AMD تراشه‌های Ryzen 7000 دسکتاپ را معرفی کرد؛ ۱۶ هسته Zen 4 و ۱۵ درصد عملکرد تک‌‌رشته‌ای بهتر

خانم لیزا سو، مدیرعامل AMD‌ در جریان رویداد Copmutex 2022، روی صحنه آمد تا به‌طور رسمی از نسل بعدی پردازنده‌های Ryzen و جایگزین سری Ryzen 5000 در دنیای دسکتاپ پرده بردارد. خانواده‌ی جدید پردازنده‌های Ryzen 7000 بالغ‌بر ۱۶ هسته با معماری Zen 4 خواهند شد و به‌دست شرکت تایوانی TSMC با لیتوگرافی ۵ نانومتری تولید خواهند شد.

AMD‌ از زمان معرفی نخستین نسل از پردازنده‌های Ryzen با معماری Zen در سال ۲۰۱۷ به‌‌طور مداوم معماری هسته‌های پردازشی‌اش را بهبود داد؛ به‌گونه‌ای که هیچ‌کس جز خود کارکنان AMD چنین پیشرفت نوآورانه‌ای را ممکن نمی‌دانستند. AMD در سال ۲۰۱۸ نیز پردازنده‌های Ryzen 2000 را با معماری +Zen، لیتوگرافی بهینه‌ترِ ۱۲ نانومتری GlobalFoundries و ارتقا چشمگیری در IPC (تعداد دستورالعمل‌های پردازش‌شده در هر سیکل پردازشی) معرفی کرد.

شرکت تراشه‌ساز مستقر در سانتاکلارا در سال ۲۰۱۹ پردازنده‌های مبتنی‌بر Zen 2 را با نام Ryzen 3000 و مبتنی‌بر فرایند تولید پیشرفته‌تر و ۷ نانومتری TSMC معرفی کرد. AMD با Zen 2 ارتقای دو رقمی IPC درمقایسه‌با +Zen/Zen دست یافت و حرکت به‌سمت طراحی کاملاً جدید و استفاده از چیپست‌ها را کلید زد.

AMD به پیشرفت‌های خود ادامه داد و در سال ۲۰۲۰ از هسته‌های Zen 3 با ۱۹ درصد بهبود IPC‌ درمقایسه‌با Zen 2 پرده برداشت. این شرکت به‌همراه معماری جدید، ویژگی‌های دیگری همچون Resizable Bar (قرارگیری کل فریم‌های بافرشده‌ی گرافیک به‌طور یکجا دراختیار CPU برای ارتقای نرخ فریم و اجرای سریع‌تر بازی‌ها)، سطوح بالاتری از کش L3 و آغاز پشتیبانی از PCIe 4.0 در دنیای دسکتاپ را نیز به پردازنده‌های Ryzen 5000 اضافه کرد.

حال در میانه‌های سال ۲۰۲۲ نوبت به خانواده‌ی پردازنده‌های موردانتظار Ryzen 7000 شرکت AMD فرا رسید تا با تعدادی قابلیت جدید برای ارائه‌ی تجربه‌ی ارتقایافته‌ی دسکتاپ دراختیار علاقه‌مندان قرار بگیرد. از مدت‌ها پیش می‌دانستیم که پردازنده‌های مبتنی‌بر معماری Zen 4 برپایه‌ی فناوری بهبودیافته‌ی ۵ نانومتری TSMC تولید خواهند شد؛ اما تاکنون از جزئیات مربوط به آن‌ها اطلاعی نداشتیم.

فرایند ۵ نانومتری TSMC از مدت‌ها پیش برای تولید تراشه‌های موبایل سر A و تراشه‌های دسکتاپ سری M عمدتا دراختیار اپل بود؛ اما اکنون Zen 4 نخستین ثمره‌ی استفاده از فرایند N5 شرکت TSMC در سیستم دسکتاپ خارج از اکوسیستم اپل به‌شمار می‌آید. تراشه‌های Ryzen 7000 مشابه خانواده‌ی تراشه‌های Zen 3 از طراحی چیپلت با دو بلوک مجتمع برای هسته‌ها (CCD) با معماری ۵ نانومتری و یک بلوک I/O کاملاً جدید با معماری ۶ نانومتری TSMC بهره می‌برند.

AMD در رویداد امروز جزئیات چندانی را در رابطه با معماری Zen 4 ارائه نداد؛ اما اعلام کرد که هریک از هسته‌های Zen 4 یک مگابایت کش L2 خواهند داشت که دو برابرِ کش L2 در هسته‌های Zen 3 و Zen 2 به‌حساب می‌آید. متأسفانه غول دنیای تراشه‌ها درباره‌ی کش L3 و احتمال به‌کارگیری کش سه‌بعدی (3D V-cache) در پردازنده‌های Zen 3 صحبتی به‌میان نیاورد.

به‌لطف فرایند بهینه‌ی ۵ نانومتری TSMC، شرکت AMD از افزایش فرکانس هسته‌ها نیز صحبت می‌کند. AMD در جریان رویداد مدعی شد که فرکانس توربوی هسته‌ها به «بیش‌از ۵ گیگاهرتز» می‌رسد؛ اما در ویدئویی که خانم لیزا سو به‌نمایش گذاشت، مدل اولیه‌ای از تراشه‌ی ۱۶ هسته‌ای Ryzen 7000 به فرکانس بیش‌از ۵٫۵ گیگاهرتز دست می‌یافت که به‌مراتب فراتر از فرکانس زیر ۵ گیگاهرتز در تراشه‌های دسکتاپ کنونی AMD از خانواده‌ی Ryzen 5000 است.

به‌لطف بهبودهای صورت‌گرفته در سیستم حافظه‌ی کش، معماری و فرکانس پردازنده، AMD ادعا می‌کند که پردازنده‌های Ryzen 7000 در پردازش‌های تک‌رشته‌ای بیش‌از ۱۵ درصد سریع‌تر از گذشته خواهند بود؛ به‌نظر می‌رسد که ادعای شرکت سازنده برمبنای مقایسه‌ی عملکرد یک مدل اولیه‌ی ۱۶ هسته‌ای از سری Ryzen 7000 با تراشه‌ی ۱۶ هسته‌ای Ryzen 9 5950X در بنچمارک CineBench R23 استوار است؛ بنابراین احتمالاً بهبود ۱۵ درصدی عملکردی تک‌رشته‌ای Ryzen 7000 بیش از آنکه وام‌دار ارتقای معماری (IPC) باشد، به افزایش فرکانس بازمی‌گردد.

AMD می‌گوید تراشه‌های Ryzen 7000 از شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی نیز بهره خواهند برد، به‌نظر می‌رسد که شرکت سازنده، چند دستورالعمل برای کار با داده‌های هوش مصنوعی در فرمت‌های رایج bfloat16 و int8/int4 را به تراشه‌های مبتنی‌بر معماری جدید Zen 4 اضافه کرده است؛ البته باید برای پی‌بردن به اصل ماجرا در انتظار اطلاعات رسمی بیشتری باشیم.

تراشه‌های Ryzen 7000 از بلوک I/O کاملاً جدید ۶ نانومتری بهره می‌برند؛ بلوکی که جایگزین نمونه‌ی ۱۴ نانومتری به‌کاررفته در تراشه‌های Zen 3 خواهد شد. بلوک جدید نخستین واحد I/O شرکت AMD به‌حساب می‌آید که در بطن خود پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع (iGPU) نیز دارد، این پردازنده‌ی گرافیکی از معماری تحسین‌شده‌ی RDNA2 بهره می‌برد. بدین‌ترتیب تمام پردازنده‌های Ryzen 7000 در عمل APU (نام تجاری AMD برای تراشه‌هایی که در دل خود CPU و GPU دارند) خواهند بود؛ بهره‌گیری تمام پردازنده‌ها از گرافیک یکپارچه خبر بسیار خوبی برای سازمان‌ها خواهد بود.

به‌لطف معماری به‌مراتب بهینه‌ترِ TSMC، بلوک I/O جدید در مقایسه‌با نمونه‌ی ۱۴ نانومتری ساخته‌شده‌ به‌دست GlobalFoundries قابلیت‌های متعددی را در زمینه‌ی صرفه‌جویی در مصرف انرژی به‌ارمغان می‌آورد؛ بدین‌‌ترتیب پردازنده‌های Ryzen 7000 در حالت Idle و بار بردازشی سبک، بسیار کم‌مصرف‌تر از نسل‌های قبلی ظاهر خواهند شد.

AMD می‌گوید تراشه‌های AMD در سطوح مصرفی بالاتری نیز کار خواهند کرد؛ شرکت سازنده اطلاعاتی درباره‌ی مدل‌های Ryzen 7000 ارائه نداد؛ اما مدعی شد که به‌لطف سوکت جدید AM5، توان مصرفی پردازنده‌ها در این نسل به ۱۷۰ وات نیز می‌رسد؛ درحالی‌که پردازنده‌های Ryzen 5000 مبتنی‌بر AM4 به ۱۰۵ وات محدود بودند.

تراشه‌های مبتنی‌بر معماری Zen 4 به‌لطف بلوک I/O جدیدشان از استاندارد PCIe 5.0 نیز پشتیبانی می‌کنند. تراشه‌های Ryzen 7000 در ترکیب با مادربردهای مبتنی‌بر چیپست‌های X670E و X670 یا B650 بالغ‌بر ۲۴ مسیر PCIe 5.0، تا ۱۴ پورت USB با پهنای باند ۲۰ گیگابیت‌برثانیه، شبکه‌ی Wi-Fi 6E و چهار خروجی نمایشگر از نوع HDMI 2.1 و DisplayPort 2 را ارائه خواهند داد.