تاپیک جامع معرفی ، اخبار و بحث پیرامون AMD Bulldozer

[mohamad70]

با سلام خدمت تمامیه دوستان علاقه مند به مباحث سخت افزار

همان طور که مستحضر هستید بالاخره بعد از این همه تاخیر و انتظار معماری بولدوزر عرضه شد.

در جدول زیر پردازنده های عرضه شده به همراه قیمت اولیه اشان قرار گرفته است:
Capture5.JPG

تمام پردازنده ها سازگار با سوکت +AM3 عرضه شده اند و به گفته AMD سوکت AM3 به صورت رسمی از طرف این شرکت پشتیبانی نمی شود و موضوع پشتیبانی این سوکت از پردازنده های بولدوزر به عهده کمپانی های سازنده مادربورد می باشد که بایوسی سازگار با این پردازنده ها را در نظر بگیرند یا خیر.
در قسمت نامگذاری پردازنده ها بعد از سرنام FX (یادآور دوران قدرت AMD ) عددی 4 رقمی قرار گرفته است که عدد اول از سمت چپ نشان دهنده تعداد هسته های پردازنده می باشد. نکته قابل توجه اینست که تمام پردازنده ها از یک چیپ سیلیکونی مشابه ساخته شده اند و تنها باغیرفعال کردن 1 یا 2 ماژول مدل های 4 و 6 هسته ای پدید آمده اند.
کلیه پردازنده ها در کمپانی Global Foundries و به کمک تکنولوژی ساخت 32nm ساخته شده اند و در هرکدام از آن ها نزدیک به 1.2 میلیارد ترانزیستور به کار رفته است.
اما می رسیم به ساختار پردازنده ها ؛ شرکت AMD از مدت ها قبل تبلیغات زیادی را پیرامون این معماری انجام داده بود ؛ تغییراتی بزرگ و بنیادی پس از سال ها در معماری پردازنده های این شرکت .
در صفحات قبلیه همین تاپیک در 2 پست سعی کردم معماری بولدوزر و ویژگی های آنرا رو به صورت ساده خدمت دوستان تشریح کنم . پس پیشنهاد میکنم ابتدا به این پست مراجعه کنید. روی کاغذ نوآوری های قابل توجهی انجام شده بود که از مهم ترین آن ها می توان به طراحی منحصر بفرد هسته ها اشاره کرد. AMD در واقع به کمک طراحی ماژول ها مفهوم هسته را تا حدی تغییر داد بطوریکه بسیاری از منابع یک هسته پردازشی مانند واحد Decoder ، واحد FPU و حافظه ICache L1 (که از آن برای نگه داری دستورالعمل ها پیش از پردازش استفاده می شود) در هر ماژول به طور مشترک بین هسته ها استفاده می شود. به عبارت دیگر 2 رشته پردازشی در هر ماژول ناچار هستند که از این منابع به صورت مشترک استفاده کنند. بر طبق ادعای AMD کارایی یک پردازنده به اصطلاح 8 هسته ای بولدوزر از نظر تئوری چیزی در حدود 80% یک پردازنده 8 هسته ای کامل می باشد.

die.JPG

اما بهتره قبل از هرچیز بدونیم هدف اصلی AMD از این طراحی چه بوده؟
به طور کلی قدرت یک پردازنده به 3 عامل اصلی بستگی داره :

1- تعداد دستورالعمل هایی که بطور میانگین در هر کلاک توسط پردازنده اجرا میشود ، (Instruction Per Cycle (IPC
(بهبود این قابلیت کار راحتی نیست و نیاز به تغییرات زیادی در معماری پردازنده دارد.)

2- فرکانس کاری هسته پردازنده ، Core Clock

3- تعداد هسته های یک پردازنده ، Core Count

جالبه بدونید که پردازنده های AMD در مبحث IPC به مراتب ضعیف تر از پردازنده های هم رده اینتل هستند ، به خاطر همین موضوع AMD برای رقابت با اینتل ناچار هست 2 عامل دیگر یعنی فرکانس و تعداد هسته را در پردازنده های خودش افزایش بده وبا قیمتی کمتر روانه بازار کند.
پردازنده هایی مثل Phenom ii x4 965 با 4 هسته و فرکانس 3.4GHz نمونه همین استراتژی هستند که از نظر کارایی با پردازنده ای مثل Core I5 750 با سرعت 2.6GHz مقایسه میشود.
متاسفانه یا خوشبختانه AMD در معماری بولدوزر همچنان به همین روال ادامه داد و بازهم بر تعداد و فرکانس هسته ها افزود و توجه زیادی به ضعف اصلی پردازنده های خود یعنی IPC نکرد ، هرچند که قرار بود با افزایش 30% فرکانس هسته ها نسبت به نسل قبل این مشکل تا حدی برطرف شود اما بر طبق گفته های این شرکت هدف اصلی بولدوزر افزایش کارایی در برنامه های چند پردازشی ( Multi Thread ) بوده است که طراحی ماژولار هم گواه همین مدعاست.
اینتل در سال های اخیر دقیقا عکس این استراتژی را در پردازنده های خود پیش گرفته است.
1 مثال بارز برای این موضوع ، پردازنده های سندی بریج هستند. تا به حال با خودتون فکر کردید که چرا این پردازنده با وجود 4 هسته ای بودن اینقدر نسبت به پردازنده های نسل قبلی خود کارآمد تر شده اند و حتی با پردازنده های قدرتمندی مثل Core i7 980x که دارای 6 هسته پردازشی می باشند مقایسه می شوند ؟
بله ، افزایش IPC رمز این موفقیت هست. اینتل به جای افزایش تعداد هسته های معماری Westmere سعی در بهبود آن داشته است و حاصل آن افزایش قابل توجه کارایی به ازای هر هسته می باشد. در واقع این پردازنده ها در هر کلاک قادر به اجرای دستورالعمل های بیشتری هستند. به همین ترتیب این پردازنده ها در برنامه هایی که از تعداد رشته های پردازشی کمتری استفاده می کنند کارایی فوق العاده ای دارند. ( به طور مثال گیم ها )
این موضوع در بنچمارک های زیر به خوبی مشخص شده است.
در تمام تست ها فرکانس پردازنده ها در 3.0GHz ثابت شده است و هسته های اضافی غیر فعال شده اند ( فقط 1 هسته فعال می باشد) بدین ترتیب می توان ضعف پردازنده های AMD در کارایی به ازای هر هسته را نسبت به اینتل مشاهده کرد:

g.JPGgg.JPG