Connect with us

Hi, what are you looking for?

AMD

AMD E3 – เจาะเทคโนโลยีในสถาปัตยกรรมชิปประมวลผล Zen 2 ของ AMD Ryzen 3000 Series

หลังจากที่ AMD เปิดตัวชิป AMD Ryzen 3000 series ออกมาอย่างเป็นทางการแล้วพักหนึ่ง แต่ในงาน AMD Next Horizon Gaming Tech Day 2019 ที่ผมได้มาร่วมครั้งนี้

หลังจากที่ AMD เปิดตัวชิป AMD Ryzen 3000 series ออกมาอย่างเป็นทางการแล้วพักหนึ่ง แต่ในงาน AMD Next Horizon Gaming Tech Day 2019 ที่ผมได้มาร่วมครั้งนี้ ได้มีเซสชั่นบรรยายข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสถาปัตยกรรม Zen 2 ให้ฟังมากมาย ผมเลยขอนำมาถ่ายทอดบางส่วนให้ทุกท่านได้อ่านกันครับ แต่อาจจะไม่ได้ลงรายละเอียดเชิงลึกมากนัก เพราะมันจะเป็นถึงระดับชุดคำสั่งเลยทีเดียว โดยบทความนี้จะเน้นนำเสนอในส่วนที่น่าสนใจและมองเห็นภาพได้ง่ายเป็นหลักนะครับ

Screen Shot 2019 06 10 at 12.43.25 AM

เริ่มต้นกันที่ทิศทางที่ผ่านมาของ AMD กันก่อนเลย ซึ่ง ณ​ จุดนี้ AMD เปิดเผยว่าสามารถพัฒนาผลิตภัณฑ์ในสถาปัตยกรรม Zen ได้ตามแผนที่วางไว้ตั้งแต่แรก และยังมีแผนโร้ดแมปที่จะพัฒนาต่อไปในอนาคตด้วย

Screen Shot 2019 06 10 at 12.43.47 AM

โดยตัวของสถาปัตยกรรม Zen 2 นั้น มาพร้อมกับสิ่งที่ได้รับการพัฒนาขึ้นมาจากเดิมหลายด้าน ไม่ว่าจะเป็น

  • การเป็น CPU ประสิทธิภาพสูงรุ่นแรกของโลกที่ผลิตขึ้นบนสถาปัตยกรรมระดับ 7nm
  • มีการพัฒนาชุดคำสั่งภายในคอร์ของ CPU
  • มีการเพิ่มความสามารถด้านความปลอดภัยให้กับตัวชิป
  • มีการพัฒนา Infinity Fabric ที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ และความสามารถในการปรับแต่ง การปรับสเกลของการทำงานได้อิสระมากยิ่งขึ้น

Screen Shot 2019 06 10 at 12.44.04 AM

ซึ่งการเปลี่ยนมาใช้สถาปัตยกรรมการผลิตระดับ 7nm ก็ช่วยให้ AMD สามารถเพิ่มความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์ได้เพิ่มขึ้นเป็นเท่าตัว โดยที่ใช้พลังงานเพียงครึ่งเดียว ก็สามารถทำประสิทธิภาพออกมาได้เท่าเดิม หรือถ้าเลือกใช้พลังงานเท่ากับชิปรุ่นก่อนหน้า ชิปที่ใช้ 7nm ก็จะมีประสิทธิภาพสูงขึ้นกว่าชิปรุ่นก่อนหน้าถึง 1.25 เท่าด้วย

Screen Shot 2019 06 10 at 12.53.56 AM

การเปลี่ยนแปลงโดยรวมภายในชิป Ryzen 3000 series ก็มีด้วยกันหลายส่วนครับ นับตั้งแต่ภายในแต่ละคอร์ แคช ส่วนเชื่อมต่ออย่าง Infinity Fabric ที่มีความยืดหยุ่นขึ้น เอื้อต่อการปรับสเกล เพิ่มคอร์ เพิ่มชุดคำสั่งภายในดายชิปมากขึ้น ซึ่งทั้งหมดนี้ก็มีผลมาจากการขยับมาที่สถาปัตยกรรมการผลิตในระดับ 7nm ที่ช่วยให้มีพื้นที่ภายในดายเหลือมากขึ้น ใส่ชิ้นส่วนอื่น ๆ เข้าไปได้เพิ่มขึ้น

Screen Shot 2019 06 10 at 12.44.17 AM

ในแง่ของส่วนประมวลผล AMD สามารถเพิ่มจำนวนของชุดคำสั่งต่อคล็อก (IPC) ภายในได้ตามเป้าที่ตนเองวางไว้ ซึ่งสูงกว่าค่าเฉลี่ยทั่วไปในอุตสาหกรรมเดียวกัน โดยในปีนี้ก็มีจำนวน IPC เพิ่มขึ้นจากเดิมประมาณ 15%

การเพิ่มจำนวนของ IPC นั้น ก็ส่งผลให้ประสิทธิภาพในส่วนต่าง ๆ เพิ่มขึ้น เช่น

  • การคาดเดาการทำงานต่อไปของ CPU เพื่อดึงข้อมูลมารอใช้งาน ทำได้มากขึ้น
  • การคำนวณ การส่งผ่านข้อมูลทั้งประเภท integer และ floating point ทำได้เร็วขึ้น มากขึ้น
  • ช่วยลดค่าความหน่วงเวลาที่ส่งผลกับการทำงานของหน่วยความจำลง

ซึ่งสิ่งเหล่านี้ก็จะส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานโดยรวมมาถึงผู้ใช้ด้วยนั่นเอง

Screen Shot 2019 06 10 at 12.54.09 AM

ในด้านของกายภาพ ชิป Ryzen 3rd gen (7nm) ก็มีการเปลี่ยนวิธีการบัดกรีในตัวชิปจากแบบ solder bumps มาใช้ทองแดงคั่นกลางด้วย (ในภาพซ้ายบน) ซึ่งมีข้อดีในด้านของจุดบัดกรีที่มีขนาดเล็กลงกว่าเดิมเมื่อเทียบกับแบบปัจจุบัน (ภาพขวาล่าง) ช่วยให้สามารถอัดชิ้นส่วนลงไปได้ความหนาแน่นมากขึ้น และยังช่วยลดความสูงของดายชิปลงอีกด้วย

Screen Shot 2019 06 10 at 12.54.24 AM

การวาง layout ของชิปเองก็ยังคงออกมาเป็นในรูปแบบเดิมครับ คือวางดายของคอร์ประมวลผลไว้ด้านบน ส่วนพวก I/O controller ก็แยกออกมาเป็นอีกส่วนหนึ่ง ตำแหน่งของพินต่าง ๆ ก็ยังคงเป็นรูปแบบเดิม เนื่องจากยังคงใช้ซ็อกเก็ต AM4 อยู่ แต่ในกระบวนการการผลิต ได้มีการปรับปรุงไปใช้การผลิตให้ตัวชิปมีเลเยอร์ 12 ชั้น เพื่อให้สามารถวางเส้นบัสเชื่อมต่อภายในชิปได้มากขึ้น

Screen Shot 2019 06 10 at 12.44.53 AM

ซึ่งการปรับปรุงในตัวคอร์ ตั้งแต่ชุดคำสั่ง การทำงานร่วมกับหน่วยความจำ การเชื่อมต่อต่าง ๆ ก็ช่วยให้การทำงานแบบ single thread ของชิป Ryzen ในสถาปัตยกรรม Zen 2 ออกมาได้ดีขึ้นถึง 21% เมื่อเทียบกับ Zen+ ในการทดสอบ Cinebench ซึ่งใน 21% ที่เพิ่มขึ้นมานั้น หากนำมาดูแยกย่อยว่าอะไรคือสิ่งที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพได้บ้าง กว่า 60% นั้นเกิดมาจากการเพิ่มศักยภาพของ IPC ส่วนอีก 40% นั้นเกิดมาจากการใช้สถาปัตยกรรมระดับ 7nm และความถี่สัญญาณนาฬิกาที่สูงขึ้น

Screen Shot 2019 06 10 at 1.10.05 AM

เมื่อจับเอาชิป Ryzen 3rd gen มาทดสอบ Cinebench R20 แบบ single thread ก็พบว่าได้ประสิทธิภาพในการทำงานที่สูงขึ้นทั้งหมด ขนาด Ryzen 5 3600 ยังได้ประสิทธิภาพที่ดีกว่า Ryzen 7 2700X อยู่ 9% ดังนั้นปีนี้เราน่าจะได้เห็นชิป Ryzen มีความแรงในการทำงานหลาย ๆ อย่างเพิ่มขึ้นแน่นอน (ส่วน multithread นี้หายห่วงเลยครับ)

Screen Shot 2019 06 10 at 12.45.34 AM

ด้วยประสิทธิภาพแบบ single thread ที่สูงขึ้น แน่นอนว่าประสิทธิภาพในการเล่นเกมก็ย่อมสูงขึ้นเป็นเงาตามตัว โดยนอกเหนือจากการพัฒนาในตัวชิป CPU แล้ว ปีนี้ AMD ยังร่วมมือกับผู้พัฒนาเกมมากขึ้นกว่าเดิม เพื่อให้สามารถรีดประสิทธิภาพจากตัวชิปได้สูงขึ้น

Screen Shot 2019 06 10 at 12.48.16 AM

ส่วนเรื่องการใช้พลังงาน ด้วยประสิทธิภาพที่สูงขึ้น เลยทำให้ชิป Ryzen 3rd gen มีประสิทธิภาพต่อวัตต์ที่ดีขึ้นด้วยเช่นกัน เมื่อเทียบกับชิป Ryzen 2nd gen ในระดับเดียวกัน

Screen Shot 2019 06 10 at 12.45.03 AM

อีกสิ่งที่ AMD ให้ความสำคัญก็คือเรื่องของความปลอดภัย โดยสถาปัตยกรรม Zen 2 ได้มีการปิดช่องโหว่ชื่อดังอย่าง Spectre เอาไว้ที่ระดับฮาร์ดแวร์เลย จึงทำให้ไม่ส่งผลกับประสิทธิภาพของระบบ และ AMD ยังมีแผนที่จะปิดช่องโหว่ด้านความปลอดภัยของตัวชิปที่อาจจะมีเพิ่มเข้ามาในอนาคตด้วย

Screen Shot 2019 06 10 at 12.48.43 AM

บัสเชื่อมต่ออย่าง Infinity Fabric ที่ได้รับการพัฒนาขึ้นมาใน AMD Ryzen 3rd gen ก็ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพให้กับการทำงานโดยรวมของทั้งระบบได้อย่างมีนัยสำคัญครับ เพราะได้มีการเพิ่มขนาดบัสให้กว้างขึ้น รองรับกับ PCIe Gen 4 ได้เต็มที่ และยังปรับการเชื่อมต่อกับหน่วยความจำให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น มีความหน่วงน้อยลง ทั้งกับแรมและแคชภายใน CPU ด้วย เลยเป็นผลให้ AMD Ryzen 3rd gen สามารถเล่นกับแรมได้อิสระมากยิ่งขึ้นด้วย

Screen Shot 2019 06 10 at 12.45.43 AM

อย่างที่กล่าวไปข้างต้นว่าตอนนี้ AMD สามารถเดินตามโร้ดแมปได้ตามที่วางไว้ โดยในปีนี้ก็จะเป็นปีของสถาปัตยกรรม Zen 2 ที่ 7nm ส่วนสถาปัตยกรรมต่อไปก็จะเป็น Zen 3 ที่ 7nm+ ซึ่งอยู่ในระหว่างการพัฒนาแล้ว และในอนาคตก็จะเป็น Zen 4 ที่ยังอยู่ในระหว่างการออกแบบอยู่ ดังนั้นแฟน AMD ก็อุ่นใจกับ Zen กันไปได้ยาว ๆ แน่นอน

Screen Shot 2019 06 10 at 12.55.06 AM

ในการที่จะใช้งานชิป AMD Ryzen 3rd gen ได้อย่างเต็มศักยภาพนั้น ก็ต้องใช้งานร่วมกับแพลตฟอร์ม AM4 ชิปเซ็ต X570 ครับ แต่ก็ยังเปิดกว้างให้ใช้งานกับชิปเซ็ตอื่นอย่างเช่น X470 X370 B450 ไล่ไปจนถึง A300 ได้ทั้งหมด แต่ประสิทธิภาพก็อาจจะได้ไม่เต็มอย่างที่ตัวชิปได้รับการออกแบบมา ที่ชัดสุดก็คือไม่สามารถใช้งาน PCIe gen 4 ได้นั่นเอง (ขึ้นอยู่กับตัวชิป)

Screen Shot 2019 06 10 at 12.55.15 AM

สำหรับแพลตฟอร์มชิปเซ็ต X570 ก็ได้รับการเสริมศักยภาพจาก X470 พอสมควรเลย ที่ชัดสุดก็เป็นส่วนของ PCIe 4.0 และการรองรับแรมของตัวคอนโทรลเลอร์ที่ DDR4-3200 แล้ว เท่ากับว่าสามารถโอเวอร์คล็อกแรมได้ไกลขึ้น จากในการสาธิตในงาน ก็สามารถดันคล็อกแรมไปแตะเกิน 4,000 MHz ได้ง่ายมาก ๆ

Screen Shot 2019 06 10 at 12.56.32 AM

เมื่อเทียบกับคู่แข่ง จะเห็นว่า Ryzen 3rd gen มาพร้อมกับแบนด์วิธในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่น ๆ ที่มากกว่า ด้วยการเลือกใช้ PCIe 4.0 ที่ทำให้แบนด์วิธกว้างขึ้นกว่า PCIe 3.0 ถึงสองเท่าตัว ประกอบกับแนวทางการออกแบบที่ให้ CPU สามารถเชื่อมต่อกับสตอเรจ และ USB 3.2 Gen 2 ได้โดยตรง เลยทำให้ความเร็วในการใช้งานอุปกรณ์เหล่านี้สูงขึ้นด้วย

Screen Shot 2019 06 10 at 12.55.30 AM

สำหรับข้อนี้ ผมมองว่าน่าจะเป็นประโยชน์กับขา oc แน่นอนครับ เพราะ AMD ได้ร่วมมือกับผู้ผลิตเมนบอร์ด X570 หลายรายในการปรับปรุงเมนูสำหรับการโอเวอร์คล็อกในหน้าไบออสให้สามารถใช้งานได้ง่ายขึ้น ดูเป็นหมวดเป็นหมู่มากขึ้น และจะพยายามขอความร่วมมือให้แต่ละผู้ผลิตใช้คำเรียกฟังก์ชันแต่ละส่วนให้ตรงกัน มีคำอธิบายเหมือนกัน เพื่อให้สะดวกต่อการใช้งานของลูกค้ายิ่งกว่าเดิม ซึ่งน่าจะช่วยให้คนสามารถโอเวอร์คล็อกได้ง่ายขึ้น หาแหล่งข้อมูลในการศึกษา หรือดูตัวอย่างได้สะดวกขึ้นกว่าเดิมอีกมากเลย

Screen Shot 2019 06 10 at 12.55.40 AM

ณ ตอนนี้ สถิติของการโอเวอร์คล็อกแรมบนชิปเซ็ต X570 อยู่ที่ประมาณ​ 5,132 MHz โดยใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศตามปกติครับ ซึ่งศักยภาพที่เพิ่มขึ้นมาได้ถึงขนาดนี้ก็เกิดมาจากทั้งการออกแบบของเมนบอร์ดเอง ตัวชิปเซ็ต X570 แรมที่ดี ไปจนถึงการออกแบบภายในของสถาปัตยกรรม Zen 2 เลย

Screen Shot 2019 06 10 at 12.55.48 AM

ด้านของโปรแกรม Ryzen Master ก็จะมาพร้อมเวอร์ชันใหม่ที่ช่วยให้สามารถโอเวอร์คล็อกได้ง่ายขึ้น สามารถปรับ timing ของแรมได้ในตัว รวมถึงรองรับการโอเวอร์คล็อกอัตโนมัติ กับการทำ PBO จากในโปรแกรมตามการใช้งานของผู้ใช้ได้ด้วย

Screen Shot 2019 06 10 at 12.56.52 AM

ตัวของ PBO (Precision Boost Overdrive) ก็ได้รับการปรับปรุงให้มีความสามารถมากขึ้น รองรับการโอเวอร์คล็อกอัตโนมัติของระบบ ที่จะช่วยปลดลิมิตคล็อกสูงสุด รวมถึงปลดลิมิตคล็อกสูงสุดขณะ boost ได้อีกนิดนึง (ในส่วนสีแดงของกราฟด้านข้าง) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบขึ้นไปอีก แต่อาจจะรองรับเฉพาะเมนบอร์ดระดับท็อป ๆ เท่านั้นนะครับ

Screen Shot 2019 06 10 at 12.57.56 AM

ซึ่ง PBO แบบใหม่นี้ จะช่วยปลดลิมิตความเร็วขึ้นมาได้อีก 200 MHz ที่ส่งผลกับคะแนนการทดสอบ Cinbench R20 single thread ให้สูงขึ้นกว่าความเร็วทั่วไปของตัวชิปอีกเล็กน้อย

Screen Shot 2019 06 10 at 1.10.14 AM

ส่วนของ Windows 10 เองก็มีการปรับแต่งมาเพื่อรองรับกับชิป Zen 2 ด้วยเช่นกันครับ โดยมาในแพตช์ May 2019 Update ซึ่งมีการปรับปรุงในส่วนของกระบวนการจัดเธรดเข้ามาประมวลผลให้ดีขึ้น เป็นระเบียบขึ้น รวมถึงช่วยลดเวลาที่ใช้ในการเลือกคล็อกที่เหมาะสมจากเดิมที่ใช้ราว ๆ 30ms ลงมาเหลือ 1-2ms เท่านั้น

Screen Shot 2019 06 10 at 1.10.25 AM

ซึ่งการปรับเปลี่ยนทั้งสองส่วนนั้น ก็ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของระบบโดยรวมขึ้นได้จริง ทั้งในการเล่นเกม และการทดสอบการจำลองการทำงานด้วยโปรแกรม PCMark 10

ทั้งหมดนี้ก็คือเทคโนโลยีในสถาปัตยกรรม Zen 2 ในชิป AMD Ryzen 3rd gen ที่น่าสนใจครับ ซึ่งหลาย ๆ ท่านคงเตรียมจะสัมผัสความแรง ความสดใหม่กันแล้วแน่ ๆ ยังไงก็อีกไม่นานเกินรอครับ ได้เจอกันแน่นอน

 

Click to comment
 
Advertisement

บทความน่าสนใจ

Tips & Tricks

ในเกมขโมยรถระดับตำนานอย่าง Grand Theft Auto นั้นนอกจากจะมีระบบเกมที่ไม่เป็นสองรองใครแล้ว ผู้เล่นยังสามารถเพิ่มลูกเล่นเพื่อความเพลิดเพลินบันเทิงใจอย่าง Mod ก็จะเป็นการสร้างสีสันในการเล่นเกมเพิ่มไปได้อีก ซึ่ง Mod นั้นก็เกิดจากการพัฒนาขึ้นมาของผู้เล่นหรือแฟนเกมทั้งหลาย โดยสามารถนำมาลงได้ในตัวเกม GTA เวอร์ชัน PC นั่นเอง สำหรับ Mods ใน GTA V นั้น ถือเป็นอีกหนึ่งสีสันที่จะทำให้การเล่นเกมของผู้เล่นมีความสนุกสนานมากยิ่งขึ้น แต่อย่างไรก็ตาม...

How to

สำหรับใครที่อาจเพิ่งซื้อคอมมาใหม่ และอยากจะลงวินโดว์ 10 ด้วยตัวเอง แต่ยังกังวลว่าจะยุ่งยากเสียเวลามั้ย หรือกลัวทำผิดขั้นตอน วันนี้เรามีขั้นตอนง่ายๆ สำหรับคนที่คิดจะทำเอง ด้วยขั้นตอนแบบ Step by step ตั้งแต่การเตรียม USB Flash drive มาใช้เป็นตัวบูตและติดตั้ง ไปจนถึงขั้นตอนการลง และปิดท้ายด้วยขั้นตอนหลังจากที่ลงวินโดว์เสร็จแล้ว จะต้องทำอะไรเพิ่มให้สมบูรณ์ที่สุด แต่ก่อนจะไปลงวินโดว์ 10 ควรจะต้องเตรียมสิ่งสำคัญเอาไว้ 2 เรื่องคือ...

PC Review

WD_BLACK SN850 ที่หลายท่านรอคอยก็มาแล้ว หลังจากปล่อยให้คู่แข่งโลดแล่นบน PCIe® GEN4 เสียนาน แต่มาครั้งนี้เรียกได้ว่าไม่ธรรมดา เพระามาด้วยความเร็นถึง 7000 MB/s ในขณะที่ยังใช้แค่ slot m.2 เหมือนเดิมและไม่ต้องใช้ฮีทซิงค์ช่วยด้วย เป็นไงไปชมกัน WD BLACK SN850 เป็นอีกหนึ่งผลผลิตจาก WD Black Series ชื่อนี้ที่ขึ้นชื่อเรื่องของความแรง...

IT NEWS

Panasonic ผู้ผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าชื่อดังของโลกนั้นเตรียมตอบกลับ Xiaomi ที่พึ่งทำการเปิดตัวหน้าจอพาเนลแบบ OLED แบบโปร่งใสไปในช่วง 2 เดือนก่อนที่ผ่านมาด้วยการเตรียมเปิดตัวหน้าจอพาเนล OLED แบบโปร่งใสของตัวเองทีเดียวถึง 2 รุ่นในช่วงเดือนธันวาคมที่จะถึงนี้ รายละเอียดจะเป็นเช่นไรนั้นไปติดตามกัน Panasonic transparent OLED display หลังจากที่ทาง Xiaomi ชิงเปิดตัวหน้าจอพาเนล OLED แบบโปร่งใสในซีรีส์ Mi TV...