AMD Bulldozer

AMD julkaisi uuden Bulldozer arkkitehtuurin 12. lokakuuta 2011. Julkaisu tuo muiden muutosten lisäksi uuden nimeämiskäytännön, jossa otetaan käyttöön vuosien takainen ja tuolloin legendaariseksi noussut FX brandi. AMD jatkaa kuluttajaläheistä tyyliään FX sarjan kanssa ja prosessoreiden hinnoittelu onkin agressiivista. Kaikkein kallein FX sarjan prosessori on tarkoitettu kilpailemaan Intel core i5 2500K prosessorin kanssa ja näin ollen samalla rahalla pitäisi saada enemmän suorituskykyä useissa tilanteissa. Uusi FX sarja on tervetullut lisä markkinoille, jossa on podettu jo eräänlaista Sandy Bridge ähkyä, sillä kyseisten tuotteiden menekki on ollut valtavaa. Intelin Sandy Bridge arkkitehtuuri on todettu vahvaksi, joten on mielenkiintoista nähdä miten FX sarjan prosessorit tulevat pärjäämään niille suorituskyvyssä ja myynnillisesti.

Taustoja
AMD:n edellisen Phenom II arkkitehtuurin julkaisemisesta on kulunut aikaa jo miltei kolme vuotta. Tuon kolmen vuoden aikana arkkitehtuuri ehti saavuttaa monia merkittäviä virstanpylväitä, joista osaa pääsi myös allekirjoittanut itse todistamaan paikan päällä. Phenom II oli julkaisunsa aikaan kilpailukykyinen tuote ja tämä teki siitä selkeästi merkittävän julkaisun AMD:lle. Arkkitehtuurin parhaita puolia oli tuolloin omasta henkilökohtaisesta näkökulmasta sen ylikellottuvuus ja skaalautuminen kylmän ja jännitteen kanssa. Arkkitehtuuri skaalautui vielä nestemäistä heliumia käytettäessäkin ja tästä Las Vegasissa tehdystä kokeesta on jäänyt itselle varmasti parhaat muistot tietokoneisiin liittyen.
Phenom II arkkitehtuuri kehittyi elinkaarensa aikana valtavasti ja loppupään tuotteet olivat merkittävästi parempia esimerkiksi ylikellottajan näkökulmasta. Kellotaajuuden osalta huippumalliksi jäi Phenom II X4 980 BE, jossa peruskellotaajuus oli 3.7GHz. X6 prosessoreiden puolella jäätiin hieman maltillisempaan 3.3GHz kellotaajuuteen. Nämä kyseiset mallit ovatkin ottamassa mittaa uudesta FX sarjan huippumallista, joka on AMD FX-8150. Koodinimeltään uutukainen on Zambezi.

FX 8150 prosessori lyhyesti

SF3D sivuston julkaisuajankohdasta johtuen prosessori arkkitehtuurin syvällisempi analyysi on jätetty pois muutamia pohdintoja lukuunottamatta.

AMD FX-8150 prosessori on FX malliston nopein ja suorituskykyisin malli. Muut mallit ovat FX-8120 ja FX-6100. Eroina mallien välillä ovat kellotaajuudet, ytimien määrä ja TDP arvo.
FX-8150 prosessorin kellotaajuus on 3.6GHz. Turbo core toiminnon avulla ytimien kellotaajuus nousee 3.9GHz kaikkien ytimien osalta ja 4.2GHz kahden bulldozer moduulin osalta (4 ydintä) tilaisuuden niin salliessa. FX-8120 mallissa vastaavat kellotaajuudet ovat 3.1GHz/3.4GHz/4.0GHz. FX-6100 malli poikkeaa muista FX- malleista myös ytimien osalta ja niitä kyseisessä mallissa on 6 kappaletta. TDP arvo on myös hieman alempi ollen 95W. Kellotaajuudet ovat kyseisessä FX-6100 mallissa 3.3GHz/3.6GHz/3.9GHz. Prosessoreiden hinnoittelu on maltillista ja kallein FX-8150 maksaa ainoastaan 245$. Yleensä hinnat ovat EU alueella samat, mutta dollarin merkin vaihtuessa euroon.

Bulldozer arkkitehtuuri on muuttunut täysin edelliseen Phenom II arkkitehtuuriin verrattuna. Seuraavana olevat kuvat ytimistä selventävät tätä eroa. Bulldozer prosessorin kaavakuva ylempänä ja vanhempi Phenom II X6 alempana.

FX-8 sarjan Zambezi ydin.

Phenom II X6 ydin

FX-sarjan Zambezi ydin sisältää noin kaksi miljardia transistoria ja sen kokonaispinta-ala on noin 315 neliömillimetriä. Jokainen Bulldozer moduuli hallitsee 2MB suuruista L2 välimuistia ja L3 välimuistia on käytössä yhteensä 8MB ja se on jaettu kaikkien ytimien kesken. Jokainen Bulldozer moduuli sisältää myös 256KB suuruisen L1 välimuistin, joka on jaettu ytimien kesken.
Uusi arkkitehtuuri noudattaa AMD:n uutta ajattelutapaa, jossa useampi ydin jakaa yhteisiä resursseja. Aiemmissa arkkitehtuureissa ytimet ovat hallinneet omia välimuistejaan, sekä väyliä itsenäisesti. Uuden arkkitehtuurin tulisi AMD:n mukaan olla suorituskykyisempi tulevaisuuden sovelluksissa. Arkkitehtuurin tulisi myös säästää piirin pinta-alaa, joka on nyt julkaistussa Zambezi ytimessä melko valtava ja on näin hieman ristiriidassa AMD:n näkemyksen kanssa. Piirin pinta-alan pienentyessä tulisi luonnollisesti myös pienentyä virrankulutus ja lämmöntuotto.
Monet nykyisistä sovelluksista hyötyvät vieläkin erittäin nopeasta L2 välimuistista, sillä laskettavan data tulee pienissä paketeissa ja sen nopea käsittely on avaintekijä. Tämä ilmiö tulee voimakkaasti esiin eräissä testiohjelmissa kuten Superpi ja esimerkiksi vanha 3DMark05. Uudessa AMD:n arkkitehtuurissa L2 välimuisti on massiivinen, joten kysymyksiä herättää sen hyödyllisyys nykyisillä ohjelmistoilla. Suuri datamäärä L2 välimuistissa voi jopa hidastaa tiettyjä sovelluksia, kuten monissa jo julkaistuissa artikkeleissa on nähty. Nähtäväksi jää kuinka uudet käskykannat ja Windows 8 käyttöjärjestelmä osaavat hyödyntää uutta arkkitehtuuria ja jaettujen resurssien ideologiaa.

1.) AMD Bulldozer (Zambezi)
2.) Testikokoonpanot ja testitulokset
3.) Ylikellotustulokset ilmajäähdytyksellä
4.)Extreme ylikellotus nestemäisellä typellä
5.) Loppusanat