تحلیل «دیوید کانتر» از پردازنده های AMD Ryzen
به دلیل اینکه این مقاله به صورت شنیداری ترجمه شده، ممکن است دارای نواقصی در سطح نوشتاری و فنی باشد. از این جهت، هر گونه مشکل فنی در نوشتار زیر مشاهده کردید، اطلاع دهید تا سریعاً اصلاح شود. در پایان این نوشتار نیز میتوانید لینک صفحه مصاحبه کامل PC Perspective با آقای دیوید کانتر «David Kanter» در یوتیوب را ببینید.

AMD Ryzen شروع طوفانی  است که پس از مدت ها به پا خواسته تا بازار پردازنده های رده بالا را تسخیر کند. پردازنده بسیار وسوسه انگیزی که در مقاله مفصل «طوفان AMD؛ بررسی و معرفی پردازنده های AMD Ryzen» به بررسی آن پرداختیم و در «تحلیل و بررسی: چرا نتایج بدست آمده از پردازنده های AMD Ryzen متفاوت است؟!» از زاویه دیگری پتانسیل AMD Ryzen را بررسی کردیم. این مطلب چکیده صحبت های  آقای دیوید کانتر «David Kanter» به عنوان یکی از افراد اگاه علوم سخت افزار است که میتواند برای اهالی فن جذاب باشد.

مطالب زیر خلاصه ای از صحبت های آقای دیوید کانتر «David Kanter» است و ترجمه صِرف صحبت های ایشان نبوده و به صورت شنیداری ترجمه شده است. بنابراین ممکن است حاوی ایراداتی باشد. از طرفی به دلیل محدودیت های وب سایت آپارات، موفق به مستقیم سازی ویدئوی مصاحبه ۱ ساعته دیوید کانتر «David Kanter» نشدیم و صرفاً بخش های مهم صحبت های ۱ ساعته کانتر  را برای شما خوانندگان محترم در وب سایت قرار دادیم که در ادامه مشاهده میکنید.

تحلیل «دیوید کانتر» از پردازنده های AMD Ryzen

آقای دیوید کانتر «David Kanter»

سوال: AMD مدعی است که پردازنده های جدیدش از حدود ۴۰ درصد IPC بهتر به نسبت نسل گذشته برخوردار است. این ادعا از نظر مردم، ادعای دیوانه واری است. در حالیکه اینتل نمیتواند چنین ادعایی داشته باشد، آیا به نظر شما AMD موفق شده واقعاً پردازنده هایی با چنین پتانسیلی تولید کند؟!

معماری های پیشین بولدوزر، استیم رولر و  اکسکاویتور مشکلات بسیار زیادی داشتند که AMD به لطف مهندسین خلاقش موفق شده در طول زمان های متمادی آنها را حل کند، اما بعضی مشکلات خیلی اساسی هستند و به راحتی نمیشود آنها را بر طرف کرد. یعنی اگر AMD بخواهید آنها را حل کند، باید کلاً از اول شروع کند. یعنی تمام کارهایی که AMD در این چند سال انجام داده بیهوده نبوده و ادعای افزایش ۴۰ درصدی دستورات IPC به نسبت گذشته میتواند شامل موارد زیادی شود.

سوال: طراحی معماری های AMD از مشکلات حافظه کَش و لیتوگرافی زیادی برخوردار است. سوال من این است که AMD با چه دقتی میتواند به سمت ساخت و طراحی یک پردازنده عالی حرکت کند؟!

قبلاً پردازش چند رشته ای و SMT خیلی قابل اِتکا نبودند و بازدهی لازم را نداشتند و در اکثر مواقع به پشتیبانی نرم افزاری زیادی احتیاج پیدا میکردند. مثلاً در بعضی موارد میتواند از Avx استفاده کند و در دیگر موارد کاربردی ندارد. اما فرکانس پردازنده چیزی است که از اهیمت زیادی برای استفاده در هر چیزی برخوردار است. بنابراین از نظر من ادعای بهبود ۴۰ درصدی به دلیل خلاء چند ساله پردازنده های AMD به نسبت اینتل است، نه به خاطر تفاوت قدرت پردزاشی پردازنده های AMD Ryzen!

به طور میانگین در هر نسل میشود حدود ۱۰ درصد بهبود عملکرد پردزاشی را شاهد بود، اما بیش از این مقدار کمی دور از ذهن است. دستورات IPC یکی از مهمترین بخش های هر پردازنده است و برای بازدهی هر پردازنده های نقش مهمی ایفا میکند. در تراشه های گرافیکی، فریم ریت نقش مهمی دارد و با روش های مختلفی میتوانیم فریم ایجاد کنیم، اما در حقیقت این چیزی نیست که تجربه کاربر را بهبود دهد. بنابراین مسئله مهم تاخیر فریم است که در حداقل، حداکثر و میانگین فرکانس تراشه گرافیکی یا پردازنده موثر است. بنابراین یک IPC خوب در تمامی زمینه ها یک بهبود خوب محسوب میشود.

سوال: این اولین باری است که AMD از SMT به جای CMT استفاده میکند. شما فکر پردازنده های AMD Ryzen میتوانند به خوبی پردازنده های اینتل در زمینه پردازش چند رشته ای عمل کنند؟!

یکی از مواردی که باید به آن اشاره کنیم این است که ترتیب اثر دادن به پردازش چند رشته و طراحی معماری های مبتنی بر آن زمانی زیادی طول کشید و اینتل سال ها روی آنها کار کرده تا به خوبی پیاده سازی شوند. کد گذاری سخت افزاری برای پردازش چند رشته ای/چند نخی خیلی ساده است، تنها کافی است یک بیت به MUX (مالتی پلکسر) اضافه کنید و بدانید که اطلاعات موجود برای نخ صفر است یا برای نخ یک! با این حال چالش اصلی در طراحی آن نیست، بلکه در شیوه ارزش گذاری و روش استفاده از آن است که به همان ریز معماری مربوط میشود.

در گذشته؛ پردازنده های پنتیوم چهار اینتل به کاهش بازدهی و مشکل ارزش گذاری رسیدند و اینتل با طراحی های جدید سعی در بهبود فرآیند قبلی گرفت تا زمینه طراحی های معماری جدیدتر فراهم شود. اینتل تجربه زیادی کسب کرده، اما AMD به سنبت زمانی که اینتل وارد حوزه پردازش چند رشته ای/چند نخی شده، تجربه بهتری دارد. در معماری بولدوزر، از یک بخش جلویی اشتراکی استفاده میشد که مشخص نبود اطلاعات موجود برای کدام هسته است! این مشکل در حال حاضر در پردازنده های اینتل دیده نمیشود.

سوال: آیا تجربه CMT باعث شده تا طراحی بهتری به نسبت SMT را شاهد باشیم!؟

فکر کنم بله. در معماری بولدوزر از چهار دستورالعمل در هر سیکل کلاک برای تغذیه دو هسته استفاده میشد که به طور میانگین فقط دو دستور المعل پردازش و مورد استفاده قرار میگرفت. اما در این سمت، SMT مدل AMD  همانند اینتل و تجربیات آنها نخواهد بود، اما کاملاً برای هدفی که طراحی شده خوب خواهد بود. مهمترین چالش، طراحی و پیاده سازی SMT است، پس از آن میتوانید بهینه سازی های لازم را برای بهبود عملکرد پردازنده انجام دهید.

تصویر Die پردازنده های AMD

تصویر Die پردازنده های AMD

سوال: AMD در پردازنده Ryzen از سیستم جدید هوش مصنوعی و اجزای مختلفی استفاده کرده که به نظر یک نوع بازاریابی است. آیا به نظر شما اینطور نیست؟!

بله همینطور است. یکی از دلایلی که من در بخش بازاریابی کار نمیکنم همین موارد است. در اینجا چند روش مختلف برای پیش بینی شاخه های متفاوت وجحود دارد. چیزی که در پردازنده های مبتنی بر معماری جگوار دیده میشود را میتوانیم نوعی هوش مصنوعی ساده معرفی کنیم که توانایی پیش بینی شاخه ها در هر چرخه کلاک را دارند. اما این حالت در پردازنده های AMD Ryzen به ۴ گیگاهرتز افزایش پیدا کرده است که رقم بینظیری است. سرعت بیشتر، دقت بیشتر و بهینه تر، سه گزینه مهمی است که در طراحی سیستم هوش مصنوعی AMD Ryzen دیده میشود.

سوال: نظر شما در مورد ممیز شناور AMD Ryzen و پردازنده های اینتل چیست؟! چرا متفاوت هستند و در سطح پردازنده چه تاثیری دارند!؟

از نظر معماری، طراحی ممیز شناور و روش پردازشی آن در پردازنده های هر دو شرکت متفاوت است. AVX اینتل شامل ۴ خط لوله پردازشی است. سه خط لول مخصوص عملیات ممیز شناور است و یک خط لوله پردازشی دیگر برای پردازش بیت های اطراف استفاده میشود و آنها را با هم مخلوط میکند. همچنین از دو ورودی واحد بارگذاری و دو خروجی برای واحدها ذخیره استفاده شده است. اما AMD روی AVX سرمایه گذاری کمتری انجام داده و از دو واحد ممیز شناور استفاده میکند که دو کلاک طول میکشد!

این واحدها به دلیل اهداف دو شرکت به صورت متفاوتی طراحی شدند. مثلاً AMD مشابه چیزی که در تراشه های گرافیکی وجود دارد، از دو واحد اضافی و دو واحد ضرب برای ممیز شناور استفاده کرده است. بنابراین اگر مثلاً من فقط بخواهم عملیات ممیز شناور انجام دهم، به دلیل جدا بودن دو فاکتور ضرب و جمع از هم، صرف جویی در پردازش داده ها شکل میگیرد. در زمینه مصرف نیز تفاوت زیادی بین دو معماری وجود ندارد، چون بسیاری از بخش های اضافی را خاموش میکنند.

سنسورهای-مختلف-و-مانیتورینگ-پردازنده-رایزن

در زمینه طراحی پردازنده، AMD Ryzen بسیار بهینه تر از اسکای لیک های اینتل طراحی شده و با توجه به کَش سطح دومی بیشتری که دارد، از قدرت و سرعت بیشتری برخوردار است. در معماری اسکای لیک اینتل برای تولید آدرس سه بخش دیده میشود که یکی از آنها برای بارگذاری، یکی برای ذخیره و دیگری برای تشخیص اطلاعات در جریان قرار گرفته تا اطلاعات فوق را از کَش دریافت کند. اما در معماری پردازنده AMD فقط دو بخش تولید آدرس مشاهده میشود. یعنی قسمت تشخیص اطلاعات در جریان را نداریم.

همین مورد موجب صرفه جویی توان و کاهش مصرف پردازنده میشود. در عوض، در مدل اینتل محدودیت در محاسبات مختلفی که به میزان جا به جایی داده های مختلف دیده میشود، از بهینه بودن بیشتری برخوردار است. مثلاً داده های ممیز شناور و صحیح در پردازند های اینتل مستقیماً به خط لوله پردازشی منتقل میشوند و بر خلاف پردازنده های AMD به قسمت بارگذاری و ذخیره منتقل نمیشوند. هدف از این کار از سوی AMD؛ رقابت شانه به شانه با اینتل نیست و مدل AMD علاوه بر صرفه جویی، امکان کلاک بیشتری را فراهم میکند. البته در بسیاری از موارد با هم فرقی ندارند.

سوال: به نظر شم پردازندهای AMD Ryzen در بخش Front-end گلوگاه دارند یا معماری متعادلی محسوب میشوند؟!

به نسبت بلودوزر؛ پردازنده های AMD Ryzen بسیار متعادل طراحی شدند و از قدرت پردازشی بسیار بالایی برخوردارند. اشتباهات تکنیکی زیادی در معماری بولدوزر وجود داشت که سیستم کَش آن بخشی از همین مشکل تکنیکی محسوب میشد. وقتی به اسکای لیک نگاه میکنیم، متوجه میشویم که برای بهبود فرآیند پردازشی میشود از یک بخش آدرس دهی اضافی و Op Cache هم استفاده کرد. به نظر میرسد AMD Ryzen در بخش Front-end مشکلی ندارد و از سیستم کَش به مراتب بهتر و بهینه تری استفاده میکند.

هسته-های-پردازنده-ZEN

سوال: آیا شما سیستم جدید کَش سطح اول، دوم و سوم پردازنده های AMD Ryzen را دوست دارید؟!

بله؛ استفاده از این سیستم کَشینگ جدید بسیار خوب است. مثلاً من حجم و اطلاعات تکراری زیادی را هدر میدهم، ولی در سیستم Coherency یا پیوستگی کَش جدید AMD Ryzen اینگونه نیست و سیستم جدید باعث شده انتقال اطلاعات بین هسته ها به کَش سطح دوم نیاز داشته باشد. این یعنی به مابقی کَش ها نیاز نیست و از آنها برای درخواست دیگر هسته های پردازشی استفاده میشود که البته عمل پر هزینه و حتی خبر بدی محسوب میشود! به طور خلاصه؛ سیستم کَش جدید تصمیم خوبی است و میتواند ترافیک اطلاعات بین هسته های مختلف را به خوبی جمع آوری کند.

سوال: کمی در مورد کَش Victim توضیح دهید که چیست و چه طور کار میکند!؟

تنها راهی که میتوانیم از کَش سوم استفاده کنیم، این است که اول از کَش سطح دوم بخوانیم! مثلاً در اسکای لیک؛ تمام اطلاعات کَش سطح اول و دوم، درون کَش سطح سوم قرار گرفته و اگر بخواهیم هسته ای را خاموش کنیم، احتیاجی به انتقال اطلاعات نداریم و خاموش شدن هسته ها به سرعت اتفاق می افتد. حالا اگر اطلاعاتی را بخواهیم که در کَش سطح دوم نباشد، کافی است به خاطر سیستم پیوستگی، آنها را از کَش سطح سوم بخوانیم. اینجا برای پیاده سازی انتقال داده ها و فراخوانی آنها با انتخاب های متفاوتی طرف هستیم و چیزی که برای کاربران خانگی مناسب است، لزوماً برای سرورها نمیتواند مناسب باشد.

پیوستگی حافظه در پردازنده های سیستم های خانگی بسیار متفاوت با آن چیزی است که در پردازنده هایی سرور وجود دارد. بنابراین خیلی مهم است که بفهمیم کَش های ریز معماری Zen در چه بخشی عملکرد بهتری دارند و چه AMD چه طور توانسته پردازنده های ۸ هسته ای قدرتمندی با چنین مصرف برق کمی تولید کند! پردازنده هایی که در مقایسه با پرچمداران برادوول اینتل بسیار بهینه اند و از قدرت پردازشی بیشتر با توان حرارتی کمتری تولید شده اند.

سیستم کَُش پردازنده های AMD Ryzen

سیستم کَُش پردازنده های AMD Ryzen

سوال: به نظر شما آیا تنها بخشی از ریز معماری Zen از روی اسکاویتور کپی شده است!؟

به نظر میرسد بخش زیادی از ALU های بخش مصرفی مجدداً به همان صورت قبلی مورد استفاده قرار گرفته است. اما در بخش هسته ما با طراحی متفاوتی طرفیم که البته ممکن است به چشم نیاید. بیاد میاورم که اینتل در یکی از سمینارهایش در جواب به یکی از سوالات خبرنگاران حاضر در آن مراسم که گفته بود اینتل فقط لیتوگرافی پردازنده را کاهش داده و کار دیگری انجام نداده اعلام کرده بود: «شاید برای شما مشابه باشد، اما ما برای ماهش لیتوگرافی ۶۰ تا ۷۰ درصد طراحی معماری را عوض کردیم تا پردازنده جدیدتری تولید کنیم.»

بنابراین استفاده از یک لیتوگرافی ۱۴ نانومتری فاین فت «FinFET» در مقایسه با لیتوگرافی ترانزیستوری فلزی تغییر بزرگی  است و به نظرم، با اینکه برخی قسمت ها یکسان به نظر میرسند، اما در بخش ارزش دهی پردازنده تغییرات زیادی انجام شده که مهمترین آن را میتوانیم در بخش سیستم کنترل انرژی پردازنده ببینیم.

سوال: به نظر شما جدایی دو بخش لیتوگرافی و طراحی معماری در شرکت AMD تاثیر مثبت یا منفی در ریز معماری Zen داشته یا خیر؟!

داشتن بخش تولید لیتوگرافی موجب تسهیل کارها میشود و حقیقت این است که انجام برخی کارها غیر ممکن است، مگر اینکه روی تولید لیتوگرافی کنترل لازم را داشته باشید. AMD به سمت روشی میرود که بتواند به صورت مستقل فعالیت کند و نیازی به لیتوگرافی نداشته باشد. این یکی از مواردی بود که در سیمنار معرفی AMD Ryzen خیلی روی آن مانور دادند. ما الان در زمان بسیار هیجان انگیزی قرار گرفتیم که هر کسی برای افزایش بهره وری به هر چیزی متوسل میشود.

تحلیل «دیوید کانتر» از پردازنده های AMD Ryzen

مثلاً کمپانی اینتل، همیشه برای لیتوگرافی های جدیدش، در مرحله اول پردازنده هایی با سطح کوچک تولید میکند. چون کار با لیتوگرافی از همان اول مشکل است. در اکثر مواقع دیده ایم که پردازنده های اینتل با وجود هسته های بیشتر در پردازنده از مصرف برق کمتری هم برخوردارند، اما برای کاربران خانگی فرکانس بالاتر امر مهم تری است تا بتوانند با نرم افزار های مختلف کار کنند. پس به نظرم AMD Ryzen چیزی بین ایوی بریج و هاسول است، اگرچه همچون هاسول AVX ندارد، اما از Op Code و دیگر بخش های مشابه برخوردار است.

مثلاً اینکه نوع کلاک پردازنده به چه صورت است، به مرور زمان تغییر میکند و همچون اینتل، پردازنده ای که بیشترین کلاک را داشته باشد، با بیشترین قیمت عرضه میکنند. لازم است به این نکته هم اشاره کنم که در بخش ترانزیستورها، چیزی به نام ترانزیستور دیجیتالی نداریم و تمام آنها آنالوگ هستند. اما رفتار آنها همچون ترانزیستور دیجیتال است. در نهایت هر چه قدر بیشتر روی لیتوگرافی و طراحی آن وقت بگذارید، روش های حل و بهینه سازی مشکلاتش را بهتر یاد میگیرید.

لینک مصابحه PC Perspective با آقای دیوید کانتر: https://www.youtube.com/watch?v=plXoBXFodHI
راي شما
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars6 Stars7 Stars8 Stars9 Stars10 Stars
Loading...

نوشته شده در AMD/ATI,بررسی سخت افزار,پردازنده

آخرین نقد و بررسی ها
بررسی کارت گرافیک ASUS ROG STRIX GTX 1060 OC 6GB

بررسی کارت گرافیک ASUS ROG STRIX GTX 1060 OC 6GB

تاريخ بررسي: ۱۹ مرداد, ۹۶
بررسی کارت گرافیک Zotac GeForce GTX 1080 Ti AMP! Extreme

بررسی کارت گرافیک Zotac GeForce GTX 1080 Ti AMP! Extreme

۶ مرداد, ۹۶

9.6

بررسی کارت گرافیک Palit GTX 1080 GameRock Premium

بررسی کارت گرافیک Palit GTX 1080 GameRock Premium

۲۶ تیر, ۹۶

9.8

بررسی کارت گرافیک Sapphire Radeon RX 580 Nitro

بررسی کارت گرافیک Sapphire Radeon RX 580 Nitro

۲۳ اردیبهشت, ۹۶

9.2

بررسی کارت گرافیک GeForce GTX 1080 Ti Founders Edition

بررسی کارت گرافیک GeForce GTX 1080 Ti Founders Edition

۲۷ اسفند, ۹۵

9.3

روزی سگی، شیری را گفت: با من ستیز کن؛ شیر سر باز زد؛ سگ گفت: نزد تمام سگان خواهم گفت شیر از مقابله با من می هراسد. شیر گفت: سرزنش سگان را خوشتر دارم تا شماتت شیران، که گویند چون شیری باشد که با سگی پنجه در پنجه شده

×
کنسول Xbox One

تــیم گارد3دی

تیم گــارد3دی (Guard3d.com) سعی بر ارائه مطالب متفاوت در زمینه سخت افزار و بازی دارد و امیدوار است در این زمینه بهترین عملکرد را داشته باشد . تیم گـــارد فعالیت خود را به صورت رسمی از تاریخ 2013-10-14 برابر با 1392-07-22 آغاز کرده و تمامی مطالب تولید شده توسط این سایت برای صاحبین آن محفوظ میباشد. کپی مطالب تنها با ذکر نام (Guard3d.com) مجاز است و ما از کپی مطالب بدون ذکر دقیق لینک منبع به صفحه مطلب راضی نیستیم. امیدواریم رضایت شما را جلب کنیم .

شبکه های اجتماعی

کپی رایت 2013 © تمامی حقوق نزد Guard3d محفوظ است | طراحی و کدنویسی توسط hosseincode

error: نمیتوانید کپی کنید!!! فقط لینک صفحه برای آدرس دهی به این مطلب قابل کپی است