فناوری رایانه ای - سخت افزار

سیر تکامل پردازنده های رایزن AMD

پردازنده‌های رایزن AMD برای اولین بار در سه ‌ماهه اول سال ۲۰۱۷ توسط AMD معرفی شدند. آن‌ها جانشین پردازنده‌های نه چندان موفق بلدوزر AMD هستند. این پردازنده‌ها با استفاده از یک فرآیند تولید قدیمی تولید می‌شدند و نمی‌توانستند با محصولات رقیب یعنی اینتل رقابت کنند. AMD در این دوره بخش بزرگی از سهم بازار پردازنده‌های دسکتاپ خود را از دست داد.

پردازنده‌های رایزن AMD  برای محدوده میان‌رده تا بالارده طراحی شده‌اند و به کلاس‌های رایزن 3، رایزن 5، رایزن 7 و رایزن 9 تقسیم می‌شوند. AMD از رهبر بازار یعنی اینتل، پیروی می‌کند که سری Core i خود (Intel Core i3، Core i5، Core i7 و Core i9) را به طور مشابه گروه‌بندی می‌کند.

مقدمه و حوزه کاربرد

پردازنده‌های رایزن AMD  برای اولین بار در سه ‌ماهه اول سال ۲۰۱۷ توسط AMD معرفی شدند. آن‌ها جانشین پردازنده‌های نه چندان موفق بلدوزرAMD  هستند. این پردازنده‌ها با استفاده از یک فرآیند تولید قدیمی تولید می‌شدند و نمی‌توانستند با محصولات رقیب یعنی اینتل رقابت کنند. AMD در این دوره بخش بزرگی از سهم بازار پردازنده‌های دسکتاپ خود را از دست داد.     
پردازنده‌های بلدوزر AMD  هنوز در شرکت گلوبال فاندریز تولید می‌شدند. گلوبال فاندریز یک شرکت تولید نیمه‌هادی از AMD بود و در اوایل سال ۲۰۰۹ تأسیس شد. پس از پردازنده‌های بلدوزر AMD ، پردازنده‌های میان‌رده با معماری‌های Steamroller و Excavator تا سال ۲۰۱۵ عرضه شدند.     
AMD با APUهای خود (ترکیبی از CPU و GPU)، حتی قبل از رایزن AMD بسیار موفق بود. به عنوان مثال APUهای با معماری Jaguar AMD، در پلی‌استیشن ۴ سونی یا ایکس‌باکس وان مایکروسافت استفاده می‌شوند. از سوی دیگر، کنسول‌های جانشین در قالب سونی پلی‌استیشن ۵ و مایکروسافت ایکس‌باکس سری S/X، به پردازنده‌های نسل سوم رایزن AMD  متکی هستند که هر کدام دارای هشت هسته پردازنده Zen2  هستند.   


 سوکت AM4/AM5

 پردازنده‌های دسکتاپ سری رایزنAMD  تا سری رایزن 5000 با سوکت AM4 سازگار هستند. این یکی از بادوام‌ترین سوکت‌ها بود و مادربردهای قدیمی می‌توانستند با به‌روزرسانی‌های بایوس برای پردازنده‌هایی که مثلاً ۵ سال پس از اولین عرضه مادربرد منتشر می‌شدند، سازگار شوند.    
این موضوع بازخوردهای مثبت زیادی را برای AMD به همراه داشت، زیرا رقیب آن یعنی اینتل، به تغییر سوکت‌های CPU خود هر ۱ تا ۲ سال شهرت دارد. انتظارات ناظران بازار و مشتریان از سوکت جدید AM5 که در سال ۲۰۲۲ عرضه شد، به همین ترتیب بالا بود.    
سوکت جدید  AM5با ۱۷۱۸ نقطه تماس (AM4 با ۱۳۳۱ نقطه تماس) عرضه می‌شود و علاوه بر موارد دیگر، منبع تغذیه پردازنده را بهبود می‌بخشد. سریع‌ترین پردازنده فعلی رایزن AMD ، یعنی AMD Ryzen 9 7950X، دارای TDP  170 وات است و می‌تواند در کوتاه‌مدت تا ۲۳۰ وات انرژی مصرف کند. مدل قبلی در قالب AMD Ryzen 9 5950X به دلیل سوکت AM4 همچنان به TDP  105 وات و مصرف انرژی کوتاه‌مدت ۱۴۲ وات محدود بود.    
خنک‌کننده‌های CPU سازگار با AM4 می‌توانند همچنان با سوکت جدید AM5 استفاده شوند. اینتل نیز مسیر مشابهی را در پیش گرفته است، زیرا در اینجا نیز خنک‌کننده‌های CPU با چندین نسل سوکت سازگار هستند.

اورکلاک حافظه AMD EXPO

پلتفرم جدید مبتنی بر سوکت AM5 علاوه بر پشتیبانی از جدیدترین نسل PCIe  5.0 برای اتصال دستگاه‌های خارجی مانند کارت گرافیک یا یک SSD سریع M.2، از حافظه DDR5 نیز پشتیبانی می‌کند.   
با سری AMD Ryzen 7000 ، AMD به حافظه اختصاص داده شده است، چیزی که در گذشته بسیار مورد غفلت قرار گرفته است. رقیب آن، اینتل، برای سری Intel Core i خود به پروفایل‌های به اصطلاح XMP متکی است. این پروفایل‌ها حاوی تنظیماتی از سازنده ماژول‌های حافظه هستند که برای حافظه داخلی بهینه و آزمایش شده‌اند تا بتوانند با حافظه حتی بالاتر از حد مجاز پشتیبانی شده رسمی، به طور پایدار کار کنند. پروفایل XMP را می‌توان تنها با یک کلیک در بایوس مادربرد فعال کرد.   
AMD در گذشته قادر به ارائه فناوری مشابهی نبود و با سری قدیمی‌تر رایزن AMD همیشه با پایداری کنترل‌کننده حافظه CPU مشکل داشت. با سریAMD Ryzen 7000  و AMD EXPO، این وضعیت قرار است تغییر کند. AMD EXPO مخفف «پروفایل‌های توسعه‌یافته برای اورکلاک» است و قرار است جایگزین AMD برای فناوری فعلی Intel XMP 3.0 باشد.   
در همین حال، خود AMD تأیید کرده است که به اصطلاح "نقطه مطلوب" برای پردازنده‌های سری  AMD Ryzen 7000، DDR5-6000 است. با این حال، فقط DDR5-5200  رسماً برای پردازنده‌های AMD Ryzen 7000 تضمین شده است. در اینجا، برای اولین بار، می‌توان از فناوری AMD EXPO برای کار با حافظه فراتر از حد رسمی به روشی آسان و پایدار استفاده کرد.  

TDP (توان طراحی حرارتی) و مزیت تولید آن  

حداقل از زمان سری AMD Ryzen 3000 که AMD در پایان سال ۲۰۱۹ معرفی کرد و قبلاً توسط TSMC با فناوری ۷ نانومتری تولید می‌شدند، AMD از مزیت تولید برخوردار بوده است. در آن زمان، اینتل هنوز نسل یازدهم پردازنده‌های Intel Core i خود را با فناوری ۱۴ نانومتری تولید می‌کرد. نسل‌های بعدی نسل دوازدهم و به زودی نسل سیزدهم سری Intel Core i با فناوری ۱۰ نانومتری (Intel7) تولید می‌شوند.   
یک فرآیند تولید کوچکتر، عملکرد و کارایی را افزایش می‌دهد و سهم بزرگی در عملکرد کلی یک پردازنده دارد. پردازنده‌های فعلی AMD Ryzen 7000 در TSMC با فناوری بهینه ۵ نانومتری تولید می‌شوند و بنابراین حتی کارآمدتر و قدرتمندتر هستند.   


در مجموع، پردازنده‌های AMD Ryzen 7000 با هسته‌های پردازنده 4Zen باید تا 62٪ انرژی کمتری برای عملکرد مشابه (در مقایسه با سری قبلی AMD Ryzen 5000) مصرف کنند. از طرف دیگر، این پردازنده‌ها تقریباً 49٪ سریع‌تر با مصرف انرژی مشابه هستند.   
این مزیت سرعت از بهبود 13 درصدی IPC، دو برابر شدن حافظه پنهان 2L و افزایش چشمگیر فرکانس‌های کلاک حاصل می‌شود. به عنوان مثال، به دلیل TDP بالاتر و منبع تغذیه بهتر سوکت جدید AM5، کلاک چند هسته‌ای AMD Ryzen 9 7950X قادر به ثبت 5.2 گیگاهرتز است. این 24 درصد بیشتر از مدل قبلی AMD Ryzen 9 5950X  است که می‌توانست تمام هسته‌های پردازنده را با حداکثر 4.2 گیگاهرتز کلاک کند.

عملکرد تک هسته‌ای و چند هسته‌ای

با توجه به تعداد بالای هسته‌های پردازنده در مقایسه با رقبا (پردازنده AMD Ryzen 9 3950X که در سال ۲۰۱۹ عرضه شد، در حال حاضر ۱۶ هسته و ۳۲ رشته پردازشی دارد)، پردازنده‌های AMD Ryzen اغلب در فهرست‌های بنچمارک با بارهای چند هسته‌ای پیشتاز هستند.  
فقط وقتی صحبت از عملکرد تک هسته‌ای می‌شد، همیشه اینتل بود که پردازنده‌های 9Intel Core i آن توانستند جایگاه اول را برای خود حفظ کنند. اکنون با عرضه سری AMD Ryzen 7000 این وضعیت می‌تواند پایان یابد.   
 

0 دیدگاه

دیدگاه خود را بیان کنید