锐龙AMD Ryzen 7处理器

作为英特尔在个人处理器领域唯一的挑战者，AMD曾经以多款非常出色的处理器为消费者带来了快乐的回忆。不过在英特尔进入酷睿时代后，AMD处理器由于基础架构已经较为老旧，所以效率方面的表现并不是很出色。虽然APU以独特的设计理念在运算能力方面有明显提升，但由于软件在异构计算方面的进展不够，能够充分发挥其能力的应用并不多。在这样的形势下，AMD还是决定研制效率更高的新型处理器内核，那就是“Zen”，而这一内核的首款产品就是今天我们的主角——Ryzen，中文名为“锐龙”。

从基本规格上看，Ryzen系列将替代目前的AMD FX、Athlon等无内置显示核心的处理器。首批发布上市的Ryzen被称为7系列，包括Ryzen 7 1700/1700X/1800X等产品。这些产品均拥有8个核心，并且支持超线程技术，拥有16个线程，且全部不锁频。目前AMD已经公布了Ryzen 5系列，并且预计会有Ryzen 3系列的产品，Ryzen 7/5/3基本可以看作是对应英特尔的酷睿i7/5/3的产品，这些产品型号的意义可以参考（图1）。

从外形上看，Ryzen与AMD的FX和APU系列处理器没有太大差别，都采用金属壳体封装，且封装面积和高度都类似（图2），这是它与目前AMD处理器散热器完全兼容的基础。Ryzen采用AM4接口，针脚数大幅增加至1331个（图3），也借此大幅增加了通信能力和供电能力。

锐龙AMD Ryzen处理器采用14纳米工艺制造，采用比较独特的CPU组（CPU Complex，简称CCX）架构（图4），这种结构有些类似现在的GPU设计方式，更便于进行扩展，例如首批上市的Ryzen 7系列处理器都内置两个CPU组（图5），未来更低端的Ryzen 5/3或更高端产品则可进行架构的缩减和提升。在每一个CPU组中，四个物理核心分布在周边，二、三级缓存虽然是跟随核心部署，但均位于CPU组的中央，便于其他处理器进行访问，其中三级缓存更是可以形成一个整体，成为整个CPU组的8MB共享缓存空间，可以进行快速数据交换（图6）。

Ryzen处理器内置内存控制器，可支持双通道DDR4 2400内存。它还内置了四条PCI-E 3.0通道、两个SATA 6Gbps接口控制器和4个USB 3.0接口控制器。由于这些直通处理器的接口性能显然会比通过芯片组转接更好，这也使得主板设计和设备安装有了更多的可选性，用户在使用时需要认清哪些接口是来自处理器内置通道（图7），更适合安装高速固态硬盘、PCI-E板卡、USB外设。

一些高端主板提供了处理器总线和芯片组总线接口的不同选择

AMD SenseMI技术是AMD为新一代核心准备的最重要技术之一，从名称可以看出，这是以大量内置传感器为基础的技术，它能以1000Hz的频率对CPU的运行状态进行检测，并实时调整运行状态，让CPU全程保持在最适宜当前需求的最佳状态，提升性能并降低能耗比。AMD SenseMI包括精确功耗控制（Pure Power）、精准频率提升（Precision Boost）、XFR自适应动态扩频（Extended Frequency Range）、神经网络预测（Neural Net Prediction）、智能数据预取（Smart Prefetch）等技术。

精确功耗控制是通过分布式网络传感器精确控制处理器在不同负载下的功耗（图8），比单纯的功耗优化更加智能化和高效，理论上讲，每一颗锐龙AMD Ryzen处理器根据用户的需求和实际运行情况不同，都会有完全个性化的电源管理策略。

Ryzen处理器内部分布着大量传感器

锐龙AMD Ryzen同样会自动检测内部温度，并根据散热效果来确定处理器频率，在散热良好的情况下，会根据实际需要自动进行频率提升，甚至超过默认频率，这就是自适应动态扩频。这项技术完全不需要用户干涉，对拥有高端散热器，甚至使用水冷、液氮冷却的发烧级用户来说是一个福利，在散热条件良好的情况下，在运行高负载应用时，处理器完全可以一直使用最高扩频频率，Ryzen 7虽然默认频率并不算高，但其3.7GHz～4.0GHz的最高扩频频率，已经接近了对手高端处理器的普遍运行频率。

精准频率提升与功耗控制类似，是通过传感器了解处理器的负载、温度等运行状态，更精确地进行频率调整，调整幅度最小只有25MHz。更加精确的频率调整可以帮助处理器更好的达到理想的运行频率。

除了传感器的实时数据之外，锐龙AMD Ryzen还是一款相当智能，具有自主学习能力的处理器，其主要技术就是神经网络预测和智能数据预取。它们都是通过应用程序的行为来进行实时的学习，来预测处理器的下一步需求。神经网络预测是通过预测该程序的下一个动作，让处理器进行提前调整，保证随时处在工作的最佳状态。智能数据预取则是预计应用程序将需要什么样的数据，将这些数据预先加载到处理器的缓存中，在需要时快速执行，可以充分利用锐龙AMD Ryzen处理器的巨大缓存，提供更快的响应和计算能力。