在處理器市場上，AMD Ryzen對Intel造成的實(shí)際壓力越來越大。據(jù)外媒報(bào)道，Mercury Research發(fā)布的2018年第三季度處理器市場份額報(bào)告顯示，AMD在桌面x86處理器的市場占有率提升到了13%，環(huán)比增加0.8個(gè)百分點(diǎn)，同比增加2.1個(gè)百分點(diǎn)。在筆記本處理器市場，AMD的份額在第三季度提升了1.5個(gè)百分點(diǎn)，摸到10.9%，服務(wù)器市場的增幅更是高達(dá)10.6%。

AMD Zen架構(gòu)取得了空前成功，今年還優(yōu)化為Zen+增強(qiáng)版，并有同樣優(yōu)化的12nm工藝輔助，而現(xiàn)在我們終于迎來了全新的第二代Zen 2架構(gòu)，以及全新的7nm工藝加持。

AMD原計(jì)劃采用GlobalFoundries 7nm為自家新CPU、GPU代工，但后者已經(jīng)放棄7nm及后續(xù)工藝，好在還有天字一號代工廠臺積電，AMD 7nm CPU、GPU全都轉(zhuǎn)移了過去，而且目前看起來很順利，無論產(chǎn)品設(shè)計(jì)還是路線圖都在按計(jì)劃進(jìn)行。

根據(jù)臺積電提供的數(shù)據(jù)，7nm相比于目前的14/12nm可以將晶體管密度提高一倍，同等頻率下功耗可以降低一半，而同等功耗下性能提升可以超過25％。

如果說12nm更多地是在“數(shù)字”上領(lǐng)先Intel 14nm，這一次7nm則是在技術(shù)上完全實(shí)現(xiàn)超越，也能稍微領(lǐng)先Intel仍在難產(chǎn)的10nm。

Zen 2，這是世界上第一個(gè)7nm工藝的高性能x86 CPU，除了新工藝主要變化包括：CPU核心執(zhí)行增強(qiáng)、更深入的安全增強(qiáng)、模塊化設(shè)計(jì)靈活配置并降低制造難度。

Zen 2實(shí)現(xiàn)了兩倍于第一代的吞吐能力，這主要得益于執(zhí)行流水下的改進(jìn)、浮點(diǎn)單元和載入存儲單元的翻番、核心密度的翻番、每操作功耗的減半。

在前端設(shè)計(jì)上，Zen 2重點(diǎn)改進(jìn)和優(yōu)化了分支預(yù)測、指令預(yù)取、指令緩存、操作緩存。

而在浮點(diǎn)方面，Zen 2將浮點(diǎn)寬度翻了一番達(dá)到256-bit，載入存儲帶寬同樣翻了一番，并提升了分發(fā)/回退帶寬，所有模塊都保持著很高的吞吐。

安全性方面，AMD重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了新架構(gòu)可以在硬件層面免疫Spectre幽靈安全漏洞。

Zen 2架構(gòu)支持更多核心，但并不是單純地增加核心數(shù)量，而是采用了特殊的組合結(jié)構(gòu)：EPYC霄龍最多單路64核心128線程，分為八個(gè)Die，每個(gè)Die內(nèi)八個(gè)物理核心，同時(shí)外部還有一個(gè)單獨(dú)的I/O Die，集成內(nèi)存控制器、Infinity Fabric高速總線、I/O輸入輸出，專門負(fù)責(zé)聯(lián)絡(luò)各個(gè)Die與物理核心。

這種新的模塊化設(shè)計(jì)更加靈活，可以單獨(dú)針對每個(gè)模塊進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)配，同時(shí)借助I/O Die大大優(yōu)化了整體延遲與功耗。

不過注意，CPU Die部分用的是7nm工藝， I/O Die部分則還是14nm，因?yàn)楹笳叽蟛糠侄际?a href="http://www.www27dydycom.cn/analog/" target="_blank">模擬電路，對新工藝并不敏感，即便上了7nm也不會帶來集成度、性能、功耗的明顯改善，成本卻會明顯增加，所以采用了這種混合工藝模塊組合。

事實(shí)上，Intel也正在同一顆芯片內(nèi)嘗試不同工藝的組合，都是出于同樣的目的。

以上說的都是Zen 2架構(gòu)的理論部分，最終落實(shí)到EPYC霄龍、Ryzen銳龍產(chǎn)品上，還會有不同的表現(xiàn)，但可以預(yù)料，新架構(gòu)新工藝，必然會帶來明顯更高的頻率、更低的功耗，而且無論桌面還是服務(wù)器，AMD這幾年都會保持前后代兼容。

AMD還首次確認(rèn)，Zen 4架構(gòu)已經(jīng)在設(shè)計(jì)中，將在7nm+ Zen 3之后面世，時(shí)間上估計(jì)至少會在2021年。

7nm Radeon Instinct系列首發(fā)兩款產(chǎn)品，型號分別是MI60、MI50，主打機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練、高性能領(lǐng)域，也可用于虛擬化、機(jī)器學(xué)習(xí)推理，將在今年底出貨，相關(guān)系統(tǒng)和應(yīng)用明年問世，2020年還有下一代產(chǎn)品。

Radeon Instinct MI60、MI50仍舊基于Vega GPU核心架構(gòu)，但是一方面升級新工藝，另一方面也針對數(shù)據(jù)中心應(yīng)用做了調(diào)整優(yōu)化，包括計(jì)算單元、顯存、PCI-E 4.0等等。

14nm Vega 10核心擁有125億個(gè)晶體管，核心面積484平方毫米，7nm Vega則增至132億個(gè)晶體管（增幅6.4％），面積卻縮小到331平方毫米（幅度31.6％），同時(shí)只相當(dāng)于對手（815平方米的12nm GV100）的大約40％。

新核心對基礎(chǔ)的計(jì)算單元進(jìn)行了針對性的調(diào)整增強(qiáng)，比如矢量ALU單元支持16/32/64位操作，同時(shí)所有模塊都支持ECC。

它還是世界上第一個(gè)顯存帶寬達(dá)到1TB/s的GPU，最多32GB HBM2。

架構(gòu)優(yōu)化加上頻率提升（具體未公開），MI60相比于MI25在流處理器相同的情況下，性能提升幅度十分驚人，比如FP16浮點(diǎn)性能快了20％，INT8、INT4整數(shù)性能分別快了140％、380％，還有新的指令集，更適合執(zhí)行機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用。

如果只是進(jìn)行矩陣乘法運(yùn)算，MI60只會提升25％以上，但對于Resnet-50這樣的特定應(yīng)用，提升幅度最高可達(dá)2.8倍，非常驚人。

TensorFlow FP32提升幅度在25-50％之間，而且憑借Infinity Fabric，MI60還支持近乎線性提升的多路擴(kuò)展，比如四路性能就幾乎是單路的整整4倍。

Vega、EPYC現(xiàn)在都支持PCI-E 4.0，但是平臺尚未構(gòu)建完成，所以八路并行在PCI-E 3.0下性能提升會受到一定的限制，未來都換到PCI-E 4.0還有望更猛。

PCI-E 4.0，7nm Vega是第一個(gè)支持的GPU，Rome EPYC則是第一個(gè)支持的CPU，二者互相配合，雙向帶寬可達(dá)64GB/s，最多可以四塊并行。

Infinity Fabric總線則可以在不同顯卡之間提供200GB/s的帶寬，是PCI-E 3.0的足足6倍，不過注意這里用了硬件橋接方式互連，目的是更方便地處理超大傳輸數(shù)據(jù)量。

而得益于對硬件虛擬化的支持（唯一哦），MI60/56還可以最多八塊卡并行，但實(shí)現(xiàn)方式略有不同，每四塊通過Infinity Fabric高速互聯(lián)，然后兩組四塊卡再通過PCI-E總線互連。

如果不需要這么多卡，也可以一塊、兩塊、四塊各自組成虛擬機(jī)再并聯(lián)于同一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，但注意必須是完全同一型號的卡，不能混用。

MI60是個(gè)完全體，集成64個(gè)計(jì)算單元、4096個(gè)流處理器，峰值整數(shù)性能INT4 118Tops、INT8 59Tops，峰值浮點(diǎn)性能FP16 29.5TFlops、FP32 14.7TFlops、FP64 7.4TFlops，技術(shù)特性支持全芯片ECC錯(cuò)誤校驗(yàn)、RAS、PCI-E 4.0、雙鏈路Infinity Fabric，顯存搭配4096-bit 32GB HBM2，帶寬1TB/s，熱設(shè)計(jì)功耗300W。

MI50精簡到60個(gè)計(jì)算單元、3840個(gè)流處理器，性能降低約9.5％，顯存容量減半至16GB，其他完全同上。

對手如此來勢洶洶，Intel這邊也坐不住了。據(jù)Anandtech，Intel宣布將于12月11日 舉辦“Forward-Looking（展望未來）”架構(gòu)溝通會。

本次活動密級很高，議程和內(nèi)容尚不得而知，且只有少數(shù)媒體、分析師可以參與。不知何故，Intel如今對架構(gòu)技術(shù)細(xì)節(jié)越發(fā)“三緘其口”，甚至取消了Intel開發(fā)者大會。

對于Intel來說，可談的話題相當(dāng)多，比如CPU、GPU、AI、FPGA、PCIe 4.0/DDR5、安全漏洞、10nm家族、摩爾定律等，甚至還包括Jim Keller/Raja Koduri等行業(yè)大牛加入后對Intel產(chǎn)品路線的調(diào)整。

另外，一直有傳言酷睿架構(gòu)將走到盡頭，難道這次Intel要放大招了？