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推土機架構成基石 AMD披露技術細節
2009-12-02   網絡

 

當地時間11月11日,AMD在總部加州山景城召開了2009年度分析師會議,公司高管集體出席,詳細介紹了AMD在未來2010-2111年期間的發展規劃,其中大量技術細節都是第一次公布,這里我們就一一為大家進行介紹。

 

首先從服務器開始,因為最新技術往往都會首先出現在這一領域,比如流傳已久、備受期待的AMD全新一代處理器架構“推土機”(Bulldozer)。

其實在應用全新架構之前,AMD就已經在轉變服務器策略,將整個服務器市場劃分為兩大部分:Opteron 4000系列面向單路和雙路市場,主打高能效和成本優化,其中Opteron 4100明年第二季度發布;Opteron 6000系列面向雙路和四路/八路市場,適合追求高性能和擴展性的客戶,其中Opteron 6100系列明年第一季度發布。

據市調機構IDC統計,單路、雙路、四路/八路平臺分別占整個市場的20%、75%和5%。

 

 

 

Opteron 4000系列采用Socket C32插槽,仍為LGA封裝和1207個引腳,間距1.1毫米,面積285平方毫米。新插槽是在現有Socket F 1207的基礎上重新分配、優化引腳而來的,可以支持DDR3內存以及更大的容量、更高的頻率。

 

 

 

 

具體產品方面首先是“圣馬力諾”(San Marino)平臺,其中芯片組是AMD SR56x0+SP5100,支持高級平臺管理(APM)技術,處理器是“里斯本”(Lisbon),45nm工藝,核心數四個和六個,平均功耗75/55/40W不等,6MB三級緩存,兩條16-bit HT3總線,每連接最高帶寬6.4GT/s,支持雙通道標準版U/RDDR3和低壓版LV RDDR3內存,每通道兩條、每處理器四條,擁有CoolSpeed/C1E/CoolCore/Enchanced PowerNow!節能、HT Assist優化、AMD-V虛擬化等一系列技術。

同時還會有個超低功耗平臺“阿德萊德”(澳大利亞/Adelaide),平均處理器功耗只有35W,平均每個核心還不到6W,搭配AMD SR5650+SP5100芯片組,支持LV DDR3低壓內存,但僅支持HT1總線。

到2011年,處理器升級為“巴倫西亞”(Valencia),迎來32nm工藝和新架構推土機,核心數增加到六個和八個,芯片組不變,插槽也沿用Socket C32以保證兼容升級。新架構詳情稍后介紹。

芯片組方面再說一句,SR5690用于高I/O系統,SR5670面向可擴展中小型企業(SMB),SR5650則重點針對高能效,特別是云計算領域。

Opteron 6000系列則是Socket G34插槽,也是在現有Socket F 1207基礎上改變而來,支持DDR3內存,但具體細節暫未披露。

產品上首先是“馬拉內羅”(Maranello)平臺,芯片組也是SR56x0+SP5100,支持AMD-Vi虛擬化技術和PCI-E 2.0總線技術,處理器代號“馬尼庫爾”(Magny-Cours),45nm工藝,八核心和十二核心,基于DAC 2.0架構,也就是雙四核和雙六核封裝在一起并通過HT3總線互連,因此擁有12MB三級緩存、四條HT3總線和四通道DDR3內存,每通道三條、每處理器十二條,其他上述技術也一應俱全。

到2011年處理器升級為“英特拉格斯”(Interlagos),也是32nm工藝和推土機架構,核心數量十二個和十六個。同時因為主攻高性能,Opteron 6000系列沒有節能版本。

 

AMD在服務器領域同樣打出了“甜蜜點”策略

 

AMD 2009-2011年服務器路線圖概覽

 

圣馬力諾平臺

 

Opteron 4100系列主要特性

 

馬拉內羅平臺

 

 

 

Opteron 4000/6000雖然是兩個不同系列產品,但相通之處也很多,比如平臺接口、芯片組和南橋、BIOS基礎代碼、編程接口、驅動程序等都是一致的,劃分成兩個系列只是出于市場策略的不同而已。

 

 

下邊就談談大家頗為關注的全新高性能架構“推土機”。它將成為現在K10 Stars之后AMD眾多產品的基石,包括主流服務器、臺式機和筆記本等,最核心的變革就是采用了一種新的多線程計算模式來提高效率和吞吐量(基本上可以看作是傳說中的逆向超線程)。在低價低功耗、超輕薄PC方面AMD另有一個新架構“山貓”(Bobcat),核心就是集成GPU的加速處理單元APU,這個之后再說。

推土機當然也是x86架構,號稱是“一個能夠大幅減少線程串擾(thread-interference)的革命性新架構”,同時也是“一個模塊化架構”,類似Intel Nehalem,可以根據需要添加或刪減各種模塊,從而獲得不同規格的產品。

根據新架構設計,每兩個核心緊密聯系組成一個單獨單元,獲得兩個并行線程,這就是新架構處理器的基礎模塊(也就是說沒有單核心了),可以在兩個獨立、非共享的核心上執行兩個線程,而且不存在任何瓶頸。

這兩個核心各自擁有自己的一級緩存,并共享二級緩存和預取、解碼單元,然后所有核心與集成的北橋模塊共享三級緩存。

新架構中還有一個彈性浮點單元,包括一個浮點調度器和兩個128-bit FAMC,每個時鐘循環中都可以在兩個處理器核心之間單獨或共享使用。

除了一個浮點調度器,新架構擁有兩個獨立的整數調度器,每個處理器核心一個,可以改進工作彈性和執行效率。

除此之外還有新的電源管理革新技術,但沒有披露具體詳情。

推土機架構處理器將于2011年在服務器和桌面相繼面世,均采用32nm HKMG(高K金屬柵極)技術,其中服務器處理器就是上邊說過的巴倫西亞、英特拉格斯,桌面的另述。

 

 

最后再說一下生產工藝問題。根據由AMD分離出來的GlobalFoundries確定的路線圖,32nm工藝將于2010年第三季度開始試產,并在2011年為AMD提供產能,高性能版本的28nm工藝于2010年第四季度上馬,超低功耗版28nm工藝則安排在2011年第一季度。它們都會使用HKMG技術。

 

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