AMD Zen 2架构如何通过7nm工艺实现单核性能的大幅提升？

Question

如题所述

Answer 1

AMD的Zen 2架构革新显著，7nm工艺的引入带来显著性能提升。由Mike Clark等高层主导，AMD在Zen 2上实现了革命性的飞跃，其目标是成为首个7nm高性能x86 CPU，并在核心执行能力、硬件安全性和互连总线设计上全面强化。

7nm Zen 2架构的核心在于，通过工艺升级，晶体管密度翻倍，功耗降低一半，性能提升超过25%。与Zen架构相比，Zen 2的IPC提升幅度惊人，从Zen的52%提升到Zen+的15%，再到Zen 2的15%以上，单线程性能提升更是达到了21%。在游戏性能上，锐龙7 3800X相对于2700X有10%以上的提升，证明了Zen 2在游戏性能上的提升已经不再是个问题。

架构的革新还包括分支预测改进、整数吞吐提升、浮点模块翻番等，以及Infinity Fabric互连总线带来的模块化和灵活性。Zen 2通过chiplet多芯片设计，减轻了架构和工艺压力，提供了更灵活的产品配置。Infinity Fabric总线的升级，如扩展性提升、延迟降低和能效提高，都为锐龙三代带来了显著的性能提升。

每个CCX模块的面积大幅缩小，使得核心数量翻番，且多线程提升近乎线性，达到近乎完美的98%。新工艺和架构的结合，使得功耗显著降低，频率大幅提高，例如3700X的功耗从195W降至135W，性能能效提升了75%。内存延迟的进一步降低和缓存容量的翻倍，更是显著提升了游戏性能。

新架构的核心设计，如TAGE分支预测器的加强，以及缓存结构的优化，如一级指令缓存和二级缓存的改进，都显著提升了处理器的效率和性能。更重要的是，Zen 2在设计上就防范了Spectre幽灵漏洞，确保了绝对的安全性。

AMD的Zen 2架构和7nm工艺的结合，展现了AMD在处理器设计上的强大实力和前瞻性，7月7日的首发评测将带来更为详细的性能数据，值得期待。