提高AI算力表現、因應未來運算型態作準備 AMD說明用於筆電及桌機處理器的Zen 5架構設計差異

今年宣布推進Zen 5架構設計產品，包含代號「Granite Ridge」的Ryzen 9000系列桌機處理器，以及代號「Turin」的第五代EPYC伺服器處理器，並且在日前於Computex 2024與AMD Tech Day活動說明用於Ryzen AI 300系列筆電處理器的Zen 5架構細節後，此次更針對用於Ryzen 9000系列桌機處理器的Zen 5架構差異性進一步作說明。

相較Zen 4架構在平均IPC效能提升16%

設計部分，Zen 5架構主要針對效能做了大幅提升，另外也因應未來運算型態作準備，並且加入支援512 bit資料路徑的AVX-512指令集，藉此提升人工智慧運算能力。

同時，Zen 5架構設計也將快取記憶體進一步提升，同時也比照Zen 4架構設計額外推出Zen 5c衍生架構設計，在人工智慧運算部分也支援FP512/FP256數據深度，更對應規模堆疊、節能運作等特性，本身可以4nm或3nm製程打造，而每組核心可同時對應兩道執行緒。

藉由指令執行路徑最佳化、增加記憶體頻寬等方式，AMD標榜Zen 5架構設計上的平均IPC (每時脈週期執行指令數)效能表現，將比前一代Zen 4架構設計提升16%。

在今年預計推出的新款處理器，如代號「Strix Point」的Ryzen AI 300系列筆電處理器，以及代號「Granite Ridge」的Ryzen 9000系列桌機處理器都會以Zen 5架構設計，並且藉由台積電4nmn製程打造。

而預計稍晚才推出、代號「Turin」的第五代EPYC伺服器處理器，則會改以台積電3nm製程生產，同樣以Zen 5架構設計，同時也預期將推出以Zen 5c架構設計的衍生規格。

提高預測準確率、提高記憶體頻寬等設計提高運算效能

整體設計上，Zen 5架構設計提升分支預測準確率，並且提高記憶體傳輸頻寬，藉此降低指令執行延遲，並且以傳輸頻寬更高的管線設計提高向量數據處理吞吐量，另外也藉由支援AVX-512指令集與完整512 bit資料路徑，讓人工智慧運算效率大幅提升。

其他設計，則包含提升解碼執行效率，藉此加快資料解碼執行傳輸表現，同時也透過頻寬更大、多工緒架構讓指令執行效率提升，另外也能藉由頻寬加大對應更高資料傳輸速率，更可進一步提升浮點資料運算精度表現。

至於Zen 5架構與Zen 5c架構設計差異，兩者在相同基礎情況下，前者將鎖定更高執行效能、更高運作時脈，同時在每組核心的L3快取記憶體容量會進一步加大，而後者則維持相同IPC效能表現，但是藉由較低運作時脈換取更低電力損耗，並且對應擴展配置，每組核心的L3快取記憶體也會相對較少。

整體來看，Zen 5架構設計對應全方位應用需求，而Zen 5c架構則符合低耗電的特定運算需求使用，而兩者能藉由相同基礎與IPC效能表現，簡化開發人員設計軟體服務或佈署應用門檻。

用於筆電處理器與桌機處理器的Zen 5架構設計差異

而在用於代號「Strix Point」的Ryzen AI 300系列筆電處理器，以及代號「Granite Ridge」的Ryzen 9000系列桌機處理器設計中，雖然都是採用Zen 5架構設計，但整體細節仍有些不同。

例如Ryzen 9000系列桌機處理器採均質架構，如8組效能核心，以及2組CCD核心裸晶設計，並且配置32MB容量L3快取記憶體，Ryzen AI 300系列筆電處理器則採異質架構設計，其中以2組CCX (CPU Complex)設計構成，配置4組效能核心與8組節能核心，分別配置16MB容量L3快取記憶體與8MB容量L3快取記憶體。

之後推出產品，則將藉由Zen 5架構可擴充設計，可對應更小或更大的CCX設計配置，同時也能對應均質或異質架構，更可對應資料中心級別處理器或嵌入式處理器設計需求。

另外，在Ryzen AI 300系列筆電處理器則是借重先前與三星合作Radeon GPU設計，其中採用4核心、8執行緒設計的Zen 5架構，搭配8核心、16執行緒設計的Zen 5c架構組成CPU，並且整合16CU設計、提供11TFLOPS以上算力的RDNA 3.5架構設計GPU，同時加上XDNA 2架構設計、對應50 INT8 TOPS算力表現的NPU，藉此對應更高人工智慧算力表現。