Procesory

Informacje dla entuzjastów

opublikowano przez Marcin Jaskólski w dniu 2011-10-12

Moduły a rdzenie

Podstawowa zmiana w stosunku do poprzednich generacji procesorów to oczywiście odmieniona architektura, oparta na budowie modułowej. Mimo że architektura Bulldozer jest doskonale znana od ponad roku, to na forach internetowych wciąż wre od dyskusji co jest rdzeniem, a co nie, i czy procesory AMD FX są faktycznie ośmiordzeniowe, czy też czteromodułowe.

Przyzwyczailiśmy się, że pod pojęciem "rdzenia procesora" rozumiemy (w dużym uproszczeniu) moduł mający jednostkę stałoprzecinkową (liczby całkowite, czyli ALU) oraz zmiennoprzecinkową (FPU). Firma AMD używając określenia "rdzeń" ma na myśli jednostkę ALU, a tych topowe Bulldozery mają faktycznie osiem. Czy słusznie? Należy pamiętać, że wcale nie tak dawno temu ALU i FPU wcale nie stanowiły całości. Jednostka zmiennoprzecinkowa była opcjonalnym dodatkiem dostępnym w postaci koprocesora matematycznego.

Jeden moduł procesora Bulldozer zawiera dwie jednostki stałoprzecinkowe oraz jedną współdzieloną jednostkę zmiennoprzecinkową i potrafi obsługiwać dwa wątki naraz. Stanowi to całkowicie odmienne podejście do budowy procesora.

bulldozer na schemacie dla entuzjasty

Jednostka zmiennoprzecinkowa również została całkowicie przebudowana. Ma teraz obsługę nowych instrukcji i może udostępniać swoje zasoby w zależności od potrzeb: dwie 128-bitowe na instrukcje dla jednego rdzenia, lub jedną 256-bitową dla dwurdzeniowego modułu.

jednostka zmiennoprzecinkowa

No to mamy 8 rdzeni, czy nie? No cóż... tak... i nie. W przypadku najwydajniejszych procesorów serii FX mamy do czynienia z czterema modułami, które zawierają w sumie osiem jednostek ALU oraz cztery FPU. Procesor czteromodułowy potrafi przetwarzać osiem wątków naraz, bez ich współdzielenia na jednym rdzeniu (tak jak w technologii HT). A więc mamy do czynienia z jednostką ośmiordzeniową, jednak pojęcie "rdzenia" zależy od interpretacji. ;-) 

bulldozer module

Zmiany wprowadzone przez AMD były oczywiście podyktowane chęcią stworzenia technologii, która sprawdzałaby się lepiej niż używany w procesorach konkurencji HT (Hyper Threading), który pozwala na obsługę dwóch wątków na jednym rdzeniu (np. cztery rzeczywiste rdzenie = obsługa ośmiu wątków).

 

Turbo Core w nowym wydaniu

technologia turbo core


Procesory FX są również wyposażone w technologię Turbo Core kolejnej generacji. W przypadku posiadania rezerwy TDP, Turbo Core podnosi taktowanie WSZYSTKICH rdzeni. Otrzymujemy również tryb Max Turbo, w którym połowa modułów jest wyłączona, a pozostałe pracują z jeszcze wyższym taktowaniem. W przypadku procesora FX-8150 taktowanie bazowe wynosi 3,6 GHz, w trybie Turbo Core rdzenie mogą osiągnąć taktowanie 3,9 GHz, a w Max Turbo 4,2 GHz. Wyjątkiem od tej reguły jest model FX-4170, który nie ma zwykłego trybu Turbo, a jedynie Max Turbo. Taktowania Turbo Core można znaleźć w tabelce z modelami procesorów na pierwszej stronie.

Nowe instrukcje

W kwestii nowych instrukcji procesora AMD nie tylko dogania Intela, ale i wprowadza własne innowacje. Procesory AMD FX mają znane już z procesorów Sandy Bridge instrukcje AES (szyfrowanie) i AVX (256-bitowe rejestry).

nowa architektura

AMD zaimplementowało w swoich procesorach także dwie nowe instrukcje, których na próżno szukać u rywala. Mowa tu o XOP i FMA4. Nowe instrukcje mogą zostać użyte w skomplikowanych obliczeniach w "aplikacjach następnej generacji", a więc na oprogramowanie wykorzystujące nowe instrukcje SIMD musimy jeszcze poczekać.  

 AMD Bulldozer ma ISAS

AMD nie zasypia jednak gruszek w popiele, bo  jeszcze przed premierą pojawiła się nowa wersja kodeka x264 wykorzystującego instrukcje XOP. Ze szczegółowymi testami powstrzymamy się do momentu pojawienia się większej ilości oprogramowania wykorzystującego nowe instrukcje.