Piledriver-arkkitehtuuri
Suurempi versio kuvaa klikkamalla
AMD:n Vishera-koodinimellisten prosessoreiden piisiru valmistetaan Globalfoundriesin 32 nanometrin SOI + HKMG -prosessilla (Silicon on Insulator with High-k Metal Gate). Piisiru rakentuu 1,2 miljardista transistorista ja sen pinta-ala on 315 neliömillimetriä.
Merkittävä uudistus on piirisuunnittelussa IP:nä integroitu Cyclos Semiconductorin kehittämä Resonant clock mesh -teknologia, jonka muodostama värähtelypiiri (tankkipiiri) ja uudelleenkäytettävä kellologiikan kuluttama teho mahdollistavat 10 % alhaisemman tehonkulutuksen (PDF: Resonant Clock Design for a Power-efficient, High-volume x86-64 Microprocessor).
Yllä olevaan kaaviokuvaan on eroteltu kahdeksan Piledriver-prosessoriydintä, jokaiselle kahdesta Piledriver-ytimestä rakentuvalle moduulille oma L2-välimuisti sekä keskellä ytimien kesken jaettu L3-välimuisti. AMD käyttää kaikissa FX-prosessoreissa samaa piisirua eli kuusi- ja neliytimisissä malleissa kytketään yksi tai kaksi moduulia L2-välimuisteineen pois käytöstä.
Vertailun vuoksi edellisen sukupolven Zambezi-koodinimellisissä FX-prosessoreissa piisirun transistorimäärä ja pinta-ala ovat samat kuin Visherassa.
Core i5-3570K:n piisiru valmistetaan Intelin 22 nanometrin viivanleveydellä ja se rakentuu 1,4 miljardista transistorista ja pinta-ala on 160 neliömillimetriä. AMD:n FX-8350-prosessorin piisirun pinta-ala on 97 % suurempi, joten Intel kykenee pienemmän valmistustekniikkansa ansiosta valmistamaan lähes kaksi prosessoria samalla pinta-alalla. Huomion arvoista on myös, että Core i5-3570K:ssa on mukana integroitu Intel HD Graphics 4000 -grafiikkaohjain, joka haukkaa ison osan transistoreista ja pinta-alasta.
Suurempi versio kuvaa klikkamalla
Visherassa on käytössä Piledriver- eli toisen sukupolven Bulldozer-arkkitehtuuri, jonka moduulia on optimoitu ja parannettu suurilta osin. Bulldozer-konseptin suunnittelussa on lähdetty liikkeelle kahdesta erillisestä fyysisestä prosessoriytimestä, jotka jakaisivat keskenään moduulissa tiettyjä ytimen sisäisiä resursseja. Jaettujen resurssien avulla pystytään tasapainottamaan suorituskykyä, kustannuksia ja tehonkulutusta monisäikeisissä sovelluksissa.
AMD itse mainostaa FX-prosessoreita kahdeksanytimisiksi, mutta asiaa voi tarkastella myös toisesta näkökulmasta. Jaettujen resurssien takia yksi moduuli voidaan laskea yhdeksi ytimeksi, joka kykenee käsittelemään kahta säiettä ja on terästetty ylimääräisellä L1-välimuistilla varustetulla kokonaislukuyksiköllä. Kahdeksanytimisessä FX-prosessorissa on neljä, kuusiytimisessä kolme ja neliytimisessä kaksi moduulia.
Yhdessä moduulissa on kaksi itsenäistä kokonaislukuyksikköä neljällä liukuhihnalla ja omalla L1-välimuistilla varustettuna. Liukulukuyksikkö jakaa kokonaislukuyksiköiden L1-välimuistit. Käytössä olevissa Piledriver-moduuleissa on maksimissaan kaksi megatavua kokonais- ja liukulukuyksikön kesken jaettua L2-välimuistia. L3-välimuisti sekä muistiohjain on jaettu kaikkien prosessorissa olevien Bulldozer-moduulien kesken. Piledriverin käskykanta tukee FMA3:a (Fuse-Multiply Add), jonka Intel tuo prosessoreihinsa Haswell-arkkitehtuurin myötä ensi vuoden alussa.
Bulldozeriin verrattuna Piledriver-arkkitehtuurissa on parannettu IPC-suorituskykyä (Instructions Per Cycle), vähennetty virtavuotoja sekä ytimen aktiivista tehonkulutusta eli CAC:ta (AC Capacitance) ja nostettu kellotaajuuksia.
AMD esitteli Phenom II X6 -prosessoreiden yhteydessä Turbo Core -teknologian, joka mahdollistaa kolmen ytimen kellotaajuuden nostamisen 400-500 MHz:llä, kun rasitus kohdistuu 1-3 ytimelle. FX-prosessoreissa Turbo Corea on uudistettu siten, että kaikkien ytimien kellotaajuutta voidaan nostaa Turbolla rasituksessa. Kun käytössä on sovellus, joka rasittaa enintään puolta prosessoriytimistä, rasitettavien ytimien kellotaajuus nousee maksimiarvoon ja loput ytimistä vaipuu C6-lepotilaan. Nyt julkaistuilla Vishera-koodinimellisillä FX-prosessoreilla kellotaajuus nousee rasituksessa mallista riippuen maksimissaan 200-600 MHz.
