AMD detalla la arquitectura de la CPU Steamroller: un Piledriver refinado con una caché L2 dinámica

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Advanced Micro Devices, el segundo diseñador de chips x86-64 más grande, se encuentra entre la espada y la pared. Aunque recientemente se volvió 'fábula' al renunciar su participación en la propiedad en GlobalFoundries para deshacerse de algunas deudas, el desvalido de x86 está rodeado por el floreciente mercado móvil (principalmente basado en ARM) por un lado, y el gigante de los chips Intel, que tiene muchos más recursos para dedicar a buscar nuevos nodos de proceso (más pequeños) y CPU tecnología - por el otro. Además, tanto ARM como Intel se están moviendo hacia un punto de convergencia a medida que las CPU basadas en x86 de Intel se vuelven más pequeñas y eficientes, y los procesadores SoC (sistema en un chip) de ARM continúan haciéndose más rápidos y agregando funcionalidad. Esto plantea la pregunta de dónde deja exactamente eso a AMD.

En la conferencia Hot Chips de hoy, Mark Papermaster, CTO de AMD, dio una respuesta mientras hablaba sobre el futuro y la relevancia continua de AMD. En muchos aspectos, el discurso de apertura reiteró la intención de la empresa de apostar su futuro en (el éxito de) APU- una idea revelada por primera vez en la AMD Fusion Developer Summit (AFDS) a principios de este año. El tema principal en AFDS fue que AMD se estaba adaptando al estado actual de las cosas y, hasta cierto punto, cedería el mercado de computadoras de escritorio de alta gama a Intel. En lugar de competir directamente contra Intel por la corona de chips de rendimiento más rápido, AMD ha decidido centrarse en las áreas en las que tiene la mayor ventaja sobre la competencia. Principalmente, los puntos fuertes de la empresa incluyen el procesamiento de gráficos y arquitecturas informáticas heterogéneas.

AMD habló mucho sobre la parte de procesamiento de gráficos y el espacio de direcciones unificado en su APU Kaveri de próxima generación en AFDS. Sin embargo, en la nota clave de hoy, el diseñador de chips se centró en el lado de la CPU al hablar de la arquitectura de la CPU Steamroller x86-64. Steamroller es el sucesor de Piledriver, y Piledriver es el nombre de la arquitectura de CPU x86-64 utilizada en los (próximos) procesadores de escritorio Vishera y APU Trinity. Steamroller mejorará aún más Refinamientos de Piledriver a la arquitectura Bulldozer original, lo que lo convierte en un diseño general mucho más eficiente.



Tamaño de la arquitectura Bulldozer vs Steamroller

AMD ha eliminado los esquemas de procesadores dibujados a mano (que definen cómo se distribuyen e interconectan todos los componentes internos) en favor del uso de un diseño ensamblado por computadora (un enfoque de diseño más automatizado). Usando una biblioteca de alta densidad, la compañía pudo lograr una reducción del 30% en el consumo de energía y el área de la matriz en el chip final sin reducir el número de bloques lógicos. Los núcleos Steamroller cuentan además con latencia reducida, mayor ancho de banda, obtención de instrucciones y optimizaciones de canalización, ajustes de comunicación entre procesos, mejoras de eficiencia energética y una caché L2 de tamaño dinámico (compartido). En términos simples, Steamroller es Piledriver 2.0, una arquitectura Piledriver ligeramente modificada que tiene en cuenta el procesamiento y la eficiencia energética.

En el frente de búsqueda de instrucciones, Steamroller se ha refinado en gran medida y debería obtener algunas ganancias de rendimiento decentes debido a su capacidad para mantener los núcleos de la CPU (módulos) alimentados con datos. Presenta una reducción del 20% en los errores de predicción de ramas y un 30% menos de pérdidas de caché, por ejemplo. Además, el programador de punto flotante (FP) en Steamroller sigue compartiéndose entre dos módulos de CPU (núcleos). Cuenta con dos unidades FMAC (fusible-multiplicar-agregar capacidad) de 128 bits, pero solo tiene una unidad MMX, en comparación con las dos unidades MMX de Piledriver. AMD ha declarado que este cambio es en respuesta a situaciones informáticas cambiantes y, al eliminar las unidades MMX, pueden recuperar espacio sin un impacto demasiado grande en el rendimiento.

Mejoras en la obtención de instrucciones de Steamroller AMD

Cuando los núcleos de CPU Steamroller se utilizan en una APU AMD específicamente, pueden realizar más funciones de ahorro de energía. Es decir, el chip es capaz de ajustar dinámicamente las velocidades de reloj (y como resultado el uso de energía) dependiendo de la carga de trabajo actual. Si la CPU está casi inactiva y solo la GPU está bajo carga (por ejemplo, viendo una película codificada en H.264 acelerada por hardware), la mayor parte de la energía disponible se puede asignar a la GPU junto con el aumento de la velocidad de reloj (si es necesario). al TDP nominal gracias a la tecnología Turbo Core de AMD (aún no se ha dicho nada sobre las velocidades de reloj predeterminadas o de aumento).

AMD ha reconocido la importancia y la necesidad de procesadores energéticamente eficientes, ya que cada año se venden millones de dispositivos móviles y las personas recurren cada vez más a Internet para almacenar y procesar sus datos, donde los servidores consumen electricidad y requieren enfriamiento extensopueden ser gastos operativos importantes. Queda por ver si AMD hizo la apuesta inteligente al basar el futuro de la compañía en la tecnología APU, pero los núcleos Steamroller traen algunas mejoras prometedoras a la mesa que pueden ayudar a la compañía a lograr su objetivo de llevar HSA al presente, y -ahora (y como resultado, manteniendo la empresa competitiva).

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