AMD рассказала о микроархитектуре Zen 6, на которой будут построены будущие серверные Epyc и, позднее, потребительские Ryzen. Ядра AMD Zen 6 должны поднять производительность на такт на 20–31% в облачных и ИИ-нагрузках, а серверные чипы получат до 256 ядер и частоты до 5,3 ГГц — правда, не в одной и той же модели.
О деталях архитектуры сообщает The Register. На встрече с прессой в Лас-Вегасе AMD заявила о среднем приросте IPC в 27% для набора серверных и AI-задач относительно Zen 5. В компании подчёркивают привычную формулу производительности процессора: энергопотребление, IPC и частота. В Zen 6 инженеры пытаются улучшить все три компонента одновременно, но реальные результаты будут зависеть от конкретного SKU и сценария нагрузки.
Как и в нынешней линейке Epyc, AMD разделит архитектуру на два варианта. Обычный Zen 6 ориентирован на высокие частоты, а Zen 6c — на плотность размещения ядер. Для серверного рынка это важное различие: один заказчик оптимизирует лицензии и отклик приложений, другой хочет уместить максимум контейнеров, виртуальных машин или микросервисов в стойку. В обоих случаях используется один и тот же набор инструкций, поэтому ПО не должно сталкиваться с проблемой несовместимых «больших» и «малых» ядер.
Именно этот подход AMD применяет с появлением Bergamo в 2023 году. Тогда компания разместила 128 компактных Zen 4c в восьми чиплетах. В отличие от гибридных процессоров Intel, где производительные и энергоэффективные ядра строились на разных микроархитектурах, Zen 4c был близок к обычному Zen 4: жертвовать приходилось главным образом частотами и объёмом кэша на ядро. Эта модель сохранилась и в Zen 5, позволив AMD довести число ядер Epyc Turin до 192 без необходимости отдельно адаптировать приложение под разные типы ядер.
В Zen 6 и Zen 6c различия станут заметнее на уровне планировщика инструкций. Современное ядро не исполняет команды строго по порядку: оно переставляет независимые операции, чтобы вычислительные блоки не простаивали. У компактного Zen 6c очереди планировщика сделаны глубже — это должно помогать при задержках в памяти и других высоколатентных сценариях. У высокочастотного Zen 6 очереди, по данным издания, меньше: такой компромисс помогает поднимать частоты при более умеренном энергопотреблении.
Ещё один источник заявленного прироста — переработка фронтенда, то есть части ядра, которая выбирает и готовит инструкции к исполнению. Zen 5 получил двойной фронтенд, хорошо работавший на относительно простых задачах, но менее эффективный на динамичных нагрузках с большим рабочим набором данных. AMD Fellow Майк Кларк, которого в отрасли давно называют одним из главных архитекторов Zen, заявил, что команда Zen 6 улучшила именно этот сценарий. Из блок-схемы такие изменения почти не читаются, зато они могут заметно влиять на пропускную способность реальных сервисов.
Для разработчиков ИИ и высокопроизводительных приложений важнее перемены в векторном блоке. Ядра AMD Zen 6 смогут выполнять за такт четыре загрузки AVX2 либо две загрузки AVX-512. Ускорение AVX-512 от этого не обязано быть драматичным, но код, оставшийся на AVX2, получит вдвое большую пропускную способность операций загрузки. Это практичная ставка: на клиентских ПК AVX2 остаётся распространённым минимумом, в том числе из-за отсутствия полноценной AVX-512-поддержки у многих процессоров Intel.
AMD также добавляет нативную поддержку FP16. В предыдущих Zen числа половинной точности приходилось дополнять до FP32, поэтому выигрыш от меньшего формата данных был ограничен. В задачах CPU-инференса и обработки данных FP16 может снизить издержки работы с тензорами и повысить плотность вычислений. Кроме того, число конвейеров VNNI-INT8 вырастет с двух до четырёх; для совместимых нагрузок AMD ожидает примерно двукратного роста пропускной способности.
Заявленные 20–31% IPC относятся к облачным и AI-нагрузкам, а не ко всем приложениям подряд. История Zen 5 хорошо показывает, почему это уточнение нельзя прятать в сноске: игровые тесты Ryzen 9000 у части энтузиастов дали около 5% прироста, поскольку многие движки упирались не в вычислительные ядра. AMD всё же ожидает, что настольные покупатели Zen 6 увидят больше, чем 6%, но конкретные Ryzen компания пока не раскрывает.
Главная интрига для дата-центров теперь не в том, сможет ли AMD показать 256 ядер, а в том, как компания сбалансирует частоты, кэш и память в финальных Epyc. Если обещанный прирост IPC подтвердится в независимых тестах, ядра AMD Zen 6 дадут инфраструктурным командам редкую возможность поднять производительность без обязательного переписывания ПО или перехода на экзотические ускорители.
