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2024-03-31 05:00:00
AMDが今年後半に新しいZen 5アーキテクチャを搭載したプロセッサをリリースする瞬間が近づいており、これは初代Zen以来最大の飛躍となるはずだ。 ただし、そのパフォーマンスについてはまったく不明です。AMD の資料では、1 MHz またはそれ以上でパフォーマンスが 10 ～ 15% 向上するとされていますが、同時に 30% またはそれ以上のパフォーマンスが向上するという噂もあります。現在ではパフォーマンスが 40% も向上しています。 では、何を信じ、何に注意すべきでしょうか?
最初のより保守的な数字については、かなり優れた情報源から得られています。 これは、YouTuber の Moore’s Law is Dead によって示された AMD のドキュメントに記載されていますが、その後、アーキテクチャの詳細が公式に確認されており、一般的にこれらのスライドは本物に見えるため、信憑性についてはあまり疑問がありません。 このドキュメントでは、Zen 5 は Zen 4 よりも 10 ～ 15+% 高い IPC (つまり、同じ周波数でのパフォーマンス) が期待されると述べています。プラスは、これが控えめな数値であり、現実はさらに良くなる (つまり 18% も) 可能性があることを示しています。会社は、中核で何か問題が発生した場合に備えて、ある程度のマージンを確保しています。
しかし、そのマージンを考慮したとしても、パフォーマンスや IPC が最大 30% 向上するはずだという他の一連の逸話レポートや噂とは依然として矛盾します。 たとえば最近、リーカー Kepler_L2 は (AnandTech フォーラムで)、Zen 4 と比較して Zen 5 ではコアあたりのパフォーマンスが 40% 以上向上するはずだと述べています。これは「10 ～ 15% 以上」からは程遠いです。
これらの高い数値については、おそらく「IPC」(つまり、周波数から分離されたアーキテクチャ レベルでのパフォーマンスの向上) ではなく、通常定義されているようなシングル スレッドのパフォーマンスの向上でもないと言えるでしょう。 1 つのスレッドで実行される通常のユーザー プログラムの場合。 Zen 5 は、Zen 4 コアを搭載したプロセッサの最大ブースト周波数 (5.0 ～ 5.7 GHz) を (たとえ超えたとしても) おそらく大きく超えることはありません。
マルチスレッド テストで +40% のパフォーマンスが得られても、シングルスレッドでの 40% の向上を意味しない理由
では、どこかで「コアあたり」パフォーマンスを 40% 向上させることは可能でしょうか? おそらくそのとおりですが、この数値はおそらくサーバー プロセッサに適用されることを考慮する必要があります。 具体的には、SPEC CPU 2017 ベンチマークにおけるコアあたりのパフォーマンスの向上、より正確には SPECint、つまり整数部分 (浮動小数点ではない) の向上であると考えられています。 重要なのは、これはマルチコアの「レート」ベンチマークであり、合計スコアが動作中のスレッドまたはコアの数で除算され、コアあたりの前述のパフォーマンスのみが得られることです。 コアあたりのパフォーマンスと記載されていますが、したがって、これはマルチスレッドのパフォーマンス テストからのスコアです。
IPC は 15% 強しか向上しないはずですが、パフォーマンスの向上が非常に大きいと言われているのはこれが理由かもしれません。 また、これはおそらく、Epyc 9004 Genoa と比較した Zen 5 (コード名は Turin) を搭載した Epyc サーバー プロセッサの数値であり、Ryzen でのパフォーマンスの向上ではありません。 IPC の改善が 20% 未満であるにもかかわらず、パフォーマンスが 40% 向上することを説明できる理由がいくつかあります。
おそらく最初に思い浮かぶのは、Zen 5 は負荷がかかったときに Zen 4 よりも高いクロックに達するということです。これはおそらく、サーバー プロセッサ上の (シングルスレッドではなく) マルチスレッド タスクで発生する可能性があります。最大値に近くない。 ただし、リーカーによると、これが理由ではなく、主な理由ではなく、時計はおそらくプラスまたはマイナスで同じになるでしょう。 いずれにせよ、この要素は Ryzen 9000 デスクトップおよびラップトップ プロセッサの厳密なシングルスレッド パフォーマンスを助けることはできません。なぜなら、Zen 5 はおそらく Zen 4 よりもそれほど高くないからです。
Zen 4 アーキテクチャを搭載した Ryzen 7 7700X
著者: ジュボミール・サマック
コアパフォーマンスの直接的な向上ではなく、スケーリングの向上ですか?
ここでの主な要因は、おそらく 1 つのコアに予算が割り当てられているとしても、マルチスレッドのパフォーマンスについて話しているという事実です。 これは、いわゆるシングルからマルチスレッドへのスケーリングが向上する可能性があることを意味しますが、単一スレッドを使用している場合でも、必ずしもパフォーマンスが向上するとは限りません。
Zen 5 は 6 つの ALU (+50%) を備えた大幅に広いコアを備えていますが、これはおそらく、通常のシングルスレッド プログラム処理中に未使用のままになるコンピューティング リソースが増えることを意味します。 これらの未使用リソースは、SMT によって 2 つのスレッドを同時に処理することによって利用されます。 これは、SMT を使用すると Zen 5 のパフォーマンスが向上する可能性があることを意味します。たとえば、Zen 4 の SMT で通常 10 ～ 15% のマルチスレッド パフォーマンスが向上する場合、Zen 5 では 15 ～ 25% になる可能性があります (ただ単に調整しているだけです)。説明のために数字を大きくしてください)。 ただし、ここで重要なことは、SMD によるこの収量は、シングルスレッド プログラムではなく、マルチスレッド タスクでのみ現れるということです。 したがって、シングルスレッド プログラムでは IPC が 15% 向上しますが、全体としては、コアとスレッドの数が同じプロセッサの方が 40% 優れたパフォーマンスが得られます。
Epyc には高速メモリという利点がありますが、Ryzen にはありません
もう 1 つの同様のものはメモリ スループットです。これは通常、シングル スレッド プログラムではパフォーマンスを制限しませんが、マルチスレッド プログラムでは通常制限されます。 そして、最近のリークによると、Zen 5 のサーバー バージョンは明らかに DDR5-6000 メモリを正式にサポートする予定です。これは、Zen 4 と比較してメモリ スループットが 25% 向上することを意味し (サーバー Epyc 9004 は DDR5-4800 のみをサポートします)、したがってマルチ パフォーマンスが向上する可能性があります。 -スレッドパフォーマンス。
しかし、この要因は、Zen 5 コアを搭載したデスクトップおよびノートブック Ryzen 9000 にはおそらく役に立たず、すでに XMP プロファイル経由で高速メモリを使用しており、デスクトップ Zen 5 ではおそらくメモリ サポートがあまり改善されません (おそらく DDR5-5200 から DDR5-5600 へ) ）。 いずれにせよ、これはおそらくシングルスレッド アプリケーションのパフォーマンスには影響しません。
Ryzen 9 7950X
著者: ジュボミール・サマック
一般に、SPECint レート テストのようなマルチスレッドへのパフォーマンスの向上は、サーバー バージョンのプロセッサにのみ適用され、デスクトップ Ryzen には適用されないさまざまな改善によって引き起こされる可能性があります。 確かに、Zen 4 と同じ IO チップレット (サーバーのバージョンはあまり定かではありません)、接続ロジック、メモリ コントローラーが使用されています。しかし、SMT の歩留まりが向上したことは、Ryzen でも発生する可能性があります。
AVX-512?
SPEC 2017 テストは、Zen 5 コアの AVX-512 実装から大きな恩恵を受ける可能性もあります。 これには、これらの命令を実行する完全な 512 ビット パイプラインがあるため、これらの命令を使用すると、一部のアルゴリズムの特定のサブセットのパフォーマンスが最大 100% 向上します。 また、これにより SPECint のパフォーマンスが最大 40% 向上する可能性がありますが、ほとんどのプログラムでは 15 ～ 20% 程度しか話せません。 少なくとも、AVX-512 によるこれらの利点が SPEC 2017 のデスクトップ (およびノートブック) プロセッサーでも見られることは事実である可能性があります。 つまり、DDR5 メモリのスループットの同時向上によって条件付けされない場合…
したがって、ご覧のとおり、コアあたりのパフォーマンスが 30 ～ 40% 向上した、あるいは (マルチスレッド アプリケーションで測定した場合には) 非常に高い IPC 向上が得られたというレポートは、おそらく真実である可能性があります。 しかし同時に、シングルスレッドのパフォーマンスが同じである必要はありません。これは主に PC プロセッサのレビュー、つまり Geekbench (ST)、Cinebech ST、CPU-Z などのテストやゲームで行われます。パフォーマンステスト。 わずか 15% プラス、おそらくわずかなパフォーマンスの改善が簡単に発生する可能性があります。
したがって、Ryzen 9000 を見るときは冷静さを保ち、過度な期待を持たないでください。 これらは非常に多くの場合失望につながります (プロセッサーの IPC の大幅な飛躍を期待していた人は知っているでしょう) アップル M3 そしてから 携帯電話 A17 プロ）。
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