هاردوير

كل ما نعرفه عن معمارية AMD Zen 4، وما الذي نتوقعه منها؟

منذ 3 أشهر - بتاريخ 2021-10-15

بعد تأخرها عن الموعد المحدد لها، ما الذي يُمكن لبنية AMD Zen 4 أن تُقدّمه للساحة بعد غياب طويل أمام 3 أجيال من Intel !

مع النجاح الكبير لوحدات المعالجة المركزية من الجيل الرابع مثل Ryzen 9 5900X، تعمل شركة AMD في الوقت الحالي بشكل دؤوب على تطوير الجيل الجديد من مُعالجاتها المكتبية، باستخدام بنية AMD Zen 4 الجديدة. فما الذي نعرفه عنها؟

منذ إطلاقها مُعالجات Ryzen الأولى في مطلع عام 2017، لم تتهاود شركة AMD أبداً في المُضيّ قدماً مع معماريتها الجديدة، التي استمرت دائماً في تطويرها شيئاً فشيئاً. ولقد ظهر هذا على شكل معمارية جديدة أو مُحسّنة كل عام تقريباً. فقد ظهرت حتى الآن أربعة أجيال من مُعالجات Ryzen سواء كانت من بنيات جديدة كما هو الحال مع بنيات Zen 1,2,3 أو حتى مع البنيات المُحسنة مثل بنية Zen+ وبنية Zen 3+ التي من المتوقع أن تُطلقها الشركة قريباً.

وكما هي العادة، فقد وعدتنا AMD مع معمارية Zen 4 بأداء مُحسّن على نطاق جميع الفئات الخاصة بالمُعالجات مُقابل كل من رقائق الجيل السابق Zen 3 ومعالجات Intel القادمة قريباً Alder Lake و Raptor Lake.وهذا قد يُعد صحيح بشكل كبير، خصوصاً مع المُعالجات الأخيرة، حيث لا تزال معالجات Intel تحوم في عملية تصنيع 10 نانومتر ، مما يمنح أداء AMD Zen 4 بداية قوية بفضل تصميم أو دقة تصنيع 5 نانومتر التي ستأتي بها. ومع ذلك ، فهي ليست مقارنة عادلة تماماً ، وذلك نظرًا لأن شركة Intel تحاول مع هذا الجيل الجديد تغيير بعض المفاهيم قليلاً والخروج بتصميم جديد مع هندسة big.LITTLE التي تتبع نفس التصميم الرائد من قبل معمارية ARM والذي تم اعتماده أيضاً مؤخرًا في شريحة  Apple M1.

معمارية AMD Zen 4

وفي المُقابل، لا يبدو أن معمارية AMD Zen 4 ستسير في هذا الطريق، وبدلاً من ذلك ستُركّز على استخدام عملية تصنيع 5nm الجديدة من TMSC لتحسين التعليمات لكل نبضة تردد IPC ، بل وربما زيادة عدد الأنوية في المعالجات الرائدة إلى ما بعد 16 نواة التي تظهر عادةً على رقائق المستهلك عالية الجودة من  AMD. بالطبع لن يكون الأمر مفاجئًا إذا غيرت AMD خارطة طريق الإنتاج الخاصة بها إلى حد ما، فحتى قبل أن تتسبب جائحة فيروس كورونا التاجي في عام 2020 في حدوث اضطرابات كبيرة في سلاسل التوريد، كانت هُناك بعض التأخيرات في المعمارية الجديدة. حيث اقترحت الشائعات في الماضي عام 2019 أن الجيل الجديد من معالجات Ryzen المبنية على معمارية Zen 4 سوف تُصدر في  2021، ولكن هذا بالطبع لن يكون السيناريو، وذلك لأن معالجات AMD Zen 4 لا تزال بعيدة.

فجوة زمنية غير مسبوقة، والحل المؤقت !

لذا فهذا يترك هذا شرائح Zen 3 من AMD للتنافس مع معالجات Intel Rocket Lake و Tiger Lake و Alder Lake أيضاً، وهو ما يجعلها واحدة من أطول فترات الامتداد دون إصدار جيل رئيسي جديد من معالجات AMD في غضون فترة طويلة كما يمكننا تذكرها.  ولعل هذه النُقطة الأخيرة هي السبب الرئيسي في ظهور الكثير من التسريبات حول معمارية Zen 3+ المُحسّنة، والتي يقول البعض أنها ستُركز بشكل كبير على زيادة الذاكرة المُخبأة بشكل كبير لتوفير أداء أفضل مع الألعاب. وبالطبع إذا سألتني عن رأيي في هذه الخطوة، فأنا أرى أنها خُطوة موفقة كثيراً حيث أنها ستوفر المزيد من الوقت للشركة لتصنيع مُعالجات Zen 4 التي يبدو أنها قد تظهر في أواخر أو النصف الثاني من 2022 على الأقل، كما أنها ستُتيح للشركة تجربة تكنولوجيا التكديس الجديدة الخاصة بها 3D-V.

إذاّ وبالعودة لحديثنا الرئيسي عن متى نتوقع أن يتم طرح مُعالجات AMD Zen 4 في السوق أخيرًا؟ أو عن عدد الأنوية التي ستأتي بها معالجات Ryzen 6000-series الرائدة ؟ أو حتى عن نوع مكاسب الأداء التي يمكن أن نتوقع أن تحققها AMD باستخدام عملية تصنيع 5 نانومتر ، وهل  AMDتتبع الإتجاه الصحيح من خلال التمسك بهندسة المعالجات التقليدية، في الوقت الذي قد يبدو فيه أن السوق يتجه نحو تصميم المعالجات الهجينة لكل من أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة سطح المكتب؟ دعونا نعرف كل ذلك في الفقرات التالية.

تاريخ إصدار AMD Zen 4

كما أشرت مُسبقاً، فقد اقترحت خارطة طريق المُنتجات الخاصة بشركة AMD إصدار معالجات AMD Zen 4 في عام 2021 ، مع شائعات عن الإنتاج الكمّي الذي كان من المقرر أن يبدأ في يوليو 2020، ولكن يبدو أن ذلك كان بشكل كبير بمثابة تكهنات مُفرطة في التفاؤل من جانب البعض.  حيث أن هناك الكثير من العوامل التي قد تتسبب في تأخّر التطوير أو الإنتاج - مثل جائحة فيروس كورونا عالمي جديد، وهو ما حدث فعلاً العام الماضي- لذلك يجب أن نتوقع ظهور معمارية AMD Zen 4 على أقل تقدير في منتصف أو أواخر عام 2022. وعلى الرغم من وجود تكهنات بأنه قد يتم الإعلان عن المعمارية الجديدة جنبًا إلى جنب مع البطاقات الرسومية القادمة من جيل AMD RDNA 3 ، فإن ذلك سيكون خطوة تسويقية غير عادية ومحفوفة بالمخاطر، نظرًا لأن ذلك سيخفف بالتأكيد من الخطوات التسويقية للشركة التي ستكون موزّعة بين كل من Zen 4 و RDNA 3.

لذلك نتوقع أن AMD سيكون لدى Zen 4 المسرح بالكامل عندما يتم الإعلان عنها أخيرًا.  المشكلة هنا هي أن موعد إطلاق كذلك والذي سيكون تقريباً بعد عام كامل من إطلاق شركة intel لمعالجاتها الجديدة من جيل Alder Lake، سيضع مُعالجات AMD Zen 4 مُتأخرة من ناحية المُنافسة من وجهة نظرنا على الأقل. حيث أن رأي الشركة في هذه الخطوة واضح بشكل رسمي، حيث رفضت AMD أن تحذو هذا الحذو بشكل واضح.  ويبدو أن نجاح شريحة M1 من Apple لم يغير هذا الموقف ، على الأقل ليس رسميًا.

خارطة طريق AMD

ومع ذلك ، فإن عام كامل بدون خطوة منافسة في ساحة المعالجات يبدو بالتأكيد وكأنه مقامرة من جانب  AMD، هذا في حال أن مُعالجات Zen 3+ ليست قيد التطوير، وهو ما قد تنفيه بعض التسريبات الأخيرة التي تحدثنا عنها في بعض الأخبار. لذا فوجود مُعالجات جديدة ولو أقوى بفارق قليل هو أمر هام للغاية للبقاء في حيّز المنافسة، حيث أنه في وقت سابق من هذا العام ، حققت شركة  AMDأخيراً تكافؤًا نسبيًا في حصة سوق أجهزة الكمبيوتر المكتبية مع شركة Intel للمرة الأولى منذ 15 عامًا ، لذا فإن الخروج من هذه المكانة التي جاهدت AMD للوصول لها كما كانت لفترة طويلة قد يكون كشارة الإنطلاق التي تحتاجها Intel لتوطيد مكانتها بعد بضع سنوات صعبة في المنافسة.

وهذا بالطبع صحيح بشكل خاص لأن أنوية AMD Zen 3 الحالية لا تحتوي على دعم لواجهات DDR5 أو PCIe 5.0 ، في حين أن معمارية Intel Alder Lake ستكون كذلك.  ولكن ذلك قد يتغيّر مع معالجات Zen 3 المُحسّنة ومن ثم مع Zen 4 بعد ذلك، حيث سيتم دعم ذواكر DDR5 ، ولا يُعرف بعد بشكل رسمي ما إذا كانت ستدعم واجهة PCIe 5.0 أم لا (ولكن في الأغلب ستدعمها أيضاً).  لذا فبالطبع ستتوجه إنتل إلى الكثير من هواة التجميع الذين يتطلعون إلى الاستفادة من هذه التقنيات الحديثة إلى حد كبير لأنفسهم لفترة من الوقت قبل إنتشارها.

مواصفات AMD Zen 4

للأسف لا يوجد الكثير مما نعرفه عن معمارية AMD Zen 4 ، على الأقل ليس رسميًا ، بخلاف حقيقة أنها ستستخدم عملية الإنتاج 5nm من مسابك  TSMC. غير أن هناك توقعات قوية للغاية بأن AMD قد تهدف إلى زيادة أعداد الأنوية مع Zen 4 ،ـ حيث يتوقع البعض ان تصل أعداد الأنوية إلى 24 نواة للمعالجات الإستهلاكية، بل ويقترح البعض حتى وصول أعداد أنوية معالجات الخوادم إلى128-core / 256-thread  لوحدات المعالجة المركزية من فئة  EPYC. الجدير بالذكر هُنا أنه في الآونة الأخيرة كما أشرنا، أطلقت AMD تقنية التكديس الثُلاثية الأبعاد 3D-V في نموذج أولي لشريحة Ryzen 5950X التي وسّعت بشكل كبير ذاكرة التخزين المؤقت المتاحة للمعالج ، والتي وفرت وحدها نوع من مكاسب الأداء التي تُرى عادةً مع قفزات أجيال المعالجات.  هذه الشرائح الأولية سيعتمد عليها في الأغلب الجيل المُحسّن من Zen 3 الذي يعد بمكاسب أداء 15% تقريباً.

تقنية AMD 3D-V Cash

وبالإنتقال لمعمارية Zen 4، فمن المؤكد أن تقنية الهندسة المعمارية ثلاثية الأبعاد هذه لن تكونمُخصصة لذاكرة التخزين المؤقت فقط، وليس هناك شك في أن هذه الأنواع من الابتكارات ستلجأ الشركة تقديمها في أنوية معمارية  Zen 4القادمة، في حين تخدم معمارية Zen 3 المُحسّنة الغرض الآخر منها وهو تسكين السوق من ناحية المنافسة وتجربة التقنية الجديدة للتكديس في نفس الوقت.

هُناك أيضًا الكثير من الحديث عن أن شرائح AMD Zen 4 ستُقدّم رسومات Navi المدمجة ، والتي ستكون بمثابة انقلاب كبير للفريق الأحمر Team Red ، حيث أنها ستُعزز بشكل كبير القدرات الرسومية الخاصة بوحدات Zen 4 APU ، وهو أمر من المؤكد أنه سيحظى بشعبية أكبر ضمن فئة المستهلكين والبناة الإقتصاديين.

أداء معمارية AMD Zen 4

والآن نصل للجزء الأهم بالنسبة للكثيرين بالطبع، وهو كيف سيكون الأداء ؟ . حسناً، في البداية دعونا نتحدث عن تقنية التصنيع نفسها. فلا شك أن التحسّن الأكثر وضوحًا في الأداء سيأتي من انتقال معمارية AMD Zen 4 إلى عملية تصنيع  5nm. حيث قد يؤدي هذا إلى تحسين كثافة الترانزستورات بمقدار 1.87 مرة مقارنة بعملية تصنيع TSMC 7nm المستخدمة في أنوية  AMD Zen 3. نحن هنا نتحدث عن زيادة تقترب من ضعف الكثافة مقارنة بأنويةZen 3 ، مما يعني مكاسب حقيقية في الأداء من هذا التحسين وحده. الجدير بالذكر هنا أنه في الآونة الأخيرة ، بدأت هذه القفزات في عمليات التصنيع في التركيز بشكل أفضل، مع مكاسب في الأداء تصل إلى 40٪ عن معالجاتها الحالية، وهو ما رأيناه بين جيلي Zen 2 و Zen 3 بالفعل. لذا قد نشهد زيادة بنسبة 25٪ في أداء IPC الخاص بـ AMD Zen 4 ، بغض النظر عمّا قد تُقدّمه ذاكرة 3D-V Cash الجديدة أيضاً.

كما أن هناك أمر آخر جدير بالذكر هُنا، وهو أنه في حالة ظلّت AMD على واجهة PCIe 4.0 مع أنوية Zen 4، فإن هناك أربعة خطوط PCI إضافية سيتم إضافتها. نحن هنا نتكلم عن 28 خيط بدلاً من الـ 24 الحالية. هناك أيضًا حديث عن ترددات أساسية للمعالجات تبلغ 5.0 جيجاهرتز لجميع الأنوية ،وذلك بغض النظر عن العدد الذي ستضعه AMD في معالجات الجيل التالي.

وفي حين أن كل هذه الأشياء ، بشكل فردي ، ستكون مثيرة للإعجاب ، إلا أنها مجتمعة يمكن أن ينتهي بها الأمر إلى إنتاج تحسين هائل في الأداء مقارنة بجيل AMD Zen 3 وأي شيء تخطط Intel له مع معالجات Raptor Lake الخاصة بها ، والتي من المتوقع إصدارها في نفس الوقت تقريبًا.

أضف تعليق (0)
ذات صلة