في السنوات القادمة، سيتحول التركيز في معالجات أجهزة الكمبيوتر المكتبية والخوادم بشكل أقل نحو الترددات وأكثر نحو كم عدد النوى التي يمكن وضعها في كل شريحة صغيرة؟تشير التسريبات حول بنية AMD Zen 6 القادمة تحديدًا إلى هذا الاتجاه: إعادة تصميم داخلية تعمل على زيادة المساحة المتاحة داخل كل وحدة CCD، دون الحاجة إلى إدخال مقبس جديد أو تغيير النظام الأساسي بالكامل.
إن ما يثير الدهشة في هذه البيانات ليس مجرد القفزة الجيلية المعتادة، بل حقيقة أن شركة AMD ستكون على استعداد لـ كسر حاجز 8 أنوية لكل شريحة والتي تستخدمها منذ Zen 2. إذا تم تأكيد ذلك، فسيكون قلب معالجات Ryzen و EPYC القادمة أكثر كثافة، مع المزيد من النوى والمزيد من ذاكرة التخزين المؤقت L3 على نفس سطح السيليكون تقريبًا، وهو أمر يمكن أن يكون له تأثير مباشر على سوق المستهلكين والسوق الاحترافي في إسبانيا وبقية أوروبا.
من 8 إلى 12 نواة لكل شريحة: وحدة التحكم المركزية الجديدة في معمارية Zen 6
تتفق التسريبات المختلفة على نقطة رئيسية واحدة: ستتضمن كل وحدة تحكم Zen 6 CCD 12 نواة معالجة مركزية وذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثالث بسعة 48 ميجابايتيمثل هذا زيادة بنسبة 50٪ في كل من عدد النوى وكمية ذاكرة التخزين المؤقت L3 مقارنة بالتكوين الكلاسيكي ذي 8 أنوية و32 ميجابايت الذي تم تكراره في Zen 2 وZen 3 وZen 4 وZen 5.
تفتح هذه الزيادة الباب أمام معالجات المستهلكين مع يصل عدد النوى إلى 24 نواة وذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثالث "مسطحة" بسعة 96 ميجابايت من خلال التكوين المعتاد ثنائي الرقاقات. في جهاز كمبيوتر مكتبي مُصمم لإنشاء المحتوى، أو المحاكاة الافتراضية المنزلية، أو الألعاب ذات المتطلبات العالية، فإن وجود هذا الحد الأقصى للمعالج على منصة AM5 سيضع AMD في موقف تنافسي للغاية ضد... بدائل إنتلوينطبق هذا أيضاً على أسواق مثل إسبانيا، حيث أصبحت المعدات المتطورة أكثر شيوعاً.
في البيئة الاحترافية، يتجاوز الأمر ذلك بكثير. يسمح تصميم وحدة معالجة مركزية (CCD) ذات قدرة تحميل أعلى بتصميم وحدات معالجة مركزية EPYC مع عدد أكبر من النوى باستخدام عدد أقل من الرقائقأو، يمكن الحفاظ على عدد وحدات المعالجة المركزية (CCDs) وزيادة عدد الخيوط لتطبيقات الذكاء الاصطناعي، وتحليلات البيانات، أو أحمال العمل الافتراضية المكثفة. إن تقليل عدد المكونات لكل معالج، مع زيادة قدرة كل منها، يبسط بنية الشبكة ويساعد في إدارة الحرارة.
في الوقت الحالي، يستند هذا السيناريو برمته إلى معلومات غير رسمية، على الرغم من أن المصادر تشير إلى نفس الاتجاه: سيكون الانتقال من 8 إلى 12 نواة لكل شريحة مطروحاً للنقاش.لم تكشف AMD بعد عن التكوين الدقيق لـ Zen 6، لذا يُنصح بأخذ هذه المعلومات بحذر حتى صدور إعلانات رسمية.
مستشعر CCD أكثر كثافة بتقنية 2 نانومتر: 76 مم² لـ 12 نواة وذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثالث بسعة 48 ميجابايت
إلى جانب عدد النوى، يُعدّ الحجم المُقدّر لوحدة التحكم المركزية الجديدة (CCD) أحد الجوانب التي حظيت بأكبر قدر من الاهتمام. وتشير البيانات المُسرّبة إلى أن حجم شريحة Zen 6 سيكون حوالي... 76 مم² من السطح، مقارنة بحوالي 71 مم² لـ Zen 5. على الورق، يعتبر نمو المساحة بنسبة 7٪ متواضعًا مقارنة بالقفزة في الموارد الداخلية.
المفتاح في عملية تصنيع TSMC N2أي أن عملية تصنيع شريحة المعالج المركزي (CPU) تتم باستخدام تقنية 2 نانومتر. وتتيح كثافة الترانزستورات الأعلى مقارنةً بعقدة Zen 5 N4 إضافة المزيد من النوى وذاكرة التخزين المؤقت دون زيادة الحجم بشكل ملحوظ، بحيث معالج CCD ذو 12 نواة وذاكرة 48 ميجابايت سيكون حجمه أكبر ببضعة ملليمترات مربعة فقط من المعالج الحالي ذي 8 أنوية و32 ميجابايت.
بالنظر إلى الماضي، يصبح تغيير التركيز أكثر وضوحًا. مع معالج Zen 3، المصنّع باستخدام عملية 7 نانومتر، يحتوي على معالج ثماني النواة CCD مع ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثالث (L3) بسعة 32 ميجابايت، يشغل حوالي 83 مم ²قلّصت معمارية Zen 4، بتقنية 5 نانومتر، هذا الرقم إلى حوالي 72 مم² مع الحفاظ على نفس التكوين الداخلي، وحسّنت معمارية Zen 5 التصميم أكثر ليصل إلى حوالي 71 مم² بتقنية N4. أما الآن، مع معمارية Zen 6، فلم يعد الهدف هو تقليل المساحة فحسب، بل استغل العقدة لوضع المزيد من المحتوى في شريحة أكبر قليلاً.
لهذا التوازن بين الحجم والسعة آثار اقتصادية واضحة. فالحفاظ على حجم الشريحة صغيرًا نسبيًا يُسهم في توفير عدد كبير من وحدات CCD لكل رقاقة، مما يُحسّن تكاليف الإنتاج واستخدام السيليكون. بالنسبة للمستخدم النهائي، يُترجم هذا إلى مرونة أكبر في تقديم معالجات متعددة النوى دون ارتفاع الأسعار بشكل كبير.
ومن النقاط المهمة الأخرى المستخلصة من هذه التسريبات ما يلي: سيظل معالج Zen 6 مناسبًا لـ منصة AM5إن الحفاظ على الأبعاد المدمجة والمتطلبات الحرارية المعقولة يجعل من السهل على اللوحات الأم وأنظمة التبريد المثبتة بالفعل في إسبانيا وأوروبا أن تظل صالحة، وهو أمر مهم لأولئك الذين يخططون لترقية وحدة المعالجة المركزية الخاصة بهم دون تغيير بقية معداتهم.
من Zen 2 إلى Zen 6: كيف يتطور مفهوم الرقاقة الصغيرة
لفهم حجم التغيير المقترح، من المفيد مراجعة تاريخ شركة AMD مع تصميماتها المعيارية. قدم Zen 2 مفهوم الشريحة الصغيرة في سلسلة معالجات رايزن، تم استخدام وحدتي معالجة مركزية رباعية النواة (8 وحدات إجمالاً) وذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثالث بسعة 32 ميجابايت، بمساحة تقريبية تبلغ 77 مم² بتقنية 7 نانومتر. وقد مثّل ذلك نقلة نوعية عن الرقاقات المتجانسة التقليدية.
احتفظت معمارية Zen 3 بثمانية أنوية وذاكرة 32 ميجابايت، لكنها أعادت تنظيم بنية الذاكرة المؤقتة الداخلية: ثم تشاركت جميع النوى في كتلة L3 واحدةبدلاً من العمل مع مجموعتين فرعيتين منفصلتين، زاد حجم CCD إلى حوالي 83 مم²، ولكن في المقابل، تم تقليل زمن الوصول الداخلي وتحسين أداء الألعاب والمهام المتعددة بشكل كبير.
مع معالجات Zen 4 و Zen 5، اختارت الشركة الإبقاء على صيغة 8 أنوية و32 ميجابايت من ذاكرة التخزين المؤقت L3 لكل شريحة، مع التركيز على تحسين عمليات التصنيع (5 نانومتر و 4 نانومتر) وتعديل حجم القالب. وكانت النتيجة انخفاضًا تدريجيًا في المساحة إلى حوالي 71-72 مم²، مع تحسينات في الكفاءة والترددات، ولكن دون تغيير الوحدة الأساسية التي تدعم النطاق.
إذا اعتمد معالج Zen 6 أخيرًا وحدة معالجة مركزية ذات 12 نواة وذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثالث بسعة 48 ميجابايت، فسنكون بصدد... أول عملية إعادة تصميم رئيسية لهذا المكون الأساسي منذ عام 2019لن يتعلق الأمر بتغيير المقبس أو إعادة تسمية المنتج، بل بتعديل ما يناسب كل شريحة، مع الحفاظ على الفلسفة المعيارية التي حددت Ryzen و EPYC في السنوات الأخيرة.
ستتيح هذه الخطوة لشركة AMD اللعب بتكوينات أكثر مرونة: من نماذج سطح المكتب أحادية الشريحة ذات 10 أو 12 نواة إلى متغيرات CCD المزدوجة التي تصل إلى 20 أو 24 نواة دون تعقيد التصميم بشكل مفرط. في الخوادم ومحطات العمل عالية الأداءإن إضافة المزيد من النوى لكل وحدة CCD تتناسب مع الاتجاه نحو زيادة الكثافة دون زيادة عدد الرقاقات الصغيرة لكل معالج.
زمن الاستجابة، وذاكرة التخزين المؤقت، وذاكرة التخزين المؤقت ثلاثية الأبعاد: ما هي التغييرات في الأداء؟
إن إضافة المزيد من النوى إلى كل شريحة صغيرة لا يؤثر فقط على العدد الإجمالي للخيوط، بل يغير أيضاً طريقة معالجتها. تتواصل النوى فيما بينها وتصل إلى البياناتمن خلال مشاركة ذاكرة تخزين مؤقتة واحدة من المستوى الثالث بحجم 48 ميجابايت عبر 12 نواة، يتم تقليل الحاجة إلى انتقال حركة البيانات من وحدة تحكم مركزية إلى أخرى، الأمر الذي عادة ما يؤدي إلى زيادة زمن الوصول وتعقيد جدولة الخيوط في ظل أحمال عمل معينة.
في سيناريوهات المعالجة المتوازية للغاية - مثل التجميع، والعرض، والآلات الافتراضية خفيفة الوزن، أو ببساطة العمل مع العديد من التطبيقات الثقيلة في وقت واحد - يمكن أن يساعد هذا التكامل في يتم حل المزيد من العمل داخل شريحة واحدةيؤدي انخفاض عدد عمليات عبور CCD عادةً إلى أوقات استجابة أكثر اتساقًا واستخدام أفضل لذاكرة التخزين المؤقت المشتركة، شريطة أن يكون نظام التشغيل قادرًا على توزيع الخيوط بشكل جيد.
وتأتي الزيادة في ذاكرة التخزين المؤقت L3 من 32 إلى 48 ميجابايت لكل شريحة استجابةً للحاجة إلى تشغيل عدد أكبر من النوى. لو تم زيادة عدد النوى فقط دون توسيع الذاكرة المؤقتةقد يصبح الوصول إلى الذاكرة الرئيسية عائقًا في بعض أحمال العمل. ويُقدّم حجم 48 ميجابايت كحل وسط معقول: سعة أكبر لحفظ البيانات بالقرب من وحدة المعالجة المركزية، دون جعل وحدة CCD كبيرة جدًا أو معقدة التصنيع.
يُضاف إلى كل هذا احتمال، والذي ذُكر بالفعل في العديد من التسريبات، لرؤية إصدارات Zen 6 مع 3D V-Cacheفي الأجيال الحالية، تقوم AMD بإضافة شريحة ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثالث (L3) فوق الشريحة الرئيسية لزيادة سعة الذاكرة المؤقتة المتاحة، وهي تقنية أثبتت فعاليتها في الألعاب. ويُقال إن تطبيق هذه التقنية على بنية المعالج الجديدة ذات الـ 12 نواة سيؤدي إلى... تصل سعة ذاكرة التخزين من المستوى الثالث (L3) إلى 144 ميجابايت لكل مستشعر CCD (48 ميجابايت أساسية + 96 ميجابايت مكدسة).، مما سيضع وحدات المعالجة المركزية ثنائية الرقاقة عند حوالي 288 ميجابايت من ذاكرة التخزين المؤقت L3.
في مجال الألعاب، وخاصة في الألعاب التي تعتمد بشكل كبير على كيفية إدارة البيانات المخزنة مؤقتًا، هذا المزيج من المزيد من النوى والمزيد من الطبقة الثالثة المحلية قد يُسهم ذلك في استقرار معدل الإطارات وتقليل ارتفاعات زمن الاستجابة في المشاهد المزدحمة. بالنسبة للمهام الاحترافية، بدءًا من تحرير الفيديو وصولًا إلى المحاكاة، فإن وجود المزيد من البيانات "بالقرب" من المعالجات يُترجم عادةً إلى أوقات معالجة أكثر قابلية للتنبؤ.
التأثير المتوقع على معالجات رايزن وإيبي سي والسوق الأوروبية
تشير الخطط التي تم تداولها إلى أن Zen 6 هو الأساس لعائلات مستقبلية مثل جهاز كمبيوتر مكتبي من أولمبيك ريدج y نقطة ميدوسا على أجهزة الكمبيوتر المحمولةمع أفق زمني يشير إلى عام 2026. على الرغم من أن الأسماء التجارية والنطاقات المحددة لأوروبا لم يتم الانتهاء منها بعد، إلا أن الاتجاه العام يبدو واضحًا: المزيد من النوى لكل شريحة كحجر الزاوية في العرض.
على أجهزة الكمبيوتر المكتبية، سيسمح هذا لشركة AMD بدفع الفئة المتوسطة نحو تكوينات ذات 10 أو 12 نواة في طرازات CCD أحادية الشريحة، يتم تخصيص تكوينات الشريحة المزدوجة للمعالجات ذات 16 أو 20 أو 24 نواة. للمستخدمين في إسبانيا الذين إنهم يشكلون فريقهم الخاص أو إذا قاموا فقط بترقية المعالج، فإن إمكانية الوصول إلى المزيد من النوى في النطاق السعري الذي تشغله تقليديًا 6 و 8 نوى تعتبر جذابة بشكل خاص.
في أجهزة الكمبيوتر المحمولة، يختلف النهج لأن التصاميم تميل إلى أن تكون أكثر تكاملاً، والأولوية هي التحكم في استهلاك الطاقة. ومع ذلك، فإن قفزة الكثافة التي توفرها تقنية 2 نانومتر تفتح الباب أمام أجهزة رقيقة وخفيفة الوزن ذات أداء متعدد النوى أفضلمصممة لزيادة الإنتاجية، وتطبيقات المكتب المتقدمة، والتحرير الخفيف، وهي استخدامات شائعة جدًا بين المحترفين والطلاب في أوروبا.
في قطاعي الخوادم ومراكز البيانات، وهما القطاعان اللذان رسخت فيهما AMD وجودها في إسبانيا ودول الاتحاد الأوروبي الأخرى، يتناسب معالج CCD ذو 12 نواة مع استراتيجية قائمة على أداء أفضل لكل واط ولكل وحدة رفعدد أقل من الرقاقات لكل وحدة معالجة مركزية، ولكن مع طاقة أكبر لكل منها، تعمل على تبسيط الوصلات الداخلية ويمكن أن تسهل التبريد في الرفوف عالية الكثافة.
في ظل غياب التفاصيل الرسمية حول مؤشر أسعار المستهلك وتواتر البث، تشير التسريبات إلى تحسينات في أداء دورة مكونة من رقمين بالمقارنة مع معالجات Zen 5، تُعدّ إمكانية تحقيق زيادات طفيفة في التردد مع الحفاظ على استهلاك الطاقة منخفضًا بفضل تقنية التصنيع بدقة 2 نانومتر ميزةً إضافية. وإذا تحققت هذه التركيبة التي تجمع بين عدد أكبر من النوى، وذاكرة تخزين مؤقت أكبر، وأداء أفضل لكل دورة ساعة، فسيكون الضغط على المنافسين كبيرًا في جميع القطاعات.
استهلاك الطاقة والذاكرة والجوانب التقنية التي يجب الانتباه إليها في معالجات Zen 6
من الأسئلة المتكررة عند مناقشة إضافة أنوية وذاكرة تخزين مؤقتة، ما تأثير ذلك على استهلاك الطاقة. وتشير المعلومات المنشورة حتى الآن إلى أن لن تكون هناك زيادات كبيرة في استهلاك الطاقة الحرارية (TDP) مقارنةً بمعالج Zen 5. في نطاقات مماثلة. ينبغي أن تسمح القفزة إلى العقدة N2 بالتعويض عن العدد الأكبر من الترانزستورات بكفاءة أعلى لكل واط.
في قسم الذاكرة، إمكانية حدوث وحدة تحكم محسّنة لتحقيق استقرار ترددات ذاكرة الوصول العشوائي وتحسينها بشكل أكبرمع الحفاظ على التكوين الكلاسيكي ثنائي القناة على منصات المستهلكين، يمكن ملاحظة نظام فرعي للذاكرة أكثر دقة في كل من الألعاب والتطبيقات الاحترافية التي تتعامل مع كميات كبيرة من البيانات.
وبعيداً عن الأرقام، يكمن التحدي في كيفية دمج كل شيء في المنتج النهائي. لا تحتاج الرقاقة الأكثر كثافة إلى مجرد عملية تصنيع جيدة.كما يتميز بتصميم دقيق لتوصيل الطاقة وتوزيع الحرارة والتوجيه الداخلي لتجنب الاختناقات. وتشير تجربة AMD السابقة مع معالجات Zen 3 والإصدارات المزودة بتقنية 3D V-Cache إلى أن الشركة قد عالجت بالفعل بعض هذه التحديات.
في السياق الأوروبي، حيث تزداد أهمية كفاءة الطاقة ولوائح الاستهلاك، لتقديم أداء أفضل دون رفع فاتورة الكهرباء بشكل كبير هذه حجة مهمة للأفراد والشركات ومراكز البيانات على حد سواء. إذا تمكن معالج Zen 6 من الحفاظ على استهلاك طاقة مماثل لمعالج Zen 5 مع زيادة عدد النوى لكل شريحة، فإنه سيتوافق تمامًا مع المتطلبات التنظيمية الحالية للاتحاد الأوروبي.
مع ذلك، يجدر التذكير بأن البيانات المتاحة مستقاة من تسريبات وتوقعات قابلة للتعديل عند الكشف الرسمي من AMD عن البنية. وحتى ذلك الحين، ينبغي التعامل بحذر مع كل ما يتعلق بعدد النوى النهائي، وأحجام الذاكرة المؤقتة، والترددات.
مع كل المعلومات التي تم تسريبها، يبدو أن معالج Zen 6 سيكون جيلاً يركز على زيادة كثافة ومرونة الرقاقات الصغيرةأكثر من التغييرات الظاهرة للعيان، فإنّ الانتقال المحتمل إلى 12 نواة وذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثالث بسعة 48 ميجابايت لكل شريحة CCD، واستخدام تقنية تصنيع TSMC بدقة 2 نانومتر، والحفاظ على مساحة رقاقة صغيرة جدًا، كلها مؤشرات على منصة جاهزة لتقديم المزيد من النوى وذاكرة التخزين المؤقتة دون الحاجة إلى تغيير جذري في النظام. إذا نجحت الشركة في تحويل هذه الأفكار إلى منتجات تجارية مع الحفاظ على توافقها مع منصة AM5، فسيستفيد المستخدمون والشركات في إسبانيا وأوروبا من مجموعة من المعالجات القادرة على زيادة عدد النوى بشكل أفضل، والتحكم في استهلاك الطاقة، والاستمرار في الاعتماد على نفس منظومة اللوحات الأم وأنظمة التبريد.
