AMD|AMD Zen 4处理器揭秘：5nm打造，首次使用L4缓存

2020-08-13

AMD在今年年底就会发布自己新一代的处理器Zen3 ， Zen3也是最后一代使用AM4接口的产品，所以虽然在更新架构后， IPC比Zen2处理器要高出接近20% ，但是在功能部分则没有太大的变化，依然是采用7nm打造，支持PCI-E4.0以及DDR4内存。想要有很大的改变，就要看下一代处理器Zen4架构了。

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说到Zen4 ，这一处理器架构首次出现在2020FAD大会上， AMD将其放进了官方的路线图中。关于这颗处理器，目前唯一可以肯定的有两点，一是它会更换接口，不再支持AM4接口，二是Zen4很有可能是AMD旗下第一款支持DDR5内存的处理器。而其他功能部分，像PCI-E5.0、AVX512指令集等，暂时都只是传闻，没有得到证实。
不过在AMD最新申请的一份专利中显示， AMD未来的处理器将会首次采用L4缓存，而L4缓存主要是用于虚拟机环境。考虑到AMD的这份专利主要是针对未来的处理器，和Zen3架构接近的Zen3+基本应该是用不到这个功能，那么Zen4就极有可能成为第一款采用L4缓存的AMD处理器。

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在目前的Zen2架构中，处理器中每个CCD上含有2个CCX ，一个CCX有4个CPU核心；而一个CCD上面的2个CCX之间共享L3缓存。之前有爆料指出AMD即将发布的Zen3架构中，原本的分离式的L3缓存改成了整个CCD共享同一组L3缓存。只不过这种做法对处理器底层架构会有较大的变动，所以目前暂时不知道这种改动会对Zen3的处理器性能带来多大的影响，这恐怕只有等Zen3处理器在今年发布后才有结果。
不过不管是现在的Zen2还是即将发布的Zen3 ，都没有考虑到L4缓存的问题。而对于Zen4而言，缓存部分的消息则是有可能从Zen3的CCD共享L3缓存，变成CCX共享缓存，这样在缓存分配机制上又有了新的变化，说不定Zen4的缓存会进一步增大也说不一定。
【AMD|AMD Zen 4处理器揭秘：5nm打造，首次使用L4缓存】不过从AMD的专利中显示，由于要支持Virtualizedenvironments虚拟环境， AMD将会在未來的新处理器上新增L4缓存，该L4缓存可协助处理在CCD上L3缓存未命中或者发生错误的数据，提供最佳的高速缓存命中机会，同时为整个处理器服务。

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事实上，之前就有人分析过AMD会在Zen4中加入L4缓存的可能。主要的原因是用作解决基于Zen4的新Ryzen及EPYC处理器不断增加的核心数量，现在的处理器由于核心数量尚在可接受的程度，所以只需要L3缓存就足矣。如果AMD未來在Zen4处理器中增加核心数量及提升频率时，可能就需要L4缓存来补充了。
目前唯一的疑问就是为什么AMD会说L4缓存是针对虚拟环境呢？而且AMD在专利中说得很清楚， L4缓存主要针对多用戶共享同一处理器或一个处理器的虚拟化环境。结合虚拟化环境的使用场所，再加上之前有人分析的L4缓存对更多核心的处理器有着明显作用时，那么我们可以初步认定， L4缓存很有可能会使用在Zen4架构的EPYC服务器处理器上，至于桌面版的Zen4处理器，如果不是刚需的话， AMD或许将L4缓存砍掉也有可能。

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当然即使没有L4缓存，也不妨碍我们对Zen4处理器的期待，业界第一颗5nm的X86处理器，支持DDR5以及PCI-E5.0 ，这都足以让人兴奋。只不过大家现在能做得只有等待，要知道Zen4处理器要在2022年才会发布，而明年将是采用7nm+制程的Zen3+处理器。所以从升级角度考虑，作为最后一代AM4接口的Zen3处理器其实是值得大家升级的，然后等两年，主板和处理器都换，升级到Zen4平台，似乎是很合理的方案。

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