پردازنده‌های EPYC Venice پیش‌نمایشی از قدرت پردازنده‌های رایزن آینده ارائه می‌دهند

شرکت AMD اولین پردازنده‌های Zen 6 خود یعنی EPYC Venice را عرضه کرده است و ما از آن‌ها برای تحلیل انتظارات خود از خط تولید رایزن «Olympic Ridge» استفاده می‌کنیم.

تعجب‌آور است که چگونه AMD استراتژی خود را در طول سال‌ها تکامل داده است. هنگامی که اولین معماری Zen راه‌اندازی شد، ابتدا برای کامپیوترهای شخصی دسکتاپ منتشر شد. خانواده نسل اول EPYC با نام رمز Naples، تا چند ماه بعد از آن عرضه نشد. این روند تابه‌امروز برای تمام عرضه‌های Zen صادق بوده است: رایزن ابتدا عرضه می‌شود و پس از آن EPYC می‌آید، اما با Zen 6 این رویه تغییر کرده است.

خانواده EPYC Venice مبتنی‌بر Zen 6 عرضه شده است و خانواده رایزن چند ماه بعد در اوایل سال ۲۰۲۷ عرضه خواهد شد. می‌توانید فکر کنید که هوش مصنوعی عامل اصلی این تصمیم توسط AMD بوده است. ما دیده‌ایم که تقاضا برای پردازش چقدر زیاد است و همچنین دیده‌ایم که بخش کامپیوترهای شخصی به‌دلیل افزایش قیمت قطعات و کمبودهای شدید در تمام بخش‌ها، درحال‌حاضر در بهترین شرایط خود قرار ندارد.

بنابراین تصمیم AMD تا حدودی منطقی به نظر می‌رسد، اما با وجود تمام این موارد، پردازنده‌های دسکتاپ رایزن همچنان یک بازار حیاتی برای این سازنده تراشه باقی می‌مانند و طرفداران زیادی منتظرند تا ببینند AMD چه چیزی با خط تولید نسل بعدی برای آن‌ها در چنته دارد. ما برخی از جنبه‌های پردازنده‌های نسل بعدی رایزن را به تفصیل بررسی کرده‌ایم، اما خط تولید EPYC با معماری Zen 6 سرنخ‌های بیشتری را در مورد اینکه رایزن در ادامه به کجا خواهد رفت، به ما می‌دهد.

معماری Zen 6 هسته‌های بیشتری را به همراه دارد

اولین جزئیاتی که اکنون می‌توانیم تأیید کنیم این است که معماری Zen 6 شرکت AMD دارای هسته‌ها و رشته‌های بیشتری خواهد بود. از زمان Zen 1 و Zen 2، خانواده رایزن در حداکثر ۸ هسته و ۱۶ رشته باقی مانده بود. هر یک از این معماری‌های Zen دارای یک CCD (دای هسته محاسباتی) منفرد بودند که شامل دو CCX (مجموعه هسته محاسباتی) بود. دو نسل اول دارای ۱۶ مگابایت کش L2 اختصاصی برای هر CCX بودند، بنابراین درحالی‌که این CCXها روی یک CCD قرار داشتند، دارای «LLC مشترک» واقعی نبودند.

این وضعیت با نسل‌های Zen 4 ،Zen 3 و Zen 5 تغییر کرد؛ نسلی که به طراحی مدرن CCD منتقل شد که کامل‌تر بود و تا ۱۶ هسته با ۳۲ رشته را در خود جای می‌داد. هر یک از این موارد دارای ۸ هسته به ازای هر CCD بودند و از آنجایی که CCX خود به CCD تبدیل شد، به این معنی بود که کل کش ۳۲ مگابایتی اکنون می‌تواند در سراسر تراشه‌ها به اشتراک گذاشته شود. بنابراین شما از ۸ هسته به ۱۶ هسته و از ۱۶ مگابایت کش به ۳۲ مگابایت کش رسیدید (رایزن‌های پیش از Zen 3 دارای ۱ CCD با دو CCX شانزده مگابایتی بودند، درحالی‌که Zen 3 و بالاتر دارای دو CCD با ۳۲ مگابایت به ازای هر دای هستند).

اما ما سه نسل از Zen را بدون هیچ‌گونه افزایش چشمگیر در تعداد هسته یا کش پشت سر گذاشته‌ایم. گزینه‌های 3D V-Cache کش بیشتری را به ارمغان آوردند، اما پیکربندی هسته راکد مانده بود. اکنون با Zen 6، شاهد یک تغییر بزرگ خواهیم بود. بار دیگر، AMD همان ساختار دو CCD و یک IOD را برای پردازنده‌های رایزن مبتنی‌بر Zen 6 حفظ خواهد کرد.

اول از همه، AMD تأیید کرده است که Zen 6 دارای دو نسخه خواهد بود: Zen 6 با ۱۲ هسته به ازای هر دای و Zen 6C با ۱۶ هسته به ازای هر دای. نسخه Zen 6C انحصاری بخش سازمانی و HPC خواهد بود، بنابراین این امر ۱۲ هسته به ازای هر دای را به ما می‌دهد. و پردازنده پایه EPYC 9016 که یک تراشه ۸ هسته‌ای است، تأیید می‌کند که Zen 6 دارای ۴۸ مگابایت کش به ازای هر CCD است. بنابراین علاوه‌بر افزایش ۵۰ درصدی در تعداد هسته‌ها، Zen 6 همچنین ۵۰ درصد افزایش کش را دریافت می‌کند.

دو CCD مجهز به Zen 6 به این معنی است که پرچمدار پردازنده‌های دسکتاپ رایزن «Olympic Ridge» تا ۲۴ هسته، ۴۸ رشته و ۹۶ مگابایت کش L3 را ارائه خواهد داد، درحالی‌که نسخه تک CCD تا ۱۲ هسته، ۲۴ رشته و ۴۸ مگابایت کش L3 را ارائه می‌کند.

EPYC 9006	Base / Boost	EPYC 9005	Base / Boost	Base Uplift	Boost Uplift
EPYC 9016	3.05 / 4.80	EPYC 9015	3.60 / 4.10	0.847x	1.170x
EPYC 9116	2.85 / 4.50	EPYC 9115	2.60 / 4.10	1.096x	1.097x
EPYC 9176F	3.90 / 5.00	EPYC 9175F	4.20 / 4.55	0.928x	1.098x
EPYC 9276F	3.80 / 5.00	EPYC 9275F	4.10 / 4.50	0.926x	1.111x
EPYC 9336	3.15 / 3.70	EPYC 9335	3.00 / 4.40	1.050x	0.840x
EPYC 9356	3.60 / 4.50	EPYC 9355	3.55 / 4.40	1.014x	1.022x
EPYC 9376F	3.80 / 5.00	EPYC 9375F	3.80 / 4.40	1.000x	1.136x
EPYC 9646	2.80 / 3.70	EPYC 9455	3.15 / 4.40	0.888x	0.840x
EPYC 9476F	3.65 / 5.00	EPYC 9475F	3.65 / 4.80	1.000x	1.041x
EPYC 9536	3.25 / 4.00	EPYC 9535	2.40 / 4.30	1.354x	0.930x
EPYC 9576F	3.55 / 5.00	EPYC 9575F	3.30 / 5.00	1.060x	1.000x
EPYC 9746	2.90 / 4.00	EPYC 9745	2.40 / 3.45	1.208x	1.159x
			Averages	1.031x	1.037x

بنابراین اگر Zen 6 را با Zen 5 مقایسه کنیم، به موارد زیر دست خواهیم یافت:

• ۵۰ درصد هسته‌های بیشتر
• ۵۰ درصد رشته‌های بیشتر
• ۵۰ درصد کش بیشتر

براساس جزئیات قبلی، پیش‌بینی می‌شود که پردازنده‌های رایزن «Olympic Ridge» در چندین مدل با تعداد هسته‌ها و کش‌های مختلف مقیاس‌پذیر باشند:

• Zen 6 (تک CCD) - ۶ هسته
• Zen 6 (تک CCD) - ۸ هسته
• Zen 6 (تک CCD) - ۱۰ هسته
• Zen 6 (تک CCD) - ۱۲ هسته
• Zen 6 (دوال CCD) - ۱۶ هسته (۸+۸)
• Zen 6 (دوال CCD) - ۲۰ هسته (۱۰+۱۰)
• Zen 6 (دوال CCD) - ۲۴ هسته (۱۲+۱۲)

افزایش فرکانس هسته‌ها

اکنون در مورد سرعت‌های کلاک، انتظار می‌رود پردازنده‌های Zen 6 شرکت AMD سقف فرکانس را بیشتر افزایش دهند و این موضوع را هم‌اکنون می‌توان در بسیاری از پردازنده‌های نسل ششم EPYC مشاهده کرد. پردازنده‌های استاندارد Zen 6 تا ۵.۰۰ گیگاهرتز فرکانس دارند و مدل‌های آینده مجهز به V-Cache دارای کلاک ۵.۱۵ گیگاهرتز خواهند بود.

اکنون مقایسه با پردازنده‌های EPYC ساده نیست، زیرا تراشه‌های سرور دارای پروفایل‌های توان سخت‌گیرانه‌تری هستند و با در نظر گرفتن پایداری و دوام طراحی شده‌اند. پردازنده‌های دسکتاپ فرکانس‌های بسیار بالاتری دارند زیرا در زمینه فرکانس، توان (TDP/PPT)، پلتفرم و خود تراشه که آن بودجه توانی را با دای‌های عظیم I/O به اشتراک می‌گذارد، انعطاف‌پذیرتر هستند.

بنابراین ما بهبودهای نسلی Zen 6 مدل «EPYC» را با Zen 5 مدل «EPYC» مقایسه می‌کنیم. بیشترین فرکانس پایه برای Zen 6 EPYC روی ۳.۹۰ گیگاهرتز ارزیابی شده است، درحالی‌که بیشترین فرکانس پایه برای Zen 5 EPYC روی ۳.۸۰ گیگاهرتز قرار دارد. فرکانس‌های بوست برای Zen 5 تا ۵.۰ گیگاهرتز می‌روند و همین موضوع برای Zen 6 نیز صادق است، اما این وضعیت اوایل سال آینده با آمدن تراشه‌های بهینه‌تر با کلاک ۵.۱۵ گیگاهرتزی تغییر خواهد کرد.

به‌طور متوسط، با مقایسه مدل‌هایی با تعداد هسته یکسان، می‌توانیم شاهد افزایش ۳.۱ درصدی در کلاک پایه و ۳.۷ درصدی در کلاک بوست باشیم. حتی با یک مدل ۵.۱۵ گیگاهرتزی Zen 6، پروفایل بوست تنها ۳ درصد افزایش یافته است که با بقیه تراشه‌ها همخوانی دارد. اگر میانگین‌ها را روی سریع‌ترین تراشه در پشته رایزن ۹۰۰۰ اعمال کنیم، از ۵.۷ گیگاهرتز به کمی کمتر از ۶.۰ گیگاهرتز می‌رسیم.

اما بیایید کار دیگری انجام دهیم و حداکثر افزایش بوستی را که هر پیکربندی هسته تا ۲۴ هسته ارائه می‌دهد، اعمال کنیم. مدل ۸ هسته‌ای افزایشی ۱۷ درصدی را تجربه می‌کند که اگر روی یک پردازنده موجود AMD رایزن 7 9850X3D اعمال شود، سرعت کلاک را فراتر از ۶.۵ گیگاهرتز (از ۵.۶ گیگاهرتز) هل می‌دهد. مدل ۱۶ هسته‌ای از ۵.۶/۵.۷ گیگاهرتز به ۶.۱/۶.۲ گیگاهرتز می‌رسد (با اعمال ضریب بوست ۱.۰۹۷ برابری EPYC 9116) و برای مدل‌های ۲۴ هسته‌ای، حداکثر افزایش بوست ۱.۱۱ برابری باید فرکانس‌های بوست را تا ۶.۲ الی ۶.۳ گیگاهرتز افزایش دهد.

نکته کوتاه - پردازنده AMD EPYC Venice (مبتنی‌بر کلاسیک Zen 6) روی گره N2P ساخته شده است، درحالی‌که EPYC Turin (مبتنی‌بر کلاسیک Zen 5) روی گره N4X ساخته شده است. برای رایزن، نسخه Olympic Ridge (کلاسیک Zen 6) از همان گره پردازشی N2P بهره خواهد برد، درحالی‌که پردازنده‌های موجود Granite Ridge (کلاسیک Zen 5) دارای گره N4P هستند. گره N4X عملکردی ۴ درصدی نسبت به N4P ارائه می‌دهد. بنابراین خود گره پردازشی می‌تواند یک بوست اضافی در فرکانس ایجاد کند.

این درصورتی است که AMD تنها به‌دنبال سرعت کلاک باشد. اگر توان به جنبه‌های دیگر تراشه اختصاص یابد، می‌توانیم شاهد یک پایه استاندارد در حدود ۶ تا ۶.۲ گیگاهرتز باشیم که باید رایزن Zen 6 را در همان دسته تراشه‌های Raptor Lake Refresh اینتل قرار دهد که درحال‌حاضر بالاترین سرعت‌های کلاک را در دسکتاپ‌ها ارائه می‌دهند. اینتل سرعت کلاک خود را با Arrow Lake کاهش داد، بنابراین ما امیدواریم ارقام مناسبی را در خطوط تولید نسل بعدی ببینیم.

5th Gen SKU	TDP	6th Gen SKU	Default CPU Power	Difference
9745	400W	9746	400W	0%
9645	320W	9646	300W	−6.3%
9575F	400W	9576F	400W	0%
9535	300W	9536	300W	0%
9475F	400W	9476F	330W	−17.5%
9455	300W	9456	265W	−11.7%
9375F	320W	9376F	285W	−10.9%
9355	280W	9356	250W	−10.7%
9335	210W	9336	195W	−7.1%
9275F	320W	9276F	230W	−28.1%
9255	200W	9256	190W	−5%
9175F	320W	9176F	200W	−37.5%
9015	125W	9016	130W	+4%
			Average Power

اکنون در مورد مصرف انرژی، بار دیگر این واقعیت که EPYC به‌طور کلی بسیار بزرگ‌تر است و دارای دو دای I/O غول‌پیکر است به این معنی است که ویژگی‌های توانی آن همیشه بالاتر از یک تراشه استاندارد دسکتاپ خواهد بود، اما تفاوت‌هایی نیز از نظر مدیریت توان وجود دارد. سرورها و پردازنده‌های مربوط به آن‌ها به شدت به قابلیت‌های سریع و غنی I/O متکی هستند، به همین دلیل است که دای‌های I/O بزرگ هستند، درست مانند تراشه‌های EPYC.

بنابراین I/O بیشتر، چیپلت‌های بیشتر، توان مصرفی بیشتر. در دسکتاپ‌ها، این توان در تعداد کمتری از چیپلت‌ها مدیریت می‌شود، به این معنی که محدوده توانی بیشتری در دسترس CCDها قرار دارد. در نتیجه، تراشه‌ها می‌توانند فرکانس‌های بالاتری تولید کنند یا آن توان را با بهره‌وری اضافی معامله کنند. تعادل باید برقرار باشد، اما تراشه‌های دسکتاپ و علاقه‌مندان اغلب تمام توان موجود را استخراج می‌کنند.

گذر به گره ۲ نانومتری TSMC همچنین بهبودهای خوبی را به همراه دارد. از Zen 5 روی گره ۳ نانومتری TSMC تا Zen 6 روی ۲ نانومتری، اعداد توان مصرفی کاهش چشمگیری را برای هر مدل تحت تعداد هسته یکسان نشان می‌دهند. در تمامی مدل‌ها، شاهد کاهش متوسط ۱۰ درصدی در مصرف انرژی هستیم. تنها یک مدل، یعنی مدل ۸ هسته‌ای، افزایش ۴ درصدی در توان را تجربه می‌کند. این نشان می‌دهد که Zen 6 به طور کلی در مصرف توان پایین‌تر اما در تمام بردارهای عملکردی بالاتر است.

بنابراین در حالی که این به معنای کاهش اعداد توان مصرفی در پردازنده‌های رایزن «Olympic Ridge» شرکت AMD نیست، اما به این معناست که Zen 6 فضای توانی اضافی را برای هدایت به سمت هسته‌ها فراهم می‌کند که می‌تواند به فرکانس‌ها یا عملکرد بیشتری منجر شود.

تا ۹۶ مگابایت حافظه پنهان LLC بدون 3D V-Cache و نسخه بزرگ‌تر آن

اکنون در مورد حافظه پنهان (Cache)، اشاره کردیم که چگونه این مقدار ۵۰ درصد بهبود یافته و به ۴۸ مگابایت به ازای هر CCD رسیده است. این مقدار روی یک مدل دو CCD به ۹۶ مگابایت می‌رسد که دقیقاً همان مقدار کش سری پردازنده‌های ۸ هسته‌ای 3D V-Cache است. این امر باعث افزایش چشمگیر عملکرد بازی در تراشه‌های فاقد 3D V-Cache خواهد شد، اما با وجود 3D V-Cache، می‌توانیم انتظار جهش بزرگ‌تری را داشته باشیم.

دلیل این امر آن است که مدل Venice-X دارای ۱۱۵۲ مگابایت کش L3 است. و این به ما ایده‌ای می‌دهد که نسل بعدی 3D V-Cache قرار است چه چیزی ارائه دهد. مدل Venice-X بر پایه هسته‌های کلاسیک Zen 6 ساخته شده است، بنابراین این مقدار شامل ۴۸ مگابایت کش L3 به ازای هر CCD برای مجموع ۳۸۴ مگابایت کش استاندارد در هشت CCD است. این بدان معناست که ۷۶۸ مگابایت باقی‌مانده از کش L3 از طریق 3D V-Cache تأمین می‌شود و این عدد در مجموع به ۹۶ مگابایت 3D V-Cache به ازای هر CCD می‌رسد.

پردازنده‌های فعلی رایزن و EPYC شرکت AMD دارای حداکثر ۶۴ مگابایت کش 3D V-Cache هستند. این مقدار برای نسل اول و دوم این فناوری صادق بود. نسل دوم پشته سه بعدی را در زیر CCD قرار داد و همین موضوع برای هسته‌های Zen 6 نیز صادق است. اما یک کش 96 مگابایتی 3D V-Cache نشان‌دهنده افزایشی ۵۰ درصدی در محصولات X3D است. در حالی که پردازنده‌های فعلی 3D V-Cache همچنان کش بیشتری به ازای هر CCD ارائه می‌دهند که عملکرد بازی را بهبود می‌بخشد، کش ۴۸ مگابایتی همچنان نشان‌دهنده یک پیشرفت خوب نسبت به طراحی ۳۲ مگابایتی موجود است.

این اولین افزایش عمده در مقدار 3D V-Cache از زمان معرفی آن با پردازنده رایزن 7 5800X3D خواهد بود. بنابراین بیایید ارقام را بررسی کنیم:

حال نکته جالب توجه این است که مدل‌های bLLC نووا لیک اینتل (Nova Lake) با کاشی‌های محاسباتی تک‌گانه دارای حداکثر ۱۴۴ مگابایت کش خواهند بود، در حالی که مدل‌های دارای دو کاشی محاسباتی دارای حداکثر ۲۸۸ مگابایت کش خواهند بود. نسل بعدی 3D V-Cache شرکت AMD با ظرفیت‌های تقویت‌شده در موقعیت ایده‌آلی با همان ۱۴۴ مگابایت روی مدل‌های تک CCD و ۲۸۸ مگابایت روی مدل‌های دو CCD قرار خواهد گرفت.

بنابراین اگر همه‌چیز را جمع‌بندی کنید، می‌توانید ببینید که AMD یک پایه عالی برای تکرار بعدی تراشه‌های رایزن خود ایجاد کرده است که قابلیت‌های بیشتری را با معماری هسته Zen 6 آزاد خواهد کرد. مدتی طول می‌کشد تا جزئیاتی درباره نسل بعدی رایزن بشنویم، اما این انتظار ارزشش را خواهد داشت.

همچنین دیدن بازگشت نبردهای تعداد هسته در اوایل سال آینده بسیار عالی است. هم AMD و هم اینتل خانواده‌های جدید، پلتفرم‌های جدید، معماری‌های جدید، تعداد هسته‌های بالاتر و بسیار موارد دیگر را برای سازندگان سیستم‌های دسکتاپ رده بالا و اصلی خواهند داشت و امیدواریم قیمت‌های حافظه نیز تا آن زمان تثبیت شوند و آن را به زمان مناسبی برای ارتقای رایانه‌تان تبدیل کنند.