AMD Zen 3 vuole superare Intel in fatto di IPC. Zen 4 supporterà AVX e avrà più cache

Gli ingegneri di AMD proseguono il lavoro su Zen 3, architettura che secondo le ultime informazioni arriverà sul mercato entro la fine di quest’anno con i primi nuovi processori. Non abbiamo ancora una data definitiva ma tutto sembra indicare che il lancio possa avvenire tra ottobre e novembre 2020.

Zen 3 introdurrà importanti cambiamenti per quanto riguarda il design dei processori di casa AMD anche se diverse fonti suggeriscono che le modifiche non saranno così profonde come suggerito da Forrest Norrod, vice presidente senior e general manager dell’azienda guidata da Lisa Su.

Con Zen 2 abbiamo assistito a una grande evoluzione rispetto a Zen e Zen+: i tecnici di AMD hanno semplificato la struttura del CPU Complex (CCX) per plasmare il concetto di chiplet. AMD ha realizzato un chip integrato a otto core insieme con l’insieme di cache L1, L2 e L3. Tutti gli elementi di I/O sono stati posti esternamente in un chip dedicato che viene prodotto ricorrendo a un processo a 12 nm e che comunica con i vari chiplet, prodotti a 7 nm.

Questo cambiamento, insieme ai miglioramenti a livello di cache e all’aumento della quantità di cache L3 (passata da 16 a 32 MB per ciascun blocco a otto core), ha permesso un significativo miglioramento in termini di IPC che ha portato i processori Zen 2 al livello delle CPU Intel Core 9000.

Zen 3 porterà miglioramenti a livello di cache oltre alla possibilità di utilizzare frequenze più elevate.
Tra le novità più importanti, la riprogettazione della struttura dei core a livello di chiplet, un aspetto che influirà direttamente sull’utilizzo della cache di L3.
AMD dovrebbe conservare la configurazione a otto core per ogni chiplet e il processo a 7 nm, ma i 32 MB di cache L3 saranno ora accessibili da tutti i core (con Zen 2 sono stati divisi in blocchi da 16 MB per ogni quattro core).

Questa riprogettazione del chiplet e le modifiche sulla cache L3 insieme con altri piccoli aggiustamenti a livello di latenza, consentiranno un aumento del valore IPC (Istruzioni per ciclo) compreso tra il 10% e il 15% rispetto all’architettura Zen 2. Un balzo in avanti che viene giudicato più che sufficiente per superare le prestazioni offerte dai processori Intel. I prodotti dell’azienda di Santa Clara in questo momento battono le CPU AMD in fatto di performance in single thread perché possono raggiungere frequenze di clock più elevato ma non in forza del valore di IPC.

Se l’aumento in termini di IPC fosse confermato per tutti i processori AMD Zen 3, allora questi ultimi potrebbero davvero superare le performance assicurate da un processore Intel equivalente per numero di core, anche se funziona ad una frequenza più alta.
Parlando di frequenze è assai probabile che i nuovi processori Ryzen 4000, basati proprio su Zen 3, arriveranno con un aumento delle velocità di clock tra i 100 e i 300 MHz.

Zen 3 non farà compiere ad AMD un balzo in avanti della stessa portata di Zen 2 ma se le previsioni saranno confermate la battaglia con Intel si farà sempre più serrata e avvincente.

L’architettura destinata ad essere davvero “rivoluzionaria” sarà Zen 4.
Con essa AMD farà uno storico salto verso il processo litografico a 5 nm. Tra i principali miglioramenti di Zen 4 l’aumento della cache L2 a 1 MB e il supporto delle istruzioni di AVX 512.