AMDはIDF会期中に、招待者限定のオフサイト説明会を開催し、同社の新しいZenプロセッサコアマイクロアーキテクチャを発表しました。このマイクロアーキテクチャは、まずSummit RidgeデスクトップCPUに搭載されて市場に投入されます。同社は、この新しいマイクロアーキテクチャの設計に伴う課題の一部について説明しました。同社は、このマイクロアーキテクチャは基本的に白紙の状態からプロセッサ設計を行うアプローチであると述べています。AMDは新しいアーキテクチャの詳細を提供し、いくつかのベンチマークでパフォーマンスを実演しました。これには、クロックを下げたIntel Broadwell-E Core i7-6900Kとの直接比較レンダリングテストも含まれていました。AMDはまた、イベント後に報道関係者向けにZen搭載のデモステーションを複数用意し、新しい32コア/64スレッドのNaplesサーバーCPUも展示しました。
AMD CEOのリサ・ルー博士が壇上に上がり、デスクトップ、サーバー、ノートパソコン、組み込みプラットフォームといった主要市場セグメントにZenコアを採用する計画を説明しました。また、Polaris、第7世代Bristol Ridge、Stony Ridge APUの発表など、同社の近年の成功事例を数多く紹介し、MicrosoftとSonyのゲーム機における同社の収益性の高い設計受注についても強調しました。
目標
しかし、いよいよZenマイクロアーキテクチャに注目が集まる時が来ました。AMDの当初の目標は、ZenのIPC（Instructions Per Cycle：命令数/サイクル）性能を前世代のExcavatorコアと比較して40%向上させることでした。同社によると、その目標は達成されたとのことです。
AMDはまた、パフォーマンスの向上と並行して電力効率の向上にも注力したと述べました。これは、Zenコアが幅広い市場セグメントに対応できるよう拡張性を高めるための重要な要素です。展示されたSummit Ridgeプロセッサは、8コア16スレッドを搭載していました。AMDは現在、初期チップ（デモで使用されたCPUを含む）のクロック周波数を3GHzに設定していますが、Zenの発売が近づくにつれてクロック周波数を上げ、より詳細な仕様を発表する予定です。
Zenは、Polaris GPUと同じ14nm GlobalFoundries FinFETプロセスを採用しています。このプロセスは、ExcavatorおよびSteamrollerマイクロアーキテクチャで使用されている28nmプロセスよりも大幅に改善されています。Zen CPUは、BristolおよびStony Ridge製品で初めて採用されたAM4チップセットを搭載します。AM4チップセットは、DDR4、PCIe 3.0、次世代I/O、USB 3.1 Gen 2、NVMe、SATA Expressをサポートします。
ダイビングイン
AMD は、野心的な IPC 目標を達成するために、Zen コアに SMT (同時マルチスレッド)、新しいキャッシュ階層、および強化された分岐予測機能を追加しました。
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AMDは、命令予測精度を向上させるマイクロオペレーションキャッシュを追加し、ILP（命令レベル並列性）を向上させました。また、実行幅の拡大と命令スケジューリングの改善により、ILP（ひいてはIPC）を向上させました。AMDによると、これらの最適化により、前世代のプロセッサと比較して、スケジューリング能力が75%向上し、命令幅が50%増加したとのことです。
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AMDは、スループット向上のためキャッシュサブシステムも再設計しました。Zenには、強化されたプリフェッチャー、8MBの共有L3キャッシュ、統合L2キャッシュ、そして独立したL1命令キャッシュ（64K 4ウェイ）とデータキャッシュ（32K 8ウェイ）が搭載されています。AMDによると、キャッシュサブシステムにより、キャッシュ容量と帯域幅が最大5倍に向上します。キャッシュサブシステムとSMTを組み合わせることで、並列処理能力が向上し、マルチスレッドアプリケーションのパフォーマンスが向上します。予想通り、Zenは追加スレッドをホストに追加コアとして公開します。
同社によれば、14nm FinFET プロセスの追加、クロック ゲーティング、大容量 Micro-op キャッシュ、スタック エンジン (その他の改良点の中でも) により、前世代の Excavator コアと同じサイクルあたりのエネルギー範囲内で IPC が 40% 向上するとのこと。
Broadwell-Eに挑戦
驚いたことに、AMD は、同じく 8 コア 16 スレッドを備えた Intel Broadwell-E Core i7-6900K と Summit Ridge を直接比較するテストを実施することを選択しました。
初期のZenシリコンはクロック周波数が3GHzしかないため、AMDはテストを標準化するために6900K（ベースクロック3.2GHz、ターボクロック3.7GHz）を3GHzにダウンクロックしました。Summit Ridgeの最終的なクロック周波数は不明ですが、AMDは一部のSKUを市場投入時により高いクロック周波数で出荷すると示唆しています。読者の皆様には、このテスト結果を鵜呑みにしないようお勧めします。AMDはシステムRAMの容量などテストベッドの詳細は公開していませんが、システム構成は同等であるとしています。
このテストは、CPU負荷の高いマルチスレッドBlender 3Dレンダリングを全コアにスケーリングして実行しました。Summit Ridge CPUは、Intel 6900Kよりもわずかに高速に画像をレンダリングしました。このテストは非常に接戦だったため、ストップウォッチなしでは速度差を正確に測定することはできませんでした。また、AMDはこのテストの具体的な測定値を提供していません。
デモシステム
AMD は、公式発表後に報道関係者向けに、AMD Radeon RX 480 を搭載した VR デスクトップ システム、ゲーミング デスクトップ セットアップ、Radeon Pro Duo を搭載したワークステーション デモなど、多数の Summit Ridge デモ システムを提供しました。
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システムは正常に動作しましたが、デモシステムの制限された環境のため、全体的なパフォーマンスに関する有意義な洞察は得られませんでした。また、Summit Ridgeシステムは通常のデスクトップケースに収納されていたため、写真撮影が妨げられ、内部を詳しく調べることができませんでした。
ナポリサーバー
AMD は、サーバー中心の 32 コア/64 スレッドの Zen ベースの Naples SoC を簡単に紹介しましたが、同社は新しいプラットフォームに関する詳細は提供しませんでした。
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2基のプロセッサを搭載した開発用マザーボードが展示されており、より詳細な検証が可能でした。また、デモではWindows Serverを搭載したサーバーシステムが実際に動作していました。サーバーはワークロードを実行していませんでしたが、Naplesプロセッサが（少なくともある程度は）正常に動作していることを証明するものでした。
禅は生きていて元気だ
AMDのライブデモとシステムは、同社が最終製品の出荷に近づいていることを示しています。アーキテクチャの詳細は興味深いものですが、答えよりも疑問の方がまだ多く残っています。AMDは来週のHotChipsカンファレンスのセッションでアーキテクチャの詳細をさらに公開する予定であると示唆しており、近いうちにさらなる情報が得られると期待されます。AMDはTDPの詳細は明らかにしていませんが、ZenはIntelのCPUと競合するだろうと述べています。
AMD はまた、後継の Zen+ アーキテクチャをすでに開発中であると簡単に言及したが、詳細は明らかにしなかった。
AMDにとっての課題は、競争力のあるSummit Ridgeを市場に投入することであり、Su氏はデスクトップ製品はすでにパートナーに出荷されており、2017年第1四半期には広く利用可能になると予想していると述べた。Naplesプラットフォームは2017年第2四半期に続き、ZenベースのAPUは2017年後半にデビューする予定だ。同社はまた、来年には組み込み市場向けのCPUとAPUの両方を提供する予定だが、具体的な時期は明らかにしなかった。
Summit Ridgeの最終的なクロック速度、価格、そしてオーバークロック能力が、その成否を決定づける重要な要素となるでしょう。AMDはZenコアがCPUとAPUのポートフォリオ全体を活性化させると心から期待し、楽観視しているようですが、実際にテストできる製品が登場するまでは、今後の見通しは依然として不透明です。
ポール・アルコーンはTom's Hardware USの編集長です。CPU、ストレージ、エンタープライズハードウェアに関するニュースやレビューも執筆しています。
