ที่ Computex 2019 การประชุมเทคนิคระดับนานาชาติที่จัดขึ้นในไทเป AMD ประกาศสิ่งที่ส่งผู้ชื่นชอบเทคโนโลยีทุกที่เข้าสู่ความคึกคัก: ชุด AMD Ryzen 3000 series โปรเซสเซอร์ใหม่ที่สัญญาว่าจะผลักดันขีดจำกัดฮาร์ดแวร์ที่เคยแสดงมาก่อน
สิ่งนี้โดดเด่นเพราะ AMD ยึดตำแหน่งอันดับสองสำหรับโปรเซสเซอร์มานานนับปีแล้ว ตกหลัง Intel ตลอดเวลาแม้ AMD จะพยายามอย่างมาก
สิ่งที่ทำให้ AMD Ryzen 3000 พิเศษคือ สเปกของมันอาจวาง AMD ข้างหน้า Intel – และในบางกรณี ทำลายบันชาร์คสถิติเดิมๆ
หากคุณเริ่มขุดลึกลงไปในเหตุผลและวิธีการที่แน่นอน คุณจะพบตัวเองอยู่ในป่าจargon และ thuật ngữทางเทคนิค บทความนี้จะอธิบายในภาษาที่เข้าใจง่าย (layman's terms) ว่าสิ่งที่แยกโปรเซสเซอร์นี้ออกไปคืออะไร และว่าทำไมมันจึงสำคัญ
การกำหนดคำศัพท์
มีคำศัพท์บางอย่างที่ใช้ในความสัมพันธ์กับฮาร์ดแวร์ที่เป็นวิธีที่ดีที่สุดในการอธิบายแนวคิดบางอย่าง เราจะพยายามกำหนดคำเหล่านี้ที่นี่ในลักษณะที่เข้าใจง่ายและจำง่าย
- นาโนเมตร (nm): นาโนเมตรคือหนึ่งในพันล้านของเมตร ในตัวเลข คือ 0.000000001 เมตร นาโนเมตรย่อว่า "nm"
- ทรานซิสเตอร์ (Transistor): เซมิคอนดักเตอร์บนชิปที่มีอยู่ในสถานะ "On" หรือ "Off" ทรานซิสเตอร์เป็นตัววัดที่สำคัญสำหรับ CPU (central processing units) กฎทั่วไป: ยิ่งทรานซิสเตอร์มาก ยิ่ง CPU มีประสิทธิภาพ
- Central Processing Unit (CPU): CPU คือ "สมอง" ของคอมพิวเตอร์ ชิปเล็กๆ นี้อยู่ภายในเมนบอร์ด และขับเคลื่อนการดำเนินงานและกระบวนการมากมายที่เกิดขึ้นภายใน PC ของคุณ CPU ยังเรียกว่า "โปรเซสเซอร์" หรือบางครั้งเรียกว่า "ไมโครโปรเซสเซอร์"
- เมนบอร์ด (Motherboard): หาก CPU คือ "สมอง" เมนบอร์ดก็คือระบบหัวใจหลอดเลือด ระบบต่อมไร้ท่อ และระบบกล้ามเนื้อ-กระดูก เมนบอร์ดคือบอร์ดพิมพ์จากไฟเบอร์กลาสและทองแดง ที่ควบคุมการไหลของพลังงานไปยังคอมโพเนนต์ต่างๆ จัดระเบียบผลลัพธ์ของกระบวนการ CPU และทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมกลางสำหรับคอมโพเนนต์ต่างๆ
- โคร์ (Core): คุณมักได้ยิน "multicore processors" นี่คือส่วนของ CPU ที่ทำการคำนวณตามคำสั่งที่ให้มา CPU มี single core, dual core, quad-core และ eight-core variants แม้จะมี CPU ที่มีโคร์มากกว่านี้ แต่โดยปกติจะเกินฮาร์ดแวร์ระดับผู้บริโภค
- เธรด (Thread): ในแง่ของคอมพิวติ้ง "เธรด" คือ *ชุดของคำสั่ง* ที่โปรเซสเซอร์ดำเนินการ Multi-thread processing คือเมื่อ CPU แบ่งเธรดต่างๆ ระหว่างโคร์ของมันเพื่อดำเนินการมากกว่าหนึ่ง'opération' พร้อมกัน
- ไซเคิล (Cycle): พลส์อิเล็กทรอนิกส์เดี่ยวจาก CPU
- Clock Speed: จำนวนไซเคิลต่อวินาทีที่ CPU สามารถดำเนินการได้
- Overclocking: การกระทำเพิ่ม clock speed ของ CPU เกินกว่าที่ออกแบบมาไว้ ยิ่ง clock speed เร็ว ยิ่ง CPU ผลิตความร้อนมาก Clock speed ถูกจำกัดโดยว่า CPU และวัสดุของมันสามารถร้อนได้แค่ไหนก่อนที่คอมพิวเตอร์จะได้รับความเสียหายถาวรและไม่สามารถกลับคืนได้
- แคช (Cache): ชุดหน่วยความจำเล็กกว่าที่มีความเร็วสูงกว่า ที่เก็บข้อมูลหรือข้อมูลที่ต้องการบ่อย เพื่อการเข้าถึงที่รวดเร็วและง่าย
ข้อสังเกตเกี่ยวกับ กฎของ Moore (Moore's Law)
"กฎของ Moore" ไม่ใช่ "กฎ" ในความหมายทางวิทยาศาสตร์หรือกฎหมาย มันคือการสังเกตว่าจำนวนทรานซิสเตอร์บนโปรเซสเซอร์เดียวจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าปีต่อปี
มันถูกตั้งชื่อเพื่อ Gordon Moore CEO ของ Intel และผู้ก่อตั้งบริษัท Fairchild Semiconductor บนบทความที่เขาเขียนในปี 1965 กฎของ Moore ทำงานได้จริงหลายทศวรรษ แต่ในไม่กี่ปีที่ผ่านมา เริ่มถูกพิสูจน์ว่าไม่ถูกต้อง
จำนวนจะเพิ่มเป็นสองเท่าเพราะทรานซิสเตอร์จะเล็กลงและต้องการพลังงานน้อยลงอย่างมาก เมื่อเราเข้าใกล้ขีดจำกัดของกระบวนการผลิตปัจจุบัน จำนวนทรานซิสเตอร์ที่เพิ่มขึ้นทุกปีก็ช้าลง AMD Ryzen 3000 series เป็นครั้งแรกที่ทรานซิสเตอร์หดตัวในทางสำคัญมากตั้งแต่ปี 2014
ทรานซิสเตอร์มักทำจากซิลิคอน แต่ต่ำกว่า 7nm พวกเขาจะกลายเป็น unwieldy (ยากต่อการจัดการ) พื้นที่ทางกายภาพแน่นมากจนอิเล็กตรอนผ่านกำแพงทางกายภาพจริง (ชื่อทางการของปรากฏการณ์นี้คือ quantum tunneling – อย่ากังวลเกินกว่านี้) อย่างไรก็ตาม วัสดุอื่นๆ นอกจากซิลิคอนสามารถทำงานได้ใกล้ชิดกันถึงขนาดนั้นเพื่อสร้างทรานซิสเตอร์ที่เล็กลงอีก ผู้ผลิตและนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์กำลังวิจัยเพื่อทำลายอุปสรรคนี้ การค้นพบวัสดุที่สามารถใช้ทำทรานซิสเตอร์เล็กลงในระดับมวลผลจะเป็นความก้าวหน้าสำคัญสำหรับฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์
สเปก AMD Ryzen 3000
ตอนนี้เราได้คำศัพท์เหล่านั้นแล้ว มาเจาะลึกว่าชุด AMD Ryzen 3000 ทรงพลังแค่ไหน ที่ Computex AMD ประกาศโปรเซสเซอร์ 5 ตัวเฉพาะเจาะจง (แม้จะมีการรั่วไหลมากกว่านั้นหลังจากเวลานั้น):
- Ryzen 9 3900X: 12-core, 24-thread base speed 3.8 GHz boost speed 4.6 GHz ราคาเริ่มต้น: $499
- Ryzen 7 3800X: 8-core, 16-thread base speed 3.9 GHz boost speed 4.5 GHz ราคาเริ่มต้น: $399
- Ryzen 7 3700X: 8-core, 16-thread base speed 3.6 GHz boost speed 4.4 GHz ราคาเริ่มต้น: $329
- Ryzen 5 3600X: 6-core, 12-thread base speed 3.8 GHz boost speed 4.4 GHz ราคาเริ่มต้น: $249
- Ryzen 5 3600: 6-core, 12-thread base speed 3.6 GHz boost speed 4.2 GHz ราคาเริ่มต้น: $199
นอกเหนือจากโปรเซสเซอร์ใหม่เหล่านี้ ควรทราบว่า AMD ได้นำเสนอชิปเซ็ต X570 ใหม่พร้อม PCIe 4.0 ในคำที่ง่ายที่สุด นี่หมายความว่าโปรเซสเซอร์เหล่านี้สามารถใช้ประโยชน์จากอัตราการถ่ายโอนข้อมูลจัดเก็บที่เร็วกว่าได้ นี่หมายถึงประสิทธิภาพที่ปรับปรุงมากจากการ์ดกราฟิก อุปกรณ์เครือข่าย และไดรฟ์จัดเก็บข้อมูล
ตัวเลขที่ระบุข้างต้นน่าประทับใจ แต่พวกเขา *ไม่ได้* น่าประทับใจขนาดนั้น มี clock speeds ที่เร็วกว่านี้อยู่แล้ว ดังนั้น อะไรทำให้ชุด AMD Ryzen 3000 series เป็นจุดความตื่นเต้น? มีอะไรมากกว่านี้ใต้ผิวหนังของชิป
นอกเหนือจากตัวเลขที่นี่ AMD อ้างว่าสถาปัตยกรรม Zen 2 ที่โปรเซสเซอร์เหล่านี้สร้างขึ้นมี instructions per clock มากกว่า Zen+ architecture 15% เหตุผลขึ้นอยู่กับวิธีที่สถาปัตยกรรม Zen 2 ถูกออกแบบ
เราจะแตะพื้นฐานนิดหน่อยเกี่ยวกับวิธีการทำงานนี้ ภายในชิปเซ็ตมีคอมโพเนนต์ต่างๆ ที่ทำงานร่วมกัน รวมถึงสิ่งที่เรียกว่า cIOD (client IO die) และ CCD (charge coupled device) cIOD ลิงก์กับหนึ่งหรือสอง CCD
นี่แบ่งงานระหว่างคอมโพเนนต์ ซึ่งหมายถึงความเป็นไปได้ของ latency (หรือ lag) ในกระบวนการ อย่างไรก็ตาม lag นี้วัดในระดับนาโนวินาที ดังนั้นแม้จะไม่สังเกตได้โดยผู้ใช้ มันนำเสนอคอขวดที่เป็นไปได้สำหรับการบรรลุความเร็วสูงสุดที่เป็นไปได้ ตาม AMD อย่างไรก็ตาม นี่ควรเป็น moot point (ประเด็นที่ไม่เกี่ยวข้อง)
AMD ยังเพิ่มขนาด L3 cache เป็นสองเท่า แคชช่วยให้โปรเซสเซอร์เรียกข้อมูลที่ต้องการได้เร็วขึ้น โปรเซสเซอร์ใหม่เหล่านี้ใช้แคชหลายตัวเพื่อแบ่งหน่วยความจำนี้ เพื่อที่ไม่มีการจำลองซ้ำ ซึ่งนำไปสู่การปรับปรุงประสิทธิภาพที่ทำให้ lag ของกระบวนการไม่เกี่ยวข้อง
ทำไมทั้งหมดนี้จึงสำคัญ – และทำไมมันจึงน่าตื่นเต้น
ตอนนี้เราครอบคลุมแง่ทางเทคนิคของชิปเหล่านี้แล้ว มาลดทอนให้เหลือเหตุผลที่คุณอ่านบทความนี้: ทำไมมันน่าตื่นเต้น
เหตุผลแรกและสำคัญที่สุดคือ การแข่งขัน Intel มีสิทธิเด็ดขายในการ์ดประสิทธิภาพสูงมาหลายปี แม้ AMD จะไม่ใช่ตัวเลือกที่แย่ แต่ผู้ที่มองหาประสิทธิภาพอันดับนำต้องจ่ายราคาที่ Intel ตั้งไว้ ด้วย AMD เข้ามาบนเวทีและอย่างน้อยเทียบเท่าหรืออาจเอาชนะ Intel หมายถึงการแข่งขันและหวังว่าราคาจะลดลง
เหตุผลที่สองคือ กระบวนการผลิตใหม่หมายถึงนวัตกรรมและการปรับปรุงมากขึ้นในสายงานคอมพิวติ้ง มีการพูดคุยมากมายมาหลายปีเกี่ยวกับ quantum computing และทางแวดงอื่นๆ ที่จะสำรวจ และด้วยเหตุผลที่ดี: ทุกคนเห็นปลายทางของวิธีการก่อนหน้านี้
ในขณะที่ทรานซิสเตอร์ 7 นาโนเมตร มีความท้าทายของตัวเอง การพัฒนาและการใช้ในผลิตภัณฑ์ระดับผู้บริโภคเป็นสัญญาณดีว่าผู้ผลิตอยู่บนเส้นทางที่ถูกต้องสู่ขั้นต่อไปของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์
เหตุผลที่สาม และเกี่ยวข้องกับเกมเมอร์มากที่สุด คือ โอกาสสำหรับกราฟิกที่ดีกว่าและเฟรมต่อวินาทีมากกว่าในราคาที่จ่ายได้ครึ่งหนึ่ง PC สำหรับเล่นเกมที่ maxed-out ไม่ได้ราคาถูกเสมอไป และการดูแลระบบขั้นหน้าจะไม่เคยเป็นงานอดิเรกที่ถูก แต่โปรเซสเซอร์ที่ดีกว่าหมายถึงพลังงานน้อยลง ซึ่งหมายถึงงบประมาณน้อยลงที่ต้องไปที่แหล่งจ่ายไฟ
คนตื่นเต้นกับเกมใหม่และการสร้างคอมพิวเตอร์เก๋ๆ แต่เบื้องหลังความสว่างสีสันและแกลมอร์ มีหัวใจของคอมพิวติ้ง: โปรเซสเซอร์ เมนบอร์ด และคอมโพเนนต์อื่นๆ ที่ทำให้ทุกอย่างทำงาน และเมื่อคอมโพเนนต์เหล่านั้นได้รับการปรับปรุงใหญ่ๆ อย่างนี้ นั่นคือเหตุผลที่จะตื่นเต้น
