Ryzen 7000 лишились одного из преимуществ архитектуры — AMD отключила функцию, не понятую разработчиками

Компания AMD незаметно отключила функцию Loop Buffer (англ. — буфер циклов) в своих процессорах на архитектуре Zen 4 с помощью обновления микрокода AGESA. Это изменение затронуло все процессоры на Zen 4, включая настольные чипы Ryzen 7000 и Ryzen 7000X3D.

Функция Loop Buffer была внедрена AMD для повышения производительности и эффективности процессоров Zen 4. В целом это широко распространённая технология в современных процессорах, используемая не только AMD, но также Intel и Arm. Фактически, это расположенное в чипе небольшое выделенное хранилище для инструкций, используемых в циклах — последовательностях инструкций, многократно повторяющихся при выполнении программы. Данный буфер устраняет необходимость постоянного выполнения запросов этих инструкций из кэша или оперативной памяти, тем самым повышая производительность и энергоэффективность.

Однако из-за отсутствия подробной документации разработчики приложений не смогли обеспечить оптимальную работу механизма Loop Buffer и раскрыть его потенциал. Поэтому нововведение ожидаемого эффекта не произвело. Удаление функции, по словам экспертов, никак не повлияет на общую производительность чипов. Это объясняется увеличением кэша декодированных микроопераций в Zen 4 по сравнению с предшественниками, который взял на себя задачи работы с циклами, изначально предназначавшиеся для Loop Buffer.

По данным ресурса Chips and Cheese, который первым обнаружил отключение Loop Buffer, функция была деактивирована где-то между выпуском пакетов библиотек AGESA 1.0.0.6 и AGESA 1.2.0.2a. При тестировании процессора Ryzen 9 7950X3D на материнской плате ASRock B650 PG Lightning выяснилось, что функция работала в BIOS версии 1.21 (AGESA 1.0.0.6), но после обновления до BIOS 3.10 на базе AGESA 1.2.0.2a её работа прекратилась.

Источник изображения: Chips and Cheese

Chips and Cheese протестировал процессор Ryzen 9 7950X3D в бенчмарке SPEC CPU2017 с использованием старого и нового BIOS, чтобы оценить возможное влияние отключения Loop Buffer на производительность. Тесты показали падение производительности менее чем на 1 % при выполнении целочисленных операций и операций с плавающей запятой, при этом многопоточная производительность осталась неизменной. В игре Cyberpunk 2077 отключение Loop Buffer не оказало никакого влияния при использовании ядер чиплета с 3D V-Cache, но на чиплете без 3D V-Cache наблюдалось снижение производительности на 5 %.

Источник изображения: Chips and Cheese

На конференции Hot Chips 2024 инженеры AMD назвали Loop Buffer в процессорах Zen 4 «функцией, преимущественно предназначенной для оптимизации энергопотребления», а не для повышения производительности. Судя по тестам Chips and Cheese, это утверждение соответствует действительности, так как влияние функции на производительность процессоров Ryzen оказалось минимальным.