Bulldozer (микроархитектура)

У этого термина существуют и другие значения, см. Bulldozer.

Bulldozer — кодовое название процессорной архитектуры процессоров AMD64 (в рамках системы команд x86) от компании AMD, семейства 15h, изготавливаемых по 32-нм технологии и предназначенных для серверов и высокопроизводительных ПК. Встречается в процессорах FX и Opteron.

Bulldozer - Family 15h
Центральный процессор
Производство	2011
Производитель	AMD
Технология производства	32 мкм
Наборы инструкций	x86-64-v2
Разъём	Socket AM3+
Ядра	AMD FX Opteron
AMD K10 Piledriver (микроархитектура)

Во втором квартале 2010 года AMD получила первые образцы 32-нм процессоров с архитектурой Bulldozer

Серийный выпуск процессоров архитектуры Bulldozer начался в сентябре 2011 года.^[1][2]

Процессоры Bulldozer были заменены процессорами архитектуры Piledriver (микроархитектура)^[англ.] (см.Piledriver, процессоры Trinity).

Особенности

Диаграмма пары ядер (модуля).

Схема 4-модульного решения с 8 процессорными ядрами

Топология памяти для сервера с Bulldozer (2 сокета)

Процессоры Bulldozer, по заверениям представителей AMD, имеют полностью новую архитектуру по сравнению с предыдущими поколениями AMD K8 и AMD K10. Известно, что процессоры Bulldozer впервые поддерживают новые инструкции x86 (SSE4.1, SSE4.2, CVT16, AVX и XOP, в том числе 4-операндный модуль FMAC). Bulldozer содержат до 8 ядер для настольного сегмента, до 16 ядер — для серверного, и обладают совместимостью с модульной процессорной архитектурой M-SPACE. Введена поддержка новой версии технологии AMD Direct Connect и четырёх каналов HyperTransport 3.1 на каждый процессор. Возможность работы с памятью DDR3 и технологией расширения памяти AMD G3MX позволяет увеличить пропускную способность процессора. Также улучшено управление питанием^[3][4][5].

Новые процессоры получили поддержку технологии Turbo Core 2, которая позволяет увеличить номинальную частоту процессора с 3,5 до 4 ГГц и заметно повысить производительность аналогично технологии Intel Turbo Boost^[6].

У серверных процессоров Bulldozer существует поддержка сверхъёмких модулей оперативной памяти LR-DIMM, реализованная в их интегрированных контроллерах памяти^[7].

Процессоры

Первым семейством процессоров микроархитекуры Bulldozer стало настольное семейство Zambezi во 2 квартале 2011 года под Socket AM3+^[8][9], производством которого занимается компания-подрядчик GlobalFoundries^[10]. Zambezi выполнены по 32-нм техпроцессу; первыми появились 8-ядерные с TDP от 95 до 125 Вт в зависимости от тактовой частоты и 8 Мб кэш-памяти L2, затем 6- и 4-ядерные с TDP 95 Вт и с 6 и 4 Мб L2 кэша соответственно^[11].

В последней четверти 2011 года появилось семейство Orochi^[12][13]. 8-ядерные процессоры семейства Orochi получат 16 Мб общей кэш-памяти^[14]. Оба семейства будут иметь двухканальный контроллер памяти DDR3^[15].

В 3 квартале 2011 года был намечен выпуск процессоров Interlagos, которые имеют 16 вычислительных ядер, четырёхканальный контроллер памяти DDR3. Также в 2011 году выпущено менее мощное семейство Valencia с поддержкой двухканальной памяти DDR3^[16].

В этом же году AMD хотела выпустить серверные чипы Terramar и Sepang, которые имели бы до 20 ядер, техпроцесс 32 нм, интегрированный 4-канальный контроллер памяти DDR3 и контроллер PCI Express 3.0. Но планы изменились, и теперь AMD готовит другие серверные CPU — Abu Dhabi, в состав которых входит до 16 ядер Piledriver (наследники Bulldozer), а для двухсокетных серверов припасены чипы под названием Seoul, включающие в себя до 8 указанных ядер^[17][18].

Летом 2013 года AMD объявила о процессоре AMD FX-9590 с частотой до 5 ГГц (Turbo)^[19].

Таблица настольных процессоров^[20]:

Модель	FX-8170	FX-8150	FX-8120	FX-8100	FX-6200	FX-6130	FX-6120	FX-6100	FX-4200	FX-4170	FX-4150	FX-4130	FX-4120	FX-4100
Кодовое Имя	Zambezi
Ядра/Модули	8/4				6/3				4/2
Штатная Частота	3.9 GHz	3.6 GHz	3.1 GHz	2.8 GHz	3.8 GHz	3.6 GHz	3.6 GHz	3.3 GHz	3.3 GHz	4.2 GHz	3.8 GHz	3.8 GHz	3.9 GHz	3.6 GHz
В режиме Turbo	4.5 GHz	4.2 GHz	4.1 GHz	3.7 GHz	3.9 GHz	3.9 GHz	4.3 GHz	4.1 GHz	3.9 GHz	4.3 GHz	3.8 GHz	3.9 GHz	4.0 GHz	3.8 GHz
Кэш 2 уровня	8MB				6MB				4MB
Кэш 3 уровня	8MB											4MB	8MB
Тепловыделение (TDP)	125W		125W/95W	95W	125W		95W		125W		95W	125W	95W
Память	максимальная частота памяти 1866 MHz
Версия Black Edition	Да
Поддержка Turbo Core	Да
Сокет	AM3+
Техпроцесс	32 nm

AMD выпустила три серии на базе этой микроархитектуры для серверов: Opteron 3200 (Zurich, до 8 ядер), Opteron 4200 серии (под кодовым названием Valencia, до 8 ядер) и Opteron серии 6200 (кодовое название Interlagos, с поддержкой до 16 ядер)^[21].

Недостоверная маркетинговая информация

В маркетинговых целях процессоры на архитектуре Bulldozer позиционировались как процессоры с 8/6/4 ядрами. Однако, каждый процессор содержал указанное число лишь блоков целочисленных операций, количество блоков операций с плавающей запятой было вдвое меньше, отчего при большом количестве операций с плавающей запятой процессор показывал значительно меньшую производительность^[22].

Разгон

В августе 2011 года процессор AMD FX-8150 удалось разогнать до 8,429 ГГц, данный результат был занесён в Книгу рекордов Гиннесса^[23]. А 28 мая 2012 года был установлен абсолютный рекорд частоты для всех процессоров — таиландский оверклокер ksin разогнал процессор AMD FX-8150 до 8,805 ГГц при одном активном модуле^[24], но Администрация сайта заблокировала результат. Чуть позже оверклокер добавил результат 9,062 ГГц^[25]. Данный результат также был забанен на hwbot. После чего начался скандал на околокомпьютерных форумах.

Официально признанный рекорд всё ещё принадлежит AndreYang и составляет 8,585 ГГц^[26].

Развитие

См. также

• Список микропроцессоров AMD FX
• APU Trinity на основе Piledriver^[27] — развитии Bulldozer
• Socket AM3+
• AMD Turbo Core

Ссылки

• AMD Ships First «Bulldozer» Processors. First Production-Ready «Interlagos» Processor Revenue Shipments Now Underway // AMD, 9.07.2011
• Сергей Пахомов. Процессорная микроархитектура AMD Bulldozer // КомпьютерПресс № 11, 2010
• AMD Bulldozer и Bobcat: архитектуры нового поколения // Редакция THG, 27 августа 2010
• AMD’s Bulldozer Microarchitecture // RealWorldTech, August 26, 2010
• Test results for AMD Bulldozer processor // Agner Fog, 2012-03-02
• The microarchitecture of Intel, AMD and VIA CPUs. An optimization guide for assembly programmers and compiler makers // Agner Fog. «14 AMD Bulldozer and Piledriver pipeline» (page 172, 2013-09-04)