Одним из наиболее значительных изменений в Zen 6 является внедрение компанией AMD инструкций Intel Flexible Return and Event Delivery (FRED). Каждый раз, когда компьютер получает сетевой пакет, завершает запись на диск или пользователь перемещает мышь, процессор обрабатывает событие, известное как прерывание — низкоуровневый сигнал, требующий переключения между пользовательским и системным кодом. Более четырех десятилетий этот процесс управлялся таблицей дескрипторов прерываний (IDT), впервые представленной в процессоре Intel 80286. Несмотря на смену огромного числа поколений ЦП, фундаментальный способ обработки прерываний практически не изменился.
FRED призван модернизировать эту основу. Вместо того чтобы заставлять программистов лавировать множеством шагов и переходов на уровне кольцевых интерфейсов для каждого прерывания, FRED обрабатывает их в рамках одной операции. Это приводит к более надежному обмену данными между пользователем и ядром кода, снижая риск несогласованности состояний при одновременном возникновении нескольких событий.
Внедрение FRED компанией AMD является частью более широкого сотрудничества между AMD и Intel для согласования их работы над архитектурой x86. Обе компании являются членами Консультативной группы по экосистеме x86 (x86 Ecosystem Advisory Group), партнерства, объявленного в 2023 году для обеспечения единого набора инструкций у обоих производителей.
Через год после старта этого альянса AMD подтвердила, что Zen 6 будет включать FRED, вслед за грядущими платформами Intel Nova Lake и Panther Lake. Хотя ни один из существующих процессоров не поддерживает эту функцию, ее одновременное внедрение в обе экосистемы знаменует собой необычайно скоординированный сдвиг в исторически фрагментированном ландшафте x86.
Этот переход не был обязателен. Компания AMD разработала собственный механизм, Supervisor Entry Extensions (SEE), в качестве поэтапного обходного решения, сохраняющего совместимость со старым программным обеспечением. Однако в отрасли преобладало мнение в пользу полномасштабной замены от Intel. Создатель Linux Линус Торвальдс поддержал подход Intel, назвав его более полным решением, устраняющим давние архитектурные недостатки.
С технической точки зрения, FRED упрощает обработку привилегий ЦП. Это упрощение не только устраняет уровни сложности для разработчиков, но и сокращает циклы ЦП, затрачиваемые на обработку событий. Результатом этого является повышение производительности и снижение задержки для рабочих нагрузок, генерирующих большое количество прерываний, таких как процессы, интенсивно использующие сеть, игры с высокой частотой обновления и конвейеры обработки звука.
Повышение производительности может быть ещё более заметным в средах виртуализации, где обработка событий часто проходит через несколько уровней программного обеспечения. Меньшее количество переходов между уровнями привилегий напрямую приводит к снижению накладных расходов и более быстрому переключению.
Программная поддержка FRED уже начала появляться на основных платформах. Ядро Linux включает предварительную поддержку FRED начиная с версии 6.9. Поскольку с этими инструкциями напрямую взаимодействуют только операционные системы и низкоуровневые драйверы, конечные пользователи вряд ли заметят какие-либо видимые различия.
