AMD Ryzen to linia wielordzeniowych procesorów stworzona przez firmę AMD, dedykowanych zarówno komputerom stacjonarnym, jak i laptopom. Procesory te oparte są na mikroarchitekturze Zen i wprowadzają nowe gniazdo AM4. Premiera pierwszych jednostek z tej serii miała miejsce 2 marca 2017 roku.
Historia i opis
W procesorach Ryzen wprowadzono nową koncepcję wielowątkowości, różniącą się od tej stosowanej w rodzinie AMD FX. Zamiast klastrowanej wielowątkowości (CMT), która łączyła dwa rdzenie w moduł dzielący zasoby i jednostki wykonawcze, w mikroarchitekturze Zen zastosowano formę SMT, podobną do tej używanej przez większość nowoczesnych procesorów, w tym wszystkie układy Intela z wyjątkiem serii Atom.
Układ przewidywania skoków w Zen wykorzystuje mechanizm perceptronowy, który wspomaga podejmowanie decyzji. Choć zastosowanie perceptronu do przewidywania skoków zostało opisane w literaturze naukowej wiele lat temu, Zen to pierwszy potwierdzony przypadek wykorzystania sieci neuronowej w praktyce.
Zestaw instrukcji procesorów Ryzen został wzbogacony o przydatne komendy znane z procesorów Intela, takie jak RDRAND oraz RDSEED (do generowania liczb losowych), a także instrukcje przyspieszające szyfrowanie algorytmami opartymi na funkcjach SHA. Wprowadzono również tryby ograniczonego dostępu do pamięci, takie jak SMAP i SMEP. Dodatkowo, pojawiły się nowe instrukcje zaprojektowane specjalnie dla Zen, które dotyczą pamięci podręcznej: jedna umożliwia wyczyszczenie całej linii cache, a druga łączy 4-kilobajtowe strony w 32-kilobajtowe. Obie te instrukcje mogą znacząco poprawić wydajność, jeśli oprogramowanie i system operacyjny z nich skorzystają.
W procesorach Ryzen znaczną różnicę w porównaniu do ich poprzedników stanowią schedulery i jednostki wykonawcze. Mikrooperacje są kierowane do sześciu oddzielnych schedulerów, po jednym dla każdej z czterech jednostek arytmetyki stałoprzecinkowej oraz dwóch jednostek generowania adresów. Liczba jednostek wykonawczych wynosi sześć, co jest porównywalne z procesorami Intela opartymi na mikroarchitekturach Haswell i Skylake, które jednak mają jeszcze dodatkową jednostkę generowania adresów. Każdy scheduler śledzi 14 instrukcji, co daje w sumie 84 instrukcje – prawie dwukrotnie więcej niż w poprzednich generacjach procesorów.
W przeciwieństwie do jednostek ALU w procesorach Intela, w Ryzenach wszystkie jednostki są symetryczne, co oznacza, że mają identyczne możliwości wykonawcze i nie są wyspecjalizowane.
Procesory AMD Ryzen obsługują jednoczesne wykonywanie dwóch wątków dzięki technologii SMT, która jest tożsama z Hyper-threading w procesorach Intela. Technologia ta sprawia, że niemal wszystkie zasoby procesora są dostępne dla obu wątków. Możliwość wyłączenia SMT jest dostępna w ustawieniach UEFI niektórych płyt głównych.
12 lutego 2018 roku zadebiutowały modele Ryzen 3 2200G oraz Ryzen 5 2400G, które w porównaniu do starszych wersji zyskały zintegrowane układy graficzne (odpowiednio RX Vega 8 i RX Vega 11).
W kwietniu 2018 roku wprowadzono zaktualizowane procesory AMD Ryzen, bazujące na mikroarchitekturze Zen+. Te jednostki zostały wyprodukowane w nowym 12-nanometrowym procesie technologicznym, co umożliwiło zwiększenie taktowania przy jednoczesnym obniżeniu napięcia zasilającego. Udoskonalono także układy zarządzania energią i taktowaniem.
11 czerwca 2019 roku odbyła się premiera procesorów Ryzen 3 3200G oraz Ryzen 5 3400G, które zastąpiły modele wydane w lutym 2018 roku. Nowe procesory, podobnie jak ich poprzednicy, wyposażone są w zintegrowany układ graficzny, ale oparte są na mikroarchitekturze Zen+ i wykonane w 12-nanometrowym procesie technologicznym.
7 lipca 2019 roku zaprezentowano jednostki Ryzen oparte na mikroarchitekturze Zen2, które zostały wykonane w 7-nanometrowym procesie technologicznym. Wprowadzone zmiany obejmowały m.in. zauważalne zwiększenie współczynnika IPC, obsługę PCI-Express 4.0 oraz znaczne zwiększenie pamięci cache L3.
Wraz z premierą procesorów trzeciej generacji Ryzen wprowadzono także nową linię Ryzen 9, z modelem 3900X, który jako pierwszy procesor konsumencki oferuje 12 rdzeni. 25 listopada tego samego roku zadebiutował model Ryzen 9 3950X, który dysponuje aż 16 rdzeniami.
W czerwcu 2020 roku miały miejsce premiery modeli Ryzen 3000 XT, w tym 3600XT, 3700XT oraz 3900XT, które stanowią odpowiedź na jednostki oparte na mikroarchitekturze Comet Lake firmy Intela. Zmiany ograniczono do podniesienia taktowania procesorów, co niestety wiązało się z wyższymi cenami w porównaniu do równolegle oferowanych starszych modeli.
21 lipca 2020 roku zadebiutowały procesory Ryzen 4000G, które bazują na mikroarchitekturze Zen2 i są wyposażone w zintegrowany układ graficzny. Wersje GE charakteryzują się obniżonym TDP z 65 W do 35 W. W porównaniu do swoich poprzedników 3200G i 3400G, nowe jednostki znacznie zwiększyły swoją wydajność, chociaż wydajność zintegrowanych kart graficznych spadła.
Lista procesorów AMD Ryzen
Przypisy