经过多日的预告，在美国时间10月8日AMD召开了新一轮的发布会，正式地推出了基于7nm工艺制程的Zen 3 CPU架构，并发布了基于Zen 3架构的首款CPU Ryzen(锐龙) 5000系列。

AMD在2017年推出了全新的Zen架构，并在AMD的桌面(Ryzen)CPU和Naples服务器(EPYC 7001系列)CPU上进行了大量的使用。受益于Zen架构的新颖设计，AMD得以在x86领域推出可以与Intel CPU进行竞争的产品。Zen架构的持续演进是AMD必然的选择，在2019年，AMD推出了采用7nm工艺制程的Zen 2架构，与之对应的是Ryzen 3桌面CPU和代号为Rome的EPYC 7002系列服务器CPU。由于5nm工艺制程目前还未完全量产，因此新一代的Zen 3架构在工艺制程上继续沿用7nm，通过调整微架构的方式来提升CPU性能。基于Zen 3架构，AMD将推出新一代的Ryzen CPU和代号为Milan的EPYC 7003系列服务器CPU。

AMD Zen系列芯片架构Roadmap

相比于Zen 2架构，在工艺制程不变的情况下，Zen 3架构最大的变化是IPC(Instruction Per Clock)性能提升了19%。这使得在相同的主频时钟下，AMD单核性能有望赶上并超过Intel。

Zen 3核心架构性能的提升

按照AMD的评估，第一代Zen架构的IPC性能是赶不上Intel CPU的，这一点在后来的实测中得到了证实。在Zen 2架构上，由于AMD改进了核心间通信的方式，降低了延迟，因此核心的IPC性能已经与Intel同代产品持平。到了目前最新的Zen 3架构，其核心的IPC性能有望超过Intel目前在售的Cascade Lake CPU。当然，这只是AMD的一家之言，具体性能如何，还有待具体产品上的实测结果。

AMD Zen 3架构IPC性能

AMD给出了Zen 3架构IPC性能19%增幅的各个来源，从分解的结果来看，AMD在芯片架构上的改进主要是提高了数据读写性能、缓存的使用效率。对于CPU计算单元本身，AMD在Zen 3架构上并没有做太大的变化。

Zen 3架构IPC性能提升的来源

具体到缓存(Cache)的使用方式，在Zen 2架构上，每四个计算核心共用一个16MB L3 Cache，一个计算Die上有两组这样的结构。但在Zen 3架构上，一个计算Die上的两个16MB L3 Cache被组合在一起，构成了一个32MB L3 Cache。虽然L3 Cache总的容量并没有发生变化，但32MB L3 Cache可以被8个计算核心共用。由于每个线程所需要的Cache容量通常是不同的，共用大容量的L3 Cache有助于提高缓存的利用效率。而且，Zen 3架构里8个计算核心彼此之间的通信不再需要像Zen 2架构里那样跨L3 Cache进行。这些小的改进最终提高了芯片整体的IPC性能。

Zen 2和Zen 3架构的主要差别

根据AMD的规划，Zen 3架构最先会出现在Ryzen 5000系列桌面CPU上。Ryzen 5000系列CPU里将包括两个大的计算Die和一个I/O Die。

使用Zen 3架构的Ryzen 5000系列CPU

根据Ryzen CPU的规格，其计算Die中的核心数量可以略有缩减。在Ryzen 9 5900X CPU上，每个计算Die含有6个Core，总共提供12个Core/24个线程。两个计算Die上的L3 Cache分别为32MB，再加上6MB的L2 Cache(512 KB/core)，总共可以提供70MB L2+L3 Cache。这款CPU的主频为3.7 GHz，睿频则可以高达4.8GH，功耗为105W TDP。在主频/睿频不输于Intel的情况下，AMD有信心Ryzen 9 5900X CPU在IPC性能上超过Intel的同等级产品。

Ryzen 5900X CPU的主要特性

Ryzen 5900X CPU并未完全利用计算Die的能力，在Ryzen 5950X CPU上，则提供了满血的计算Die性能。因此，Ryzen 5950X CPU将具有16核心/32线程，睿频和L2+L3缓存都会比5900X CPU再略微更高一点。

Ryzen 5950X CPU的主要特性

在正式公布Zen 3架构的同时，AMD也宣布了将会在10月底正式发布昵称为“Big Navi”的Radeon 6000系列GPU。虽然目前NVIDIA在GPU市场占据了相当大的份额，但AMD仍然是通用GPU的一个重要提供商。从AMD给出的Radeon 6000系列GPU外观图来看，配备三个散热风扇的Radeon 6000系列GPU的性能还是相当值得期待的。

AMD Radeon 6000系列GPU外观图

总 结

在本次发布会上，AMD并未谈到即将到来的代号为Milan的EPYC 7003系列服务器CPU的最新进展。但众所周知，除了桌面市场外，AMD在数据中心市场对Intel的冲击已经日益明显，成果颇丰。因此，我们可以期待，针对服务器市场的Milan CPU将会更好地利用新的Zen 3架构，继续保持性能上的相对优势。

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