AMD 透過最近的 AGESA 微碼更新對其 Zen 4 處理器進行了重大架構變更,突顯了該公司在處理器架構方面持續最佳化的努力。此次修改涉及停用迴圈緩衝區(Loop Buffer)功能,這個元件最初的設計目的是提高 CPU 效率,但實際效果卻未達預期。
理解迴圈緩衝區的移除
迴圈緩衝區功能最初被整合到 Zen 4 CPU 中,是一個專門用於處理重複指令序列的特殊記憶體儲存元件。透過最新的 AGESA 1.2.0.2a 更新,AMD 在所有 Zen 4 處理器中停用了這一功能,包括 Ryzen 7000 系列和 Epyc 伺服器處理器。這一變化最初是由 Chips and Cheese 在測試搭載 ASRock B650 PG Lightning 主機板的 Ryzen 9 7950X3D 時發現的。
BIOS 版本對比:
- 舊版本:BIOS 1.21(AGESA 1.0.0.6)- 迴圈緩衝區處於啟用狀態
- 當前版本:BIOS 3.10(AGESA 1.2.0.2a)- 迴圈緩衝區已停用
技術影響和效能表現
移除迴圈緩衝區對處理器的整體效能影響極小。這主要是因為現有的 Op Cache(操作快取)能夠有效管理原本由迴圈緩衝區處理的任務。Zen 架構中的微操作快取 Op Cache 提供了足夠的頻寬和效能,無需額外的迴圈緩衝區功能即可維持最佳效能水平。
效能測試結果
詳細的基準測試顯示,這一變更對效能的影響微乎其微。使用 SPEC CPU2017 進行的測試顯示,整數和浮點運算工作負載的效能變化均不到1%。而在 Cyberpunk 2077 基準測試中,雖然在非 V-Cache 核心上觀察到約5%的效能差異,但在 V-Cache 核心上沒有影響,且這種差異在實際使用中並不明顯。
效能影響:
- SPEC CPU2017 :效能波動小於1%
- 在 V-Cache 晶片上執行 Cyberpunk 2077 :無影響
- 在非 V-Cache 晶片上執行 Cyberpunk 2077 :效能降低5%
未來影響
AMD 移除迴圈緩衝區功能的決定似乎是著眼於未來的,因為即將推出的 Zen 5 架構設計中已經不包含這一元件。與成功實施類似功能的競爭對手 Intel 和 Arm 不同,AMD 發現他們的實現並未帶來預期的收益,這主要是由於開發者文件不足和最佳化不夠。該公司轉而選擇依靠其經過驗證的 Op Cache 機制來高效管理指令迴圈。