guān)鍵性能和功耗改進(jìn)

核心功能單元布局

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測

二級(jí)緩存

三級(jí)緩存

Shadow Tag Macro

CCX模塊

SMT同步多線程

Zen物理設(shè)計(jì)

時(shí)鐘分布

標(biāo)準(zhǔn)單元庫

單個(gè)核心兼顧高性能與低功耗

精準(zhǔn)功耗控制

每個(gè)核心線性調(diào)整

核心變量數(shù)據(jù)

LDO

精準(zhǔn)加速

能效比挖掘機(jī)提高了最多3.7倍

【Zen五大智能神技：性能功耗兩相宜】