Eins der wichtigsten Leistung Elemente in allen CPUs basierend auf AMD Zen-Architekturen , seit der ersten Generation, ist die RAM dass wir im System installiert haben. Wir werden die Gründe erklären, die dies ermöglichen, und übrigens werden Sie ein wenig mehr über die verschiedenen Generationen der Zen-Architektur erfahren, die in den letzten Jahren aufgetaucht sind.
Verschiedene AMD Prozessoren basierend auf dem Zen Architektur haben variable Leistung abhängig von der Geschwindigkeit der RAM-Speicher im System installiert. Um den Grund zu verstehen, müssen wir zunächst einige grundlegende Konzepte zur Mikroprozessorarchitektur haben, insbesondere in Bezug auf die interne Kommunikation.
Kommunikationskern Zen-RAM-Speicher: Skalierbare Datenstruktur
Die Schnittstelle, die die verschiedenen Prozessoren kommuniziert, die Zugriff auf einen Speicher haben und zwischen denen auch eine Kommunikation besteht, wird als Northbridge bezeichnet. Die Elemente, die mit der Northbridge kommunizieren, sind:
- CPU-Cluster mit ihren Caches.
- The Southbridge: Verantwortlich für die Verwaltung der E / A-Peripheriegeräte.
- Der Controller und die Speicherschnittstelle, um mit dem externen RAM kommunizieren zu können.
- Unterstützt zusätzliche Co-Prozessoren wie GPUs, NPUs (Neuronale Netze), Videodecoder, Anzeigeadapter usw.
Stellen Sie sich die Northbridge als die radiale Autobahn einer Stadt vor. Die verschiedenen Elemente, die damit verbunden sind, sind die Stadtteile oder Bezirke, aus denen diese Stadt besteht, während die Fahrzeuge, die ein- und ausfahren, die Datenpakete sind, die zwischen den verschiedenen Stadtteilen gesendet werden.
Die Idee ist, dass wir einen SoC mit jeder Konfiguration von Elementen erstellen können, aber alle müssen mit der Northbridge verbunden sein, um miteinander und mit dem Speicher zu kommunizieren.
Skalierbare Datenstruktur = Northbridge
Der Name Northbridge kommt, weil dieses Stück vor einigen Jahren nicht in den Mikroprozessoren gefunden wurde, sondern ein Element war, das im oberen Teil (Norden) der Platte platziert wurde und dieser Name umgangssprachlich blieb.
Intel nennt dieses Element uncore und AMD gibt ihm bei allen Zen-basierten Architekturen den Namen Scalable Data Fabric oder Data Fabric, unabhängig davon, ob es sich um monolithische Kerne, Chiplet-basierte SoCs mit integrierten GPUs usw. handelt.
Geschwindigkeits-Leistungs-Verhältnis des RAM-Speichers in Zen-CPUs
Der Begriff Infinity Fabric wurde in den letzten Jahren von AMD häufig wiederholt… aber was ist der Infinity Fabric? In einfachen Worten, es ist ein Anschluss, mit dem die verschiedenen Elemente des Prozessors miteinander verbunden werden können, unabhängig davon, ob es sich um einen monolithischen Chip oder ein MCM handelt, das aus mehreren Chiplets besteht, wie dies bei Prozessoren auf Zen 2-Basis der Fall ist.
Das Infinity Fabric ist tatsächlich ein Transceiver, der Daten mit einer bestimmten Taktrate und unter einem Bus mit 32 Byte / Zyklus (256 Bit / Zyklus) an ein anderes Infinity Fabric sendet. Stellen Sie sich Taktraten als die Geschwindigkeit vor, mit der Daten- / Fahrzeugpakete diese Spur durchlaufen, bis sie ihr Ziel erreichen.
- Kerntakt - Die Taktrate, mit der die CPU-Kerne ausgeführt werden.
- Fabric Clock (Fclk): Die Geschwindigkeit, mit der die SDF (Northbridge) arbeitet. Seine Geschwindigkeit kann in Vielfachen von 33 MHz eingestellt werden.
- Speichercontrollertakt (Uclk): Die Taktrate des Speichercontrollers (Unified Memory Controler im obigen Diagramm von AMD selbst).
- Speichertakt (Mclk oder memclk): Die Taktrate des externen Speichers.
Der Datenstrom wird daher auf vereinfachte Weise wie folgt ablaufen.
Der Uhrenspeicher des CPU Kerne können nicht geändert werden, aber die anderen haben ein 1: 1-Verhältnis mit dem Mclk, das von der Geschwindigkeit des Speichers abhängt, den wir im System installiert haben.
Im speziellen Fall von DDR4 hat jedes DDR4-Modul einen 64-Bit-Bus und seine Bandbreite wird durch Multiplizieren von 64 Bit * 2 (DDR) * Memclk erhalten. Die Taktrate des DDR4-Speichers beträgt immer die Hälfte der markierten Gbit / s. Wenn wir zum Beispiel von einem DDR4-3600 sprechen, wäre der Memclk, von dem wir sprechen, in Wirklichkeit 1800 MHz, aber jeder Speichertyp hat eine andere Beziehung zu seinem Memclk.
Die Tatsache, dass die Geschwindigkeiten von Fclk, Uclk und MClk gleich sind, macht alle Zen-Architekturen daher abhängig von der Geschwindigkeit des Speichers, den sie angeschlossen haben, und je schneller der auf dem PC installierte Speicher ist. System mit besserer Leistung wird dies haben.