Zen 4c單個CCD擁有翻倍的核心和L2緩存,等量的L3,但面積僅比Zen 4大10%

AMD會在本月中旬推出採用Zen 4c內核代號為Bergamo的EPYC處理器,最多擁有128個核心,它是針對計算密集應用進行優化的,和現在已經發布的EPYC Genoa相比擁有更高的吞吐量,它針對的是使用HBM的Xeon處理器,以及來自蘋果、亞馬遜和Google的更多核心數量的ARM伺服器產品。

Zen 4c單個CCD擁有翻倍的核心和L2緩存,等量的L3,但面積僅比Zen 4大10%

EPYC Bergamo所用的Zen 4c架構使用與Zen 4相同的ISA,但本質上是Zen 4內核的低功耗精簡版,擁有更高的能耗比,Zen 4c核心大小遠小於常規的Zen 4內核,這使得Zen 4c的單個CCD能擁有16個核心,而Zen 4的CCD只有8個核心。

Zen 4c單個CCD擁有翻倍的核心和L2緩存,等量的L3,但面積僅比Zen 4大10%

SemianAlysis對Zen 4c內核進行了詳細的分析,它和Zen 4同樣採用台積電5nm工藝,Zen 4c單個CCD內擁有兩個CCX,每個CCX擁有8個內核和16MB L3緩存,每個內核的L1和L2緩存與Zen 4是一樣的,也就是每個核心擁有32KB的L1數據和指令緩存,1MB的L2緩存。

AMD將會在6月中旬推出128核的EPYC 9754和112核的EPYC 9734,核心數量較EPYC Genoa最頂級的EPYC 9654多出32個,TDP同樣維持在360W,最高可提升至400W,當然了頻率會低一些,基礎頻率從2.4GHz降低到2.25GHz,最高頻率從3.7GHz降低至3.1GHz,總L3緩存從384MB降低到256MB。

Zen 4c單個CCD擁有翻倍的核心和L2緩存,等量的L3,但面積僅比Zen 4大10%

EPYC Bergamo最多隻有8個CCD,而EPYC Genoa最多擁有12個,兩者的IOD是一樣的,肯定有人在想AMD會不會做一個12個CCD、192核的產品?看上去好像可行,但實際上並不能,IOD上確實有12條GMI3鏈路,在Genoa上,遠離IOD的CCD的GMI3布線在較近的CCD L3緩存區域下方通過,但在Bergamo上就很困難了,因為Zen 4c CCD上L3緩存一分為二,這樣走線的空間就少了許多,必須使用多層布線才能從較近的CCD L3緩存下方通過。

從圖片上就能看出,EPYC Genoa每組三個CCD是並排放在一起的,但EPYC Bergamo兩個CCD之間有一定空隙,而且兩組CCD之間是要留給PCI-E布線的,上下的PCB空間則要留給DDR5走線,所以現有的封裝並不能容納12個Zen 4c CCD。

Zen 4c單個CCD擁有翻倍的核心和L2緩存,等量的L3,但面積僅比Zen 4大10%

上圖是Zen 4 CCD和Zen 4c CCD的透視圖,可見內部兩個8核CCX是並列在一起的,每個都有16MB的L3緩存,而且L3緩存沒有擁有3D V-Cache的矽通孔陣列,所以節省了一部分空間。在ISSCC 2023上,AMD透露Zen 4的CCD面積是66.3mm2,而Zen 4c的CCD設計面積只有72.7mm2,只增大了不到10%,要知道這里面其實是有翻倍的核心和L2緩存,而且L3緩存容量是一樣的,可見Zen 4c的單個核心面積都大幅縮小了。

關於晶片互聯方面,Zen 4和Zen 4c的IFOP設計是一樣的,包括兩個GMI3鏈路,然而好像並沒有兩個都有使用,兩個CCX的信號需要通過單個鏈路多路復用與IOD通信,而且似乎與Zen 2架構一樣CCD內部的兩個CCX相互通信是要經過IOD的

Zen 4c單個CCD擁有翻倍的核心和L2緩存,等量的L3,但面積僅比Zen 4大10%
這是Zen 4與Zen 4c單個內核的對比,很明顯布局緊湊得多

Zen 4c單個CCD擁有翻倍的核心和L2緩存,等量的L3,但面積僅比Zen 4大10%

與Zen 4相比,Zen 4c的核心面積降低了35.4%,這確實非常強,因為兩者都擁有1MB的L2緩存,這意味著L2 SRAM單元占用著相同的面積,AMD通過讓L2控制邏輯電路更緊湊來減少L2緩存的區域面積,而在不包含L2和相關電路的區域,核心面積縮小了44.1%之多,前端和執行區域面積幾乎減半。但浮點單元縮小的程度沒有那麼大,這可能是出於散熱的考慮,因為FPU通常來說是內核最熱的部分,另外內核的SRAM單元布局也更加緊湊,核心面積減少了32.6%。

根據AMD高級副總裁兼首席技術官Mark Papermaster表示,Zen 4c和Zen 4的設計基本相同,擁有相同的IPC,只不過實現和布局有所不一樣。

 

來源:超能網