AMD皓龙6000那点事儿(附皓龙大事记)

服务器 芯片
本次发布皓龙6000是业内首款12核心x86处理器,除了性能外,皓龙6000在架构、能耗控制、总线数量和速率等多个方面有了提升,下面就来看看关于AMD皓龙6000平台的那点事儿。

今年3月30日,AMD面向全球发布了代号“Magny-Cours”的AMD皓龙6100处理器,在4月19日,AMD在上海召开AMD皓龙6000系列平台发布会,标志着AMD皓龙6000平台正式登录中国。在x86服务器处理器中,AMD皓龙堪称一条有特色的产品线。自从2003年AMD推出当时全球首款采用x86-64位架构的服务器处理器,并正式采用皓龙(Opteron)品牌,并带来多项创新技术,如直连架构、集成内存控制器、HyperTransport高速串行总线等,而这些技术也成为AMD皓龙的标志性符号,一直传承至今。


深入解读 关于AMD皓龙6000平台的那些事
AMD皓龙6000

如今,AMD皓龙已经经历了7年的发展,从最早的单核到现在的十二核心,虽然面对强大压力,发展之路也并非一帆风顺,AMD皓龙还是不断在进步着。本次发布皓龙6000是业内首款12核心x86处理器,核心数量的增加对性能的提升毋庸置疑,除了性能外,皓龙6000在架构、能耗控制、总线数量和速率等多个方面有了提升,下面就来看看关于AMD皓龙6000平台的那点事儿。

龙起云涌芯聚多核 AMD皓龙6000平台发布
AMD皓龙6000处理器

AMD皓龙6000核心代号“Magny-Cours”,还是沿用了AMD皓龙采用F1赛道的命名规则。本次发布的皓龙6000有10款产品,型号以Opteron 6100来命名,下面先来看看规格:

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AMD皓龙6100处理器规格

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再来看看皓龙6100所具备的基本特性:


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工艺:依旧采用45nm工艺

AMD皓龙6100处理器在工艺上并没有提升,依旧采用45nm工艺。不过AMD下一代架构“Bulldozer”(推土机)将采用32nm工艺,计划在2011年推出。

核心面积:相比上一代没有增加

AMD皓龙6100核心面积为692平方毫米(346 per Die),具有18.08亿个晶体管。上一代的6核心“Istanbul”核心面积同为346平方毫米,晶体管数量为9.06亿个。更早的4核心“shanghai”处理器拥有7.05亿只百万晶体管,核心大小为263平方毫米。

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核心数量:8核12核兼备

AMD皓龙6100系列具有5款8核心产品和5款12核心产品。从核心数量上来看,“Magny-Cours”比上一代的6核心“Istanbul”增加了一倍。


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历代AMD皓龙处理器主要规格比较

主频:相比上代有所降低

从频率上来看,Magny-Cours主频是从1.8GHz~2.3GHz,相比Istanbul的2.1GHz~2.8GHz有所降低。功耗上,分为三个等级,65W、80W和105W,具有低功耗的HE版本处理器。

缓存:相比上一代增加一倍

缓存方面,AMD皓龙6100每个核心配备了64KB数据+64KB指令L1缓存,每个核心配备512KB L2缓存,共享12MB L3缓存。从缓存总量上,Magny-Cours比上一代的Istanbul增加一倍。

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12核心“Magny-Cours”核心照

超传输总线:扩充为4条

AMD皓龙一个引以为豪的技术就是HyperTransport超传输总线,AMD皓龙6100采用了直连架构2.0,超传输总线扩充为4条,版本升级到HT3.1,速率达到6.4GT/s。上一代的Istanbule超传输总线为3条,速率为4.8GT/s。

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内存通道:扩充一倍

集成内存控制器是AMD皓龙处理器家族的一大特点,降低了内存延时,并可以获得更高的内存带宽。而今,通过采用采用直连架构2.0,AMD皓龙6100集成了两个内存控制器,具有4条内存通道,支持DDR3-1333规格内存,每颗CPU可以实现42.7GB/s的内存带宽。此外,AMD皓龙6100提供了对低电压DDR3内存的支持,在大规模部署环境下能够有效节省功耗。

功耗:保持统一水平

虽然增加了1倍的核心,但是AMD皓龙6100在功耗上相对上一代并没有增加,TDP分为三个版本,65W、80W和105W。而“Istanbul”的功耗为79W、115W、137W。这要归功于皓龙6100先进的能耗控制技术。

能耗控制技术:CPU和平台共同降低能耗

AMD皓龙6100的能耗控制技术可以分为两个层面,在CPU层面,AMD皓龙6000具有C1E技术,这是一种空载状态的电源管理技术,通过该技术,所有处理器内核在空载时都可进入睡眠状态,以4路48个核心为例,功耗可以节省50瓦;增强CoolSpeed技术,当达到温度限制时自动降低时钟频率和性能状态(P-State)。在平台层面,具备先进平台管理链接APML技术,可以紧密地监视功耗和冷却状态,并远程控制和设定P-State,达到功耗的有效控制。


龙起云涌芯聚多核 AMD皓龙6000平台发布
功耗控制技术

HT Assist技术:

HT Assist技术是AMD皓龙处理器中的一个亮点,通过HT Assist技术,为AMD皓龙处理器向多路扩充做好了准备。这个技术在Instanbul处理器中开始引入,主要为了提升多路处理器中缓存一致性的效率。HT Assist技术主要被用于四路和八路系统,在Magny-Cours的每个Die将占用1MB的L3缓存存储处理器高速缓存的目录,多路处理器之间的通讯更加高效,降低了延时。

接口:采用全新的G34接口

AMD皓龙6100接口将发生变化,采用全新的G34接口,摒弃传统的Socket F接口,触点更加密集,数量远远多于上一代的“Istanbul”,多出来的触点用于增加的核心和HT总线的数据传输。在命名规则上,G代表General-Purpose, 即通用的;3代表第三代接口,4代表4路。

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AMD皓龙处理器大事记

2003,皓龙元年,开启64位计算新时代

六年的时间并不长,但在AMD四十年的历史中写下了浓重的一笔。2003年4月22日,AMD推出了首款专门面向服务器的处理器,并采用皓龙(Opteron)品牌。第一代皓龙采用了独特的x86-64位构架,开启了64位计算的新时代,并且可以同时支持32位或64位的计算,兼容了用户应用,保护了用户的投资。此外第一代皓龙采用直连架构、集成了内存控制器、采用了HyperTransport高速总线,大大提升了系统性能。

第一代AMD皓龙树立了x86服务器行业发展的里程碑,64位计算以及诸多的创新优势逐渐吸引了业界的关注,更多的OEM厂商投入到了皓龙的阵营。IBM和微软在第一代皓龙发布同期宣布了对皓龙处理器的支持,03年8月,国内服务器厂商曙光也联手AMD推出了曙光A系列服务器,随后,越来越多的OEM厂商从Intel投向AMD,皓龙迅速成为市场的宠儿,成为AMD抢占服务器市场的一大锐器。

2004,皓龙奇迹

AMD皓龙的成功引发了行业的连锁反应,到2004年2月,已经有超过千家的软硬件厂商针对皓龙进行了优化和支持。随后,就连安腾的缔造者之一惠普也宣布推出皓龙服务器,专注于RISC处理器的Sun也开始提供对AMD皓龙的支持。2004年AMD皓龙得到了更为快速的成长,创造了AMD历史以及服务器市场的奇迹。

2005,真双核皓龙诞生

当处理器的频率和功耗发展遇到了瓶颈,对于技术的执着决定了AMD不会停止创新的脚步。2005年4月21日,AMD发布了业界首款真双核皓龙处理器,将服务器产业推进到了双核时代。在04年取得巨大成功的皓龙此时更是受到了业界的大力追捧,在双核皓龙的发布会上,Sun、曙光等多家国际国内OEM厂商均携产品来为AMD皓龙助阵。

双核皓龙让AMD继续在x86服务器市场上再次保持领先,使得Sun、曙光、HP等服务器厂商加深了与AMD的合作,如2005年5月19日,戴尔宣布高端服务器将使用AMD皓龙处理器;9月Sun推出了采用双核皓龙的多核心Galaxy系列服务器。除了在x86市场的成功,AMD皓龙在高性能计算应用上也是高歌猛进,在05年的中国高性能计算TOP100榜单中,有11个系统采用了AMD皓龙处理器。

2006,Socket F出世

市场的成功并没有让AMD志骄气满,停止创新的脚步。2006年8月15日,AMD在北京发布了新一代采用Socket F接口的双核皓龙处理器。与以前的Socket 940接口不同,Socket F接口CPU的底部没有传统的针脚,而代之以1207个触点。Socket F接口不仅能够有效提升处理器的信号强度、提升处理器频率,同时也可以提高处理器生产的良品率、降低生产成本。

市场方面,2006年同样是AMD皓龙的一个丰收年,截止到2006年,AMD皓龙处理器占据全球市场份额达到了创纪录的25.3%,在2006年第二季度x86服务器处理器市场的发运总量达到了25.9%;而在北美的四路服务器市场上,AMD皓龙处理器已经占据了超过50%的市场份额。

2007,业界首款真四核处理器“巴塞罗那”问世

采用Socket F接口的双核皓龙处理器具备优秀的直连构架、采用HT总线、集成内存控制器、支持DDR2内存、具有PowerNow!和AMD-V的技术特性,在业内受到了广泛的认可,并且Socket F接口的问世为将来向四核处理器的升级做好了准备。2007年9月10日,在北京全球首发礼上,AMD正式发布了采用四核心设计的“巴塞罗那”皓龙处理器。

AMD“巴塞罗那”皓龙采用了将四个核心封装在一个晶片上的真四核设计,采用65纳米工艺,具备1MB的二级缓存和2MB的三级缓存,采用1GHz的HT总线,并采用独立核心动态调用的四核心电源管理技术,动态调节核心功耗。制程的提升以及新特性的改进让AMD皓龙能效得以大幅的提升。此外,虚拟化技术在“巴塞罗那”中得到强化,得到OEM厂商普遍认可,如戴尔采用AMD“巴塞罗那”处理器的四路服务器R905曾在虚拟化测试VMmark中打破纪录。

2008,“上海”腾飞、高性能屡破纪录

2008年对于AMD皓龙来说又是一个辉煌的年头,08年是AMD四核皓龙“巴塞罗那”普遍被OEM采用的一年,产品大量上市,AMD成功实现了向四核平台的过渡。2008年11月13日,AMD皓龙再次登上一个新的高度,采用45纳米的四核皓龙“上海”正式发布。AMD“上海”皓龙处理器仍采用原生四核设计,采用45nm SOI沉浸式光刻技术,最高频率可以达到2.7GHz。除了制程工艺带来的主频提升外,“上海”还将L3缓存从2MB提升到6MB,支持DDR2-800规格内存,内存带宽得到了大幅提升,支持HyperTransport 3.0总线技术,处理器间通信带宽提高到17.6GB/s。

AMD“上海”的四个核心可以独立运算,可以关闭在运算中不被利用的单元来降低能能耗,这让“上海”具备了前所未有的高能效。在市场方面,“上海”的发布更为稳健,在发布前已经提供给OEM厂商测试,保证产品稳定,使得产品可以同步上市。在08年,IBM、HP、Sun、Dell等数十家OEM都已经推出了搭载“上海”的服务器,AMD四核皓龙平台也实现了向45纳米的过渡。

除了AMD四核皓龙“上海”的发布外,AMD皓龙08年在高性能计算上也是佳绩频传,在2008年全球超级计算机最新排行榜中,前10名的超级计算机有7台采用AMD皓龙处理器,其中包括中国最快的计算机曙光5000A,位列十强。此外,世界最快的超级计算机IBM“走鹃”,也应用了6948颗双核AMD皓龙处理器。

2009,六核心“伊斯坦布尔”诞生,空前的每瓦特性能

延续2008年的优良表现,2009年6月AMD推出了业内首款原生六核心皓龙处理器“伊斯坦布尔”。伊斯坦布尔皓龙处理器集成了9.04亿个晶体管,有六个核心,每个核心有64KB的L1数据高速缓存,64KB的L1指令高速缓存和512KB的L2高速缓存。采用45纳米绝缘硅制程,由AMD位于德国德累斯顿市的芯片工厂GlobalFoundries负责制造。每个芯片还有6MB的L3高速缓存可以供所有核心设置共享,并采用了全面的AMD-V虚拟化及AMD-P能量管理特性(AMD-V是由快速虚拟化索引和扩展迁移组成,AMD-P是由智能取回,能量封装和CoolCore特性组成的)。

增加两个核心的意义是非凡的,更多的核心,更高的性能,同样的功耗封装,让“伊斯坦布尔”的每瓦特性能得到空前的提升。相对上一代平台,AMD伊斯坦布尔的每瓦特性能提升34%。

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责任编辑:景琦 来源: 中关村在线
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