Architektura AMD K10 - kam směřuje AMD?

Další generací procesorů od AMD bude již výše částečně zmíněná AMD K11. Jedná se o zcela nové jádro plánované na rok 2009. První zmínky o AMD K11 jsou uváděny zejména v souvislosti s rozdělením platforem a procesorů - AMD již bude nabízet jak jádro pro HPC trh, tak mobilní a podstatně úspornější variantu tohoto procesoru. Uplatnění najdou x86 procesory v celé řadě segmentů, ale liší se poměrně výrazně jak požadavky na výkon, tak požadavky na spotřebu.
Platformy budou z hlediska procesorů rozděleny prakticky již od příštího roku. Dalším krokem bude ještě větší specializace jednotlivých jader a platforem. Z hlediska spotřeby a požadavků trhu byl segment procesorů rozdělen podle spotřeby na dvě části. HPC segment s požadavkem na maximální výkon, kde se již v základu počítá až s osmijádrovými procesory. V přípravě je i varinata, která bude mít i zřejmě dnes poměrně neuvěřitelných šestnáct jader. Ostatně, to je cesta, o které jsem již psal v článku o Tera-scale. Tento segment má cílovou spotřebu od 10 až po 100 wattů. Opakem je mobilní trh, zaměřený na efektivitu a nízkou spotřebu, která má být přibližně od 1 do 10 wattů.
Nová jádra mají zatím kódové označení "Bulldozer" pro HPC a "Bobcat" pro mobilní segment. Obě tyto varianty se ve finále z hlediska požadavků budou protínat jak výkonem, tak spotřebou.
AMD K11, s kódovým označením "Bulldozer", je připravován na první polovinu roku 2009. Čip má být směřován do high-end segmentu trhu a přibližně ve stejnou dobu mají na trh také přijít první plody slučování procesoru a grafického čipu - dále zmíněný Fusion. Na K11 má být založený i připravovaným serverový procesor Sandtiger , který bude mít osm jader a podporu DDR3 pamětí. Založen má být stále na 45nm výrobní technologii s použitím imerzní litografie.
AMD se zde zmiňuje i o 16ti jádrovém procesoru. Vzhledem k velikosti Barcelony ale bude i s MCM (a tak zřejmě s vyšší výtěžností a spojením pomocí HT3.0) plocha čipu obrovská a cena nepochybně vysoká. Již QC má v současnosti 283 mm2 a miniaturizace výrobní technologie nebyla odpovídající ani v případě přechodu z 90 na 65 nm. Podobný trend můžeme čekat i v případě 45 nm. Podle snímku jader K10 sice došlo ke zmenšení, například u cache, ale i tak bude celková plocha čipu zřejmě větší než u Barcelony.
Na rok 2009 je kromě nových procesorů plánována, v pořadí již třetí, platforma pro AMD procesory. První generací pro Opterony byl socket 940, následovaný socketem F (socket 1207) pro DDR2 paměti. Třetí platforma, respektive generace, bude již pro DDR3 paměti - socket se bude jmenovat G3. Pro tuto platformu již bude použita Direct Conect Architecture 2.0 a HyperTransport 3.0 - zde AMD přinese již 4 HT3.0 linky, což by mělo zajistit špičkovou škálovatelnost a vysoký výkon I/O a propustnosti. Pro servery zde bude použita velice zajímavá technologie G3MX (G3 Memory Extender), která umožní platformu s Opterony osadit velkým množstvím DDR3 pamětí, které mají velice nízkou spotřebu - možné bude použít až 16 DIMMů. V tu dobu samozřejmě budou DDR3 již neporovnatelně levnější a platforma tak nabídne nízkou spotřebu a vysokou rozšiřitelnost.
Opakem super-výkonných serverových řešení bude právě jádro "Bobcat". Spotřeba se má pohybovat od 1 do 10 wattů a cílený je pro ultramobilní zařízení a přenosné počítače. Připravován je, stejně jako Bulldozer, na rok 2009.
Mezi další technologie K11 má být rozšíření instrukční sady, tentokrát SSE5. Ty jsou dílem AMD a jedná se o podobné rozšíření jako 3DNow! nebo SSE - budou slučovat řadu dosavadních instrukcí SSE3, SSE4 a tak dále. Kompletní seznam instrukcí a příklady použití naleznete například na stránkách AMD o SSE5 nebo v příslušném dokumentu AMD64 Technology 128-Bit SSE5 Instruction Set. K10 zatím dostala do vínku pouze SSE4A, což ale nemá s kompletní sadou SSE4 od Intelu příliš společného (až na instrukci POPCNT). Zda K11 dostane "do vínku" i plnou podporu SSE4 zatím není jasné, ale některé instrukce jsou u SSE5 minimálně podobné. AMD se ale zřejmě spokojí pouze s podporou některých instrukcí...