AMDが2011年にBulldozerアーキテクチャを発表した際、FX-8150は愛好家向けCPU市場でIntelに太刀打ちできないことがすぐに明らかになりました。後継機が登場するまでには、少なくとも3回のリビジョンアップが必要だと分かっていました。こうしたフラストレーションを感じていたのはAMDだけではありませんでした。先週、カリフォルニア州ソノマで開催されたテクノロジーサミットで、AMDのCEOであるリサ・スー博士は、Zenへの期待と、愛好家向けCPU市場の進歩に対する痛烈な批判を対比させ、「少なくとも過去5年間、デスクトップPCにはイノベーションがなかったと考えています」と述べました。
まず、アーキテクチャ上のコードネーム「Zen」やデスクトップ向け実装の「Summit Ridge」といった呼称はもうありません。代わりに、最初のCPUは「Ryzen」ブランドで店頭に並ぶことになります（つまり、同社のCPUポートフォリオが生まれ変わった、あるいは復活したということです。どう捉えるかはあなた次第です）。今のところ、FXという名称とは明確に区別されています。FXは13年前のような熱狂的なファンの支持を失っているからです。
AMD自身も認めているように、Ryzenはハイエンドデスクトップ市場向けに設計されています。同社は既に、最上位モデルは8コア設計で、同時マルチスレッドをサポートし、16スレッドでプロセッサのリソースをより有効に活用できると発表しています。
初期のリークでは、エンジニアリングサンプルが2.8GHzで動作していたことが示されていました。その後、AMDは3GHzのSummit Ridgeモデルを、Blenderで人為的に3GHzに制限されたCore i7-6900Kと対比させるデモを行いました。そして今回、フラッグシップモデルのRyzenは少なくとも3.4GHzのベースクロックを搭載すると発表しました（もちろん、さらに高くなる可能性もあります）。AMDはブースト時のヘッドルームを公表していませんが、低スレッドのワークロードでは周波数がさらに上昇すると予想されています。
AMDは、3.4GHzという静的な動作周波数でこのアーキテクチャがどの程度の性能を発揮するかを知るため、テクノロジーサミットイベントでCore i7-6900Kとの直接比較ベンチマークテストを再度実施しました。今回は、IntelのCPUは標準構成（ベースクロック3.2GHz、ターボブースト最大3.7GHz）で動作し、HandBrakeベースのビデオトランスコーディングタスクではRyzenが僅差で勝利しました。両方のテストマシンを検証することはできなかったため、AMDは当然ながら得意とするワークロードを選択しました。しかし、8月から400MHz向上し、標準の-6900Kに匹敵する性能を実現できたという事実は、期待が持てます。
余談ですが、IPC の改善についての議論を促すためだけでなく、同社が Bulldozer の弱点の 1 つを克服できたことを示すためにも、AMD が軽量スレッドのベンチマークで Zen を Skylake や Steamroller と比較するのを見たかったと思います。
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いくつかの設定の詳細とSenseMI
8月に開催されたHot Chips 28で、AMDはアーキテクチャ概要を発表し、各コアに512KBのプライベートL2キャッシュが搭載されていることが明らかになりました。つまり、4コア構成のCPUコンプレックス（CCX）では、合計2MBのL2キャッシュと8MBのL3キャッシュが4つのスライスに分割されます。8コア構成ではCCXが2つ搭載され、プロセッサ全体で4MBのL2キャッシュと16MBのL3キャッシュが確保されます。これは、フラッグシップRyzenチップに期待される性能です。
AMDがRyzenについて公開した最後の新情報は、「SenseMIテクノロジー」と呼ばれる一連の機能に関するものです。その機能のうち3つは、効率の最適化、つまりプロセッサの熱および電力制限内でパフォーマンスを最大化することを目的としています。他の2つは、アーキテクチャに組み込まれたインテリジェンスを強調したもので、これによりプロセッサは本質的に高速化されるはずです。
1つ目の「Pure Power」は、温度、クロックレート、電圧を監視できる最新の閉ループ制御システムです。AMDのCTOマーク・ペーパーマスター氏によると、ダイの様々な部分に数百個のセンサーが組み込まれています。これらのセンサーはテレメトリデータを管理ユニットに送り、管理ユニットは個々のIPを制御することができます。Pure Powerからの様々な入力に基づいて継続的に調整することで、AMDは特定のパフォーマンスレベルにおける消費電力を削減できるとされています。
一方、Precision Boostは、同じ制御ループを用いて、所定の電力レベルでクロックレートを最大化することを目指します。Pure Powerによる変更に基づいて、約25MHz刻みでオンザフライで周波数調整を行う別のアルゴリズムを採用しています。つまり、CPUの動作を最適化した後に残る電力ヘッドルームを活用して、より高いパフォーマンスを実現します。
ご想像のとおり、愛好家はPure Powerの測定値に操作を加え、Precision Boostに影響を与える方法があります。冷却はプロセッサの動作温度に非常に重要な役割を果たすため、AMDは、より強力なクーラーを使用する場合、Precision Boostの通常の制限を超えるクロックレートを許可すると発表しました。同社はこれを「Extended Frequency Range（拡張周波数範囲）」と呼び、自動的に有効化されると説明しています。この技術の詳細は不明ですが、XFRの範囲に明確な制限があるのではないかと考えられます。また、高周波数の恩恵を受けられる高負荷のワークロードは、温度上昇を引き起こす可能性が最も高いと考えられます。
環境変数に関わらず、SenseMIの4つ目の「機能」は常にパフォーマンスを向上させるはずですが、AMDが「ニューラルネット予測」と呼ぶ機能が新しい情報なのか、それともZenのフロントエンドの既知の改善点を指すマーケティング用語なのかは不明です。スマートプリフェッチについても同様です。ペーパーマスター氏は、以前Zenのバックエンドハードウェアについて説明したことはあったものの、必要なときにデータがキャッシュ内に常駐することを保証するアルゴリズムについてはまだ触れていなかったことを認めています。つまり、スマートプリフェッチは、AMDのアーキテクチャがレイテンシを隠蔽し、パイプラインのストールを最小限に抑える方法を洗練させようとする取り組みの表れと言えるでしょう。
その後、AMDはRyzenとAM4プラットフォームの相互運用性について改めて強調しましたが、同社が本日発表するサポートサブシステムに関する内容は、特に目新しいものではありません。Hot Chipsに先立ち、AM4の目玉機能としてDDR4メモリ、PCIe 3.0、USB 3.1 Gen2、NVMe、SATA Expressなどが発表されていました。ただし、最初のマザーボードに搭載されるチャネル数、レーン数、ポート数については、まだ具体的な数字は明らかにされていません。
クリス・アンジェリーニは、Tom's Hardware USの名誉編集者です。ハードウェアレビューの編集を担当し、注目度の高いCPUやGPUの発表を取り上げています。
