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2024-12-06 14:35:00
Zen 5 アーキテクチャを備えた AMD プロセッサは、リリース後にさまざまな Windows 機能強化アップデートを受け取りました (ただし、主にプロセッサとボードのファームウェアに直接変更を加えるものではない Windows アップデートでした)。以前の Zen 4 アーキテクチャを搭載した CPU には、アップデートの 1 つによって以前にアクティブだったコアの機能が削除されるという小さなマイナスの変更が加えられたようです。理由は AMD だけが知っています。しかし、その影響はそれほど大きくないと思われます。
ループバッファ v Zenu 4
Web サイト Chips and Cheese が、プロセッサーのベンチマークとパフォーマンス カウンター (パフォーマンス プロファイリングに使用されるプロセッサー診断データ) の監視中に、AMD がいわゆるループ バッファーをオフにしていることを発見しました。これは AGESA 1.0.0.6 アップデートと最近の 1.2.0.2a バージョンの間のどこかで発生し、新しいファームウェアではパフォーマンス カウンターにループ バッファーに関する情報が表示されなくなりましたが、古い BIOS に戻すとループ バッファーが使用中であることが表示されます。
ループバッファとは何ですか?これは、プロセッサのフロントエンドにある uOp キャッシュの一種の小さな類似物で、比較的短い一連の命令 (たとえば、数十) を記憶することができ、プログラムが比較的短いループで実行される場合、繰り返されるコードの長さによっては、プロセッサがこのループ バッファからのみこれらの命令を受け取り、フェッチ、デコーダ、さらには iOp キャッシュなどのフロントエンドの部分をスリープ状態にできる可能性があります。は彼女の後の処理順序にあります。
Chips and Cheese によると、Zen 4 のループ バッファーの容量は約 144 エントリ (これは経験的な実験によって決定された値であるため、正確であることが保証されていない場合があります)、または SMT がアクティブな場合のスレッドあたり 72 エントリの容量があります。現在のマザーボード BIOS では、プロセッサがループ バッファから命令を受け取ることはなく、明らかに非アクティブであるようです。
この変更は、一部のテストでプロセッサのこの部分の動作にエラー (エラッタ) が発見されたために行われたと考えられます。これにより、結果に誤ったデータが含まれたり、その他の不安定性が発生したりする可能性があります。発見されたのがかなり遅く、関連する問題が広く知られていないように見えるため、これはおそらくかなり微妙な事件になるでしょう。理論的には、シャットダウンの理由はおそらく、セキュリティの脆弱性に対する保護である可能性があります。 AMD はこの変更を正式に発表せず、非常に密かに行われました。
3D V-Cache を備えた Zen 第 4 世代プロセッサ
作者: AMD
この機能は Zen 4 ではおそらくあまり重要ではありませんでした
この修正の効果 (修正である場合) は大きくないようで、おそらくパフォーマンスにはほとんど、またはまったく影響しないはずです。以前の Chips and Cheese のプロファイリングでは、これが操作の比較的小さな割合で、実行中のプログラムの命令のソースになっていることがわかりました。ゼロ以外のパーセンテージではありませんでしたが、重要なことは、ループ バッファーが非アクティブ化されると、その役割は問題なく uOp キャッシュによって果たされるように見えることです。これにより、基本的にその機能が複製されますが、容量は大幅に増加します。 (したがってヒット率も)。 Chips and Cheese の SPEC CPU2017 ベンチマーク テストでは、無効化後もほぼ同じかそれ以上のスコアが示されています (ただし、全体的にはおそらく統計誤差の範囲内です)。ただし、Cyberpunk 2077 の組み込みベンチマークには何らかの影響が見つかり、ループ バッファーが通常よりも多く使用され、パフォーマンスがわずかに低下したようです。ただし、テスト (Ryzen 9 7950X3D 上) では、これは 3D V キャッシュのないコアで実行している場合にのみ発生しましたが、V キャッシュのあるコアで実行すると、不明瞭な理由でこの問題が排除されました (ゲーム用 Ryzen 7 7800X3D には影響しません) ）。
Chips and Cheese によると、Zen 4 のループ バッファーはパフォーマンスの向上を意図したものではなかったようで、これを含めた動機は (前述したように、uOP キャッシュにとっては冗長ですが)、電力を節約するためでした。ループ バッファーは、消費量の少ない短いループの命令を提供できる可能性がありますが、コードの比較的小さい割合をカバーするため、いずれにせよ節約効果はあまり重要ではありません。ループ バッファーには、Call/Return 操作のないループのみをサポートするなど、いくつかの制限もありました。おそらくそれが、AMDがどこにも文書化されずにこの機能を単にオフにした理由です。そして同じ理由で、その以前の使用法と利点はどこにもあまり文書化されていません。
他の Ryzen プロセッサにはこのループ バッファーが含まれておらず、Zen 4 がこの機能が最初に試行されたコアだったようです (おそらくより実験的に)。万一に備えて 建築禅5 AMD は、一部の機能 (NOP フュージョンなど) について、その機能の大部分がゼロから設計されており、まだ再実装されていないため、コアにはそれらの機能が含まれていないと直接述べました。ループ バッファーもそのようなケースの 1 つであり、将来、おそらく Zen 6 または Zen 7 コアで、より効率的な形式で復活する可能性があります。
メモリが正常であれば、Coffee Lake などの一部の以降のバージョンを除いて、ループ バッファー (ループ ストリーム ディテクタとしてマークされている) は、過去にインテルの Skylake プロセッサでもエラッタにより無効になっていました。したがって、このカーネル構造には明らかにエラーの余地があります。一般に、CPU などの複雑なデバイスではエラッタは避けられません。一般的な CPU には 100 個以上あります。誤動作が早期に発見され、影響を受ける機能が有効になっていないため、誰にも気づかれないことがあります。
たとえば最近、AMD が Zen 3 で TSX トランザクション メモリ拡張を実装しようとしているという噂がありましたが、完全に機能していないようです (したがって、計画されているサポートに関する情報はありませんでした)。その作者である Intel ですら TSX が正しく機能することに大きな問題を抱えており、最終的に Haswell 以降 TSX を実装した基本的にすべての CPU でマイクロコードのアップデートを行って TSX を無効にする必要がありました。したがって、競合する実装の場合のエラーは、その逆ほど驚くべきことではありません。 （しかし、この噂が本当かどうかはわかりません。）
ソース： チップスとチーズ
#Zen #のバグ #AMDはアップデートによりプロセッサのループバッファを密かに無効にしました