Optimización de Software para Procesadores AMD Ryzen™ (Presentado por AMD)

Tabla de contenidos:

1. Introducción a los procesadores de arquitectura Zen 2 y Zen 3
2. Procesadores de arquitectura Zen 2
   • Procesadores móviles de la serie AMD Ryzen 4000
   • Procesadores de escritorio de la serie AMD Ryzen 3000
   • Procesadores de escritorio de alto rendimiento de la serie AMD Ryzen 3000
   • Procesadores personalizados en las consolas Xbox Series X y Xbox Series S
3. Arquitectura de Zen 2
   • Multihilo simultáneo (SMT)
   • Compartir de recursos
   • Modo de un solo hilo y modo de doble hilo
   • Compartir de recursos en el modo de doble hilo
   • Definiciones de recursos compartidos
   • Conjunto de instrucciones
   • Instrucciones de prebuscado de software
   • Detalles de la caché
   • Diagrama de flujo de datos del procesador AMD Ryzen 4000
4. Procesadores de arquitectura Zen 3
   • Mejoras en la microarquitectura Zen 3
   • Cambios en el compartimiento de recursos
   • Cambios en el conjunto de instrucciones
   • Diagrama de flujo de datos del procesador AMD Ryzen 5000
5. Mejores prácticas
   • Auditoría de contenido
   • Uso de API de sincronización modernas
   • Solución de problemas de falsa compartición
   • Patrones de acceso de datos
   • Uso de instrucciones de prebuscado de software
   • Pruebas de escalabilidad de la aplicación
   • Sugerencias para el escalado de hilos en juegos
   • Perfilado de la aplicación
   • Optimización de la concurrencia de hilos
   • Reducción del contenido de registro
   • Sintonización del tamaño mínimo de lote
   • Control del número de hilos del trabajador
   • Distribución de hilos en diferentes cachés
   • Recomendaciones para aplicaciones con alto recuento de hilos
   • Sugerencias para aplicaciones con pérdida de rendimiento en hilos múltiples

🎮 Procesadores de arquitectura Zen 2 y Zen 3 en juegos

Introducción a los procesadores de arquitectura Zen 2 y Zen 3

Bienvenidos a este artículo sobre los procesadores de arquitectura Zen 2 y Zen 3, diseñados por AMD para proporcionar un rendimiento excepcional en los juegos de hoy en día. En esta guía, exploraremos en detalle las características y ventajas de estos procesadores, así como las mejores prácticas para optimizar su rendimiento en juegos. Ya sea que seas un desarrollador de juegos o un entusiasta de los juegos de alto rendimiento, esta información te ayudará a sacar el máximo provecho de tu hardware. ¡Vamos a sumergirnos en el mundo de Zen 2 y Zen 3!

Procesadores de arquitectura Zen 2

Los procesadores de arquitectura Zen 2 de AMD se pueden encontrar en una amplia variedad de productos, desde portátiles ultradelgados hasta potentes estaciones de trabajo de escritorio. Estos procesadores están diseñados para ofrecer un rendimiento excepcional en todas las tareas, desde juegos hasta renderizado de contenido digital. Veamos algunas de las categorías clave de los procesadores de arquitectura Zen 2:

Procesadores móviles de la serie AMD Ryzen 4000

Los procesadores móviles de la serie AMD Ryzen 4000, también conocidos como "Renoir", ofrecen hasta 8 núcleos potentes en laptops ultradelgadas. Estos procesadores son ideales para aquellos que buscan rendimiento de primera clase en un formato portátil y liviano. Con un consumo de energía de solo 15 watts, estas laptops son perfectas para aquellos que tienen capacidades de carga limitadas.

Procesadores de escritorio de la serie AMD Ryzen 3000

Los procesadores de escritorio de la serie AMD Ryzen 3000, con el nombre en clave "Matisse", ofrecen hasta 16 núcleos en configuraciones de hasta 105 watts. Estos procesadores son ideales para juegos y tareas intensivas que requieren un rendimiento excepcional. Ya sea que estés jugando los últimos títulos de Alta demanda o trabajando en proyectos de creación de contenido, los procesadores de la serie AMD Ryzen 3000 te proporcionarán el rendimiento que necesitas.

Procesadores de escritorio de alto rendimiento de la serie AMD Ryzen 3000

Los procesadores de escritorio de alto rendimiento de la serie AMD Ryzen 3000, con el nombre en clave "Castle Peak", llevan las cosas a otro nivel con hasta 64 núcleos y un consumo de energía de 280 watts. Estos procesadores están diseñados específicamente para creadores de contenido y desarrolladores de software que necesitan un rendimiento extremo. Desde la edición de video hasta el renderizado de alta gama, los procesadores de la serie AMD Ryzen 3000 te permitirán combatir, hornear, compilar y hacer que los tiempos de renderizado desaparezcan.

Procesadores personalizados en las consolas Xbox Series X y Xbox Series S

Los procesadores personalizados utilizados en las consolas Xbox Series X y Xbox Series S aprovechan la arquitectura Zen 2 de AMD y las arquitecturas gráficas RDNA 2. Esta combinación proporciona un rendimiento significativamente mejorado en comparación con la generación anterior de consolas. En particular, la arquitectura Zen 2 ofrece más de cuatro veces el rendimiento de una Xbox One X. Es importante tener en cuenta que aunque comparten una arquitectura de CPU similar con los procesadores Renoir de Zen 2, las consolas Xbox Series X y Xbox Series S tienen un diseño de memoria y gráficos muy diferentes.

Arquitectura de Zen 2

La arquitectura Zen 2 de AMD representa una mejora significativa en el rendimiento de la CPU en comparación con la generación anterior. En esta sección, exploraremos algunas características clave de la arquitectura Zen 2 y cómo aprovecharlas para optimizar el rendimiento en juegos.

Multihilo simultáneo (SMT)

El multihilo simultáneo (SMT) es una característica importante de la arquitectura Zen 2 que permite el uso eficiente de los recursos del procesador. Los núcleos de alto rendimiento tienen brechas en su utilización, las cuales pueden ser aprovechadas por hilos de hardware adicionales. En la arquitectura Zen 2, se admite SMT de 2 vías, lo que significa que el procesador puede funcionar tanto en modo de un solo hilo como en modo de doble hilo. La selección de modo de hilo se realiza durante la predicción de ramas y generalmente se realiza mediante programación de round Robin. Algunos recursos dentro del núcleo pueden ser compartidos en el modo de doble hilo.

Compartir de recursos

En la arquitectura Zen 2, hay varios recursos compartidos que deben ser considerados al optimizar el rendimiento. Algunos de estos recursos son competitivamente compartidos, lo que significa que las entradas de recursos se asignan según la demanda. Otros recursos tienen asignaciones basadas en umbrales de marca de agua, lo que limita el número de entradas que un hilo puede usar. Además, hay recursos que están estáticamente particionados en el modo de doble hilo.

Conjunto de instrucciones

El conjunto de instrucciones de Zen 2 es bastante amplio y proporciona las herramientas necesarias para optimizar el rendimiento en juegos. Sin embargo, hay algunas instrucciones que no se admiten en Zen 2, como AVX-512 o AMX. También es importante tener en cuenta que el rendimiento de las instrucciones vectorizadas puede variar entre los procesadores de AMD e Intel.

Instrucciones de prebuscado de software

El prebuscado de software es una técnica importante para evitar los cuellos de botella de caché y mejorar el rendimiento en juegos. Las instrucciones de prebuscado de software cargan una línea de caché desde una dirección de memoria específica en la caché de datos según un patrón de referencia de localidad. Sin embargo, es importante tener en cuenta que las políticas de llenado y evicción de caché pueden diferir entre diferentes procesadores.

Detalles de la caché

La caché es un componente crítico en el rendimiento de la CPU. La arquitectura Zen 2 cuenta con varias cachés, incluida la caché de nivel 1 (L1), la caché de nivel 2 (L2) y la caché de nivel 3 (L3). Cada una de estas cachés tiene sus propias características y políticas de uso. Es importante comprender cómo funcionan estas cachés y cómo aprovecharlas para optimizar el rendimiento en juegos.

Diagrama de flujo de datos del procesador AMD Ryzen 4000

Para comprender mejor cómo funcionan los procesadores de la serie AMD Ryzen 4000, veamos un diagrama abstracto de flujo de datos del procesador AMD Ryzen 4000, con el nombre en clave "Renoir". En este diagrama, podemos ver cómo los datos se mueven a través de las cachés y los núcleos del procesador. Cada controlador de memoria unificado administra 64 bits de memoria DDR4 o LPDDR4. Es importante tener en cuenta que este es un diseño único de matriz en una sola matriz (SoC), donde el complejo del núcleo se conecta a la matriz de datos a través de una velocidad de lectura de 32 bytes por ciclo y una velocidad de escritura de 32 bytes por ciclo. A diferencia de la mayoría de los productos de escritorio Zen 2 de AMD, este producto cuenta con una caché L3 de solo 4 megabytes.

Continuará...