AMD大小核專利曝光：3nm製程、Zen5＋Zen4D，可能用於下一代Ryzen APU

大小核CPU架構設計在行動市場已經普及了很多年，現在終於要進入主流桌機和筆電了。Intel Lakefield是第一次嘗試，年底的Alder Lake 12代將會正式開啟，Windows也會同步最佳化，加入新的任務調度機制。

至於AMD，尚未公開他們在大小核方面的規劃，但是傳聞 Zen5架構的Ryzen 8000 APU會引入這種設計，其中大核心是Zen5，小核心是Zen4D，並採用3nm製程，還將整合RDNA GPU。

近日，美國專利與商標局公佈了AMD申請的一份專利，主題為「異構處理器之間的任務轉移」，提交時間是2019年12月，顯然AMD早就在研究大小核了，而且有了成熟的執行體系。

AMD 的設計概念相當容易理解，簡單來說，就是在一顆 CPU 中，混合使用高效能與低效能兩種架構，當電腦需要執行重負載任務時，運算工作會交給高效能部分進行處理，而當任務相對較為輕鬆時，則會將運算交給低效能架構。

根據專利描述，AMD基於一種或多種條件，在大核心、小核心之間分派任務，包括執行時間、最大性能狀態記憶體需求、記憶體直接存取、平均待機狀態閾值等等。

如果滿足一種或多種條件，任務就會從大核轉到小核，或者從小核轉到大核。

從專利圖上看，AMD的專利更突出小核心的作用：任務分派首先走小核心，然後視情況決定由小核心執行，還是再轉交給大核心；如果大核心執行過程中發現浪費算力，還可以隨時再轉給小核心。

大小核架構的最大難點就是如何將任務負載即時分派給最適合的核心，保證大小核心都以最高效率執行，從而兼顧高性能和低功耗，不至於出現「一核有難、九核圍觀」的窘境。

這一點，手機上曾經遇到過，Intel Lakefield也一度相當尷尬，需要在硬體、系統、軟體各個層面都做好優化才行。

Intel 12代Core將在今年嘗鮮，明年的Raptor Lake 13代Core繼續深化，AMD Zen5架構的Ryzen  8000系列預計要到2023年才會面世，相信到時候無論系統還是軟體都應該在大小核上有了足夠的最佳化。