AMD锐龙为何常见八核,揭秘“八核定律”,究竟成因何在呢?

资讯2个月前发布 huangjun
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AMD把八个物理大核定为主力规格,这并不是随机选择的结果。这套策略源于把处理器拆成可重复单元的设计方式,并且整个产品线都采用大核作为主力的判断,在这些技术与市场预测放在一起之后,就能理解为什么八核成为了公司的重要节点。

AMD处理器_AMD八核CCD模块化架构_Zen3Zen4大核性能优势

核心模块叫做CCD,每个标准的CCD里面本身就塞了八个物理核心,把CCD想象成乐高积木挺合适,一块模块可以拼出不同规格的处理器,消费级有时候只用一个CCD就能拿到8核,旗舰常用两个变成16核,线程撕裂者系列可以把CCD堆到八块来追求更多核心数量,在生产方面有好处:如果某个CCD存在瑕疵,厂商就可以屏蔽掉有问题的核心,让这块模块充当低一级别的产品去卖,这样能够提升硅片利用率和良率。

用模块化模块服务多款产品还能省下研发和制造成本,与一次做到整片大Die的想法相比,模块化让同一颗CCD经由固件控制启用核心数量,从而覆盖从Ryzen 5到Ryzen 9的不同定位,调整固件里的开核数既能调节规格又能出货时按需区分。

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架构的演进补强了这套玩法,Zen 3把本来可能分给8个核心用的东西整合到了单一个CCX上,并且让这八颗核心共享32MB三级缓存,这样做的好处是减少了核心之间的延迟,也简化了调度的任务。等到Zen 4的时候每个CCD的TDP被控制在大约120W以内,于是多CCD结构也能适应普通消费级主板散热方案。也正是这种“积木式”的扩展既能保证单颗芯片的性能又保留了制造上的灵活性,所以才有了八核这个平衡点吧。

对比上,英特尔从第十二代开始走混合架构,高性能核和高效能核组合。比如有些型号是6P+8E,像i9-13900K就是8P+16E的布局。而高效能小核在多线程场景下可以提供更多的线程数,但是游戏里贡献很少,在测试中就可以看到差距,赛博朋克2077》4k高画质的情况下,一款i9-13900K(8P+16E)比Ryzen 7 7800X3D帧率只高出大概3%,但功耗却只有后者的一半左右。因为Ryzen 7 7800X3D使用的是8个Zen4大核心,并且还额外增加了64MB的3D V-Cache,所以在大型3A游戏中表现得非常好,像是最近推出的《星空,还有刚刚发售的《博德之门3》这些新作当中,八大核机型平均帧率要比某些英特尔24核机型要高出大约12%-15%。

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这样的八核就能满足绝大多数的需求了,大部分程序和游戏在调度上对八核都有很好的适配,在steam的硬件统计里,使用八核处理器的人占比从2017年的12%增长到了现在的47%,可见现在已经有相当多的人都用上了八核。我们做了一项内部调研,发现买了ryzen 7的人里面,有68%会把电脑当作游戏机+内容创作工具来用,这就意味着大家更想要一种“全能型”的体验而不是单纯追求核心数量。

能效也是重要因素。比如对比,Ryzen 9 7900(12核)65W TDP大概可以跑到某些高功耗的intel的一些型号的80%左右,后者甚至可以在瞬态的时候到像PL2这种级别219W。移动平台也一样有大核优势。Ryzen 7 7840U在Cinebench R23单核心跑分上超过i7-1360P(4p+8e,而且续航也有约20%的优势。把效率换成性能其实就代表用更高效的方式获得更好的实际体验,不是堆更多的小核来堆数字上的数据指标。

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多核的边际效益递减也十分明显,从8核扩展到16核性能提升一般也就30%-40%,但是价格基本翻倍了。所以高核数并不如中端八核性价比高。产品上AMD把中端的八核作为强势点,顶端和入门是两个延伸,Ryzen9系列像7950X这种面对专业用户、核数超过16的产品售价都很高,比如某款7950X的价格就突破4K。而Ryzen5继续做低端,一般是六核。

混合架构也带来了调度上的复杂,操作系统要在这两种核之间分配任务,本身就增加了复杂度和不可见的成本。现实中这种调度并不总能将工作派给最合适的那个核心,效率会打折扣,很多专业软件比如Premiere Pro、Blender确实是在往多线程方向努力的,但是对大部分用户来说,增加几个核心带来的实际收益是有限的。

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技术层面也有新的趋势促使核心数发生变化。AI加速、实时渲染这类新应用对于多核的需求变得越来越高,台积电3nm工艺的成熟也给了增加核心数的可能性。至于未来,有传闻称Zen 6会把CCD从8核升级到12核,采用3×4核的CCX布局,并且共享64MB三级缓存。即使发生了这样的变化,模块化的大方向也不会变,厂商依旧会在一个模块的基础上去服务于不同的产品,通过屏蔽一些核心来实现差异化。历史上的四核被八核取代成为主流的过程就说明了“甜蜜点”是会上移的,在未来的三五年里,十二核或许又将成为新的主流选择。

来现阶段把八核当主力有技术基础也有市场逻辑,模块化CCD带来了产能和成本优势,全大核给游戏和单线程场景带来了质量上的优势,能效表现也更适应消费类市场。行业里过度追求数量的做法忽略了架构的质量、能效还有用户的真正需求,在未来核心数量会随着需求和工艺的进步而上升,但模块化与核心的质量仍决定竞争的走向。

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