Bulldozer a Bobcat pod drobnohledem

0

Současná architektura procesorů AMD není vlastně nijak výrazně odlišná od K8, která v serverových Opteronech debutovala už koncem roku 2002. Architektury pojmenované Bulldozer a Bobcat, které AMD vyvíjí už několik let, ale přinesou výrazné změny.

V jistém ohledu nový přístup AMD připomíná strategii Intelu, který téměř všechny segmenty trhu obhospodařuje procesory založené na výkonné architektuře (Core, Nehalem), avšak pro úsporná mobilní zařízení nebo nejlevnější kancelářské počítače nabízí Atom, architektonicky příbuzný s prvním Pentiem. Podobným způsobem budou mít rozdělený trh i Bulldozer a Bobcat. S tím rozdílem, že Bobcat neoprašuje patnáct let starou architekturu, ale je odlehčenou verzí Bulldozeru.

Bulldozer 

Takto vypadá základní stavební jednotka procesoru na architektuře Bulldozer. Jsou to dvě jádra, každé z nich má čtyři integer jednotky, z nichž dvě slouží pro operace s pamětí a dvě pro vlastní celočíselné výpočty. Tato jádra mezi sebou sdílí L2 cache, ale v první řadě floating-point jednotku (FPU) pro výpočty s plovoucí desetinnou čárkou.

FPU jednotka bude pravděpodobně podporovat instrukce AVX alias Advanced Vector eXtensions, které vytvořil Intel jako nástupce SSE. V každém případě bude podporovat instrukci FMAC (fused multiply-accumulate, jinak také nazývaná FMA – fused multiply-add). Stejně jako klasická MADD (multiply-add) instrukce umí FMAC v jednom taktu násobit a sčítat, ale je přesnější, neboť se mezi násobením a sčítáním nezkracuje operandy na potřebnou délku v bitech a chyba zaokrouhlování tak vzniká jenom jednou, na konci.

Výpočetní jádro K10 má ve srovnání s jedním jádrem Bulldozeru více integer pipelines a FPU není sdílená. Avšak v úlohách náročných na vícevláknový výkon v celočíselných operacích nabídne Bulldozer lepší poměr výkonu na plochu čipu. V jednovláknových aplikacích naopak zůstane nevyužit pouze jeden blok integer pipelines namísto celého jádra včetně floating-point jednotek. Pokud budou obě vlákna zatěžovat FPU jednotku, výkon půjde lidově řečeno do kytek. Kdo by ale takové programy nechával běžet na procesoru, když paralelizované FP úlohy daleko lépe zvládne grafický akcelerátor, který bude mnohdy integrován do jednoho čipu s procesorem?

Bobcat

AMD tvrdí, že nejúspornější verze Bobcatu budou mít spotřebu pod jeden watt. Daná architektura zpravidla dokáže škálovat spotřebu (a dle toho výkon) přibližně v jednom číselném řádu. Tudíž pokud nejslabší a nejúspornější varianta bude mít TDP přesně 1 W, pak nejvýkonnější Bobcat bude mít spotřebu okolo 10 W. Což je stále výrazně méně, než bývá příkon typického procesoru v běžném notebooku a dá se tak předpokládat, že Bobcat bude mířen pouze do netbooků a nettopů. Zespoda na něj bude tlačit Intel Atom, který chce Intel protlačit i do chytrých mobilních telefonů), zvrchu pak VIA Nano.

Oproti Atomu bude Bobcat větší a dražší, ale také schopnější: blok integer pipelines je převzat z Bulldozeru, FPU už tak vyšperkovaná není, ale zase není sdílená a podporuje i instrukce SSE3. Bobcat se také může pochlubit hardwarovou podporou virtualizace. Vzhledem k tomu, že uživatelé provozující několik virtuálních strojů na netbooku asi nebudou početnou cílovou skupinou, má zřejmě AMD s Bobcatem i jiné plány.

U Bobcatu bude zřejmě běžné, že procesor bude obsahovat i integrované grafické jádro. Možná právě z toho důvodu se jako nejpravděpodobnější jeví výroba 28nm bulk procesem (pochopitelně u Globalfoundries, i když spolupráci s jinými výrobnami nelze vyloučit). Bohužel Globalfoundries nabídne 28nm proces až počátkem roku 2011. Dříve než v tomto roce také produkty na bázi Bulldozeru a Bobcatu čekat nelze. Přesněji to vypadá spíše na druhou polovinu roku: ještě před Bulldozerem pravděpodobně AMD vyzkouší 32nm postup s architekturou K10.5.

Zdroj: Anandtech

Ohodnoťte tento článek!