>   >  アーキテクチャを刷新した「Ryzen」ほか、AMDの新CPU、新GPUを総括 by 西川善司(トライゼット)
アーキテクチャを刷新した「Ryzen」ほか、AMDの新CPU、新GPUを総括 by 西川善司(トライゼット)

アーキテクチャを刷新した「Ryzen」ほか、AMDの新CPU、新GPUを総括 by 西川善司(トライゼット)

Windows PC/ワークステーション/サーバー向けの二大CPUメーカーの1つであり、GPUメーカーとしても二大巨頭の1つであるAMDは、2017年、様々な製品を発表した。ここ最近の最新動向をカテゴリ別に整理してまとめてみることにしたい。

TEXT & PHOTO_西川善司(トライゼット
EDIT_沼倉有人 / Arihito Numakura(CGWORLD)

<1>久しぶりのアーキテクチャ刷新の新CPU「Ryzen」が発表に

これまで、開発コードネーム「Zen」コアとして開発が進んでいることを定期的にアナウンスしていたAMDだったが、2016年12月14日に0217年中に正式リリースする情報と共に、製品名が「Ryzen」となったことを発表した。Zenは、最初デスクトップPC向けのCPUとして投入される。

アーキテクチャを刷新した「Ryzen」ほか、AMDの新CPU、新GPUを総括(西川善司レポート)

ZenアーキテクチャCPUのデスクトップ版製品ブランドが「Ryzen」となった

Introducing AMD Ryzen

Ryzenは、8コアの64ビットx86系CPUで、1コアあたりがSimultaneous Multithreading(SMT)に対応するため、OSからはRyzen全体で16コアあるように見える。コアクロックは3.4GHz以上と予告されており、L2キャッシュとL3キャッシュを合わせた容量は20MBとなるという。

アーキテクチャを刷新した「Ryzen」ほか、AMDの新CPU、新GPUを総括(西川善司レポート)

Ryzen自体はもともと「Summit Ridge」という開発コードネームで開発されてきたCPUである

先代の開発コードネーム「Bulldozer」アーキテクチャでは、各CPUコアは整数演算ユニットは専用ユニットが搭載されていたものの、浮動小数点演算ユニットは「2コアで共有する」というアーキテクチャとなっていた。これは「一般的なソフトウェアは整数命令実行が主体となるから」という設計思想に基づくものだったが、各コアに整数演算ユニットも浮動小数点ユニットも内包する同世代のインテル製Coreプロセッサと比較するとピーク性能で及ばないと言われることもあった。Zenアーキテクチャではこの点を改良。Zenでは整数/浮動小数点演算ユニットの両方を各コアに搭載しており、しかも、SMTにも対応するため、競合に引け目を感じることがなくなった格好だ。

また、条件分岐の際の分岐予測機構に、自己学習機能を加えた「Neural Net Prediction」を搭載することもホットトピックだ。さらに実行命令がメモリ読み出しを伴う際、事前にその読み込み対象メモリを先読みしておく「Smart Prefetch」機能も搭載される。これらの工夫は1クロックあたりの命令実行効率(IPC:Instruction per Cycle)の向上に大きく貢献することが期待されている。

アーキテクチャを刷新した「Ryzen」ほか、AMDの新CPU、新GPUを総括(西川善司レポート)

条件分岐命令の実行予測に学習機能「Neural Net Prediction」が盛り込まれることとなった。近代CPUにおいてパイプライン実行を崩さないためには高精度な分岐予測が求められているため、効果には大きな期待が掛かる

アーキテクチャを刷新した「Ryzen」ほか、AMDの新CPU、新GPUを総括(西川善司レポート)

近代CPUの命令実行において条件分岐実行に列んで「厄介ごと」とされるのがメモリアクセスだ。演算サイクルに対して数百倍の時間が掛かるメモリアクセスの隠蔽を行うのが「Smart Prefetch」機能

また、ピーク性能重視のユーザーに訴求される「Extended Frequency Range」という機能も独特だ。最近のCPUでは、定格動作クロックとは別に、最大性能を発揮する「ブーストクロック」が設定されることが多くなってきた。Ryzenでは、自身の冷却条件が良好であれば、自発的に、そのブーストクロックを上回る周波数で動作するのだ。大型冷却ファンや水冷システムなど、よりアグレッシブな冷却を行えば、その冷却に見合った高性能が得られるというのはいわば「メーカー謹製のオーバークロック」ということであり、性能重視のワークステーション製品などでは引き合いが強くなりそうだ。

Ryzenを迎えるにあたり1点注意しなければならないのは、これまで長らく使い続けられてきた「AM3」系プラットフォームが使えなくなるということだ。
Ryzenに対応するプラットフォームとしては「AM4」が適合する。なお、AM4プラットフォームは、最新APUの開発コードネーム「Bristol Ridge」対応品として、2016年後半に登場しているが、実はもともとはZen系CPUをターゲットにしていたものであった。2017年以降は、AMDプラットフォームの主軸は「AM4」となることには留意しておきたい。

アーキテクチャを刷新した「Ryzen」ほか、AMDの新CPU、新GPUを総括(西川善司レポート)

RyzenはAM4プラットフォームに適合する。AMDの最新APUもAM4に対応するため、今年以降、AMDのプラットフォームはAM4に移行する...という認識でいいだろう

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<2>AMD、メモリアーキテクチャを刷新させたハイエンドGPU、VEGA(開発コードネーム)を発表

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