AMD MulticoreTechnology Leading to the Next Generation

2006年9月22日

Owen LiuAMD 中国、香港区技术经理

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我们的目标：以最高的价值创造最佳的客户体验

客户

和最

终用

户

更好的客户体验

协作

协作

工艺快速、小巧、低功耗的亚微型结构

制造生产速度、精度和敏捷度

ArchitectureDirect connect: unlocking the true potential of multi-core

软件优化应用，提高总体生产率和满意度

架构直连架构：释放多核处理器的真正潜力

适时地提供合适的

解决方案。

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Fab 36: 成功量产并稳步向65nm 工艺转移

AMD Fab 36

AMD Fab 30/38

在未来3 年将德累斯顿的产能提高4倍的完整计划

预期于2008年中发布45nm 产品

将我们独有的制造优势发挥到新高度－精益制造

旨在2008年时满足1/3的市场需求

预定于2006年第四季度发运65nm 产品

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如何将这些要求转化成芯片和平台设计层面优先考虑的因素

忠实客户关注我们的设计方向

不断提高性能和能效

平衡单线程与多线程的性能

在各种工作负载下提供高性能

轻松快捷地调整设计，以满足瞬息万变的市场需求

在正确的时间推出正确的技术

并行设计

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其它

模块化设计致力于缩短开发周期，提供高度定制化的解决方案

或

内存控制器

MC计算核心

C

2 级高速缓存

L2

3 级高速缓存

L3

交叉开关

CB

控制器

CO

超传输总线

HT

1 级高速缓存

L1

I/O 接口

IO

时钟

CL

直连

C1

C2

C3

C4 MC

CL CB

L1 L2 L3

CO

HT1 HT2

HT3 HT4

直连

C1

MC

CL

L1 L2

CO

HT1 HT2

IO

HT3

C2

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台式机

双核

服务器/台式机

四核

推动下一代 AMD64 领先优势

每瓦性能领先优势

增强的 RAS

满足各种工作负载的性能

平台兼容性

可扩展性和平衡能力

增强的虚拟化

服务器和台式机的新架构

2007 年中推出

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进一步了解 AMD 的下一代服务器和台式机架构

真正的四核硅片为 65 纳米绝缘硅和以后技术

而优化

可扩展的、共享的3 级高速缓存

IPC 增强CPU 核心

• 32B 取指令

• 增强分支预测

• 无序加载执行

• 每周期最多 4 次 DP FLOP• 双 128 位 SSE 数据流

• 每周期双 128 位加载

• 位操纵扩展 (LZCNT/POPCNT)• SSE 扩展 (EXTRQ/INSERTQ, MOVNTSD/MOVNTSS)

增强的直连架构和北桥

• HT-3 链接（每秒最高5.2GT）

• 增强交叉开关

• DDR2 并具有迁移到DDR3 的途径

• 可适时使用 FBDIMM• 增强的电源管理

• 增强的 RAS

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DICE:独立核心动态调用

100% 工作负载 100% 工作负载

100% 工作负载 100% 工作负载

100% 功耗状态

能动态和独立地调整核心的频率，从而改善能效

9

100% 工作负载 33% 工作负载

33% 工作负载 33% 工作负载

DICE:独立核心动态调用

60% 功耗状态

能够动态和独立地调整内核的频率，从而改善能效

10

100% 工作负载 50% 工作负载

暂停工作 暂停工作

DICE:独立核心动态调用

45% 功耗状态

能够动态和独立地调整内核的频率，从而提高能效

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在平台性能和能效方面持续领先

2006 年

2007 年 提高 60%

提高 150%2008 年

每瓦性能

数据来源：AMD 规划

性能预测基于 2006 年的性能模型和基准

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关键性能的提高对企业至关重要

数据库

Web 服务

客户机服务器

Java

HPC

1倍 2倍 3 倍

应用性能提高

数据来源：AMD 规划

2007年

2008年

性能预测基于 2006 年的性能模型和基准

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创新解决方案

注重追求低功耗和超低功耗

笔记本电脑

以多元化设计更好地服务于客户和最终用户

服务器性能/扩展性

服务器

台式机单一设计方向

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核心与片上北桥芯片间的电源层分离

针对移动而优化的片上

北桥芯片

HyperTransport 3 包含链接电源管理

AMD 新移动处理器核心的能效提高

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提高能效的新设计细节

两个核心可根据应用需求而开始或停止工作

超传输总线的吞吐量根据核心状态动态调节

两种技术协同工作，延长了电池的续航时间

DDR2 内存控制器

ComputeCore 1

ComputeCore 2

系统请求接口

交叉开关

HyperTransport™3技术

64 位

64 位

计算处理器 1 计算处理器 2

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技术路线图：服务器和工作站

2006年 2007年 2008年

直连架构 2.0更大高速缓存易管理性

提高虚拟化水平增强 RASFBDIMM

I/O 虚拟化PCI Express 210 千兆位以太网

TCP 卸载串行 SCSI串行 ATA II硬件 RAID

处理器

芯片组和平台

双核AMD 虚拟化

安全性内存 RAS

DDR2

PCI Express千兆位以太网

TCP 卸载串行 SCSI串行 ATA II硬件 RAID

下一代核心四核处理器

3 级高速缓存超传输总线 3.0

电源管理增强功能

128 位 FPU提高了 IPC

超传输总线 3.0PCI Express千兆位以太网

TCP 卸载串行 SCSI串行 ATA II硬件 RAID

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技术路线图：笔记本电脑

2006年 2007年

64 位双核DDR2

AMD 虚拟化多核电源管理

数字媒体加速技术

Vista Aero Ready UMASATA2/AHCI

高清音频高清 DVD 和蓝光Draft 802.11n

2008年

65 纳米新核心超传输总线 3.0链接电源管理分离电源层

低压和超低电压

HDMI高清视频硬件加速

WWAN802.11n/3G

混合硬盘

45 纳米下一代核心

DDR3

下一代显示卡下一代无线连接

处理器

芯片组和平台

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2008年2007年2006年

技术路线图：台式机

主流

稳定的平台

性能

刀片 PC, 瘦客户机纤巧外形机

处理器AMD 虚拟化和安全性，

DDR2 能效90nm 65nm

CSIP 管理的平台

低功耗DDR2

AMD 虚拟化和安全性

双核, DDR2AMD 虚拟化和安全性

Vista®能力

4x4 双处理器双核

多显卡

下一代核心加大高速缓存

超传输总线 3.0

双核超传输总线 3.0

为Vista®做好准备

超传输总线3.0

四核处理器超传输总线3.0

为Vista®做好准备

4x4+ 双处理器四核

多显卡

核心更新加大高速缓存

超传输总线 3.0

双核, DDR3超传输总线3.0PCIe Gen II

超传输总线3.0DDR3

四核处理器, DDR3超传输总线3.0PCIe Gen II

4x4++ 双处理器四核, DDR3

多显卡

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体验 Muscle Car 游戏

加装Blower, Nitro 和 Pipe而你得到什么？

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PCI Express

ATI CROSSFIRE™ 或NVIDIA® SLI™多显卡解决方案

PCI Express

超传输总线技术

PCIExpress Tunnel

芯片组

今日发布：“4x4” 玩家平台

充分利用直连架构的独特优势

扩展我们传奇的游戏和玩家平台的性能

双核 FX

核心 1 核心 2

双核 FX

核心 1 核心 2

双 GPU 显卡

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多核心和多插槽是未来方向

• 玩家在高端内容创制和游戏之间同步切换

• 玩家经常同时运行平均 7-8 个应用

• 数字媒体应用是多线程程序

• 控制台开发正在加速多核代码的编写

• 多线程游戏进入拐点，20 多款PC游戏正在开发

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工作负载的多元化和专用处理器的商机

Java

XML

向量浮点

媒体处理

提高能效和性能的最佳途径

• 提供通用功能的专门优化解决方案• 不使用时下降到低功耗状态• 受到现代API的支持

符合模块化要求

• 协处理器成为另一个（可选）的 “IP 模块”• 微架构：命令交付，同步，流式传输

现在和将来都蕴藏许多可能的商机

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今天：HyperTransport HTX™ 能进行第一代的系统级协同处理

HyperTransport主机

HyperTransport HTX™扩展槽

HyperTransport HTX™插卡

HTX 连接器

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AMD 皓龙插槽

Torrenza 远景图

提高性能

插卡

PCIe 加速器

HTX 加速器

PCI-E

芯片组

加速器

芯片组

AMD 皓龙插槽

“插槽填充”

加速器

皓龙插槽

包集成 核心集成加

速器

CP

U

加速

器

核心

NB

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• 保证拥有一个完整的软件生态系统

• 帮助改进基于软件需求的芯片设计

• 通过软件合作增进收入

• 保证为基于AMD处理器的平台提供基本软件基础支持

AMD 的软件目标

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主要关注技术领域

AMD 平台

操作系统设备驱动程序，BIOS

开

发

工

具

管

理并存基础设施

• 安全/虚拟化 “AMD-V”• 病毒防护

• 媒介基础设施

• 数据库, 中间件, Java虚拟机（JVM）

用户应用• 关键型任务, IT基础设施

• 开发、打包定制化应用• 办公, 上网, 瘦客户机

• 高性能计算（HPC）,计算机辅助设计(CAD), Monte Carlo

• 软件开发• 数字内容创建(DCC), 音频, 视频

• 游戏, 照片, 视频, 个性化应用

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软件生态系统合作伙伴

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位于德累斯顿的AMD 操作系统研究中心

•目标– 推动芯片设计为现代的操作系统提供更好的架构

– 通过操作系统开发推动面向客户的操作系统优化

• 最初专注于Linux

– 推动操作系统范围内的下列软/硬件技术发展

• 分析及性能优化

• 多核架构支持

• 功耗管理

• 虚拟化

• 系统管理

• 安全性 由 Chris Schlaeger创建并运营,他曾是

Novell/SuSE产品开发副总裁

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商用软件SQLserver, DB2, SAP,

eTrust, Hyperion, PowerCenter8, TIBCO

库NUMA和核心感知性能库

(ACML, APML, libnuma)

操作系统多核/多节点进程调度,

内存核高速缓存协调及分配, SMP PowerNow!

(MSFT, Novell, RH, Solaris)

BIOS关键ACPI数据单元:MADT, SRAT, SLITSMP PowerNow!

管理程序多核/多节点进程调度,内存核高速缓存协调,

SMP 客户优化(VMware, Xen, MSFT)

Java虚拟机（JVMs）NUMA感知线程化

内存分配, 和垃圾收集器(Sun, BEA, IBM)

调试器支持多节点/多核系统间

的多线程应用

分析器即将推出的AMD多节点/多核

多线程应用工具

编译器自动和指向

(OpenMP, MPI) 多线程应用

(PGI, MSFT, GCC, Sun)

多功能开发工具策略

多核/多节点系统

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为客户带来最大化利益的综合领先优势

全面发挥AMD64 和直连架构优势

扩大X86兼容性和投资保护收益

为差异化和高附加值提供更多机会

打开了惠及整个生态系统的架构之门

AMD64: 创新的平台.

持续的性能和能效改善

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