Vägen till Zen

Lanseringen av arkitekturen Zen anses vara AMD:s största och viktigaste på över ett decennium. Anledningen till detta är vad bolaget lanserade oktober 2011, vilket gav ödesdigra konsekvenser för marknaden och inte minst för AMD som ensam konkurrent mot halvledarjätten tillika ärkerivalen Intel.

Arkitekturen Bulldozer med FX-8150 ersatte processorfamiljen Phenom II och blev den första helt nya arkitekturen sedan introduktionen av K7, som sedan år 1999 vidareutvecklats. Förutom att Bulldozer i vissa fall presterade sämre än föregående generation var energieffektiviteten långt sämre än väntat.

Situationen förbättrades delvis hösten 2012 med andra generationens Bulldozer, Piledriver, och FX-8350, men det var inte tillräckligt för att kriga mot Intel, där arkitekturen Ivy Bridge och modellen Core i7-3770K hade en ledning i såväl spel som många flertrådade applikationer. AMD fick nöja sig med att hålla ställningarna i prissegmentet Core i5 och nedåt.

Everyone knows that Bulldozer was not the game changing part when it was introduced three years ago. We have to live with that for four years.

Hösten 2014 dömdes Bulldozer ut av ingen mindre än AMD:s dåvarande VD, Rory Read, som vid tillfället sa att bolaget skulle behöva leva med arkitekturen ett par år till. Bulldozer var då inne på sin tredje generation, Steamroller i A-serien Kaveri, och skulle fräschas upp en fjärde gång med Excavator i Carrizo samt nuvarande Bristol Ridge.

Ryzen_7-22.jpg

Timingen för erkännandet var ingen slump. Omkring två år tidigare hade bolaget börjat om på ny kula och inlett arbetet på ännu en helt ny arkitektur – Zen. Arbetet leddes av CPU-arkitekten Jim Keller, som ligger bakom tidigare succésagor som AMD K7 och K8, men som även lade grund för Apples skräddarsydda ARM-kärnor, vilka prestandamässigt ligger i täten på marknaden för telefoner och surfplattor.

Farväl Bulldozer

Fyra månader senare, januari 2015, kunde SweClockers avslöja att arkitekturen Zen skulle göra entré med "Summit Ridge", kodnamn till vad som idag är känt som processorfamiljen Ryzen. Det framgick även att AMD skulle ta ett jätteskutt från FX-seriens 32-nanometersteknik till 14 nanometer.

AMD Ryzen Tech Day - Architecture Keynote-12.jpg

Omkring denna tid började det florera uppgifter om att Zen frångick Bulldozers Cluster-Based Multithreading (CMT), där två kärnor delar resurser i en modul, till förmån för Simulatenous Multithreading (SMT). Tekniken marknadsförs av Intel som Hyperthreading och kan beskrivas som motsatsen till CMT. Här kan varje kärna exekvera två trådar, vilket innebär att dessa antingen samsas om resurserna eller att en tråd får tillgång till all kapacitet som finns att erbjuda.

Då två kärnor blev en innebar det att AMD kunde välja att avsätta mer resurser för varje kärna. Bolaget satte därför ett mål om att Zen skulle leverera 40 procent fler instruktioner per klockcykel (IPC) över fjärde generationens Bulldozer, Excavator. Enligt AMD skapade det här kontroverser internt, då många ingenjörer ansåg att målet var för högt satt och svåruppnått.

AMD Ryzen Tech Day - Mark Papermaster-4.jpg
AMD Ryzen Tech Day - Architecture Keynote-2.jpg

Så sent som i slutet av februari när AMD lyfte på skynket för de första modellerna i familjen Ryzen meddelade bolaget att de slagit målet med 12 procentenheter. Enligt AMD själva innebär detta att Intels övertag krympt markant, där prestandan vid samma klockfrekvens är 2,7 procent högre för Broadwell-E (Core i7-6900K) och 6,5 procent för Kaby Lake (Core i7-7700K) i renderingstestet Cinebench.