AMD"Zen 4"芯片、晶体管数量、缓存大小和延迟细节初步解析

我们正在等待AMD详细介绍其新的'Zen 4'微架构的技术文件，特别是所有重要的CPU核心前端和分支预测单元，这些单元为比上一代'Zen 3'核心多出13%的IPC贡献了三分之二，虽然实物还没有出现，技术爱好者社区已经在解读Ryzen 7000系列发布会上的图片。

'Skyjuice'展示了'Zen 4'内核的第一个注释，揭示了它的大型分支预测单元、扩大的微操作缓存、TLB、加载/存储单元以及能够支持AVX-512的双泵送256位FPU。该核心四分之一的芯片面积也被1MB的专用二级缓存所占用。

Chiakokhua（又名退休工程师）发布了一张表格，详细介绍了各种缓存及其延迟，并与'Zen 3'内核的缓存进行了比较。正如AMD的Mark Papermaster在Ryzen 7000发布会上透露的那样，该公司已经将该核心的微操作缓存从4KB扩大到6.75KB。L1I和L1D缓存的大小仍为32KB；而L2缓存的大小增加了一倍。L2高速缓存的扩大略微增加了延迟，从12个周期增加到14个周期。共享L3高速缓存的延迟也增加了，从46个周期增加到50个周期。调度阶段的重新排序缓冲器（ROB）已经从256个条目扩大到320个条目。L1分支目标缓冲器（BTB）的大小从1KB增加到1.5KB。

尽管晶体管数量较多，但Zen 4的CCD比Zen 3的CCD略小，这要归功于5纳米（TSMC N5工艺）制程的转换。新一代CCD的尺寸为70mm²，而'Zen 3'的CCD尺寸为83mm²。Zen 4'CCD的晶体管数量为65.7亿，比'Zen 3'CCD及其41.5亿晶体管数量增加了58%。

cIOD（客户端I/O芯片）有很大一部分创新。它建立在6纳米（台积电N6）节点上，与Ryzen 5000系列处理器的cIOD所采用的GlobalFoundries 12纳米节点相比，这是一个巨大的飞跃。它还吸收了Ryzen 6000'Rembrandt'处理器的某些电源管理功能。除了DDR5内存控制器和一个PCI-Express Gen 5根复合体，这个CIOD还配备了一个基于RDNA2图形架构的iGPU。新的6纳米cIOD尺寸为124.7平方毫米，相比之下，Ryzen 5000系列的cIOD略大124.9平方毫米。

'Raphael'多芯片模块为6核和8核SKU配备一个CCD，为12核和16核SKU配备两个CCD。'Raphael'是在Socket AM5封装中构建的。据传，AMD正在为高性能笔记本平台准备一种薄BGA封装的'Raphael'，它的代号为'Dragon Range'。这些处理器将有各种45W、55W和65W的TDP选项，可以为高端游戏笔记本提供多种选择。