2. Architettura AMD Ryzen - Parte seconda
A cura di Salvatore Campolo
Volendo entrare nello specifico del modello Ryzen 7 1800X da noi affiancato in questa recensione alla ASUS ROG CROSSHAIR VI HERO, la sua struttura è costituita da 4.8 miliardi di transistors e mette a disposizione otto core fisici tramite un package comprendente due moduli CCX abbinati; ciò consente al 1800X di poter complessivamente far uso di un'unità elaborativa con 16-thread, 512kB di cache-istruzioni L1, 256kB di cache-dati L1, 4MB di cache L2 e ben 16MB di L3.
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Per gestire in maniera efficiente le comunicazioni tra i due moduli CCX, AMD ha sviluppato un ampio bus bidirezionale a 256bit che va a sostituire ed estendere il concetto del vecchio Hyper Transport, denominato Infinity Fabric (IF), in grado di gestire le interconnessioni dirette verso la sezione uncore costituita sostanzialmente dai due canali di memoria, il bus PCIe e l'I/O sui canali SATA, USB e quant'altro.
IF è da considerare alla stregua di un sistema di interconnessione point-to-point ed è predisposto per operare in automatico alla medesima velocità del memory controller: volendo pertanto portare un esempio, a seguito dell'adozione di moduli di memoria DDR4 2400MHz il bus verrà coerentemente impostato per operare alla frequenza di 1.2GHz.
Secondo un modello di sviluppo che vede imperniati i concetti di scalabilità e granularità , e al fine di meglio riuscire a modulare il bandwidth relativo alle caratteristiche dell'insieme dei punti (nodi) di interconnessione, IF è allo scopo costituito da due elementi distinti: Data Fabric (DF) e Control Fabric (CF).
DF, che eredita di fatto le analoghe funzionalità di Hyper Transport 2.0, mette a disposizione un bus ampio, veloce, scalabile e a bassa latenza, capace e reattivo anche nell'effettuare gravosi e prolungati trasferimenti multi-unità , come quelli costituiti dalle complesse strutture dati inerenti le interazioni, in modalità diretta, CPU-GPU.
CF, a sua volta, oltre a supervisionare il complesso delle funzionalità di gestione energetica e di sicurezza nelle comunicazioni verso il controller di memoria, provvede inoltre al controllo delle modalità di reset, inizializzazione e test sulle attività di data-prefetch.
Alla luce di queste nuove logiche operative, Infinity Fabric va ad ampliare le finalità del vecchio modello basato su Hyper Transport, estendendolo su un livello più smart, al fine di meglio supportare ulteriori e più sofisticate funzionalità collegate alle caratteristiche ed alle implicazioni di rete neurale, alla quale si è in precedenza accennato.
Nel complesso dei sistemi funzionali inglobati nelle caratteristiche del nuovo insieme di tecnologie definito SenseMI, vengono adottate nelle CPU Ryzen tre ulteriori innovazioni tecnologiche di rilievo: Pure Power, Precision Boost e XFR.
Pure Power opera tramite le funzionalità offerte da un migliaio di sensori integrati che rilevano i dati di riferimento ad intervalli di 1ms e permettono un controllo estremamente accurato dei parametri di temperatura, clock e tensione di ogni componente interna alle CPU Ryzen.
Tale completo ed avanzato sistema di monitoraggio real-time è in grado di valutare e di conseguenza impostare, senza ritardo, i valori più coerenti con il sistema di carico istantaneamente riscontrato, permettendo così di modulare i valori di clock e tensione in modo da garantire in ogni circostanza il massimo rendimento prestazioni/efficienza energetica, con una logica in stretta relazione ai valori di temperatura rilevati.
Precision Boost lavora a sua volta in maniera del tutto analoga ed in stretto collegamento con i dati attinti da Pure Power, ma è direttamente interessata alla sola gestione della frequenza operativa delle CPU Ryzen, che diviene in questo modo completamente dinamica.
Gli algoritmi alla base di tale tecnologia consentono di applicare in maniera del tutto immediata un overclocking automatico, con singoli step di 25MHz, a seconda che il risultato delle verifiche effettuate sui parametri della CPU indichino un carico di lavoro istantaneo che lo permetta in maniera efficiente.
Anche le funzionalità offerte da XFR (Extended Frequency Range) sono rese possibili tramite l'ausilio dei sensori del sistema Pure Power, ed in questo caso AMD ha mirato a raggiungere un ulteriore step prestazionale, spremendo (è il caso di dirlo) la massima frequenza ottenibile dalle CPU Ryzen nel più lungo lasso di tempo, senza per questo far uscire la stessa dai parametri energetici ottimali.
C'è da sottolineare, però, come tali incrementi prestazionali sono ottenibili esclusivamente nelle circostanze in cui vengono adottati sistemi di dissipazione della CPU diversi e più performanti di quelli stock offerti in bundle dal produttore californiano.
In questi casi, infatti, le temperature delle CPU Ryzen riescono a mantenersi su valori sensibilmente più bassi dai modelli di riferimento, dando modo ad XFR di impostare, per periodi anche prolungati, frequenze di clock oltre specifica, senza peraltro richiedere alcun intervento aggiuntivo da parte dell'utente.
Le CPU Ryzen vedono il loro utilizzo unitamente alle soluzioni dotate di una piattaforma con socket unificato, denominata AM4, da 40x40mm e con 1331 punti di contatto, contro i 942 di AM3+.
La piattaforma AM4 andrà a sostituire sia le vecchie AM che le FM e sarà pertanto utilizzabile anche con le prossime APU di classe Bristol Ridge.
La nuova piattaforma prevede il supporto nativo a PCIe 3.0 e USB 3.1, dispone di un doppio canale di memoria che sfrutta le nuove DDR4 con frequenza operativa fino a 3200MHz e mette a disposizione complessivamente (a seconda del chipset utilizzato) sino a 24 linee PCIe.
Il chipset di segmento enthusiast destinato a supportare il Ryzen 7 1800X è l'AMD X370 in grado di mettere a disposizione 1x16/2x8 linee PCIe Gen3 per l'impiego di adattatori grafici, 2 USB 3.1 G2, 10 USB 3.1 G1 e 6 USB 2.0.
Per quanto concerne lo storage SATA/NVM Express, assodato che alcune linee di comunicazione permangono in condivisione tra le due differenti interfacce, sarà possibile scegliere in alternativa su due soluzioni operative in grado di soddisfare le esigenze più comuni: 6 unità SATA3 + 1 unità NVMe x2 oppure 4 unità SATA3 + 1 unità NVMe x4.
Il comparto storage su X370 è arricchito con l'utilizzo di un bus SATA Express tramite ulteriori 2 interfacce le cui comunicazioni sono veicolate su una linea PCIe G3; infine, sono messe a disposizione 8 linee PCIe Gen2 e ulteriori 2 linee PCIe Gen3 qualora non venisse utilizzata alcuna delle 4 linee destinate ai dispositivi NVMe.
Per quanto attiene alle soluzioni RAID approntabili, sarà possibile far uso di configurazioni in modalità 0 (striping), 1 (mirroring) e 10 (mirroring + striping).
Infine, per tutto ciò che concerne le oramai divenute usuali pratiche di overclocking, sarà senz'altro apprezzato dalla maggior parte degli utenti il fatto che le piattaforme equipaggiate col chipset X370 permettono di utilizzare le CPU Ryzen con il moltiplicatore sbloccato.
