¿Cómo competirá AMD con Intel en 2022? Más caché en las CPU Zen 4

Una filtración de GIGABYTE ha permitido sacar nuevos datos de la siguiente arquitectura de CPU de AMD, conocida como Zen 4 y donde su caché L2 es de las últimas informaciones que hemos podido conocer. ¿Cómo diferirá respecto a generaciones anteriores de esta arquitectura de procesadores?

No hay duda que Zen 4 va a ser un cambio en rendimiento muy grande por parte de AMD, todo ello auspiciado por la adopción del nodo de 5 nm de TSMC para el diseño y la construcción de una CPU mucho más compleja y que permita alcanzar un mayor IPC que sus predecesores.

Uno de los puntos clave para conseguir un mayor rendimiento es el diseño de la caché, no solo lo rápida que es, sino también la cantidad de información que puede albergar y los accesos simultáneos que soporta. Una mayor cantidad de instrucciones resueltas por ciclo dan también como resultado una cantidad de accesos más altos y en un aumento del tamaño de la misma.

Cambios en la caché L2 de los núcleos Zen 4

Caché L1 L2 L3 Zen 4

A través de una serie de filtraciones se han ido conociendo detalles por adelantado de la siguiente generación de las CPU de AMD. Esta vez le ha tocado a la caché L2 de Zen 4, la cual, tal y como podéis ver en la tabla de arriba habría pasado de 0,5 MB o 512 KB por núcleo a 1 MB, duplicando así su capacidad.

En las arquitecturas Zen la caché L2 es privada para cada uno de los núcleos, siendo la L3 la que se utiliza como LLC de cada grupo. Por la información que se ha ido filtrando sabemos que Zen 4 continuará con la configuración de 8 núcleos alrededor de la L3, cada uno con sus cachés L1 y L2 correspondientes, así que duplicar el tamaño de la caché L2 en las nuevas CPU sirve para mejorar el IPC al aumentar las posibilidades de que los datos e instrucciones necesarios no tengan que ir a la L3, y por tanto, cualquier hit en dicho nivel se resuelve mucho antes.

AMD tiene un gran reto por delante

Pues realmente poco, aunque hemos de suponer que su aumento del IPC va a ser mucho mayor que el 15% que otorga la versión con V-Cache de Zen 3+. Los datos que se barajan hablan de un aumento del IPC del 19%, lo cual sería un salto demasiado bajo si tenemos en cuenta la iteración mejorada de su predecesor. En todo caso la finalización del diseño de los núcleos Zen 4 podría no haber sido terminada y el equipo dirigido por Mike Clark aún tiene margen de tiempo para mejorar, es más, creemos que el lanzamiento de los Zen 3 mejorados (Zen 3+ supuestamente) es una forma de darle tiempo a la finalización de Zen 4.

Por el momento AMD no ha filtrado la cantidad de L3 que tendrá Zen 4, esto nos hace pensar que se están planteando lanzar el Zen de cuarta generación con caché vertical desde el primer momento, lo que significaría una mejora de rendimiento por encima del diseño original. La contrapartida es que esto encarecerá la producción. ¿Es por eso que AMD lanzará sus Zen 3 con V-Cache con intención de probar el mercado?

Con una Intel que se ha puesto las pilas con Alder Lake-S y que tiene terminado ya el diseño de Meteor Lake para 2023 a AMD le toca hacer que Zen 4 sea lo más competitivo posible. Han de ser más ambiciosos que con Zen 3 donde estaban limitados al nodo de 7 nm de TSMC.