| 词条 | 推土机处理器 |
| 释义 | 简介AMD“推土机”是代号Bulldozer（推土机）的全新架构,“推土机”架构最早是在2007年年中提出的，当时计划采用45nm工艺，2009年上半年发布，竞争Intel Nehalem，不过可能是因为45nm K10 Phenom系列进展不顺，新架构被推迟了。在AMD的发展规划中在2009-2010年间都是45nm Phenom打天下，32nm工艺产品要到2011年才会发布，也就是“推土机”架构。 “推土机”是AMD彻底重新设计的核心，将成为AMD下一代高性能处理器技术，用于客户端和服务器领域，相比于Opteron 6100系列会增加33%的核心、大约50%的性能。 作为崭新一代的处理器构架，AMD“推土机”将采用32nm SOI工艺，这让“推土机”相比“Magny-Cours”皓龙处理器可以在不增加功耗的前提下增加33%的核心数量、增加50%的吞吐量。 与AMD之前所有处理器都有所不同的是，“推土机”采用了“模块化”的设计，每个“模块”包含两个处理器核心，这有些像一个启用了SMT的单核处理器。每个核心具有各自的整数调度器和四个专有的管线，两个核心共享一个浮点调度器和两个128位FMAC乘法累加器。 型号规格桌面版本推土机家族的桌面版本“赞比西河”(Zambezi)将分为三个子系列，分别是八核心的FX-8000、六核心的FX-6000、四核心的FX-4000。首发型号四款，包括两款八核心、一款六核心和一款四核心；到年底的时候还会追加另外四款，主要是速度上的提升。 赞比西河都采用GlobalFoundries 32nm SOI工艺制造，Socket AM3+封装接口，首批四款都支持Turbo Core动态加速，而且全部属于Black Edition黑盒版，开放超频，内存支持均为双通道DDR3，频率最高达到了1866MHz。 高端版本高端版本“FX-8130P”为四模块八核心，二级缓存8MB(每模块2MB)，三级缓存最大8MB，热设计功耗125W；之下是同样八核心的“FX-8110”，应该是频率略有降低，热设计功耗也降至95W，其他相同。 六核心是“FX-6110”，三模块，二级缓存相应地减至6MB，四核心则是“FX-4110”，双模块，二级缓存4MB，热设计功耗都是95W。 具体型号型号 FX-8130P FX-8110 FX-6110 FX-4110 核心 8 8 6 4 二级缓存 8MB 8MB 6MB 4MB 三级缓存 最大8MB 最大8MB 最大8MB 最大8MB 热设计功耗 125W 95W 95W 95W DDR3内存频率 1866MHz 1866MHz 1866MHz 1866MHz 黑盒版 是 是 是 是 Turbo Core加速 支持 支持 支持 支持 封装接口 AM3+ AM3+ AM3+ AM3+ 制造工艺 32nm SOI 32nm SOI 32nm SOI 32nm SOI 推土机架构Bulldozer（推土机）架构中的另一个新元素就是采用了基于集群的多线程技术。Bulldozer的内核模块是一个可以同时运行两个线程的处理组件，两个内核可以执行两个完全不会相互干扰的线程，有点类似于Intel的双核处理器的超线程奇数。 多簇式多线程技术尽管双核、多线程和Bulldozer在线程并行执行方面是相同的，但是内核的分区却截然不同。多线程就是在一个单个的处理核心内同时运行多个工作线程的技术，和CMP芯片多处理器技术不同，后者是通过集成多个处理内核的方式让系统的处理能力提升，现在主流的多喝处理器都是用了CMP技术，而像Pentium 4、Core i7这样的处理器带的“超线程技术”则属于多线程奇数，而Bulldozer是基于集群化多线程架构，Cluster-Based Multi-threading：CMT，也称多簇式多线程技术。 设计集群化在Intel的超线程方案中，采用的是复制处理器架构状态的方法来实现超线程，核心内部并没有增设一套额外的硬件执行单元来处理多线程，只是增加了处理器中存储线程有关数据的单元数量，病在硬件执行单元空闲时将这些数据送往其中处理，一边增加处理器执行单元的利用率。这种设计有一定的缺点，比如它只使用了一个指令窗口来负责两个线程的调度、执行和引退，效率并不高。这就像是生产线只有一名管理调度人员，一个人很难同时处理两个任务，这样有时候便会出现生产线故障，而处理器在碰到这种情况时性能泽辉出现明显的下降。 相对于传统超线程或双核技术，Bulldozer这种设计集群化架构的理念是让双核模块在多线程运算中更高效。Bulldozer每一个模块中加入了额外的执行单元，每一个模块都具备可以将一个大任务细分为多个并行任务的能力，这些生产线可以按需要任意整合，不会对整个装配线的效能造成影响。因此CMT技术的效能要高于传统的多线程方案。根据AMD介绍，单个“推土机模块”可以达到80%左右的多线程性能提升，而且所用的晶体管数目似乎并不比Intel的超线程奇数更多，这是一个相当鼓舞人心的成就。 新工艺及新技术Turbo Core全核心加速技术Turbo Core技术主要是指对于一些没有完全消耗到最大程度的工作负载，去加快时钟速度。在多种不同工作负载上，使用了Turbo Core可以最大增加500兆赫兹的性能。最重要的一点，Turbo Core加速指的是所有核的加速，和有些核加速技术明显不同，以往的核加速技术可能需要关闭一些核，只对部分核进行加速。采用Turbo Core技术，最多可以使所有核增速500兆赫兹，如果再关闭一些核运转的情况下，加速将会超过500兆赫兹。同时我们还对内存控制器进行了进一步优化，从而提高内存的吞吐量。 除了每个核心独享4个整数计算管线，在浮点运算上，“推土机”采用了“FlexFP”技术，两个核心共享一个浮点调度器和两个128位FMAC乘法累加器，可以进行组合，每个时钟周期可以完成两次64位双精度计算或4次32位单精度计算。如果一个核心没有进行浮点运算，那么另一个核心可以占用这两个128位的FMAC，在一个时钟周期完成4次双精度运算或8次单精度计算，AMD将其命名为 AVX模式。这种技术保证了“推土机”的浮点运算能力，在高性能计算中并不会因为“共享”而牺牲性能。 新接口和新工艺推土机处理器将采用Socket AM3+接口，942个针脚，不同于目前938个针脚的Socket AM3接口，其好处是可以支持DDR3-1600内存和高级节能技术，而且AM3+将是AM3+将是AMD的最后一代针脚栅格阵列(PGA)封装，之后将改用触点栅格阵列(LGA)，等到Fusion融合处理器降临的时候就会使用LGA AF1新接口，触点多达1591个，支持DisplayPort 1.2标准、PCI-E 3.0规范(32条信道)、四通道内存。 加强型内存控制器8年前AMD首家推出集成内存控制器，根据AMD在这一领域的经验和非常好的技术，又在这一代产品中全面提升了内存控制器的性能。首先对内存控制器在效率方面进行了针对性的重新设计和完善，因此实现30%的内存性能提升。在提升30%性能基础上，让内存支持1600MHz频率，可以获得额外20%的性能。两项加起来，可以实现内存控制器50%吞吐量提升 同时支持AVX指令和SSE指令FLEX FP是AMD至今为止最有创新意义的浮点计算技术，每一个模块都有一个FLEX FP进行浮点运算。如果使用传统128位编码，意味着每个核会有单独的浮点运算单元。与友商相比，如果在128位编码前提下，AMD所执行的数量多一倍。如果是256位AVX编码，Bulldozer可以把两个浮点运算单元放在一起执行。所以在256位编码执行模式下，与友商比较，执行的数量是一样的。但是Bulldozer有一个非常大的优势，就是可以同时执行256位AVX指令和SSE指令。而友商就不能做到这点，他们只能在AVX或SSE中选择其一，这样的优势能够让Bulldozer在高性能计算、媒体编解码以及在一些技术型运算方面有更高的性能。 更先进的电源管理技术每个模块内第二个整数核心所需要的电路只占总核心面积的12%，从芯片级别上讲这只会给整个内核增加5%的电路。更多的核心、更少的空间，这显然有利于提高单位功耗、单位成本的性能。 能耗大小是由被通电时钟数量决定的，它取决于执行一个普通指令（运算）需要让多少晶体管处于通电状态。在最大时钟供电的百分比下，正常应用状态和闲置状态下，Bulldozer都具有非常好的能耗表现。同时在各能耗单位上进行了优化，可以在各种单位下进行电源关闭。高性能运算能耗之所以高，主要是由于浮点运算，而一般应用运算主要是在执行单元消耗得最高。同时还有闲置状态下，AMD的技术可以做到对于那些完全用不着的核，把电源完全关闭。去年AMD产品有一个大转型，AMD推出了新插槽，2011年推出的推土机可以使用2010年的插槽。而友商为推出新平台，同时推出了新插槽，这也使得AMD更占优势。 |
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