Opteron

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Opteron
Unități centrale de procesare
Opteron-die.jpg
Matrița unui singur nucleu procesor Opteron 8yy
Produs din aprilie 2003 până în prezent
Producător AMD
Succesor AMD EPYC și AMD Ryzen Threadripper
Specificatii tehnice
Frecvența procesorului 1,4 GHz / 3,2 GHz
Proces
(l. canal MOSFET )		 130 nm / 45 nm
Frecvența HyperTransport 800 MHz / 3200 MHz
Set de instructiuni IA-32 , x86-64
Nr de nuclee (CPU) 1, 2, 4, 6, 8, 12
Priză
Editați datele pe Wikidata · Manual

Opteron este un microprocesor x86 pentru servere și stații de lucru fabricate de AMD . A fost primul procesor din seria K8 și primul care a implementat un set de instrucțiuni pe 64 de biți datorită extensiei AMD64 . Prima versiune a Opteron (denumită în cod SledgeHammer ) a fost lansată pe 22 aprilie 2003 și intenționează să concureze pe piața serverelor și stațiilor de lucru, în special împotriva procesoarelor Intel Xeon și Itanium . O nouă generație de procesoare bazate pe microarhitectura K10 (denumită în cod Barcelona ) și într-o configurație cu 4 nuclee a fost anunțată la 10 septembrie 2007 . Începând din februarie 2011, noile procesoare Opteron (denumite în cod Magny-Cours ) adoptă configurații cu 8 și 12 nuclee pe soclurile G34 .

Descriere tehnica

Caracteristici cheie

Una dintre principalele caracteristici ale acestui procesor este că poate rula programe pe 32 de biți fără scăderea vitezei, oferind în același timp compatibilitate cu software - ul pe 64 de biți și posibilitatea de a accesa mai mult de 4 GB RAM (una dintre limitările 32-bit x86 procesoare). La momentul introducerii sale, această combinație de factori a oferit Opteronului un avantaj semnificativ în ceea ce privește performanța față de prima generație de procesoare pe 64 de biți Itanium și Xeon ( denumite în cod Nocoma ), care au fost semnificativ mai lente la rularea software-ului nativ. Mai mult, în ciuda faptului că sunt disponibili de ani de zile - pe piața serverelor / stațiilor de lucru - microprocesoare bazate pe arhitectură RISC pe 64 de biți ( SPARC , Alpha , PA-RISC , PowerPC , MIPS ), adoptarea setului de instrucțiuni x86 garantată - la un cost redus - compatibilitatea cu vasta bază de software x86 instalată permițând, în acest fel, procesorului AMD să obțină o recunoaștere pozitivă pe piață.

O altă caracteristică a Opteron este controlerul de memorie integrat. Această componentă, de obicei inclusă în Northbridge , conectează CPU-ul cu memoria. Implementarea în procesorul de matriță , în plus față de reducerea costurilor de chipset - uri , se asigură că semnalele electrice nu mai trebuie să călătorească Bus pe partea frontală spre Northbridge și, de acolo, spre memoria (și invers), dar permite o comunicare directă cu RAM, reducându-i latența și îmbunătățind performanța generală a sistemului.

Caracteristicile sistemelor multiprocesor

În sistemele multiprocesor (două sau mai multe procesoare pe o singură placă de bază ), procesoarele folosesc arhitectura Direct Connect pentru a comunica cu subsistemul de intrare / ieșire prin legăturile de mare viteză ale magistralei HyperTransport . În acest fel, fiecare microprocesor poate accesa memoria principală a celuilalt într-un mod complet transparent către programator. Abordarea Opteron a sistemelor multiprocesor este de tip Non-Uniform Memory Access (NUMA) și diferă de arhitectura multiprocesorului simetric mai comun; RAM-ul sistemului, de fapt, nu este la fel de accesibil pentru toate procesoarele, dar fiecare procesor are propriile bănci de memorie.

Procesorul Opteron suportă în mod nativ sisteme multiprocesor cu 8 căi (8 procesoare pe o singură placă), dar serverele de nivel enterprise folosesc sisteme de rutare care pot extinde suportul la un număr mai mare de procesoare pe modul.

Mai multe repere evidențiază o scalabilitate mai bună a sistemelor multiprocesor Opteron comparativ cu omologii Intel Xeon din generațiile anterioare ale seriei Bloomfield . [1] Deoarece fiecare Opteron are propriile controlere și bănci RAM, adăugarea de procesoare noi crește progresiv lățimea de bandă a memoriei; Procesoarele Opteron folosesc, de asemenea, un comutator intern pentru subdivizarea proceselor, mai degrabă decât o magistrală comună partajată, iar integrarea controlerului de memorie asigură un acces mai rapid la RAM. În schimb, Xeons partajează doar două autobuze pentru comunicarea procesor-la-procesor și procesor-la-memorie; în consecință, pe măsură ce crește numărul de procesoare, concurența între microprocesoare pentru accesul la resursele comune produce o scădere a eficienței generale a sistemului. Pentru a remedia această problemă, în noiembrie 2008, Intel a migrat la o arhitectură de memorie asemănătoare Opteron pornind de la familia de procesoare Xeon (seria 35xx și versiuni ulterioare) bazată pe microarhitectura Nehalem .

Opteron cu mai multe nuclee

Moartea unui procesor Opteron cu patru nuclee.
Moartea unui procesor Opteron cu șase nuclee.

La 21 aprilie 2005 , compania din Sunnyvale a prezentat prima versiune multi-core (seria 8yy Egypt pe soclul 940 ) a procesorului său de tip server. Această generație de Opteron a constat din procesoare dual core de 90 nm care au integrat două cache L1 și L2 separate și un controler de memorie comun; în ciuda prezenței a două miezuri , disiparea căldurii a rămas la aceleași niveluri ( TDP de 85-95 W) ale seriei monocentrale mai rapide (seria 2yy Troy , seria 8yy Athens ) care a folosit același proces de producție. Adoptarea unei arhitecturi dual core (și ulterior multicore) a dublat performanța pe un singur socket, reducând în consecință costul instalării unui sistem multiprocesor; costul plăcii de bază pentru acest tip de sisteme, de fapt, crește considerabil odată cu creșterea numărului de prize.

La momentul introducerii sale, cel mai rapid model multi-core era Opteron 875 (dual core la 2,2 GHz ); cel mai rapid model single core din aceeași perioadă a fost, totuși, Opteron 252 la 2,6 GHz. În ciuda vitezei mai mici a modelului 875, arhitectura dual core i-a garantat performanțe superioare în comparație cu 252 atât în ​​multi-threaded cât și în multe rule single-threaded. aplicații.

A doua generație Opteron dual core de 90nm (seria Santa Ana 12yy, seria 22yy și seria Santa Rosa 82yy) a implementat suportul de memorie DDR2 și a adoptat două noi modele de socket: soclul AM2 pentru seria 12xx care a acceptat configurații cu un singur procesor și soclul F pentru Moș Crăciun Modele Rosa care suportau configurații atât cu procesor dual (seria 22yy), cât și cu patru sau opt procesoare (seria 82yy).

AMD a lansat a treia generație de Opteron multi-core ( quad core la 65nm ) în septembrie 2007 . Bazat pe designul de bază denumit în cod Barcelona , noua serie a acceptat configurații dual core quad core pe soclul F cu un TDP apropiat (95-119W) de soluțiile dual core anterioare. Un alt pas de producție ( 45 nm ) a fost atins în aprilie / iunie 2009 odată cu lansarea de noi patru și șase modele de bază care aparțin, respectiv, seriilor 23yy și 83yy Shanghai și a celor 24yy Istanbul series.

Din februarie 2011, cea mai performantă serie Opteron este Magny-Cours de 61 de ani la 45 nm pe soclul G34 . Aceste procesoare cu 8 și 12 nuclee pe un modul multi-chip constau din două matrițe cu 4 și 6 nuclee interconectate printr-o legătură HyperTransport (versiunea 3.1); acceptă memorie DDR3 și o viteză mai mare a legăturii HyperTransport care atinge 3,20 GHz (6,40 GT / s) față de 2,40 GHz (4,80 GT / s) din seria Istanbul .

Priză

Prima versiune a Opteron a adoptat soclul 940, care a rămas conectorul de referință pentru toate modelele cu un singur nucleu. În august 2005, însă, două serii (1yy Venus single core și 1yy Danemarca dual core) au fost, de asemenea, lansate pe soclul 939 - același conector ca și procesoarele Athlon 64 ale vremii - destinate serverului și pieței stațiilor de lucru cu putere redusă. . Cu excepția memoriei cache L2 de 1 MB (comparativ cu 512 KB pentru Athlon 64), aceste procesoare sunt identice cu Athlon cu design central San Diego și Toledo, dar au o viteză de ceas mai mică decât cea susținută de core pentru a crește operațional stabilitate.

Soclul AM2 a fost introdus pe linia Opteron în 2006 prin seria Santa Ana de 12 ani . Aceste procesoare dual core de 90nm au acceptat doar configurații cu un singur procesor și au prezentat cache L2 de două ori mai mare (2x1Mb) decât cel al omologului lor Athlon 64 X2 din sectorul de origine.

Tot în 2006, Opterons au fost introduse pe soclul F care a rămas conectorul de referință pentru toate seriile multi-core de la 2 la 6 nuclee (nume de cod Santa Rosa , Barcelona , Shanghai și Istanbul ) și cu procese de construcție la 90, 65 și 45 nm care au fost lansat între 2006 și 2009. Noul conector avea o interfață Land Grid Array cu 1207 contacte (identice din punct de vedere mecanic, dar, în general, nu sunt compatibile cu varianta 1207 FX a aceleiași prize) care, spre deosebire de cel mai clasic PGA , cu condiția ca pinii de interconectare să fie lipit direct pe conector (și deci pe placa de bază) în loc de pe procesor. Noul soclu a introdus, în linia Opteron, suport pentru memoria DDR2 și versiunea 3.x a magistralei HyperTransport .

În aprilie 2008, AMD a introdus trei modele Opteron quad core pe socketul AM2 + (denumit în cod Budapesta ) pentru servere cu un singur procesor. Acestea erau procesoare de 65 nm cu viteze între 2,1 și 2,3 GHz și similare cu seria Agena de quad core Phenom . Modelul în trepte B2 a fost afectat de aceeași eroare Buffer Translation Lookaside care a afectat toate reviziile B2 ale familiei Phenom. În iunie 2009, AMD a introdus trei modele Opteron quad core de 45nm pe soclul AM3 (denumit în cod Suzuka ) care vizează și piața serverelor cu procesor unic. Aceste procesoare, similare cu seria Deneb a familiei Phenom II , aveau viteze de ceas între 2,5 și 2,9 GHz.

Între 2010 și 2011, AMD introduce două noi serii de procesoare multicore de 45nm pe soclul C32 (LGA cu 1207 contacte) și soclul G34 (LGA cu 1944 contacte). Soclul C32 (seria 41yy Lisabona cu 4 și 6 nuclee în configurație cu procesor dual) acceptă memoria DDR3 ; în timp ce este similar din punct de vedere fizic cu socket-ul F, acesta este mapat în așa fel încât să se prevină inserarea accidentală a CPU-urilor pentru socket-ul F (care acceptă doar memoria DDR2). Soclul G34 (61yy Magny-Cours seria 8 și 12 nuclee în 2 și 4 configurații de procesor) acceptă patru canale de memorie DDR3 (două canale pe matriță) și este de așteptat să fie folosit și de versiunile viitoare ale Opteron ca seria Interlagos a Familia buldozerului . Spre deosebire de socket-urile anterioare, suportul pentru memoria ECC neînregistrată ( fără tampon ) și non-ECC este adăugat la suportul tradițional înregistrat ECC RAM .

Actualizare microarhitectură

Linia Opteron a asistat, de asemenea, începând din 2007 cu seria Barcelona , la implementarea microarhitecturii AMD K10 . Noile procesoare încorporează o serie de îmbunătățiri față de arhitectura K8 anterioară, în special în preluarea memoriei și în execuția speculativă , capabilitățile de predicție SIMD și ramură care își măresc performanțele în calcul paralel , menținând același profil al generației anterioare în ceea ce privește consumul. [2] Odată cu arhitectura K10, AMD a introdus, de asemenea, o nouă schemă de evaluare a consumului mediu zilnic de energie al procesoarelor, numită Puterea medie a procesorului (ACP).

Versiuni

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: microprocesoarele AMD Opteron .

Toate opteronii pentru soclurile 940 și 939 sunt marcate cu un număr de model din trei cifre exprimat în forma Opteron XYY . Opteronii pentru soclurile ulterioare, pe de altă parte, adoptă un număr de model din patru cifre sub forma Opteron XZYY . Pentru Opteronii din prima, a doua și a treia generație, prima cifră ( X ) indică numărul de procesoare acceptate de sistemul de referință:

  • 1 - Proiectat pentru sisteme cu un singur procesor
  • 2 - Proiectat pentru sisteme cu procesor dual
  • 8 - Proiectat pentru 4 sau 8 sisteme de procesor

Pentru Opteroni de pe soclurile F , AM2 , AM2 + și AM3 a doua cifră ( Z ) reprezintă generația procesorului:

  • 2 - dual core, DDR2
  • 3 - quad core, DDR2
  • 4 - șase nuclee, DDR2

Opteronii de pe soclurile C32 și G34 , pe de altă parte, adoptă o nouă schemă din patru cifre. Prima cifră ( X ) indică întotdeauna numărul de procesoare acceptate de sistemul de referință, dar cu o nomenclatură diferită:

  • 4 - Proiectat pentru sisteme cu procesor unic și dual
  • 6 - Proiectat pentru două și patru sisteme de procesor

A doua cifră ( Z ) indică generația procesorului: 1 se referă la modele bazate pe arhitectura K10 ( Magny-Cours și Lisabona ), în timp ce numărul 2 este rezervat modelelor bazate pe arhitectura Bulldozer .

Pentru toate modelele, cifrele YY indică frecvența relativă a ceasului între procesoarele unei serii date, deci valori mai mari corespund frecvențelor de operare mai mari. Indicația numerică este comparabilă numai între procesoarele de aceeași generație și cu același număr de nuclee.

Sufixul HE sau EE indică, respectiv, modelele cu eficiență ridicată și eficiența energetică ( eficiență ridicată și eficiență energetică) cu un profil TDP mai mic decât Opteronul standard. Sufixul SE, pe de altă parte, indică modelele de vârf cu un TDP mai mare decât Opteronii standard.

Odată cu trecerea la sistemul de producție de 65 nm, numele de cod al lui Opterons preia numele orașelor care găzduiesc marele premiu de Formula 1 (AMD a sponsorizat de mult echipa Ferrari ).

Familia de procesoare AMD Opteron
Serie (nume de cod) Proces constructiv Introducere Tip
Baros
Venus
Troia
Atena		 130 nm
90 nm
90 nm
90 nm		 Iunie 2003
August 2005
Ianuarie 2006
Ianuarie 2006		 Nucleu unic
Danemarca
Italia
Egipt
Santa Ana
Santa Rosa		 90 nm
90 nm
90 nm
90 nm
90 nm		 Martie 2006
Mai 2006
Iunie 2006
August 2006
August 2006		 Cu două nuclee
Barcelona
Budapesta
Shanghai
 65 nm
65 nm
45 nm		 Septembrie 2007
Aprilie 2008
Noiembrie 2008		 cu patru nuclee
Istanbul 45 nm Iunie 2009 Esa core
Magny-Cours 45 nm Martie 2010 Opt nuclee
Magny-Cours 45 nm Martie 2010 Nucleul Dodeca

Opteron (130 nm SOI)

Single core - SledgeHammer (1yy, 2yy, 8yy)

Opteron (SOI de 90 nm, DDR)

Miez unic - Venus (1yy), Troia (2yy), Atena (8yy)
Dual core - Danemarca (1yy), Italia (2yy), Egipt (8yy)

Opteron (SOI de 90 nm, DDR2)

Dual core - Santa Ana (12yy), Santa Rosa (22yy, 82yy)

Opteron (SOI 65 nm)

Quad core - Barcelona (23xx, 83xx) 2360/8360 și mai târziu, Budapesta (13 ani) 1356 și mai târziu

Opteron (45 nm SOI)

Quad core - Shanghai (23xx, 83xx) 2370/8370 și mai târziu, Suzuka (13yy) 1381 și mai târziu
  • Pas: C2
  • Cache L3: 6 MB, partajat
  • Frecvența ceasului: 2,3–2,9 GHz
  • HyperTransport 1.0, 3.0
  • Reducere cu 20% a consumului de energie în modul inactiv [2]
  • suport pentru memorie DDR2-800 (soclu F) [3]
  • Suport pentru memorie DDR3-1333 (Socket AM3)
Esa core - Istanbul (24xx, 84xx)
  • Introducere: 1 iunie 2009
  • Pas: D0
  • Cache L3: 6 MB, partajat
  • Frecvența ceasului: 2,2-2,8 GHz
  • HyperTransport 3.0
  • HT - Asist
  • Suport pentru memorie DDR2-800 [4]
Octa core - Magny-Cours MCM (6124-6136)
  • Introducere: 29 martie 2010
  • Pas: D1
  • L3 cache: 2x6 MB, partajat
  • Frecvența ceasului: 2,0–2,4 GHz
  • Patru linkuri HyperTransport 3.1 la 3,2 GHz (6,40 GT / s)
  • HT - Asist
  • Suport pentru memoria DDR3-1333
  • Soclul G34
Miez Dodeca - Magny-Cours MCM (6164-6176)
  • Introducere: 29 martie 2010
  • Pas: D1
  • L3 cache: 2x6 MB, partajat
  • Frecvența ceasului: 1,7-2,3 GHz
  • Patru linkuri HyperTransport 3.1 la 3,2 GHz (6,40 GT / s)
  • HT - Asist
  • Suport pentru memoria DDR3-1333
  • Soclul G34
Quad core - Lisabona (4122, 4130)
  • Introducere: 23 iunie 2010
  • Pas: D0
  • L3 cache: 6 MB
  • Frecvența ceasului: 2,2 GHz (4122), 2,6 GHz (4130)
  • Două legături HyperTransport de 3,2 GHz (6,40 GT / s)
  • HT-Assist
  • Suport pentru memoria DDR3-1333
  • Soclul C32
Esa core - Lisabona (4162-4184)
  • Introducere: 23 iunie 2010
  • Pas: D1
  • L3 cache: 6 MB
  • Frecvența ceasului: 1,7-2,8 GHz
  • Două legături HyperTransport de 3,2 GHz (6,40 GT / s)
  • HT-Assist
  • Suport pentru memoria DDR3-1333
  • Soclul C32

Supercomputer

Următoarele supercalculatoare bazate pe Opteron sunt menționate printre cele mai rapide 10 supercalculatoare din lume în clasamentul TOP 500 din noiembrie 2010 (numărul cu caractere aldine indică clasamentul): [3]

Probleme

Opteroni fără OPM

AMD a lansat câteva Opteroni (prezentate în tabel) care nu acceptă tehnologia Optimized Power Management (OPM). Procesoarele echipate cu OPM reduc consumul de energie și producția de căldură prin ajustarea automată a tensiunii de bază și a frecvenței ceasului.

Frecvența maximă
de către P-State		 Frecvența minimă
de către P-State		 Șablon Priză # De bază TDP (W) Proces constructiv Număr de serie (OPN)
1400 MHz n / A 140 Soclul 940 1 82.1 130 nm OSA140CEP5AT
1400 MHz n / A 240 Soclul 940 1 82.1 130 nm OSA240CEP5AU
1400 MHz n / A 840 Soclul 940 1 82.1 130 nm OSA840CEP5AV
1600 MHz n / A 142 Soclul 940 1 82.1 130 nm OSA142CEP5AT
1600 MHz n / A 242 Soclul 940 1 82.1 130 nm OSA242CEP5AU
1600 MHz n / A 842 Soclul 940 1 82.1 130 nm OSA842CEP5AV
1600 MHz n / A 242 Soclul 940 1 85.3 90 nm OSA242FAA5BL
1600 MHz n / A 842 Soclul 940 1 85.3 90 nm OSA842FAA5BM
1600 MHz n / A 260 Soclul 940 2 55.0 90 nm OSK260FAA6CB
1600 MHz n / A 860 Soclul 940 2 55.0 90 nm OSK860FAA6CC

Reamintirea unor modele

AMD a reamintit unele E4 pasit single - core Opteron procesoare, inclusiv X52 (2,6 GHz) și x54 (2,8 GHz) , modele care utilizează memorie DDR. Următorul tabel indică procesorul reamintit, după cum sa menționat în notele de producție AMD Opteron x52 și x54. [4]

Frecvența maximă
de către P-State		 Procesor unic Procesor dublu Procesor multiplu Priză
2600 MHz 152 252 852 Soclul 940
2800 MHz n / A 254 854 Soclul 940
2600 MHz 152 n / A n / A Soclul 939
2800 MHz 154 n / A n / A Soclul 939

Procesoarele indicate pot produce rezultate inconsistente atunci când următoarele condiții apar simultan:

Notă

  1. ^ SPECint2006 Rate Results pentru sistemele multiprocesor , la spec.org . Adus 27.12.2008 .
  2. ^ Rick Merritt, AMD sugerează performanța quad-core , EETimes.com. Adus 16/03/2007 .
  3. ^ Raport TOP 500 (și clasament detaliat ) din noiembrie 2010.
  4. ^ AMD Opteron Processor Models x52 and x54 Production Notice ( PDF ), Advanced Micro Devices , 2006-04. Adus la 30 noiembrie 2006 .

Elemente conexe

Alte proiecte

Informatică Portal IT : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu IT
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Opteron&oldid=112144609 ”