AMD 率先将 Zen 4 + Zen 4c 大小核设计用于Ryzen 5 7545U及Ryzen 3 7440U,并解释与Intel的 PCore与E Core 理念有什么不同

AMD 在 Zen 4 架构世代公布了延伸架构 Zen 4c ,同时率先投入 EPYC 运算级处理器当中的云原生应用产品线 EPYC 97×4 Bergamo 与基础运算及电信产品 EPYC 8004 Siena ; 不过Zen 4c肩负的使命不仅在服务器领域,也是AMD在寻找新一代Ryzen消费级处理器性能与效率均衡点的重要产品; AMD宣布为Ryzen 7040U家族追加两个新成员、包括Ryzen 5 7545U及Ryzen 3 7440U,即是AMD首度采用Zen4+Zen4c大小核配置的消费级产品,AMD也提供一份数据阐述AMD为何这么做,又与Intel的PCore+ECore有甚么不同。

另一个小彩蛋是AMD的PC掌机处理器Ryzen Z1(不包括Ryzen Z1 Extreme)实质上也导入Zen 4c架构(2 Zen 4+4 Zen 4c),才能使其有极小的芯片大小又能兼具效能与性能。

AMD 率先将 Zen 4 + Zen 4c 大小核设计用于Ryzen 5 7545U及Ryzen 3 7440U,并解释与Intel的 PCore与E Core 理念有什么不同

▲捅一下竞品可说是各大品牌例行性的行为了,总之 AMD 强调 Intel 的 P Core + E Core 设计有其局限性

Intel自2021年的第12代Core产品Alder Lake首度导入PCore与E Core,藉此作为平衡效能与满足新一代大量工作负载的手段; 虽然 P Core 与 E Core 都是基于 x86 指令级,但却是南辕北辙的两种设计,故偶而遇上部分明明运算负载不大但却又不得不动用 P Core 的情境; 而AMD在 Computex 2023 的 QA 时就提到, AMD 对于大小核设计有相当大的兴趣,但 Intel 的 P Core + E Core 做法不会是他们想要的。

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▲ AMD 强调 Zen 4 在架构的完整性毫不妥协

AMD其实早在Bergamo的发布会时就针对出席现场发表活动的技术媒体(很抱歉笔者只是受邀观看网络直播)介绍过Zen 4c的真面目,只是此次在宣布Ryzen 5 7545U及Ryzen 3 7440U时重新介绍,且进一步解析AMD为什么会采用Zen4+Zen 4c的大小核组合。 Zen 4c 一言以蔽之就是基本架构完全不打折、通过布线重新优化的架构,且缓存大小也一刀未剪(但 Bergamo 的 Zen 4c 快取就比一般 EPYC 的 Zen 4 砍半),最终的结果就是使 Die Size (芯片面积)相较标准 Zen 4 缩小达 35% 。

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▲ Zen 4c 将 Zen 4 快取减少并进行线路微调,晶圆面积缩减达 35%

为何 AMD 会选择使用快取大小不同但基本设计相同的 Zen 4 + Zen 4c 作为大小核? 主要的原因是取两个架构皆支持相同的指令集、有相同IPC 、支持SMT超线绪等关键指标,但借助减少Zen 4c的快取与紧凑化设计,能够获得更出色的能耗管理,且以AMD Zen CPU设计与发展,多CPU晶粒设计也完全不陌生。

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▲ Zen 4 的优势在于 20W TDP 以上有更出色的性能, Zen 4c 在能耗受限的情况转换效率更出色

透过为笔记本电脑平台加入Zen 4c核心,AMD认为能够有效提升能源效率,使低负载时能全部委由Zen 4c执行,但需要多核心运算时又能获得与全Zen 4配置相差无几的效能; 另外借助增加Zen 4c组合,又能为未来的产品发展增加更多可能性,无论是增加核心数量追求极致效能,或是发展以续航力导向,或是采用全Zen 4c的入门产品都成为可能。

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▲ Ryzen 5 7545U 为 2+6 设计

AMD率先将大小核设计用于Ryzen 7040U系列也是有其原因,因为Ryzen 7040U系列原本就是着重续航力的产品线,其中Ryzen 5系列与Ryzen 3系列也由于价格因素将会是市场最容易接受的,同时也相对不会是用于沟通极致效能的产品,尤其是从AMD提供的效能比较,纯Zen 4处理器与Zen 4+Zen 4c处理器的效能仅再超过20W TDP 开始产生落差,除非进行 28W TDP 设定,否则效能几乎不打折,作为试水温的产品也是再合理不过, AMD 强调正常的人类几乎无法感受到导入 Zen 4c 后效能差异。

从AMD的简报确认,Ryzen 5 7545U是由2个Zen 4搭配4个Zen 4c构成CPU群组,不过AMD并未公布Ryzen 3 7440U的构成,但国外技术媒体披露是由1个Zen 4搭配3个Zen 4c组成; 即便采用大小核配置,Ryzen 5 7545U的快取与原本的Ryzen 5 7540U也完全相同。

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