Первые подробности о микроархитектуре Bulldozer, overclockers.ru Налаштування

[(_KoDAk_)]

Разработка микроархитектуры процессора - дело дорогое и отнимающее много инженерных ресурсов. Поэтому производители всегда подходят к этому процессу очень ответственно, ведь разработанная концепция будет служить много лет, а все обновления будут лишь обновлениями изначально разработанной микроархитектуры. Так, принципы и логическая топология, заложенные в Pentium II, до сих пор живы в процессорах Core i7, хотя между ними сейчас гораздо больше различий, чем сходства. А процессоры Phenom II несут в себе задумки инженеров конца 90-х, создавших микроархитектуру К7, которая стала основой процессоров Athlon. Нельзя не отметить, что Intel чаще и более масштабно обновляет микроархитектуру своих процессоров, поэтому Core i7 является потомком Pentium II аж в седьмом поколении, в то время как AMD лишь трижды проводила масштабные обновления К7: с выпуском Athlon XP, Athlon 64 (K8) и Phenom (K10). Впрочем, обновления эти были весьма серьёзными, что позволяет современным Phenom II с "3-wide" микроархитектурой худо бедно противостоять хоть и не Core i7, но "4-wide" Core 2 Quad. Однако дальнейшие попытки улучшить К10 вряд ли будут успешными, так как следующему поколению микроархитектуры AMD жизненно необходимо нарастить "ширину" до "4-wide", а попытки экстенсивно "расширить" К10 представляются маловероятными вследствие повлекшей за собой глубокой переработки всей концепции. По затратам это может быть сопоставимо с разработкой новой микроархитектуры, носителем которой станет процессор с кодовым именем "Bulldozer".

Некий гражданин Dresdenboy собрал и обобщил информацию по Bulldozer в своём блоге. Источниками послужили как зарегистрированные патенты, так и информация, полученная по неофициальным каналам. Итак, судя по списку новшеств, это действительно принципиально новая микроархитектура AMD. Вот список лишь некоторых улучшений, которые будут реализованы в Bulldozer:

• "4-way" декодер с 32-байтовой выборкой, распределённые буферы и параллельные очереди буферов внеочередного исполнения;
• Поддержка многопоточности (аналог Hyper-Threading);
• Каждое ядро будет иметь два целочисленных независимых кластера с общим доступом к блоку вещественных вычислений;
• Каждый целочисленный кластер будет иметь собственный регистровый файл, очередь переупорядочивания, различные буферы, L1 кэш, два устройства для целочисленных вычислений и два устройства вычисления адреса;
• поддержка набора инструкций с тремя операндами (SSE5);
• trace cache;
• блок вещественных вычислений будет иметь ширину 128-бит;
• возможно динамическое понижение разрядности блока вещественных вычислений с целью уменьшения энергопотребления;
• улучшенные блоки предсказания;
• возможность использования общего L2 кэша между несколькими ядрами;
• динамическое отключение части кэшей с целью снижения энергопотребления;
• блок обнаружения циклов (loop detector);
• "AMD's turbo mode" – повышение тактовой частоты отдельных ядер сверх штатных в случае простоя остальных ядер.

Хорошо видно, что Bulldozer несёт в себе прежние наработки AMD, что-то из наработок Intel и собственные уникальные решения, которые ещё не применялись в процессорах.

Предполагаемая блок-схема процессора выглядит следующим образом:


Топология и логическая организация напоминает процессоры семейства Phenom, с той лишь разницей, что ядра с микроархитектурой К10 будут заменены на ядра с микроархитектурой Bulldozer.

Следует напомнить, что данная информация пока является больше слухом, чем официальными данными, так что не исключено, что некоторые из указанных новшеств так и не будут воплощены в кремнии. Тем не менее, представлена некоторая пища для размышлений, на основе которой можно уже сделать выводы о производительности и перспективности будущей микроархитекутры AMD. Скорее всего, она окажется ощутимо быстрее Core i7. Впрочем, конкурентами Bulldozer будут процессоры Intel SandyBridge, которые, по слухам, также обзаведутся новой микроархитектурой.