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Bobcat, Bulldozer, Llano: Auf der Chipentwicklerkonferenz Hot Chips enthüllt AMD weitere Details der kommenden Prozessorgenerationen.

Die Chipentwicklerkonferenz Hot Chips [1] an der Stanford University nutzen Prozessor- und Grafikchiphersteller aus dem Silicon Valley gerne, um Appetithäppchen künftiger Produkte zu servieren. Heute wird AMD dort weitere Details zu den Mikroarchitekturen der kommenden Prozessorkerne Bobcat und Bulldozer [2] verraten. Vorab informierte AMD-Entwicklungschef Chekib Akrout [3] die Presse, ein bisschen sprach er dabei auch über Llano [4].

Als erster der drei Neulinge wird Bobcat vom Stapel laufen, und zwar als CPU-Teil des CPU-GPU [5]-Kombiprozessors Ontario [6], den AMD vom taiwanischen Auftragsfertiger TSMC mit 40-Nanometer-Strukturen fertigen lässt. Ab Anfang 2011 soll Ontario vor allem in Netbooks und anderen sehr kompakten Mobilrechnern zu kaufen sein, potenziell könnte der Atom-Konkurrent von AMD auch in Embedded Systems auftauchen. Chekib Akrout wollte sich keine Aussagen zum Grafikteil oder zum Speicher-Controller der ersten Accelerated Processing Unit (APU) entlocken lassen, bestätigte aber einige der bisher nur aus Spekulationen bekannten Informationen: Bobcat ist ein Out-of-Order-tauglicher x64-Kern mit SSE2-, SSE3- und SSSE3-Erweiterungen, der auch Virtualisierung unterstützt (aber 3DNow! wohl nicht [7]). Der Level-1-Cache fällt mit 32 Kilobit (diese Angabe verwendet AMD), also 4 KByte, recht klein aus – nach ersten Performance-Daten [8] eines vermutlichen Ontario-Prototypen unbekannter Taktfrequenz dürfte Bobcat aber deutlich leistungsfähiger sein als ein aktueller Intel Atom. Der eigentliche Bobcat-Kern kann – vermutlich bei geringen Taktfrequenzen – mit weniger als 1 Watt Leistungsaufnahme auskommen, was aber keine Rückschlüsse auf die TDP [9] der kompletten Ontario-APU inklusive GPU, Speicher- und Schnittstellen-Controllern zulässt.

(Update:) Mittlerweile hat AMD die vollständigen, auf der Hot Chips veröffentlichten Informationen an die Presse gegeben. Demnach enthält ein Bobcat-Kern je 32 KByte L1-Cache für Daten und Befehle sowie 512 KByte L2-Cache, außerdem unterstützt er auch SSE4a und den Stromsparmodus C6 mit Power-Gating.

Zuerst in Form des 32-nm-Serverprozessors Interlagos wird zu einem noch nicht genannten Termin im Jahr 2011 die Bulldozer-Mikroarchitektur debütieren, die AMD seit 2007 [10] angekündigt hat. Chekib Akrout präzisierte nun den Aufbau der Kerne, von denen jeweils zwei ein sogenanntes Bulldozer-Modul bilden – es wird also nur Bulldozer-Prozessoren mit geradzahliger Kernanzahl geben. Während jeder Kern einen eigenen Scheduler für Ganzzahl-(Integer-)Berechnungen besitzt, gibt es pro Bulldozer-Modul nur einen Gleitkomma-(Floating-Point-)Scheduler. Dieser "füttert" wiederum zwei 128-Bit-FMAC-Einheiten (Fused Multiply Accumulate), die er auch gemeinsam für 256-bittige Befehle nutzen kann: Laut Akrout ist Bulldozer kompatibel zu Intels AVX [11] (Advanced Vector Extensions). Man spreche auch mit Intel, um Kompatibilität bei AES-Befehlen [12] zur Beschleunigung kryptografischer Berechnungen herzustellen.

Mit Bulldozer will AMD ein Drittel mehr Kerne (also bis zu 16) als beim aktuellen 12-Kerner Magny-Cours bei ungefähr gleicher Leistungsaufnahme ermöglichen, um den Durchsatz um bis zu 50 Prozent zu steigern. Bulldozer dürfte im Vergleich zu den aktuellen K10-Opterons insbesondere bei Integer-Berechnungen kräftig zulegen, die in normalen Servern den Löwenanteil der Arbeit ausmachen. Ob sich alle aktuellen Server-Mainboards mit G34-Fassung (LGA1944 [13]) für Opteron-6100-Prozessoren im kommenden Jahr mit Bulldozer-Opterons aufrüsten lassen, wollte Akrout nicht bestätigen. John Fruehe von AMD hatte das aber bereits Anfang August ausdrücklich versprochen [14], auch für die C32-Plattform [15] und den 8-kernigen Opteron-4100-Nachfolger Valencia.

(Update:) Bulldozer wird auch eine im Vergleich zu Turbo Core verbesserte Übertaktungsautomatik mitbringen, um bei asymmetrischer Auslastung der CPU-Kerne die Performance zu steigern. Anders als bei den bisherigen K10-Prozessoren besitzt jedes Bulldozer-Modul 64 KByte an L1-Cache für Instruktionen sowie jeder einzelne Kern noch 16 KByte L1-Cache für Daten, jedes Bulldozer-Modul teilt sich einen gemeinsamen L2-Cache mit 2 MByte Kapazität.

Am Rande ging Akrout auch auf Llano ein, die zweite APU, die AMD im Laufe des ersten Halbjahres 2011 vorstellen will. Wegen Verzögerungen bei der 32-nm-SOI-/HKMG-Fertigung bei Globalfoundries kommt Llano nach Ontario – ursprünglich war es andersherum geplant. Llano wird mit mehr als 1 Milliarde Transistoren eine DirectX-11-GPU und bis zu vier CPU-Kerne auf einem Chip kombinieren. Bisher war spekuliert worden, die Llano-Prozessorkerne entstammten der K10-Generation (K10.5), doch Akrout sprach in der Telefonkonferenz vorab eindeutig von stark verbesserten K8-Kernen. (ciw [16])

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https://www.heise.de/-1064356

Links in diesem Artikel:
[1] http://www.hotchips.org/
[2] https://www.heise.de/news/AMD-Details-der-2011-kommenden-Prozessorkerne-Bobcat-und-Bulldozer-857374.html
[3] http://www.amd.com/us/aboutamd/corporate-information/executives/Pages/chekib-akrout.aspx
[4] https://www.heise.de/news/AMD-Fusion-Stromspar-Feinheiten-im-32-nm-Chip-925111.html
[5] http://www.heise.de/glossar/entry/Graphics-Processing-Unit-395608.html
[6] https://www.heise.de/news/AMD-will-Fusion-Prozessor-Llano-spaeter-als-geplant-liefern-1046140.html
[7] https://www.heise.de/news/Kuenftige-AMD-Prozessoren-ohne-3DNow-1063540.html
[8] https://www.heise.de/news/Erste-Hinweise-auf-die-Performance-des-AMD-Netbookprozessors-Ontario-1047271.html
[9] http://www.heise.de/glossar/entry/Thermal-Design-Power-397869.html
[10] https://www.heise.de/news/AMD-Mit-Bulldozer-Bobcat-und-Sandtiger-gegen-Intel-ab-2009-156162.html
[11] https://www.heise.de/news/IDF-in-Peking-Mehr-Details-zu-Intels-Prozessorgeneration-Sandy-Bridge-976782.html
[12] https://www.heise.de/news/Groesseres-Update-TrueCrypt-7-0-veroeffentlicht-1042108.html
[13] https://www.heise.de/news/AMD-liefert-12-Kern-Opterons-bereits-an-Server-Hersteller-aus-938045.html
[14] http://blogs.amd.com/work/2010/08/02/the-bulldozer-blog/
[15] https://www.heise.de/news/AMD-gruendet-die-Opteron-4000-Familie-1027379.html
[16] mailto:ciw@ct.de

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