processzorcsalád From Wikipedia, the free encyclopedia
Az AMD 10h család, vagy K10, az AMD mikroprocesszorok tizedik generációs mikroarchitektúrája, a K8 és K9 utódja. A K10 mikroarchitektúrára épülő processzorok közé tartoznak az Athlon X2, Athlon II, Phenom, Phenom II és az Opteron processzorok újabb generációi. Ez az AMD második 64 bites mikroarchitektúrája. A Phenom és Athlon processzorok az Intel Core 2 és Intel Core i7/5/3 családokkal versengenek, míg az Opteronok az Intel Xeon processzorokkal.
K10 / 10h | |
Gyártás | 2007 – 2012 |
Gyártó | AMD |
Max CPU órajel | 1700 MHz – 3700 MHz |
FSB sebességek | 1000 MHz – 2000 MHz |
Gyártás technológia méret | 65 nm – 45 nm |
Utasításkészlet | AMD64 |
Magok nevei | Sempron • Athlon • Athlon X2 • Opteron • Phenom • Phenom II |
Foglalat | Socket AM2 • Socket AM2+ • Socket AM3 • Socket F |
Előd | K8 és K9 |
Utód | Bulldozer |
A Wikimédia Commons tartalmaz K10 / 10h témájú médiaállományokat. |
Megjelenését hosszas várakozás és találgatások övezték (egyes korai hírek szerint a K9-es architektúrához hasonlóan ezt is törölték[1]), 2007. szeptember 10-én azonban megjelentek az első harmadik generációs Opteron szerverprocesszorok, majd röviddel ezután, 2007. november 11-én, az asztali gépekbe való Phenom processzorok. Megjelenésük a K8 sorozatú processzorokat – Athlon 64, Opteron, 64 bites Sempron – követte.
Az AMD a K8, avagy az Athlon 64 processzorcsalád után már nem használta a K sorozatú típusmegjelölést, amely eredetileg a kriptonit rövidítése volt (ld. K5) – 2005 elejétől fogva nem jelent meg ezt említő hivatalos dokumentum vagy sajtóanyag az AMD-től.[2]
A „K8L” jelölést Charlie Demerjian kreálta, az The Inquirer egyik cikkírója, még 2005-ben,[3] és ezt kapta fel az informatikai közösség alkalmas rövidítésként,[4] míg az egyidejű AMD dokumentumokban a processzorcsaládot „AMD Következő Generációs Processzortechnológia” (AMD Next Generation Processor Technology) elnevezés alatt emlegették.[5]
A mikroarchitektúrára Stars névvel is hivatkoztak, mivel az asztali processzorvonalat általában csillagokról vagy csillagképekről nevezték el – a Phenom sorozat kezdő modelljeinek kódneve pl. Agena és Toliman.
Egy videointerjúban[6] Giuseppe Amato, az AMD egyik területi igazgatója, megerősítette a K10 kódnév létezését.
Később az Inquirer maga is elismerte, hogy a „K8L” a K8 család alacsony fogyasztású változata, amelyet később Turion 64-nek neveztek el, és hogy a mikroarchitektúra hivatalos kódneve K10.[4]
Az AMD a mikroarchitektúrát a 10h processzorcsalád (Family 10h Processors) néven említi, mivel ez a 0Fh processzorcsalád, azaz a K8 kódnevű család utódja. A 10h és 0Fh a CPUID x86 utasítás eredménye (ezeknél a processzoroknál a CPUID processzorazonosító utasítás ezeket a számokat adja eredményül). A tizenhatos számrendszerben a 0F a tízes számrendszerbeli 15 számot reprezentálja (a h a tizenhatos, hexadecimális számrendszer jele), a 10h pedig a 16. Néha előfordul a hibás „K10h” hibrid jelölés is.
2003-ban az AMD felvázolta a K8 után következő eljövendő processzorgenerációk jellemzőit és sok helyen előadta azt, többek között a 2003-as Microprocessor Forum-on.[7] Ezek az alábbiak:
2006. április 13-án Henri Richard, az AMD ügyvezető alelnöke és marketingigazgatója, egy interjúban véletlenül elismerte az architektúra létezését.[8]
2006 júniusában ugyanő egy másik interjúban további részleteket árult el a fejlesztésekről, így pl. az egészértékű és lebegőpontos teljesítmény javulását, a memória-sávszélesség növelését ígérve, a 2007-ben megjelenő új processzorban.[9]
2006. július 21. Dirk Meyer, az AMD elnöke és operatív igazgatója (COO) és Marty Seyer első alelnök megerősítették a Revision H nevű új mikroprocesszor kibocsátási dátumát az új architektúra alatt, amelyet 2007 közepére terveztek; valamint hogy ennek négymagos verziója is lesz a szerverek, munkaállomások és nagy teljesítményű asztali gépekhez, és kétmagos verziót is készítenek a fogyasztói asztali piacra. Egyes 2007-es Revision H Opteron modellek TDP-je 68 W (kb. lehűtendő hőtermelés).
2006. augusztus 15. Az első Socket F kétmagos Opteronok megjelenésekor az AMD bejelentette, hogy a cég elérkezett a négymagos Opteronok végső tervezési fázisához (tape-out). Ezután következik a tesztelés és kiértékelés, majd néhány hónappal később a minták gyártása.[10]
2007. június 29. Az AMD közölte, hogy a 'Barcelona kódnevű szerverprocesszorok 2007 augusztusában érkeznek, és a partnerek által készítendő megfelelő szerverrendszerek követik azokat ugyanazon év szeptemberében.[11]
Augusztus 13. Az első Barcelona processzorokra bejelentett szállítási dátumot 2007. szeptember 10-ére módosították. Bejelentették, hogy az Opteron 2348 és 2350 magfrekvenciája 1,9 GHz és 2,0 GHz lesz.[12]
2007 novemberében az AMD leállította a Barcelona processzorok szállítását, mert egy hibát fedeztek fel a B2 stepping verziójú processzorok TLB-jében (címszámítási asszociatív tár), amely ritkán ugyan, de versenyhelyzetet eredményezett, ami a rendszer lefagyását okozhatta.[13] Egy szoftverjavítás (patch) kikapcsolhatta a puffert a BIOS-ból vagy szoftveresen, de ez 5–20%-os sebességcsökkenést eredményezett. Linux operációs rendszer alatt megjelent egy kernel patch, amely szinte teljesen elkerülte a sebességcsökkenést. 2008 áprilisában az AMD piacra dobta az új B3 stepping verziót, amelyben javították a hibát és néhány kisebb javítást vezettek be.[14]
2006 novemberében néhány kiszivárgott jelentésből kiderült a hamarosan megjelenő asztali darabok kódneve: Agena és Agena FX, valamint ezek néhány műszaki adata: 2,4 GHz és 2,9 GHz órajel, 512 KiB L2 gyorsítótár magonként, 2 MiB L3 gyorsítótár, HyperTransport 3.0, TDP: 125 W.[15] A későbbi hírek szerint ugyanezen mikroarchitektúrán alapulnak az egymagos Spica kódnevű és a kétmagos, L3 gyorsítótárral rendelkező és anélküli Kuma és Rana kódnevű processzorok.[16]
Az AMD Analyst Day rendezvényen 2006. december 14-én az AMD ismertette a szerver, asztali és mobil processzorainak fejlesztési tervét.[17]
Ezek szerint a szerver szegmensben az AMD két új processzort bocsát ki, ezek kódneve Barcelona és Budapest lesz, 8/4/2 utas és 1 utas szerverekhez készülnek. 2007 második felében mutatkozik be a HyperTransport 3.0 és a Socket AM2+ amelyek speciálisan a fent említett fogyasztói négymagos asztali csipsorozathoz készülnek, de 2007 közepétől a városnevek helyett csillagok és csillagképek neveit fogják viselni, pl. Agena. Emellett az AMD Quad FX platform és közvetlen utódja támogatni fogja a csip kétprocesszoros verzióját, az Agena FX-et, amely az AMD Quad FX platform processzorait fogja felváltani. A Barcelona kódnevű szerverprocesszorokhoz hasonlóan az új négymagos asztali processzorok osztott L3 gyorsítótárral, 128 bites lebegőpontos egységgel és továbbfejlesztett mikroarchitektúrával rendelkeznek majd. Az Agena egy natív négymagos asztali gépekbe való processzor. A Kuma, ennek kétmagos változata a 3-ik negyedévben jelenik meg, míg a Rana, egy kétmagos, L3 gyorsítótár nélküli verzió, az év végére várható.
A szerverek fejlesztési tervén felbukkant egy „Montreal” elnevezésű, AMD K10.5 kódnevű csip is,[18] amelyről nem sok információ jelent meg, csak annyi, hogy egy többcsipes (MCM) modulban két „Shanghai” mag szerepel benne, összesen 12 MiB L3 gyorsítótárral.[19][20] A Shanghai asztali változatának Ridgeback volt a kódneve.[21] Ezután következett a beágyazott grafikus magot tartalmazó Bulldozer magokon alapuló termékek ill. APU-k, valamint a Sandtiger kódnevű natív nyolcmagos szerver-architektúra és a kis fogyasztású alkalmazásokra optimalizált Bobcat mag.
A 2007-es Computex alatt nyilvánvalóvá vált, hogy az AMD szakított a régi elnevezési gyakorlattal, és az újabb modelleket a teljesítményre és a fogyasztásra jellemző betűjelekkel látja el, amik megelőzik a 4 jegyű modellszámot.[22]
Az újabb processzorsorozatok modellszámainak már semmi közük sem volt a régi PR teljesítményszámokhoz. Az új elnevezési séma egy AA-@### sablonnal leírható betű-szám kombináció,[23] ahol az AA helyén latin betűk állnak, az első betű a processzor osztályát jelöli, a második betű a tipikus TDP fogyasztási keretre jellemző betű. A @ helyén a sorozatszám áll (ld, az alábbi táblázatot), az utolsó 3 karakter (###) pedig a modellszám, amelyekben a nagyobb szám nagyobb teljesítményt jelent.
Nem sokat tudunk a modellszámok részleteiről és mibenlétéről, de a processzorok általában három kategóriába sorolódnak: Premium, Intermediate, és Value A Premium szegmens modelljei a „G”, az Intermediate a „B”, a Value a „L” osztály-jelet kapják, de ez csak egy fogyasztói megfigyelés.[24] Hasonlóan, a TDP szintet is három csoport jelöli, a „több, mint 65 W”, „65 W”, és „kevesebb, mint 65 W”, ezek sorra a „P”, „S”, és „E” jelet kapták.[23]
A 2007 novemberi állapot szerint, az AMD elhagyta az X2/X3/X4 jelölésekből a magok számát jelölő számokat, így csak a négyjegyű modellszám azonosítót meghagyva, amelyben az első karakter azonosítja a processzorcsaládot,[25] míg a Sempron továbbra is használja a LE előjelet, mint az alábbi táblázatban látható:
processzor sorozat | jelző |
---|---|
Phenom quad-core (Agena) | 9 |
Phenom triple-core (Toliman) | 8 |
Athlon dual-core (Kuma) | 7 |
Athlon single-core (Lima) | 1 |
Sempron LE single-core (Sparta) | 1 |
2006. november 30-án az AMD bemutatta a nagyközönségnek a natív négymagos „Barcelona” csipet,[27] amely a Windows Server 2003 64 bites kiadását futtatta. Az AMD állítása szerint a gyakorlatban előforduló alkalmazások körében és a hasonlóan gyakorlati / általános terhelés mellett 70%-os teljesítménynövekedés mérhető, és a teljesítmény jobb, mint az Intel Xeon 5355 Clovertown processzor által mutatott.[28] Erről más beszámolók is megjelentek.[29][30]
2007. január 24-én az AMD alelnöke, Randy Allen, kijelentette, hogy a gyakorlati / valódi környezetben, különböző felhasználási területeken végzett teszteken, a „Barcelona” képes volt akár 40%-kal nagyobb teljesítményt felmutatni az összehasonlításra kijelölt Intel Xeon Clovertown kódnevű processzorral szemben, ami egy kétprocesszoros (2P), négymagos kialakítás.[31] A magonkénti lebegőpontos teljesítmény ugyanazon órajelen értendő várható értéke ezekben a tesztekben körülbelül 1,8-szorosa a K8 család processzorai által felmutatott teljesítménynek.[32]
2007. május 10-én az AMD egy zártkörű rendezvényen bemutatta a készülő processzorok és csipkészletek következő nemzedékét, az Agena FX kódnév alatt, amelyet egy igen érdekes működő rendszeren mutatott be: egy RD790 csipkészletű Radeon HD 2900 XT grafikus kártyával ellátott AMD Quad FX platformon, a rendszer valós idejű 720p video-konverziót végzett egy nem meghatározott célformátumra, miközben mind a 8 mag 100%-os terhelésen végzett valami más feladatot.[33]
A mikroarchitektúra egy másik, a mobil platformokat megcélzó változata is létrejön, hasonló időkeretben, amelyben a csipek alacsony fogyasztására és a kis mérettényezőkre helyezik a hangsúlyt. A változat specializált jellemzőkkel rendelkezik majd, mint pl. a mobil crossbar switch, memóriavezérlő és más lapkára integrált komponensek, fogyasztáskezelő a HyperTransport 3.0 összeköttetéshez és egyebek. Az új mikroarchitektúra eleinte nem kapott külön kódnevet, az AMD egyszerűen csak „új mobil mag” (New Mobile Core) néven emlegette.
A 2006 decemberi Analyst Day rendezvényen Marty Seyer alelnök bejelentette, hogy az új Griffin nevű mobil mag 2008-ban jelenik meg, benne a K10 mikroarchitektúrából örökölt fogyasztásoptimalizáló technológiákkal, ám egészében a K8 tervein alapul.
A 65 nm-es csíkszélességű SOI (silicon on insulator) technológia bevezetése az AMD-nél egybeesett a K10 mikroarchitektúra kibocsátásával és a termelés növelésével.[34] A szerverprocesszorok Socket F(1207) foglalathoz készülnek, mivel ekkoriban ez az egyetlen szerverfoglalat az AMD portfoliójában, az asztali modellek a Socket AM2 vagy Socket AM2+ foglalatba illeszthetők.
A 2006-os Technology Analyst Day rendezvényen az AMD bejelentette,[35] hogy a Continuous Transistor Improvement (CTI) és a Shared Transistor Technology (STT) fog végül elvezetni a 65 nm-es szilícium-germánium szigetelőrétegen (Silicon-Germanium-On-Insulator, SGoI) folyamattal készülő processzorokhoz.[36]
A 65 nm-es technológiára való átállást az AMD már 2006 decemberében megkezdte, és 2007 közepére már csak ilyen technológiával készült csipeket gyártott az AMD drezdai Fab 36 üzeme.[37]
Később, a 45 nm-es technológiára való váltás után a fogyasztói CPU-k Socket AM3 foglalatba illeszkedő tokozással készültek, amely visszafelé kompatibilis az AM2+ és AM2-vel.
Az K8 család közismerten igen érzékeny a memória látenciára mivel éppen ennek csökkentésével igyekszik teljesítménynövekedést elérni, a CPU-ba épített (lapkára integrált) memóriavezérlő segítségével; ám a külső egységek magasabb látenciája semmissé teheti ennek eredményét. A DDR2 RAM a látencia újabb lehetséges forrását vezette be a tradicionális DDR RAM-hoz képest, ugyanis a DRAM memóriákat a külső órajel egynegyedére leosztott frekvencia vezérli, a DDR felezett frekvenciájával ellentétben. Azonban, mivel a vezérlő órajelet a DDR2-ben a DDR-nél használt órajel kétszeresére növelték és egyéb látenciacsökkentő módszereket is bevezettek, a CAS látencián alapuló egyszerű összehasonlítás nem megfelelő. Például, a Socket AM2-es processzorok hasonló teljesítményt nyújtanak DDR2 SDRAM használata mellett, mint Socket 939-es processzorok DDR-400 SDRAM-ok használatával. A K10 processzorok támogatják a DDR2 SDRAM-okat, egészen a DDR2-1066 (1066 MHz) sebességig.[38]
Több elemző előzetes találgatásai szerint (mint az AnandTech, The Inquirer és a Geek.com) a mikroarchitektúrát megvalósító processzorok dupla szélességű SSE végrehajtóegységeket tartalmaznak a magokban. A memória-alrendszerben végrehajtott változtatások, mint a beolvasás átrendezése és a javított előolvasási mechanizmusok, valamint a megkétszerezett utasításbetöltési ráta várhatóan kiterjeszti a processzorok felhasználási területét a tudományos és egyéb, nagy számítási teljesítményt igénylő feladatok körére is, és növeli a versenyképességet az Intel Xeon, Core 2, Itanium 2 és más egyidejű processzorokkal szemben.
A számítási teljesítményt növelő javítások többsége az alábbi felsorolásban szerepel.
A K10 magos processzorok megjelenésével az AMD megváltoztatta azok jelölését is. Az új jelölések K10-es és K8-as magokat is takarhatnak.
processzorsorozat | jelölés |
---|---|
Phenom X4 quad-core (Agena) | X4 9хх0 |
Phenom X3 triple-core (Toliman) | X3 8хх0 |
Athlon dual-core (Kuma) | 7хх0 |
Athlon single-core (Lima) | 1хх0 |
Sempron single-core (Sparta) | 1хх0 |
2007. szeptember 10:
2008. április 9:
2008. május 13:
2008. június 9:
A K10.5 mag a K10 mag egy újabb, 45 nm-es gyártási folyamattal készülő változata. Az új gyártási folyamat alapvető célja az órajelfrekvencia növelése a Phenom sorozatban, a TDP csökkentése, és nem utolsósorban a gyártási költségek leszorítása. Az AMD állításai szerint a Deneb/Shanghai processzorok teljesítménye megelőzi az ugyanazon órajelű Agena/Barcelona processzorokét; a teljesítménynövekedés 35%-os, míg az energiafogyasztás 30%-kal alacsonyabb.
A Deneb (Shanghai) mag 758 millió tranzisztort tartalmaz, a lapka területe 243 mm² (összehasonlításul, ezek a számok a 65 nm-es technológiájú Barcelona magokban 463 millió és 283 mm², az Intel Nehalem-nél 731 millió és 246 mm²). Megnövelt L3 gyorsítótár (2-től 6 MiB-ig) és néhány kisebb architekturális optimalizáció jellemzi.
A Shanghai magos Opteron processzorok 2008. november 13-án jelentek meg. Az első Deneb magon alapuló processzorokat 2009. január 8-án bocsátotta ki az AMD, Phenom II X4 néven (920 és 940 Black Edition modellek).
A Propus megegyezik a Deneb processzorral, de hiányzik belőle az L3 gyorsítótár. A 45 nm-es Propus magos Phenom 2009 elején jelent meg.[44][45][46]
A K12 mag a K10 egy továbbfejlesztett változata, a Llano APU-kban alkalmazzák.
Az AMD a Thuban után már nem fejlesztett több K10 alapú CPU-t, ehelyett a Fusion és a Bulldozer alapú termékekre koncentrált – a Fusion az általános asztali gépek és laptopok számára készül, míg a Bulldozer a nagy teljesítményű piac igényeinek megfelelő architektúra. Érdekes azonban, hogy a Fusion termékcsaládban az APU-k egyes sorozatai, mint pl. az A4, A6 és A8-as csipsorozatok (a Llano APU-k) továbbra is a K10-ből származtatott CPU magokat használnak, a Radeon grafikus mag mellett. A K10 és származékainak gyártását megszüntetik a Trinity alapú APU-k megjelenésével 2012-ben, amelyben a K10 alapú magokat Bulldozer architektúrából származtatott magokkal cserélik le.
Megjegyzés: a médiaviták a megjelenési dátum szerinti sorrendben állnak itt.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.