Architectuur
Alle delen van Zen zijn volledig van de grond af aan opnieuw ontworpen. De architectuur wordt gebakken op het 14nm procedé van GlobalFoundries, waarmee AMD een flinke stap maakt vanaf de 32nm die het op dit moment nog gebruikt voor zijn HEDT processors. Op basis van de vermeende afmeting zou je misschien vermoeden dat dit het equivalent is van het Intel 14nm procedé, maar dat is niet zo. Het procedé van Intel heeft kleinere daadwerkelijke afmetingen dan wat andere halfgeleiderfabrikanten vooralsnog kunnen produceren.
Een van de belangrijkste, zo niet de belangrijkste, verandering in Zen is het afstappen van de Bulldozer-modules. Dit waren twee ‘cores’ met ieder slechts een enkele FPU (floating point unit) en een gedeelde floating point scheduler. AMD nam aan dat dit zou voldoen, omdat floating point (oftewel decimale) getallen minder worden gebruikt dan integers (hele getallen). Een andere aanname was dat multithreading op het punt stond om door te breken, en dat meer langzamere cores zouden kunnen opboksen tegen een kleiner aantal snellere cores. Dit bleek niet zo te zijn.
De architectuur van Zen is heel anders dan die van Bulldozer.
Bij Zen past AMD weer een traditioneel ontwerp toe, vergelijkbaar met de Phenom (K10) processors die vóór Bulldozer kwamen, maar dan wel een stuk breder en geavanceerder. AMD-processors zullen hiermee een stuk meer gaan lijken op die van Intel. Waar elke Bulldozer-core zijn floating point scheduler moest delen met de andere core in de module, heeft iedere core nu netjes zijn eigen floating point scheduler. Ook het aantal floating point rekeneenheden is sterk toegenomen: bij Bulldozer had iedere core effectief een enkele rekeneenheid, maar nu zijn het er vier (twee voor optellen en twee voor vermenigvuldigen).
Verder is het aantal rekeneenheden voor integers nu stukken groter. Waar Bulldozer vier integer execution units had, twee voor berekeningen (ALU’s) en twee voor geheugenoperaties (AGU’s), heeft Zen vier ALU’s en twee AGU’s – een AGU minder dan Skylake.
Zen heeft meer rekeneenheden dan Bulldozer. Hier zie je de integer execution units.
Daarnaast is er nog op een ander vlak flinke verbetering: de breedte van de pipeline. Deze is 50% breder dan bij Bulldozer en kan 75% meer instructies verwerken. Het aantal items dat in de ‘wachtrij’ (queue) past is ook groter geworden. Er kunnen bij Zen 84 integer instructies en 96 floating point instructies worden ingepland, vergeleken met 48 en 60 bij Bulldozer. Ook de queue voor het opvragen van data uit cache of geheugen is flink uitgebreid, maar op dit punt geeft AMD nog weinig details.
