【赛迪网讯】在处理器领域,AMD和Intel是老对手了。2002年以来,AMD 的处理器一直被采用130nm制程、Northwood核心的Pentium 4牢牢压制,无论性能还是市场都存在一定差距。AMD急需一款旗舰产品与Intel抗衡,Opteron就在这种情况下肩负着厚望应运而生了。Opteron没有辜负AMD的期望,为AMD打出了漂亮打翻身仗。
Opteron的成功有技术和市场策略两方面的原因。
Opteron遵循了AthlonXP的架构,用户可以平滑升级,这样可以节省大量成本,而且其很多设计理念的确十分超前,并且提供了出色的性能。Opteron在服务器市场取得一定的份额。
但是,Intel在意识到这个问题后,很快采取了补救措施。Intel位于以色列的处理器开发团队在Yonah的基础上对架构进行改进,发布了酷睿2系列处理器。
酷睿2微架构产品的发布,让Intel在AMD Athlon 64诞生后,重新拿到了久违的性能之王桂冠。面对这样的情况,AMD还有什么杀手锏?
答案是代号Barcelona的新一代处理器,在过去的2006年中,AMD公司高层已经披露了不少相关细节。
最近,在ISSCC 2007(国际固态电路会议2007)上,AMD对其技术和推出情况进行了详细的介绍。
Barcelona将首次对2003年以来一直没有较大变动的Opteron处理器架构进行改变。
相对于Opteron对AthlonXP的继承,Barcelona的变化则大了很多,但变化依旧不是翻天覆地,而是在Opteron的基础上进行了很多有益地改善。毕竟,完全更换整体架构是一件风险很大的事情,AMD面临的情况使其还不能过于冒险。
Barcelona是AMD第一款四核处理器,它将采用65nm制程,在283平方毫米的面积上集成4.63亿个晶体管,组成四个核心和一、二、三级缓存。其中,每个内核拥有64KB一级缓存,为指令用缓存及数据用缓存;512KB二级缓存以归属各CPU内核的方式分别提供,作为一级缓存的备用空间;三级缓存为2MB,由所有内核共享使用。这也是AMD首次在开发HyperTransport(超传输技术)之后采用三级缓存。
Barcelona处理器的结构将十分复杂,由于采用了SOI(硅绝缘体)CMOS技术,因此需要11层金属层的支持。
新技术的应用可以令AMD生产出更高精密度的处理器,并有助于加强处理器的每瓦功效(这也是近年来处理器的主要衡量标准)。根据AMD在ISSCC 2007上的介绍,Barcelona的电压将为1.15V,主频则在2.2GHz到2.8GHz之间,其最大功耗将不超过95W。
在内部结构上,Barcelona处理器也增加和增强了很多功能和性能。
为了将并行处理器过程中译码(Decode)数量最大化,Barcelona将每个周期的指令存取数从过去Opteron的16B提高到了32B,同时预处理也被增加为至少32B。这样的结构使得Barcelona更加适用于64位操作系统,体现了Barcelona处理器主要面向服务器市场的定位。
在译码过程中,Barcelona处理器将采用被称为“SSE128”的技术,进一步提高执行效率和运算能力。要知道,在过去的Opteron架构中,处理器可以并行处理两个SSE指令,但是SSE执行单元只有64位带宽。
对于128位的SSE操作,Opteron处理器只能将其分为两个64位指令对待,因此降低了执行效率。而Barcelona处理器将带宽扩至128位,所有128位的SSE操作不再需要分解,提高了执行效率。同时,浮点运算一直是AMD的长项,Barcelona处理器将更加突出这个优势,其浮点调度器也可以支持上述的128位SSE操作。
另外,Barcelona处理器将支持乱序执行(Out-of-Order Engines),这是一项当装载指令队列发生等待时,处理器可以将队列后方处于等待的指令优先装载并执行的技术,能给CPU性能带来显著的提高。Barcelona拥有3个地址生成单元,每周期可以完成3个寄存指令。
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