AMD Zen 2 架构全新来袭，Intel 只能在角落挤牙膏

现在已经是「8012」年的 11 月 8 日，在 Intel 的规划里 10nm 的处理器早应该在 2015 年推出，但由于 10nm 工艺一直难产，以至于这几年 Intel 处理器在制程上都没有得到新的进步。到现在，Intel 已经是弄出了「14nm+++」这种奇怪的东西。

比起自己闷头苦苦研发新生产工艺的 Intel，AMD 的日子就要好过不少了。

得益于身处手机行业的各大企业对新制程研发的巨大投入，别说 10nm 制程，台积电甚至早已实现了 7nm 制程芯片的生产。

虽然有消息称台积电的 7nm 远不如 Intel 的 10nm，Intel 10nm 制程的晶体管堆叠能力是明显更强的，单位面积内能够堆叠的晶体管数量要更高，然而 Intel 的 10nm 制程还没研发出来，不论到底有多厉害， 有总比没有强。

这不，AMD 就跟着高通等半导体企业一起「吃香喝辣」了。

今天，AMD 的 7nm 制程 Zen 2 架构 CPU 如约而至，如果说之前 Zen 架构的 12nm 只是对 Intel 14nm 的小超越，那么现在的 7nm 可以说是对 Intel 的全面超越了。由于制程工艺的提升，在一颗同样封装面积的 CPU 上，AMD 可以堆叠两倍数量的晶体管，同时让整个芯片的功耗直降一半。

由于晶体管数量的提升，整个 CPU 的性能自然也是有提升的，这与近几年手机处理器性能依赖制程提成一代比一代都有大进步非常类似。

在这一代架构上除了制程的进步，AMD 还对芯片的其他方面做了不小的改进。整个 CPU 的吞吐量是之前的两倍，这得益于浮点宽度和载入存储带宽的翻倍提升。

在前端设计方面，Zen 2 架构主要是改进和又花了分支预测、指令读取、指令缓存、操作缓存这么几个方面。

这些优化综合到一起，使得 Zen 2 架构的处理器有着更加强悍的处理性能，同时也更加安全。值得一提的是在发布该架构的时候 AMD 重点强调了该架构在硬件设计上就已经考虑到了已经暴露出的安全问题，新的 Zen 2 架构芯片将完全从硬件层面免疫熔断、幽灵漏洞。

Zen 2 架构的模块化设计是整个架构最大的亮点，是整个架构最最鬼才的地方。一般来说 CPU 都是单 die 的，die 的意义和核心数是不一样的，通常 CPU 的多个核心都会封装到一个 die 中，也就是我们把 CPU 开盖所看到的东西。

在之前 Zen 架构的 Threadripper 上，有国外爱好者通过开盖看到了 AMD 在这个架构上所用的真正的黑科技，Threadripper 之所以能有这么多核心、这么多线程，是因为 AMD 将核心分成了 4 个 die。

实际上在 Zen 架构上 AMD 用更先进的技术重现了当年的「胶水大法」，所谓胶水核心就是将多个 die 通过某种方式封装在一起，从而实现芯片总体性能的大提升。只不过相较于早年的「胶水」，在 Zen 架构上 AMD 自己研发了更加高级的做法。

在 Zen 架构上，不同 die 用 AMD 特有的技术连接在了一起，虽然说 die 与 die 之间的通信是有着更高延迟（或者说更低效率）的，所谓的 16 核、32 核在性能上和我们理想中的 16 核、32 核会存在一定的差距，因为 die 之间的通信效率是肯定达不到那么高的，以至于即使是全核心满血运作，性能都是要打折扣的。

不过这并不影响 AMD 使用这种方式冲高芯片的性能，毕竟核心数堆上去了，怎么说这块芯片的性能都是要更强的。因为 AMD 这种暴力的堆核做法，向来在消费级市场都非常保守的、只使用四核的 Intel 也是开始放飞自我，开始提升消费级市场 CPU 的核心数量。

特别是在最近一代 Core 处理器上，由于 Intel 的 10nm 制程工艺迟迟不出，而 14nm 架构的改良已经达到比较极限的水平，即使继续改良、提升也很难和 AMD 的 Zen 2 抗争，所以想要进一步提升处理器的性能，Intel 也只能开始堆核心。

在 Zen 2 架构上，AMD 将模块化设计是做到了一个新的极致。他们生产数个基于 7nm 制程的小芯片，每个芯片拥有 8 个核心，然后将 8 个这样的芯片和一个「占地面积」非常大的 L3 缓存以及控制器封装在一起，将整个芯片的核心数量进一步提升。

对于 AMD 来说这样堆核心其实是一个成本很低的做法，因为将 CPU 内部的芯片分解到最小单位，也就是每一个 die，每个 die 只有八核，所以对于 AMD 来说实际上他们只需要不断生产这么一个八核的 CPU 的就行了，然后根据不同处理器的不同规格把这些芯片「胶水」在一起。

得益于模块化设计的提升，Zen 2 架构的 EPYC 处理器（企业级）将最高达到非常恐怖的 64 核 128 线程。只要软件能合理地运用这么一颗处理器上的这么多核心，那么 AMD 这个 CPU 的性能将极为恐怖。可以预见的是下一代的 Threadripper 也将会拥有更加恐怖的核心数，虽然可能没有 64 核这么多，但是 48 核、56 核这样的芯片进入零售市场并不没有可能。

要知道我们大多数人目前使用的电脑打开任务管理器最多能在 CPU 那一个界面上看到 8 个框，多一些的可能就是 12 个，而 EPYC 能达到 128 个，这已经是 Windows 任务管理器默认窗口大小下一面都显示不下的线程数，想想都能知道有多恐怖。

可以说现在的 AMD 完全是在用他们做 GPU 的方式来做 CPU，也是非常鬼才了。

前两天 Intel 才刚刚发布自己旗下的 Cascade Lake-AP 新架构，该架构下每颗 Xeon 由两个 Cascade Lake MCP 封装一个 48 核的 CPU，在同一块主板上两颗 48 核的 Xeon CPU 可以组成一个单主板 96 核的暴力系统。

虽然相较于 AMD 的胶水来说 Intel 每一个 die 内封装的核心是要更多的，理论上运行计算任务的时候会有更高的效率，但是这仍然是 14nm 的制程，且单 CPU 的核心数量只是在 48 核这个水平。

这个新架构刚出没有几天就被 AMD 全新的 EPYC 吊打，可以说 Intel 是脸都绿了。比较有意思的是 AMD 的新架构有着非常强悍的上下兼容能力，这一代 EPYC 处理器能够兼容上下各一代的平台，对于企业来说这是非常重要了。

得益于 Zen 架构的强悍和超高的性价比，AMD 的市场份额是直线提升，到今年第三季度 AMD 已经占有了 13% 的市场。虽然和这个市场的「霸主」Intel 相比差距还是非常大，但是和之前的 AMD 比这已经是相当好的成绩。如果 Intel 的 10nm 架构继续难产个 1 - 2 年，这个数字很有可能会随着 AMD 对 Zen 架构快马加鞭的改进与提升扩大到 20%。

由于 Zen 2 架构的处理器也是刚刚出样，到上市还有一段距离，Ryzen 系列的消费级 CPU 还需要等待一段时间才能上市。不过得益于更加暴力的模块化设计，新一代的 Ryzen 肯定会拥有更多的核心数，性能将会有进一步的提升。由于模块化设计对制造成本的降低，大多 Ryzen 将能在稳步提升性能的情况下稳定住现在这么一个价格水平。

根据 AMD 的官方数据，同等功耗下 CPU 的总体性能可以提升 25%，这个数字是非常非常乐观的。

从 AMD 的路线图来看，AMD 的 Zen 2 架构刚刚出样，Zen 3 架构就已经在路上了。Zen 3 架构将使用 7nm+ 架构，具体的推出时间可能还要看台积电方面在 7nm+ 工艺上的研发速度，不出意外的话这个架构的发布时间很可能要放在 2020。

Zen 3 架构由于制程没有进一步的提升，总体的性能提升会比较有限，不会像现在这样有很大的质的飞跃，AMD 更多的是要靠优化模块化设计来提升整个芯片的性能。

笔者对 Zen 2 架构还是有比较大的期待，因为 Zen+ 架构的 Ryzen 处理器就让人非常惊喜了，尤其是对于非常多的 DIY 玩家来说。Ryzen 处理器性能不差，同时价格很低，虽然很多游戏对于这种多核的架构优化并不是很好，并不能达到一个很高的核心利用率，但是其总体的计算能力在这么一个价格下是有显著优势的。Ryzen 处理器的诞生极大降低了攒机的成本。

也正是处于这一点笔者对 Zen 2 架构的处理器还是很看好且很期待的。