AMD Zen4架构深入揭秘！49％性能提升从何而来？-第2页_AMD

Intel处理器执行AVX-512指令时，是完整的512-bit通道(这也是该指令集命名的来源)，但是AMD走的是256-bit通道，也就是砍了一半，因此遇到512-bit的指令就需要拆分成两个256-bit指令来执行。

事实上，AMD推土机家族、Zen家族在执行AVX-2 256-bit指令的时候，也是拆分成两个128-bit。这都是一脉相承的

AMD表示，这么做可以节省芯片面积，并且避免执行AVX-512指令时发热过大、频率下降的情况出现(峰值性能确有轻微损失)，因为真正长达512-bit的指令并不多，就像以前256-bit的指令不够多。

Zen4支持的AVX-512指令一览并不是把Intel的全都搬了过来，而是选择性地加入，除了一些基础指令，特别值得注意的是用于AI加速的VNNI、BF16，这也是Intel之前宣传的重点。

VNNI是面向AI模型推理的矢量指令，可将多个8-bit或16-bit整数串联成512-bit，提升卷积神经网络常用的MAC(乘法累加)的速度。

另一个是BF16，面向AI加速，将双精度浮点FP32中的23位小数减少到7位，并保留1位符号、8位指数，结果与FP32相比范围相同，只是精度较差，但仍远高于单精度FP16。

按照AMD的说法，加入AVX-512指令集后，Zen4架构的FP32浮点推理多线程性能可提升1.31倍，VNNI INT8整数推理多线程性能可提升2.47倍！

另外，Zen4还增加了一些虚拟化、安全性方面的新指令，就不赘述了。

以上是Zen4、Zen3的具体变化对比，可以看到其中不少都维持不变，其他很多则只是数量/容量上的扩充，因此说Zen4就是个放大优化版的Zen3也没什么毛病。

值得注意的是，Zen4二级缓存、三级缓存的延迟甚至还略微加大了。

AMD宣称，Zen4 IPC平均提升了13％，这是在固定4GHz八核心情况下，通过22个项目对比Zen3得出的几何平均结果。

当然不同项目的变化幅度差异很大，比如说CPU-Z单线程只提升了1％(所以这个测试项目跑分变化不大)，寒霜引擎游戏、《GTA V》、PUBG吃鸡、CineBench R23单线程这些项目提升也有限。

wPrime 1024M是变化最大的提升幅度达惊人的39％，另外像是Dolphin Web测试和《看门狗：军团》、《F1 2022》、《杀出重围：人类分裂》、《地铁：离去》等游戏的提升也很喜人。

13％的提升进一步划分，可以看到前端架构改进带来的提升幅度最大，其次是载入/存储单元、分支预测单元，而来自执行引擎、二级缓存的贡献相对较小。

这和前边架构分析的变化幅度是相符合的。

IPC提升之外，锐龙7000系列的频率也达到了前所未有的高度，旗舰锐龙9 7950X最高可以加速到5.7GHz(还有个5.85GHz fMax频率但官方一直保持缄默)。

当然，5.7GHz的频率只有单核心加速可以做到，AMD也公布了锐龙9 7950X在不同核心/线程下的最高加速频率，可以看到2核心可以到5.6GHz，8核心可以接近5.4GHz，16核心全开也能到5.2GHz。

13％ IPC提升，加上频率拉到最高5.7GHz，锐龙7000的单线程性能提高了最多29％。

一个很容易被忽略的点，就是锐龙7000系列支持Eco模式，运行在更低的TDP，比如170W的可以低至105W或者65W，105W的可以低至65W。

AMD宣称，锐龙9 7950X 65W Eco模式下的性能，依然可以超过正常的锐龙9 5950X。

作者：zhiyongz

安卓X86中文站站点 QQ交谈

AMD Zen4架构深入揭秘！49％性能提升从何而来？