up
ua ru
menu


ASUS_Quiz_1.gif

logo minifile

::>Процесори > 2010 > 08 > ...

Версія для друку
Переопублікувати статтю

26-08-2010


rss

На порозі нових процесорних мікроархітектур AMD: «Bulldozer» і «Bobcat»

18 серпня 2010 року компанія AMD провела колл-конференцію «Hot Chips», на якій представники поділилася новою інформацією щодо мікроархітектур нового покоління «Bulldozer» і «Bobcat».  Мікропроцесори з новою мікроархітектурою повинні з'явиться в наступному 2011 році, але вже зараз компанія AMD потихеньку «готує публіку» до нових високопродуктивних і енергоефективних мікропроцесорів, відзначаючи їх переваги.

Оскільки на конференції компанії AMD  більшою мірою оперували маркетинговими термінами, начебто, «швидше», «краще», «потужніше», ми трохи розширили цей матеріал інформацією знайденою в мережі, щоб більш повно освітити особливості нової мікроархітектури «Bulldozer», появу якої особливо віддані фанати AMD чекають вже близько двох років.

У 2011 році очікується активне впровадження процесорів з двома новими мікроархітектурами «Bulldozer» і «Bobcat», які прийдуть на зміну сучасній мікроархітектурі AMD K10. Нові мікропроцесори повинні будуть покрити всі основні сегменти сучасних обчислювальних пристроїв. Продуктивна і добре масштабована архітектура  «Bulldozer» повинна буде зайняти сегмент серверних і високопродуктивних ігрових систем. Також ця платформа буде використана для побудови продуктивних ноутбуків і неттопів. Процесори з більш енергоефективною і гнучкою архітектурою «Bobcat» повинні будуть успішно протистояти процесорам Intel Atom у сегменті нетбуків і офісних ПК.

Bulldozer

Bulldozer

Мікроархітектура нового покоління Bulldozer в першу чергу відрізняється від K8/K10 наявність в одному ядрі одразу двох блоків ALU. Блок FPU хоча і залишився один, але доступ до нього проводиться по двом окремим 128-розрядним FMAC. Подібну архітектуру можна умовно назвати як «два в одному», оскільки виходить що одне ядро Bulldozer здатне працювати за два повноцінні ядра, що фактично повинно дозволити збільшити продуктивність вдвічі.

Bulldozer

Таким чином, компанія AMD прагне створити дуже сильну противагу процесорам Intel і технології Hyper-Threading, яка за допомогою одного процесорного ядра дозволяє паралельно обробляти два потоки даних. Водночас процесори з архітектурою Bulldozer будуть мати можливість обробляти значно більше системних ресурсів, і їх обробка дійсно буде виконуватися паралельно, а не по черзі, як у випадку з Hyper-Threading. Як і у випадку з технологією Hyper-Threading апаратна частина і операційна система повинні будуть «бачити» можливість двопоточного виконання команд кожним процесорним ядром Bulldozer.

Bulldozer

Заради спрощення сприйняття презентаційного матеріалу, компоненти архітектури Bulldozer розділили на загальні (на схемі позначені червоним кольором) і спеціальні (на схемі позначені синім кольором). Загальні компоненти повинні допомогти скоротити витрату енергії, зменшити площу кристалу і його вартість. Наявність спеціалізованих компонентів дозволить збільшити продуктивність і масштабованість процесора. Архітектура Bulldozer здатна динамічно перемикатися між загальними і спеціальними компонентами, що дозволяє максимально збільшити продуктивність на Ват спожитої енергії.

Також помітною зміною можна назвати збільшення числа конвеєрів ALU з трьох в архітектурі K10 до чотирьох в Bulldozer. Кожне інтегроване ядро буде мати свою окрему кеш-пам'ять першого рівня. Кеш-пам'ять другого рівня буде загальною для всього ядра Bulldozer, а кеш-пам'ять третього рівня буде загальною для всього процесора. Також як і раніше, у процесорах, заснованих на архітектурі Bulldozer,  буде інтегрований контролер пам'яті і контролер «північного мосту».

Bulldozer

Нові процесори сімейства «Zambezi» будуть мати чотири ядра Bulldozer, які умовно можна вважати восьмиядерними процесорами.

Для серверного сегмента будуть запропоновані ще більш потужні варіанти, які будуть нараховувати до восьми ядер Bulldozer. Як і сучасні шестиядерні процесори AMD Phenom II, моделі серверного сегменту будуть підтримувати технологію Turbo Core, яка покликана автоматично збільшувати частоту деяких процесорних ядер, щоб більш ефективно виконувати не оптимізований під багатопоточність код.

Також у нових ядрах збільшилася кількість виконуваних інструкцій, що розширюють можливості процесора x86. Основний перелік інструкцій ядер Bulldozer буде виглядати ось так:

  • SSE
  • SSE2
  • SSE3
  • SSE4a
  • SSSE3
  • SSE4.1
  • SSE4.2
  • AES
  • PCLMUL
  • AVX
  • XOP
  • FMA4
  • LWP (Lightweight Profiling)

Відзначимо появу в переліку інструкції AES (Advanced Encryption Standard) призначеної для апаратної шифрування, а також появу інструкцій SSE4.1 і SSE4.2, які раніше були лише в процесорах  Intel серії Penryn. Крім того, були додані інструкції  AVX, XOP і модуль FMA4. А ось підтримки застарілих інструкцій 3DNow! і MMX нова архітектура Bulldozer була позбавлена.

Розробники нових процесорів не залишили без уваги і енергоспоживання ядер. Поза тим що нова архітектура буде побудовано по більш тонкому 32 нм техпроцесу, був початий ряд заходів щодо зменшення енергоспоживання під час «сну» системи.

Зокрема на схемі наведений алгоритм по входженню процесорного ядра в «сон» і вихід з нього. Входження в стан CC6 супроводжується:

  • стиранням даних у кеш-пам'яті рівнів L1 і L2,
  • записом даних на зовнішню оперативну пам'ять,
  • зменшенням частоти ядра,
  • зменшенням живлення PLL,
  • відключенням виходу ядра,
  • обмеженням живлення ядра.

Активація ядра процесора здійснюється у зворотній послідовності з перезапуском мікрокодів і ініціалізацією кеш-пам'яті рівнів L1 і L2.

Bobcat

Bobcat

Основними рисами ядра Bobcat є дуже малий розмір, висока ефективність і дуже низьке енергоспоживання. Виробник заявляє, що одне ядро Bobcat здатне споживати менше одного вата енергії. По суті це перший процесор AMD з архітектурою спеціально розробленої для економічних платформ.

Архітектура Bobcat незабаром буде використовуватися в процесорах «Ontario» для першої гібридної платформи Fusion. У майбутньому можна буде зустріти процесори з чотирма ядрами Bobcat. Нові рішення, незважаючи на свій низький рівень енергоспоживання, повинні будуть мати «чудову» продуктивність. Для нових процесорів на ядрі Bobcat було сформульоване досить голосне  визначення: «приблизно 90% сучасної масової продуктивності на вдвічі меншій площі кремнію». Хоча, вираз вийшов розмитим, але досить багатообіцяючим. Розшифровуючи маркетингову фразу, з'ясувалося, що за еталон сучасної масової продуктивності компанія AMD прийняла процесор Athlon II X2 250u. Виявляється, що за підсумками попередніх тестів процесор Ontario має продуктивність цілочисельних операцій рівну 3,047 GIPS, а продуктивність в операціях з плаваючою комою 1,351 GFLOPS. Ці показники саме і становлять приблизно 90% від показників процесора Athlon II X2 250u, що працює на частоті 1,6 ГГц. Водночас продуктивність «топового» чотирьохядерного процесора AMD Phenom II X4 965 BE на частоті 3,4 ГГц вище показників процесора Ontario всього в 2,42 рази. В останньому співвідношенні проглядається явна невідповідність, враховуючи вдвічі більшу кількість процесорних ядер і вдвічі більшу частоту у процесора AMD Phenom II X4 965 BE. 

Джерело: www.bit-tech.net

Bobcat

Плюсом нової архітектури Bobcat є можливість довільного виконання команд. Цей факт разом з низьким енергоспоживанням повинен підвищити шанси «на перемогу» у двобої з процесорами серії Intel Atom, які підтримують технологію багатопоточності  Hyper-Threading.

Також серед ключових особливостей ядра Bobcat можна виділити досить великий набір інструкцій, до яких увійшли SSE1, SSE2, SSE3 і SSSE3 ISA. Однак розмір кеш-пам'яті першого рівня ядра Bobcat повинен становити всього 32 кБ.

Для зменшення енергоспоживання в простої ядро Bobcat буде підтримувати зменшення частоти і напруги живлення.

Наприкінці ми прагнемо вам запропонувати для перегляду презентаційний ролик компанії AMD про архітектури «Bulldozer» і «Bobcat» англійською мовою.


Социальные комментарии Cackle
Пошук на сайті
Поштова розсилка
top10

vote

Голосування