AMD 在 Zen 5 技術(shù)日上詳細(xì)介紹了其 Zen 5 Ryzen 9000 "Granite Ridge" 和 Ryzen AI 300 系列 "Strix Point" 芯片，深入探討了公司下一代芯片。
AMD 一直在緩慢地公布 Zen 5 處理器的細(xì)節(jié)，但今天我們可以分享更多關(guān)于桌面和移動(dòng) Ryzen 處理器與競爭對手 Intel、Apple 和 Qualcomm 處理器的詳細(xì) AMD 基準(zhǔn)測試。
AMD 還推出了一系列新主板，并深入介紹了 Zen 5 CPU、RDNA 3.5 GPU 和 XDNA 2 NPU 微架構(gòu)。
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AMD 的 Zen 5 芯片采用全新的微架構(gòu)，不斷改進(jìn)，每周期指令 （IPC） 吞吐量平均提高 16%。正如您在上面的路線圖中看到的，Zen 5 架構(gòu)將在其生命周期內(nèi)跨越 4nm （N4P） 和 3nm 工藝節(jié)點(diǎn)。這意味著，就像該公司的其他幾代微架構(gòu)一樣，我們可以期待具有更高性能的第二代模型在更小的工藝節(jié)點(diǎn)上出現(xiàn)。
AMD Zen 5 Ryzen 9000 "Granite Ridge" 基準(zhǔn)測試和規(guī)格
我們已經(jīng)涵蓋了 Ryzen 9000 系列的產(chǎn)品堆棧，如下所示。需要提醒的是，除旗艦型號外，所有型號的 TDP 都低于其前代產(chǎn)品，但仍提供令人印象深刻的代際性能提升。AMD 仍未公布價(jià)格，但我們被告知將在 Ryzen 9000 的 7 月 31 日發(fā)布之前宣布價(jià)格。
所有 Ryzen 9000 型號都可以插入現(xiàn)有的 AM5 平臺(tái)，并支持即將推出的 800 系列芯片組系列。因此，這些芯片支持許多與之前相同的功能，包括 PCIe 5.0 和 DDR5-5600 內(nèi)存。與所有供應(yīng)商提供的基準(zhǔn)測試一樣，對這些測試結(jié)果應(yīng)持保留態(tài)度。
AMD Zen 5 Ryzen 9000 系列性能
AMD 之前分享了其旗艦 16 核 32 線程 Ryzen 9 9950X 相對于 Intel Core 9-14900K 的基準(zhǔn)測試，生產(chǎn)力性能平均提升 21%，游戲性能提升 11%。值得注意的是，生產(chǎn)力提升的一部分來自 Ryzen 9000 在 AVX-512 工作負(fù)載中的性能翻倍，但在其他類型的工作負(fù)載中的提升也同樣令人印象深刻。
AMD 的 12 核 24 線程 Ryzen 9 9900X 在與 14900K 的比較中同樣令人印象深刻，在一系列生產(chǎn)力應(yīng)用中領(lǐng)先 2% 到 41%。在一系列游戲中，它也領(lǐng)先 4% 到 22%。總的來說，這些數(shù)字平均表現(xiàn)出對 Intel 旗艦產(chǎn)品在生產(chǎn)力和游戲方面的約 10% 的領(lǐng)先優(yōu)勢。
Ryzen 9 9900X 的勝利尤為值得注意，因?yàn)檫@款 120/162W 的芯片（比前代峰值降低 68W）面對的是一款 125/253W 的 Intel 芯片，后者在移除功率限制后通常達(dá)到 350W。當(dāng)然，Intel 的 Arrow Lake 芯片將于今年晚些時(shí)候推出，以挑戰(zhàn)這一功率/性能領(lǐng)先地位。
八核 16 線程的 Ryzen 7 9700X 在基準(zhǔn)測試中與 Core i7-14700K 競爭。盡管 AMD 的 65/88W 低功耗芯片面對的是 125/253W 的 Intel 模型，AMD 在生產(chǎn)力工作中的優(yōu)勢變得更加顯著。總體而言，AMD 聲稱在生產(chǎn)力應(yīng)用中領(lǐng)先約 13%，在游戲中領(lǐng)先 10%。
六核 12 線程的 Ryzen 5 9600X 與 Core i5-14600K（分別為 88W 對 181W 的峰值功耗）競爭，在生產(chǎn)力性能方面領(lǐng)先 22%（除去 HandBrake 異常值則為 15%），在游戲中領(lǐng)先 11%。這代表了 Zen 5 CPU 堆棧底部的強(qiáng)勁性能提升。
AMD 還包括了 AI 基準(zhǔn)測試，突出了其對 VNNI（AI 優(yōu)化指令集）的支持在 Zen 5 處理器上運(yùn)行 Llama 和 Mistral 大型語言模型（LLM）的優(yōu)勢。正如你所見，Ryzen 9 9900X 輕松擊敗了 14900K，但我們認(rèn)為這不是一個(gè)非常相關(guān)的比較——大多數(shù)人會(huì)直接在 GPU 上運(yùn)行這些模型。AMD 還展示了其相對于 Intel 當(dāng)前芯片的 PCIe 通道優(yōu)勢，這在運(yùn)行多個(gè) GPU 的 AI 模型時(shí)表現(xiàn)出更高的性能，同時(shí)保持附加 SSD 的完整 PCIe 5.0 速度。AMD 在這些 AI 工作負(fù)載中獲勝，但我們認(rèn)為這些對大多數(shù)桌面 PC 用戶來說不是相關(guān)的工作負(fù)載。
AMD 強(qiáng)調(diào)了 Zen 5 在游戲性能上的飛躍，比較了 9700X 和最快的 Zen 3 游戲芯片 Ryzen 7 5800X3D。在發(fā)布 AM4 平臺(tái)之后很久，Zen 3 驅(qū)動(dòng)的 5800X3D 仍在 AMD 的較新標(biāo)準(zhǔn) Zen 4 處理器中保持顯著的領(lǐng)先地位——到目前為止，它比最快的標(biāo)準(zhǔn) Zen 4 芯片高出約 8%。現(xiàn)在，你需要升級到更昂貴的 Zen 5 X3D 型號才能在游戲中超過 5800X3D，但 AMD 聲稱 Zen 5 Ryzen 7 9700X 在 1080p 游戲中比 5800X3D 快約 12%，盡管其功耗低 40W。
值得注意的是，AMD 避免了將其新芯片與其前一代 Zen 4 模型進(jìn)行比較，但表示 9700X 將比目前市場上最好的游戲 CPU Ryzen 7 7800X3D 高出 "幾個(gè)百分點(diǎn)"。這些結(jié)果表明 Ryzen 7 9700X 比前一代 Ryzen 7 7700X 的游戲性能提高了約 20%。
個(gè)別游戲結(jié)果仍然值得一看。在 AMD 的測試中，9700X 未能在某些游戲中擊敗 5800X3D，更不用說較新的 7800X3D 了。對于那些非常喜歡大 L3 緩存的游戲，IPC 和其他改進(jìn)仍然無法彌補(bǔ)差距，我們需要等待不可避免的 Zen 5 X3D 部件在今年晚些時(shí)候到來。
TSMC N4P 節(jié)點(diǎn)和 Zen 5 IPC
AMD 的工程師證實(shí)了我們對 Zen 5 處理器使用 TSMC N4P 節(jié)點(diǎn)的懷疑，這比 Zen 4 的 5nm 節(jié)點(diǎn)有了顯著的改進(jìn)。這很重要，因?yàn)?TSMC 的標(biāo)準(zhǔn) 4nm 節(jié)點(diǎn)（N4）比 5nm 改進(jìn)不大，而 N4P 在 4nm 系列中提供了最佳的代際改進(jìn)（TSMC 的 4nm 節(jié)點(diǎn)正式屬于其 5nm 系列）。
TSMC 表示，N4P 節(jié)點(diǎn)比 N5（5nm）節(jié)點(diǎn)性能提升 11%，功效提升 22%，晶體管密度提高 6%（光學(xué)縮小）。此外，TSMC 表示，由于 EUV 層數(shù)的增加，該工藝的生產(chǎn)使用的掩膜數(shù)量減少了 6%，這意味著它更具成本效益。AMD 還為 TSMC 3nm 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)了 Zen 5 工藝，但該公司尚未提供該節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)信息或這些芯片的發(fā)布日期。
N4P 工藝節(jié)點(diǎn)顯然有助于提供更快且更高效的處理器性能。加上 16% 的 IPC 提升，AMD 的 Zen 5 前景非常光明。我們將在 Zen 5 架構(gòu)頁面深入探討 IPC 增益。首先，讓我們來看一下功效、超頻、主板和 Ryzen AI 300。
Zen 5 Ryzen 9000 的功效與熱量表現(xiàn)
AMD 表示，Ryzen 9000 系列運(yùn)行溫度顯著低于其前代產(chǎn)品，從而幫助保持頻率駐留在高位（更好的有效頻率和更長的加速時(shí)長）。這是由于熱阻提高了 15%，使得芯片在相同 TDP 下運(yùn)行溫度比 Zen 4 芯片低 7 攝氏度。
正如上面的第二張幻燈片所示，Ryzen 9000 改進(jìn)的熱性能使得三款新桌面芯片的 TDP 得以降低，同時(shí)在重度多線程工作負(fù)載中提供了顯著的性能提升，這些工作負(fù)載將芯片推向了功率極限。AMD 使用 Blender 基準(zhǔn)測試來突出重負(fù)載下的性能改進(jìn)。
部分功效改進(jìn)無疑是由于從 5nm 節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到 N4P，但 AMD 還進(jìn)行了其他有針對性的優(yōu)化以提高性能。AMD 的工程師表示，Zen 4 設(shè)計(jì)中的熱點(diǎn)是一個(gè)挑戰(zhàn)，因此他們減少了熱點(diǎn)數(shù)量，并更好地分散了計(jì)算芯片上的剩余熱點(diǎn)。工程師們還修復(fù)了 Zen 4 在整個(gè)芯片上分布的溫度傳感器的“次優(yōu)”布局。與更智能的固件控制算法配對，溫度傳感器的更好布局使得對可用溫度余量的控制更加精確。
AMD 表示，結(jié)果是顯著減少了功耗，使系統(tǒng)比上一代型號以及 Intel 的競品 Raptor Lake Refresh 運(yùn)行得更冷、更安靜。
AMD 的原始 AM4 平臺(tái)以其長壽命著稱，自 2017 年推出以來支持了所有版本的 Ryzen（甚至包括之前的 Bristol Ridge 系列）。現(xiàn)在，它涵蓋了 145 個(gè) CPU 和 APU 型號，并且這個(gè)列表還在不斷增長。
AMD 表示，我們可以期待 AM5 持續(xù)到 2027 年以后，因?yàn)樗彩菫殚L遠(yuǎn)考慮而設(shè)計(jì)的。AMD 已經(jīng)在 2024 年 Computex 展會(huì)上推出了其頂級的 X870 和 X870E 芯片組，最顯著的新增功能是強(qiáng)制加入 USB4 和 PCIe 5.0 支持，無論是用于圖形還是存儲(chǔ)。
現(xiàn)在，AMD 正在宣布面向性價(jià)比導(dǎo)向的 B 系列芯片組，除了我們預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn) B850，還新增了一個(gè)新的層級。新的 B840 主板介于廉價(jià)的 A 系列主板和標(biāo)準(zhǔn)完全支持超頻的 B850 之間。兩個(gè)層級之間有幾個(gè)區(qū)別。B840 完全支持內(nèi)存超頻，但不像高端型號那樣支持 CPU 超頻。B840 主板還只有一個(gè) PCIe 3.0 x16 連接——相對于 B850 主板上的 PCIe 5.0 和 4.0 連接，這是一個(gè)很大的削減。
B850 和 B840 都支持 USB 3.2，而不是 X 系列主板上的強(qiáng)制 USB 4。盡管 AMD 的 AM5 定價(jià)問題在很大程度上已經(jīng)緩解，但 B840 的變化創(chuàng)造了一個(gè)更便宜的 B 系列主板，特別是為 OEM 提供了更多的價(jià)格靈活性。
不幸的是，AMD 的 800 系列主板在 Ryzen 9000 處理器于月底發(fā)布時(shí)不會(huì)上市。AMD 表示，各主板供應(yīng)商將按各自的時(shí)間表發(fā)布，據(jù)我們早期的跡象顯示，第一批主板將在 9 月底到貨，比 Ryzen 9000 的發(fā)布日期晚了不少。Ryzen 9000 芯片完全兼容現(xiàn)有的 AM5 主板（需要進(jìn)行必要的 BIOS 更新），因此早期采用者有選擇。然而，分階段的發(fā)布顯然不是理想的。
AMD 還在超頻方面進(jìn)行了多項(xiàng)改進(jìn)。新的 800 系列 AM5 主板將支持比現(xiàn)有主板更高的內(nèi)存超頻上限。AMD 表示，800 系列可以支持高達(dá) DDR5-8000 的內(nèi)存超頻。Ryzen 9000 還增加了實(shí)時(shí)內(nèi)存超頻功能，允許你在 Ryzen Master 應(yīng)用程序中實(shí)時(shí)更改內(nèi)存速度和時(shí)序。
AMD 還有一個(gè)新的內(nèi)存優(yōu)化性能配置文件，允許在 JEDEC 和 EXPO 超頻配置文件之間手動(dòng)或自動(dòng)切換，以根據(jù)正在運(yùn)行的應(yīng)用程序類型優(yōu)先考慮帶寬或延遲（時(shí)序）。你可以在 Ryzen Master 實(shí)用程序中在不同配置文件之間切換，或啟用自動(dòng)切換。關(guān)于這一機(jī)制的細(xì)節(jié)尚不完全清楚，但我們將在芯片到貨測試時(shí)了解更多。
AMD 現(xiàn)有的 Curve Optimizer 功能允許你為整個(gè)電壓/頻率曲線設(shè)置一個(gè)負(fù)或正偏移，處理器然后在整個(gè)曲線上應(yīng)用這一偏移。新的 Curve Shaper 功能提供了更細(xì)致的控制，允許對三個(gè)溫度點(diǎn)和五個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，為用戶提供 15 個(gè)控制點(diǎn)。相對于現(xiàn)有機(jī)制允許的單點(diǎn)控制，這是一個(gè)重大增加。
AMD 的 Ryzen Master 已經(jīng)有一個(gè)自動(dòng)測試選項(xiàng)，可以分配 Curve Optimizer 偏移。這將繼續(xù)工作，但不會(huì)提供全 15 點(diǎn)的優(yōu)化——Curve Shaper 需要手動(dòng)調(diào)整。然而，這兩個(gè)功能可以結(jié)合使用，用戶可以在分配單個(gè) Curve Optimizer 值的基礎(chǔ)上增加 Curve Shaper 點(diǎn)（Curve Shaper 作為一種全局修改器，將調(diào)整所有分配的范圍）。
自動(dòng)超頻 Precision Boost Overdrive (PBO) 也回歸了，AMD 表示，Ryzen 9000 的較低 TDP 范圍為 PBO 增益提供了更多空間。公司指出，在啟用 PBO 的情況下，Ryzen 5、7 和 9 處理器的多線程 Cinebench 性能提高了 6% 到 15%，但未在 PBO 示例中包含 Ryzen 9 9950X（可能是因?yàn)樵鲆姘俜直容^低）。我們將在評測中測試所有這些新的超頻旋鈕。
在接下來的內(nèi)容中，我們將繼續(xù)探討 Ryzen AI 300 基準(zhǔn)測試，然后討論 CPU、GPU 和 NPU 架構(gòu)。
AMD Zen 5 Ryzen AI 300 ‘Strix Point’ 游戲和生產(chǎn)力基準(zhǔn)測試
AMD 還在 2024 年 Computex 展會(huì)上發(fā)布了 Ryzen AI 300 ‘Strix Point’ 處理器。首批搭載這些處理器的筆記本電腦將于本月在主要零售商處上市。雖然 AMD 沒有宣布任何新的 Strix Point 芯片，但分享了新的基準(zhǔn)測試結(jié)果。
AMD 將推出 12 核、24 線程的 Ryzen AI 9 HX 370（四個(gè) Zen 5 核心和八個(gè)密度優(yōu)化的 Zen 5c 核心）和 10 核、20 線程的 Ryzen AI 9 365（四個(gè) Zen 5 核心和六個(gè) Zen 5c 核心）。
公司的基準(zhǔn)測試重點(diǎn)比較了 Asus Zenbook S 16 上的 Ryzen AI 9 HX 370 與 Asus Vivobook S 16 上的 Intel Core Ultra 9 185H 以及 Samsung Galaxy Book 4 上的 Snapdragon X Elite X1E-84-100。
AMD 的生產(chǎn)力基準(zhǔn)測試顯示，在 PCMark 10 的應(yīng)用啟動(dòng)測試中，Ryzen 處理器有 7% 的優(yōu)勢，在完整的 PCMark 10 基準(zhǔn)測試中有 13% 的領(lǐng)先，在 Procyon 辦公生產(chǎn)力套件中有 21% 的領(lǐng)先，在 Kraken 網(wǎng)頁瀏覽 JavaScript 基準(zhǔn)測試中有 30% 的優(yōu)勢。然而，這些百分比似乎是相對于 Intel Core Ultra 芯片的，而不是 Snapdragon 筆記本。缺少標(biāo)記軸使得與 X Elite 的比較變得困難。
在內(nèi)容創(chuàng)作測試中，我們看到了另一輪有些難以理解的結(jié)果，但除了單線程 Cinebench 2024 基準(zhǔn)測試外，Ryzen 處理器在所有測試中都占據(jù)了總體領(lǐng)先地位。在 Cinebench 2024 基準(zhǔn)測試中，Snapdragon X Elite 占據(jù)領(lǐng)先地位，盡管 AMD 芯片上標(biāo)有 1.2 倍的標(biāo)簽，X Elite 也在多線程 Cinebench 基準(zhǔn)測試中緊追其后。AMD 在 Blender 基準(zhǔn)測試中享有巨大的優(yōu)勢，并在 HandBrake 和 PCMark 10 中也取得了可觀的領(lǐng)先。
AMD 還在游戲中對其競爭對手進(jìn)行了挑戰(zhàn)，聲稱比 Intel Core Ultra 9 處理器有 27% 到 65% 的領(lǐng)先優(yōu)勢。然而，由于圖表標(biāo)簽不清晰，X Elite 的具體優(yōu)勢仍然難以辨別。AMD 快速指出，三個(gè)游戲標(biāo)題在 X Elite 處理器上無法運(yùn)行，這并不完全令人驚訝。
我們總是預(yù)期供應(yīng)商提供的基準(zhǔn)測試結(jié)果會(huì)有不一致之處，因此對這些結(jié)果應(yīng)持保留態(tài)度。測試說明（相冊末尾）還指出，Intel 處理器只有 16GB 內(nèi)存，而 Ryzen 處理器有 32GB 內(nèi)存，這引發(fā)了 Intel 系統(tǒng)是否運(yùn)行在性能不佳的單通道配置中的疑問——希望不是如此，但內(nèi)存配置不一致顯然不理想。
AMD 傳統(tǒng)上避免直接與 Apple M 系列處理器進(jìn)行性能對比。然而，華碩在活動(dòng)上展示了其搭載 AMD 處理器的新款 Zenbook S 16，并分享了一些自己的基準(zhǔn)測試，以突出 Ryzen AI 9 HX 370 在與搭載 M3 處理器的 Apple MacBook Air 15 比較時(shí)的性能。華碩在幻燈片中提供的測試配置信息很少，因此我們對這些基準(zhǔn)測試結(jié)果要持保留態(tài)度。
華碩聲稱在 Geekbench OpenCL CPU 分?jǐn)?shù)基準(zhǔn)測試中領(lǐng)先 20%，在 UL Procyon 基準(zhǔn)測試中則領(lǐng)先高達(dá) 118%。其他顯著的領(lǐng)先包括在 Cinebench（很可能是多線程基準(zhǔn)測試）中領(lǐng)先 60% 以及在 Geekbench CPU 分?jǐn)?shù)中領(lǐng)先 20%。
華碩還展示了 AMD 的 Fluid Motion Frames (AFMF) 和 54W Strix Point 的 Radeon 890M 集成顯卡的性能增益，顯示組合性能超過了一個(gè)獨(dú)立的 RTX 2050 GPU（60W GPU + 45W CPU）。正如預(yù)期的那樣，Radeon 只有在 AFMF 增加額外幀時(shí)才占據(jù)領(lǐng)先，AFMF 是一種幀生成的驅(qū)動(dòng)級實(shí)現(xiàn)，并不總是如圖表所示那樣有效（我們在上面的幻燈片中有兩張同樣的幻燈片，一張是沒有 AFMF 的 Radeon 分?jǐn)?shù)，另一張是啟用 AFMF 的比較幻燈片）。
Zen 架構(gòu)于 2017 年首次亮相，比 Bulldozer 提高了 52% 的 IPC，自那以來每一代都實(shí)現(xiàn)了兩位數(shù)的 IPC 增長。Zen 5 的 IPC 提高了 16%，這是通過 13 個(gè)工作負(fù)載測量的。Zen 5 顯著提高了矢量數(shù)學(xué)性能，在單核機(jī)器學(xué)習(xí)（VNNI）中比 Zen 4 提高了 32%，在單核 AES-XTS 加密工作負(fù)載（AVX-512）中提高了 35%，這些都是通過 Geekbench 子測試測量的。
Zen 5 是一個(gè)全面改進(jìn)的架構(gòu)，其首席架構(gòu)師 Mike Clark 表示，這將成為未來幾代微架構(gòu)的基礎(chǔ)。它還將用于采用 TSMC 4nm 和 3nm 工藝節(jié)點(diǎn)的芯片，并且有并行的跨越團(tuán)隊(duì)在這兩種設(shè)計(jì)上工作。
與 Zen 4 處理器一樣，核心計(jì)算晶粒（CCD）最多有八個(gè)核心和一個(gè)大的 32MB 共享 L3 中心。兩個(gè) CCD 連接到與 Zen 4 處理器相同的 6nm I/O Die（IOD），因此該芯片提供相同的圖形支持和基本連接選項(xiàng)。你可以在上面的第二張圖片中看到 Ryzen 9000 的示意圖。
AMD 沒有分享任何關(guān)于緊湊型 Zen 5c 核心的新幻燈片，但我們揭示了一些細(xì)節(jié)。需要提醒的是，AMD 的 Zen 5c 核心設(shè)計(jì)比“標(biāo)準(zhǔn)” Zen 5 性能核心占用更少的晶粒空間，同時(shí)為不太需要的任務(wù)提供足夠的性能，從而節(jié)省功耗并在每平方毫米上提供更多的計(jì)算性能（深度解析見此）。
Intel 的 E-Cores 采用類似的方法，但 AMD 的 Zen 5c 使用與標(biāo)準(zhǔn) Zen 5 核心相同的微架構(gòu)，并支持相同的功能，而其核心較小。相比之下，Intel 的設(shè)計(jì)在每種核心類型上采用不同的架構(gòu)和功能支持。較小的 Zen 5c 核心以較低的時(shí)鐘速率運(yùn)行，提供的峰值性能比標(biāo)準(zhǔn)核心低，但它們也為其他元素（如更大的 GPU 和 NPU）保留了晶粒面積。
上面可以看到之前共享的顯示 Ryzen AI 300 處理器平面圖的圖像，以及隨后顯示砂磨后的晶粒圖像，揭示了封面下的架構(gòu)。這顯示了令人驚訝的細(xì)節(jié)。四個(gè)標(biāo)準(zhǔn) Zen 4 核心排列在 Zen 5 核心群的底部，八個(gè) Zen 5C 核心排列在頂部。
這兩種核心類型都有各自的 L1 和 L2 緩存，但 16MB 的 L3 緩存被分成兩個(gè) 8MB 的切片，一個(gè)切片在 Zen 5C 核心之間共享，另一個(gè)切片在標(biāo)準(zhǔn) Zen 5 核心之間共享（這可以在框圖中看到為八個(gè) Zen 5C 核心中間的一條線）。
因此，這兩個(gè) L3 緩存必須通過數(shù)據(jù)織構(gòu)相互通信，就像 AMD 舊的 Zen 2 架構(gòu)中的 CCX-to-CCX 緩存一致性機(jī)制一樣。這確實(shí)會(huì)引入緩存到緩存?zhèn)鬏數(shù)母哐舆t，AMD 表示“并不比你去內(nèi)存所需的時(shí)間多”。因此，AMD 使用 Windows 調(diào)度機(jī)制試圖將工作負(fù)載限制在 Zen 5 或 5C 核心上，以減少高延遲傳輸?shù)陌l(fā)生，后臺(tái)工作負(fù)載通常分配給 5C 核心。AMD 將研究在實(shí)際應(yīng)用中在這兩種核心類型上運(yùn)行的并發(fā)應(yīng)用程序的行為，從而不斷評估在未來設(shè)計(jì)中是否統(tǒng)一 L3 緩存是合理的。
該設(shè)計(jì)將三個(gè)計(jì)算引擎——CPU、NPU 和 GPU——與數(shù)據(jù)織構(gòu)連接在一起。每個(gè) CPU 集群（Zen 5 和 5C）都有一個(gè) 32B/周期的接口，而 GPU 在數(shù)據(jù)織構(gòu)中有四個(gè) 32B/周期的接口，XDNA 引擎有一個(gè) 32B/周期的接口。
AMD 重新設(shè)計(jì)了設(shè)計(jì)前端，改進(jìn)了取指、解碼和調(diào)度元素，以供給更寬的執(zhí)行引擎。它還將 L2 和 L1 緩存之間以及 L1 到浮點(diǎn)單元之間的數(shù)據(jù)帶寬加倍，這有助于實(shí)現(xiàn)代際游戲性能的提升。
前端采用了雙管道取指和改進(jìn)的分支預(yù)測精度，從而每個(gè)周期提供更多的預(yù)測（TAGE 分支預(yù)測引擎）。這些預(yù)測被送入現(xiàn)在雙端口的指令和操作緩存，從而減少延遲。AMD 還添加了一個(gè)雙 4 寬解碼路徑，供給微操作隊(duì)列，然后是八寬調(diào)度。
Zen 執(zhí)行引擎長期以來支持每周期最多六條指令和四個(gè)算術(shù)邏輯單元（ALU）進(jìn)行整數(shù)執(zhí)行。Zen 5 是 AMD 首次將 Zen 執(zhí)行引擎擴(kuò)展到支持每周期調(diào)度和退休最多八條指令，從而滿足來自前端的增加的指令吞吐量。
Zen 4 為整數(shù)單元提供了四個(gè)調(diào)度器，而 Zen 5 為所有六個(gè) ALU 單元提供了統(tǒng)一的 ALU 調(diào)度器。執(zhí)行窗口也擴(kuò)大了 40%（最多 448 個(gè)未完成的操作），以更好地處理更寬調(diào)度和執(zhí)行帶來的額外未命中。
AMD 的 RDNA 3.5 引擎為 Strix Point 處理器中的 Radeon 890M 和 880M 集成顯卡提供動(dòng)力，但 AMD 并未在 Ryzen 9000 處理器中使用它們——這些處理器仍然采用 RDNA 2 架構(gòu)。
AMD 的 Mark Papermaster 將公司與三星的合作（公司將其 RDNA 圖形 IP 授權(quán)用于 Galaxy 智能手機(jī)）視為了解低功耗環(huán)境的關(guān)鍵來源。這些經(jīng)驗(yàn)對同樣受電池電量限制的其他移動(dòng)設(shè)計(jì)（如筆記本電腦）也非常有用。
AMD 將這些經(jīng)驗(yàn)融入 RDNA 3.5 中，這是對 RDNA 3 引擎的漸進(jìn)改進(jìn)，通過一系列優(yōu)化提高了每瓦特的性能，包括對紋理和著色引擎的有針對性的改變。該設(shè)計(jì)還通過優(yōu)化內(nèi)存子系統(tǒng)提高了每比特性能。Papermaster 表示，這些變化帶來了“單位能量消耗的雙位數(shù)性能提升”。
其他改進(jìn)包括通過將紋理采樣單元數(shù)量翻倍來實(shí)現(xiàn)紋理采樣率的翻倍，以為游戲紋理引入更多并行性。AMD 還將像素插值和比較率翻倍，并添加了一個(gè)標(biāo)量算術(shù)邏輯單元來識(shí)別單次寫入操作，然后丟棄它們以提高性能和效率。Papermaster 還指出了一種全新的方法，通過創(chuàng)建更小的子批次來減少對 LPDDR5 內(nèi)存的訪問，并優(yōu)化內(nèi)存壓縮以減少數(shù)據(jù)傳輸，這兩者都節(jié)省了電能并提高了性能。
AMD 的 Ryzen AI 300 系列是該公司第三代內(nèi)置神經(jīng)處理單元 (NPU) 的處理器。AMD 的 Phoenix 芯片是首款帶有內(nèi)置 NPU 的 x86 處理器，通過 XDNA NPU 提供 10 TOPS 的性能，而 AMD 通過第二代 Hawk Point 模型將這一性能提升至 16 TOPS。然而，這些增益來自于時(shí)鐘速度的提升，而不是 XDNA 架構(gòu)的變化。
Strix Point 通過第二代 XDNA 2 引擎將 NPU 性能提升至 50 TOPS，這項(xiàng)技術(shù)源于 AMD 對 Xilinx 的收購。除了速度和供給的提升，我們還可以看到本地 AI 加速的最大合理性之一——節(jié)能。在這里，AMD 表明其 XDNA 2 引擎在運(yùn)行 AI 模型時(shí)比 CPU 節(jié)能高達(dá) 35 倍，而這一能力對于長時(shí)間的后臺(tái)工作負(fù)載至關(guān)重要，這是 NPU 的最佳應(yīng)用場景。
XDNA 2 引擎是一個(gè)空間數(shù)據(jù)流架構(gòu)，具有二維計(jì)算瓦片陣列，通過一個(gè)靈活的互連網(wǎng)絡(luò)連接在一起，可以在運(yùn)行時(shí)編程以創(chuàng)建自定義計(jì)算層次結(jié)構(gòu)。AMD 表示，所有其他 NPU 都有固定的層次結(jié)構(gòu)，并且沒有 XDNA 2 的互連結(jié)構(gòu)中提供的 TB 級東西向帶寬。該架構(gòu)還在陣列中放置了 SRAM 緩存。AMD 聲稱無緩存設(shè)計(jì)提供了非常確定性的延遲——這是 AI 工作負(fù)載的關(guān)鍵——可編程互連通過允許單元之間的無縫數(shù)據(jù)多播最大化帶寬，以減少對互連結(jié)構(gòu)的流量。
該設(shè)計(jì)還支持靈活的實(shí)時(shí)分區(qū)。例如，一個(gè) AIE 計(jì)算瓦片列可以專用于輕量級工作負(fù)載，而一個(gè)四列陣列可以分配給較重的任務(wù)。這種技術(shù)旨在優(yōu)化功率、性能、帶寬和延遲，同時(shí)運(yùn)行并發(fā)的 AI 模型。
架構(gòu)增強(qiáng)增加了每個(gè)瓦片的處理能力，但 AMD 還必須將瓦片數(shù)量從 20 增加到 32 才能達(dá)到 50 TOPS 的目標(biāo)。公司還增加了 1.6 倍的片上內(nèi)存，并將每個(gè)瓦片的 MAC（乘法累加器）數(shù)量增加了一倍。
XDNA 2 引擎的架構(gòu)變化使其計(jì)算能力提高了 5 倍，能效提高了 2 倍。XDNA 2 還支持同時(shí)運(yùn)行多達(dá) 8 個(gè) AI 模型。
NPU 性能通常通過 INT8 工作負(fù)載中的性能來衡量，這是一種不太精確的數(shù)據(jù)類型，使用較少的計(jì)算和內(nèi)存來運(yùn)行模型。然而，模型必須首先量化為 INT8 格式，并且在此過程中會(huì)損失一些精度。
AMD 的 XDNA 2 NPU 支持 Block BF16，一種據(jù)稱提供與 FP16 相同精度且具有許多與 INT8 相同計(jì)算和內(nèi)存特征的新數(shù)據(jù)格式。AMD 表示 Block FP16 與其實(shí)現(xiàn)即插即用；它不需要對現(xiàn)有模型進(jìn)行量化、調(diào)優(yōu)或重新訓(xùn)練。
AMD 聲稱擁有市場上唯一支持 Block FP16 的 NPU，但英特爾表示 Lunar Lake 也支持這種數(shù)學(xué)格式。AMD 的代表似乎對英特爾對這種格式的支持并不熟悉，他們承認(rèn)這會(huì)使上述基準(zhǔn)中的 Lunar Lake 性能預(yù)測失效。
Ryzen 9000 “Granite Ridge” 處理器將在 7 月 31 日發(fā)布，時(shí)機(jī)非常合適。英特爾的旗艦發(fā)燒級處理器存在廣泛的崩潰問題，這一未解決的問題以及競爭對手 Arrow Lake 處理器要到今年晚些時(shí)候才會(huì)上市，這可能會(huì)讓 AMD 在幾個(gè)月內(nèi)贏得性能桂冠。Ryzen 9000 準(zhǔn)備迎接英特爾即將推出的芯片，16% 的 IPC 提升在性能方面提升了所有領(lǐng)域，而低端型號的 TDP 減少多達(dá) 40% 則利用了 AMD 的功耗優(yōu)勢。
然而，Arrow Lake 將是一個(gè)強(qiáng)勁的競爭對手——它將是首款采用英特爾新 20A 工藝節(jié)點(diǎn)的處理器。這個(gè)節(jié)點(diǎn)具有英特爾首個(gè)背面供電（PowerVia）和全環(huán)柵極（GAA/RibbonFET）晶體管。芯片還據(jù)說配備了新的 Lion Cove P 核和 Skymont E 核，再次標(biāo)志著向前邁出重要一步，應(yīng)能在桌面 PC 市場保持激烈競爭。
搭載 AMD Ryzen AI 300 “Strix Point” 處理器的筆記本電腦將于本月上市，時(shí)機(jī)再好不過——高通的 Snapdragon X Elite Arm 處理器憑借成為唯一符合微軟要求以品牌為 Windows Copilot+ PC 的系統(tǒng)而出盡風(fēng)頭。
看來 AMD 的官方 Copilot+ 認(rèn)證要到今年晚些時(shí)候才會(huì)推出。不過，即便只增加了 5 個(gè) TOPS 的 NPU 性能，能夠提供具備更高 TOPS 性能的 AI 電腦也是一個(gè)營銷勝利，將有助于 AMD 在 AI PC 升級熱潮中保持關(guān)注。AMD 還享有擊敗英特爾 Lunar Lake 上市的優(yōu)勢，暫時(shí)獲得了一些喘息空間。并且 AMD 無需擔(dān)心 x86 仿真或圖形驅(qū)動(dòng)問題，這是高通仍在努力解決的問題。
Zen 5 Ryzen 9000 “Granite Ridge” 處理器將于 7 月 31 日發(fā)布，搭載 Ryzen AI 300 “Strix Point” 的筆記本電腦也將于本月底上架。
https://www.tomshardware.com/pc-components/cpus/amd-deep-dives-zen-5-ryzen-9000-and-strix-point-cpu-rdna-35-gpu-and-xdna-2-architectures
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