AMD Zen: cinque tecnologie delle CPU Ryzen per superare Intel

All'evento New Horizon AMD ha presentato le cinque tecnologie cardine che caratterizzeranno i processori della famiglia Ryzen.

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Daniele Vergara Daniele Vergara viene alla vita con un chip Intel 486 impiantato nel cervello, a mo' di coprocessore. E' più che entusiasta di tutto ciò che riguarda la tecnologia intera e i videogames, con un occhio di riguardo verso l'hardware PC e l'overclocking. D'inverno ama snowboardare, macinando km e km di piste. Lo trovate su Facebook, Twitter e Google+.

AMD ha appena presentato il suo primo processore con architettura Zen; esso farà parte della famiglia Ryzen, il nome commerciale della gamma che raggrupperà sotto un unico nome tutte le CPU con il nuovissimo design dell'azienda americana. L'evento New Horizon non è stato solo numeri e benchmark, ma la casa di Sunnyvale ha sfruttato l'occasione anche per parlare più nel dettaglio di tutte le tecnologie che circonderanno i prossimi processori. Nello specifico, AMD ha parlato di SenseMI technology, un raggruppamento di cinque tecnologie proprietarie che saranno incluse nelle CPU RYZEN. L'azienda sta facendo le cose in grande, e l'incremento del 40% delle istruzioni processate per ciclo di clock rispetto al design Bulldozer è soltanto l'inizio della rivoluzione pensata da AMD per i suoi processori.

Pure Power e Precision Boost

La prima tecnologia integrata in SenseMI presentata da AMD è stata Pure Power. I processori Zen avranno un controllo accurato della temperatura, delle velocità di clock e dei voltaggi, con della sensoristica sviluppata ad hoc. Tale monitoraggio permetterà un settaggio adattivo in tempo reale, a seconda del carico, con un check periodico su questi tre parametri per sistemarli al meglio in base all'ambiente di utilizzo. Se per esempio stiamo giocando allora il processore RYZEN farà andare al massimo i voltaggi e le frequenze di clock per garantire le massime prestazioni, tenendo sempre sotto controllo comunque la temperatura - se quest'ultima sarà troppo alta allora scenderà con i clock operativi e le tensioni. Pure Power si avvarrà di uno schema di controllo denominato InfinityFabric, e potrà essere utile anche (anzi, in prima battuta) in ambito mobile.
Precision Boost è la seconda feature mostrata dalla società di Sunnyvale, e lavora in tandem con il loop di controllo di Pure Power per ottimizzare ancora di più le prestazioni finali. In sostanza la funzione applica un overclocking in real time alle frequenze del processore, a step di 25 MHz, in maniera tale da aggiustare i clock in dipendenza dal carico, in modo quasi istantaneo.

AMD ha sottolineato che Precision Boost è stata una tecnologia non attiva durante i test effettuati all'evento New Horizon, in quanto è ancora in uno stato non definitivo. In sostanza, Pure Power cerca di fornire le stesse performance con il beneficio di un consumo minore, mentre Precision Boost cerca di offrire più prestazioni a parità di consumo.

XFR, Neural Net Prediction e Smart Prefetch

XFR, acronimo di Extended Frequency Range, consente ai processori con design Zen di sostenere per brevi lassi di tempo delle frequenze operative superiori ai limiti "fisici", ed imposti tramite Precision Boost. A mezzo del controllo accurato di Pure Power, XFR sarà in grado di capire in autonomia per quanto tempo mantenere un clock al di sopra delle specifiche, in quanto la stessa Pure Power monitora la temperatura in tempo reale. Se infatti un utente possiede un dissipatore a liquido, i clock oltre la specifica possono permettersi un tempo di holding più elevato, in opposto alla situazione in cui un utente possiede un sistema di dissipazione più basilare. AMD ha affermato che Extended Frequency Range è una tecnologia totalmente automatica, che non richiede l'intervento dell'utente.
Neural Net Prediction è invece un sistema integrato all'interno dell'architettura Zen che, tramite alcuni algoritmi progettati appositamente, analizza in real time il comportamento del processore, imparando dagli eventi passati e cercando di effettuare un branching più affidabile. In parole più semplici, questa tecnologia consente a Zen di tentare di anticipare il futuro, caricando delle istruzioni che probabilmente potranno essere impiegate da lì a breve, e di farlo con più accuratezza del normale. Neural Net Prediction dovrebbe quindi diminuire i tempi di attesa per andare a reperire un dato nella RAM o, nel caso peggiore, nella memoria di massa, consentendo di sprecare meno cicli del processore e diminuendo di conseguenza la latenza.

Smart Prefetch è infine l'ultima tecnologia di cui la società americana ha discusso, ed è una feature che lavora in sintonia con Neural Net Prediction: quello che fa è cercare di individuare, sempre a mezzo di alcuni algoritmi ad hoc, la locazione subito prossima nella cache che verrà utilizzata al prossimo ciclo di clock. Questo si traduce in tempi di pre-caricamento dell'indirizzo della cella di memoria più brevi, e di conseguenza in un ritardo ancora minore.

AMD Ryzen Il lavoro fatto da AMD non le ha permesso solo di mettersi in linea con la concorrenza, ma anche di differenziarsi grazie alla suite di tecnologie SenseMI. Smart Prefetch e Neural Net Prediction non sono altro che funzionalità di branch prediction più sofisticate e precise della norma, mentre XFR è una tecnologia che, se funzionasse come da specifica, sarebbe davvero intelligente. Precision Boost e Pure Power sono invece ben accette, in quanto puntano tutto sull'efficienza energetica, che potrebbe far comodo anzitutto su una macchina mobile piuttosto che su un PC desktop. Siamo convinti che SenseMI non sia l’unico pacchetto di tecnologie che AMD ha previsto sui processori Zen, per cui aspettiamoci un elenco di altre feature, magari prima dell’uscita nel Q1 2017.