AMD Multicore Technology Leading to the Next Generation

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1 AMD Multicore Technology Leading to the Next Generation
2006年9月22日 Owen Liu AMD 中国、香港区技术经理

2 我们的目标：以最高的价值创造最佳的客户体验
软件 协作 优化应用，提高总体生产率和满意度 适时地提供 合适的 解决方案。 架构 直连架构：释放多核处理器的真正潜力 Architecture Direct connect: unlocking the true potential of multi-core 更好的客户 体验 客户和最终用户 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 协作

3 Fab 36: 成功量产并稳步向65nm 工艺转移 旨在2008年时满足1/3的市场需求 在未来3 年将德累斯顿的产能提高4倍的完整计划
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 AMD Fab 36 AMD Fab 30/38

4 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
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 忠实客户关注我们的设计方向

5 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
计算核心 C 内存控制器 MC 超传输总线 HT 交叉开关 CB I/O 接口 IO 其它 时钟 CL 控制器 CO 1 级高速缓存 L1 2 级高速缓存 L2 3 级高速缓存 L3 直连 C1 MC CL L1 L2 CO HT1 HT2 IO HT3 C2 直连 C1 C2 C3 C4 MC CL CB L1 L2 L3 CO HT1 HT2 HT3 HT4 或

6 推动下一代 AMD64 领先优势 服务器和台式机的新架构 服务器/台式机 四核 台式机 双核 2007 年中推出 每瓦性能领先优势
可扩展性和平衡能力 平台兼容性 满足各种工作负载的性能 增强的 RAS 增强的虚拟化

7 进一步了解 AMD 的下一代服务器和台式机架构
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 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)

8 能动态和独立地调整核心的频率，从而改善能效
DICE:独立核心动态调用 能动态和独立地调整核心的频率，从而改善能效 100% 工作负载 100% 工作负载 100% 功耗 状态 100% 工作负载 100% 工作负载

9 能够动态和独立地调整内核的频率，从而改善能效
DICE:独立核心动态调用 能够动态和独立地调整内核的频率，从而改善能效 100% 工作负载 33% 工作负载 60% 功耗 状态 33% 工作负载 33% 工作负载

10 能够动态和独立地调整内核的频率，从而提高能效
DICE:独立核心动态调用 能够动态和独立地调整内核的频率，从而提高能效 100% 工作负载 50% 工作负载 45% 功耗 状态 暂停工作 暂停工作

11 在平台性能和能效方面持续领先 每瓦性能 2006 年 2007 年 2008 年 提高 60% 提高 150% 数据来源：AMD 规划
TPC/Yukon GET 2005? 提高 150% 性能预测基于 2006 年的性能模型和基准 数据来源：AMD 规划

12 关键性能的提高对企业至关重要 应用性能提高 1倍 2倍 3 倍 数据来源：AMD 规划 数据库 Web 服务 客户机 服务器 Java
2007年 数据库 2008年 Web 服务 客户机 服务器 Java HPC 1倍 2倍 3 倍 应用性能提高 性能预测基于 2006 年的性能模型和基准 数据来源：AMD 规划

13 以多元化设计更好地服务于客户和最终用户 服务器 服务器性能/扩展性 单一设计方向 台式机 笔记本电脑 注重追求低功耗和超低功耗 创新解决方案

14 HyperTransport 3 包含链接电源管理
AMD 新移动处理器核心的能效提高 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 

15 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
计算处理器 1 Compute Core 1 计算处理器 2 Compute Core 2 两个核心可根据应用需求而 开始或停止工作 系统请求接口 超传输总线的吞吐量根据核心状态动态调节 交叉开关 DDR2 内存控制器 HyperTransport™3 技术 两种技术协同工作，延长了电池的续航时间 64 位 64 位

16 技术路线图：服务器和工作站 处理器 芯片组和平台 2006年 2007年 2008年 下一代核心 四核处理器 直连架构 2.0 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 PCI Express 千兆位以太网 TCP 卸载 串行 SCSI 串行 ATA II 硬件 RAID 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 RAS FBDIMM I/O 虚拟化 PCI Express 2 10 千兆位以太网 TCP 卸载 串行 SCSI 串行 ATA II 硬件 RAID 芯片组和平台

17 技术路线图：笔记本电脑 处理器 芯片组和平台 2006年 2007年 2008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 UMA SATA2/AHCI 高清音频 高清 DVD 和蓝光 Draft n 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 WWAN 802.11n/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

18 技术路线图：台式机 处理器 2006年 2007年 2008年 性能 主流 稳定的平台 刀片 PC, 瘦客户机 纤巧外形机
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, DDR2 AMD 虚拟化和安全性 Vista®能力 4x 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 为Vista®做好准备 超传输总线3.0 四核处理器 4x 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3.0 PCIe Gen II DDR3 四核处理器, DDR3 4x4++ 双处理器 四核, DDR3 多显卡 处理器 性能 主流 稳定的平台 刀片 PC, 瘦客户机 纤巧外形机

19 体验 Muscle Car 游戏 加装Blower, Nitro 和 Pipe 而你得到什么？

20 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 PCI
核心 1 核心 2 PCI Express ATI CROSSFIRE™ 或 NVIDIA® SLI™ 多显卡解决方案 超传输总线技术 PCI Express Tunnel 芯片组 双 GPU 显卡

21 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

22 工作负载的多元化和专用处理器的商机 现在和将来都蕴藏许多可能的商机 提高能效和性能的最佳途径 Java XML 符合模块化要求 向量浮点
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 Java XML 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 向量浮点 媒体处理 现在和将来都蕴藏许多可能的商机

23 今天：HyperTransport HTX™ 能进行第一代的系统级协同处理

24 Torrenza 远景图 提高性能 包集成 核心集成 插卡 芯片组 “插槽填充” 加速器 CPU 核心 NB AMD 皓龙 插槽 AMD
PCIe 加速器 HTX 加速器 PCI-E 芯片组 加速器 “插槽填充” 加速器 皓龙 插槽 提高性能

25 AMD 的软件目标 保证拥有一个完整的软件生态系统 保证为基于AMD处理器的平台提供基本软件基础 支持 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

26 主要关注技术领域 AMD 平台 用户应用 开 发 工 管 具 理 并存基础设施 操作系统 设备驱动程序，BIOS 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 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） 操作系统 设备驱动程序，BIOS AMD 平台

27 软件生态系统合作伙伴

28 由 Chris Schlaeger创建并运营,他曾是Novell/SuSE产品开发副总裁
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

29 多功能开发工具策略 库 NUMA和核心感知性能库 商用软件 编译器 分析器 调试器 支持多节点/多核系统间的 多线程应用 操作系统 BIOS
(ACML, APML, libnuma) 商用软件 SQLserver, DB2, SAP, eTrust, Hyperion, PowerCenter8, TIBCO Java虚拟机（JVMs） NUMA感知线程化 内存分配, 和垃圾收集器 (Sun, BEA, IBM) 编译器 自动和指向 (OpenMP, MPI) 多线程应用 (PGI, MSFT, GCC, Sun) 分析器 即将推出的AMD 多节点/多核 多线程应用工具 调试器 支持多节点/多核系统间的 多线程应用 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, SLIT SMP 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) 多核/多节点 系统

30 为客户带来最大化利益的综合领先优势 AMD64: 创新的平台. 持续的性能和能效改善 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.

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