Idag är det AMD:s Financial Analyst Day, företagets halvårsvisa, analytikerfokuserade sammankomst. Även om det primära syftet med evenemanget är att AMD ska nå ut till investerare, analytiker och andra för att visa företagets prestanda och varför de bör fortsätta att investera i företaget, har FAD också blivit AMD:s de-facto produktfärdplansevent. När allt kommer omkring, hur kan du klokt investera i AMD om du inte vet vad som kommer härnäst?
Som ett resultat är halvdagsserien med presentationer full av små klumpar av information om produkter och planer över hela företaget. Allt här är på hög nivå – förvänta dig inte att AMD delar ut Zen 4-transistorplanen – men det är lätt vår bästa titt på AMD:s produktplaner för de kommande åren.
Att starta FAD 2022 med vad som alltid är AMD:s mest intressanta uppdatering är Zen-arkitekturens färdplan. Hörnstenen i AMD:s återhämtning och återuppväxt till en konkurrenskraftig och kapabel spelare i x86-processorutrymmet, Zen-arkitekturen är grunden för allt från AMD:s minsta inbyggda processorer till deras största företagschips. Så vad som kommer på sikt under de kommande åren är en mycket stor sak för AMD och branschen som helhet.
Zen 4: Förbättring av prestanda och Perf-Per-Watt, leverans senare i år
När de dyker direkt in, håller AMD för närvarande på att utöka sina Zen 4-arkitekturbaserade produkter. Detta inkluderar Ryzen 7000 (Raphael) klientprocessorer, såväl som deras fjärde generationens EPYC (Genua) server-CPU. Båda dessa kommer att lanseras senare i år.
Vi har sett bitar och bitar av information om Zen 4 hittills, senast med Ryzen 7000-meddelandet på Computex. Zen 4 ger nya CPU-kärnchiplets samt en ny I/O-matris, vilket ger stöd för funktioner som PCI-Express 5.0 och DDR5-minne. Och på prestandafronten siktar AMD på betydande prestanda-per-watt- och klockhastighetsförbättringar jämfört med deras nuvarande Zen 3-baserade produkter.
Samtidigt följer AMD upp det Computex-meddelandet genom att förtydliga några saker. I synnerhet tar företaget upp frågor kring förväntningar på Instruction per Clock (IPC) och säger att de förväntar sig att Zen 4 kommer att erbjuda en 8-10% IPC-höjning jämfört med Zen 3. Det första Computex-meddelandet och demon verkade antyda att det mesta av AMD:s prestanda vinsterna kom från förbättringar av klockhastigheten, så AMD arbetar för att svara på det utan att visa för mycket av sin hand månader efter produktlanseringarna.
Tillsammans med det avslöjar AMD också att de förväntar sig en total entrådig prestandavinst på mer än 15 % – med tonvikt på “större än”. ST-prestanda är en blandning av IPC och klockhastigheter, så vid det här laget kan AMD inte bli alltför specifik eftersom de inte har låst de slutliga klockhastigheterna. Men som vi har sett med deras Computex-demos, för lätt gängade arbetsbelastningar, är 5,5 GHz (eller mer) för närvarande på bordet för Zen 4.
Slutligen bekräftar AMD också att det finns ISA-tillägg för AI och AVX-512 som kommer för Zen 4. För närvarande klargör företaget inte om någon (eller båda) av dessa tillägg kommer att finnas i alla Zen 4-produkter eller bara en delmängd – AVX-512 är till exempel lite av ett rymd- och kraftsvin – men som ett minimum är det rimligt att förvänta sig att dessa dyker upp i Zen 4-serverdelar. Tillägget av AI-instruktioner kommer att hjälpa AMD att hålla jämna steg med Intel och andra konkurrenter på kort sikt, eftersom CPU AI-prestanda redan har blivit ett slagfält för chiptillverkare. Även om precis vad detta gör för AMD:s konkurrenskraft beror det till stor del på vilka instruktioner (och datatyper) som läggs till.
AMD kommer att producera tre smaker av Zen 4-produkter. Detta inkluderar vanilj Zen 4-kärnan, såväl som den tidigare tillkännagivna Zen 4c-kärnan – en kompakt kärna som är avsedd för högdensitetsservrar och kommer att gå in i den 128-kärniga EPYC Bergamo-processorn. AMD bekräftar också för första gången att det också kommer att finnas V-Cache-utrustade Zen 4-delar – vilket även om ny information inte kommer som en överraskning med tanke på framgångarna med AMD:s V-Cache konsument- och serverdelar.
Intressant nog planerar AMD att använda både 5nm- och 4nm-processer för Zen 4-familjen. Vi vet redan att Ryzen 7000 och Genoa är tänkta att använda en av TSMC:s 5nm-processer, och att Zen 4c-chiplets kommer att byggas på HPC-versionen av N5. Så det är inte direkt klart var 4nm passar in i AMD:s färdplan, även om vi inte kan utesluta att AMD spelar lite snabbt och löst med terminologi här, eftersom TSMC:s 4nm-processer är en utlöpare av 5nm (snarare än en helt ny nod) och klassificeras vanligtvis som 5nm-varianter till att börja med.
Vid det här laget förväntar sig AMD att se en >25% ökning av prestanda per watt med Zen 4 jämfört med Zen 3 (baserat på stationära 16C-chips som kör CineBench). Samtidigt ligger den totala prestandaförbättringen på >35%, utan tvekan dra nytta av både den högre prestanda av arkitekturen per tråd och AMD:s tidigare avslöjade högre TDP:er (vilket är särskilt praktiskt för att ta bort mer prestanda i MT-arbetsbelastningar). Och ja, det är fruktansvärda grafer.
Zen 5-arkitektur: helt ny mikroarkitektur för 2024
Samtidigt bär AMD:s Zen-arkitektur-färdplan in i 2024 Zen 5-arkitekturen, som tillkännages idag. Med tanke på att AMD ännu inte levererar Zen 4 är deras detaljer om Zen 5 förståeligt nog på en mycket hög nivå. Icke desto mindre indikerar de också att AMD inte kommer att vila på sina lagrar, och har några aggressiva uppdateringar planerade.
Den stora nyheten här är att AMD kallar Zen 5-arkitekturen som en “helt ny mikroarkitektur”. Vilket vill säga, det kommer inte bara att bli en stegvis förbättring jämfört med Zen 4.
I praktiken designar ingen större leverantör en CPU-arkitektur helt från grunden – det kommer alltid att finnas något bra nog för återanvändning – men budskapet från AMD är tydligt: de kommer att göra en betydande omarbetning av sin kärn-CPU-arkitektur för att för att ytterligare förbättra deras prestanda och energieffektivitet.
När det gäller vad AMD kommer att avslöja för just nu, kommer Zen 5 att omforma fronten och återigen öka deras problembredd. Djävulen ligger i detaljerna här, men när det kommer från Zen 3 och dess 4 instruktions/cykelavkodningshastighet är det lätt att se varför AMD skulle vilja fokusera på det härnäst – speciellt när på backend, heltalsenheterna redan har en 10- bred emissionsbredd.
Samtidigt, utöver Zen 4:s nya AI-instruktioner, integrerar Zen 5 ytterligare AI- och maskininlärningsoptimeringar. AMD säger inte så mycket mer här, men de har ett betydande bibliotek av verktyg att välja på, som täcker allt från AI-fokuserade instruktioner till att lägga till stöd för ännu fler datatyper.
AMD förväntar sig att Zen 5-chipstacken ska likna Zen 4 – vilket vill säga att de kommer att ha samma trio av design: en vanilj Zen 5-kärna, en kompakt kärna (Zen 5c) och en V-Cache aktiverad kärna. För AMD:s kunder är denna typ av kontinuitet mycket viktig, eftersom den ger kunderna en garanti för att AMD:s mer skräddarsydda konfigurationer (Zen 4c & V-Cache) kommer att få efterföljare under 2024+ tidsram. Ur ett tekniskt perspektiv är inget av detta alltför överraskande, men ur affärsmässig synvinkel vill kunderna se till att de inte använder återvändsgrårdvara.
Äntligen har AMD en intressant tillverkningsmix planerad för Zen 5. Zen 5 CPU-kärnor kommer att tillverkas med en blandning av 4nm och 3nm processer, som till skillnad från 5nm/4nm mixen för Zen 4, TSMC:s 4nm och 3nm noder är väldigt olika. 4nm är en optimerad version av 5nm, medan 3nm är en helt ny nod. Så om AMD:s tillverkningsplaner går framåt som de är för närvarande kommer Zen 5 att gå över ett stort nodhopp. Som sagt, det är inte orimligt att misstänka att AMD säkrar sina insatser här och lämnar 4nm på bordet ifall 3nm inte är så långt som de skulle vilja.
Avslutningsvis är Zen 5-arkitekturen planerad till 2024. AMD ger ingen ytterligare information om när på året det kan bli, även om man tittar på Zen 3 och Zen 4, båda dessa släpptes/kommer att släppas senare i 2020 respektive 2022. Så H2/EOY 2024 är lika bra som någon gissning.
