هنگاميکه يک توليد کننده CPU تصميم مي گيرد خط سير تازه ي بکار گرفته شده در معماري محصولات خود را منتشر نمايد، معمولاً از اسامي رمز متنوعي براي تراشه هايش استفاده مي کند. اسم رمز، معمولاً حاوي يک لحن و آهنگ قوي نظير « Hammer» بوده و توليد کننده اميدوار است که اين نام ها به جذابيت و هيجان ايجاد شده در رابطه با تراشه هاي جديدش کمک نمايند.
به اين ترتيب شايد منطقي به نظر برسد که آخرين خط سير محصولات AMD با يک معماري تراشه مشخص شده است که اسم رمز«Bulldozer» را يدک مي کشد.

AMD هنوز جزئيات زيادي را درباره Bulldozer منتشر نکرده است. قرار است اين معماري تراشه جديد در سال 2011 در بازار ظاهر شود اما به نظر مي رسد که مي تواند تا چند سال پس از آن، راه را براي حرکت AMD هموار سازد.

? خط سير سکوي دسک تاپ AMD
 

AMD با خط سير جديد خود، برنامه هايش براي سالهاي 2010 و 2011 را مشخص کرده است. اجازه بدهيد بعضي از تراشه ها و سکوهاي دسک تاپي که AMD براي اين دو سال برنامه ريزي کرده است را بررسي نمائيم:
-Bulldozer: Bulldozer معماري تراشه جديد شرکت AMD با عملکرد بالا خواهد بود که براي بازارهاي Notebook، دسک تاپ و سرور عمومي در نظر گرفته شده است.
- Dorado: سکوي Dorado که براي بازار دسک تاپ عمومي در نظر گرفته شده، پردازنده هاي 2، 3 و 4 هسته اي را در بر مي گيرد که براساس فناوري 45 نانومتري توليد خواهند شد.
- Leo: سکوي نسل بعدي کلاس Enthusiast شرکت AMD با نام Leo، به يک پردازنده دسک تاپ با حداکثر 6 هسته مجهز خواهد بود که براي کامپيوترهاي ويژه بازي و دسک تاپهاي سطح بالا در نظر گرفته شده است.
-Llano: اولين خانواده از APUهاي شرکت AMD با اسم رمز Llano براي Notebookها و دسک تاپهاي عمومي در نظر گرفته شده و پيش از APUهاي مبتني بر معماريهاي Bulldozer و Bobcat معرفي خواهد شد.
- Zambezi: پردازنده دسک تاپ Zambezi که يک محصول Enthusiast به حساب مي آيد، اولين پردازنده مجهز به معماري Bulldozer خواهد بود و تا 8 هسته پردازشي را در خود جاي مي دهد.خط سير AMD براي بازار موبايل نيز محصولات زير را در بر مي گيرد:
- Bobcat، که به همان معماري Multithreading جديد بکار گرفته شده در Bulldozer مجهز خواهد بود، در حاليکه PCهاي فوق العاده باريک( Ultra-thin) کم مصرف را هدف گرفته است.
- Brazos، که يک APU مجهز به هسته Bobcat به حساب مي آيد.
- Danube، که اولين پردازنده موبايل 4 هسته اي شرکت AMD خواهد بود و با استفاده از فرآيند 45 نانومتري توليد مي شود.
در مورد بازار سرور، خط سير شرکت AMD به محصولات زير اشاره مي کند:
- San Marino که يک سکوي سرور جديد مبتني بر DDR3 به حساب مي آيد، از پردازنده هاي 4 يا 6 هسته اي پشتيباني مي کند و اختصاصاً براي حوزه Cloud Computing در نظر گرفته شده است.
- Maranello که پردازنده هاي 8 و 12 هسته اي را با سکوهاي 2 و 4 سوکتي در يک سکوي سرور جديد مبتني بر DDR3 ترکيب مي کند.

? نسل بعدي
 

AMD معماري Bulldozer را براي بازارهاي سرور، دسک تاپهاي سطح بالا و Notebookهاي سطح بالا در نظر گرفته است. Bulldozer با سکوهاي سري Opteron 6000/4000 کار خواهد کرد که طبق برنامه ريزي در سال 2010 عرضه مي شوند. معماري ديگر AMD با اسم رمز Bobcat نيز همزمان با Bulldozer عرضه خواهد شد که براي بازارهاي کم مصرف ارزانقيمت در نظر گرفته شده است.
Llano اولين APU(Accelerated Processing Unit)، يک CPU و يک GPU که بر روي يک die واحد جاسازي شده اند) شرکت AMD خواهد بود که باز هم براي سال 2011 برنامه ريزي شده است. با اينحال، اين APU به معماري Bulldozer مجهز نخواهد بود. در مقابل، Llano با استفاده از هسته هاي Phenom II و براساس فرآيند توليد 45 نانومتري توليد مي شود. APUهاي مبتني بر معماري Bulldozer احتمالاً چند ماه ديرتر و با استفاده از فرآيند توليد 32 نانومتري روانه بازار خواهند شد.
يکي از نگرانيهاي موجود در رابطه با خط سير AMD براي معماري Bulldozer، تأخير چند ماهه آن نسبت به اولين تراشه هاي 32 نانومتري اينتل است. Jack E. Gold يکي از تحليلگران صنعتي J.Gold Associates معتقد است که جبران اين اختلاف زماني، يک چالش واقعي براي AMD خواهد بود.
Gold در اين رابطه مي گويد:« AMD مدتي است که از منحني فناوريهاي جديد عقب مانده و به نظر مي رسد که اينتل اين شرکت را در گرد و غبار پشت سر و خود جا گذاشته است. به اين ترتيب AMD مطمئناً با يک مشکل واقعي مواجه خواهد بود، مگر آنکه بتواند يک تراشه واقعاً رقابتي را عرضه نمايد، نه اينکه همانند گذشته تنها به رقابت در زمينه قيمت بپردازد».
زير نظر داشتن پردازنده هاي عرضه شده از سوي اينتل و AMD در طول سال 2010 مي تواند بسيار جالب توجه باشد، زيرا هر دو شرکت به سمت عرضه APU در سال 2011 حرکت مي کنند. معماري جديد Sandy Bridge اينتل که پيش بيني مي شود در اوايل سال 2011 عرضه گردد، به يک APU مبتني بر فرآيند توليد 32 نانومتري مجهز خواهد بود. هرگونه تأخيري در عرضه محصولات برنامه ريزي شده براي سال 2010 از سوي هر يک از اين شرکتها مي تواند به معناي مشکلات جدي براي معماريهاي تراشه جديد در سال 2011 باشد. با وجود آنکه اسم رمز پردازنده ها معمولاً براي اکثر ما گيج کننده بوده و صرفاً معرف محصولي هستند که شرکت توليد کننده درگير آن مي باشد، اما به نظر مي رسد که AMD تلاش کرده است تا اهداف خود را براي همه آشکار سازد. ظاهراً AMD تصميم دارد با يک معماري جديد در Bulldozer به جلو حرکت نمايد و اهميتي نمي دهد که چه تراشه هاي ديگري در سر راهش قرار گرفته اند.

? معماري Bulldozer
 

AMD يک بلوک دياگرام عمومي را از يک ماجول Bulldozer منتشر نموده است که آن را در شکل [1] مشاهده مي کنيد. البته قرار است جزئيات بيشتر در مورد معماري Bulldozer بعداً ارائه شوند اما اين بلوک دياگرام عملاً چند ويژگي جالب توجه را به نمايش مي گذارد.

همانطور که مي بينيد، ماجول واحد Bulldozer حاوي دو هسته مي باشد. هر هسته به ناحيه حافظه کاشه L1 خودش دسترسي دارد، اما واحد FP(Floating-Point) نيز مي تواند به هريک از اين نواحي L1 و يا هر دو آنها بطور همزمان دسترسي داشته باشد. در داخل هر هسته، 4 خط لوله پيش بيني شده اند.
اين نوع معماري مي تواند قابليتهاي Multithreading را در مقايسه با معماريهاي قبلي AMD( حداقل براي عملکرد Multithreaded Integer) بهبود بخشد.
سيستم عامل، هر ماجول واحد Bulldozer را بخاطر طراحي آن معادل دو هسته پردازشي شناسائي خواهد کرد. در نتيجه اگر شما چهار ماجول Bulldozer را بر روي يک تراشه پياده سازي نمائيد، يک تراشه 8 هسته اي را در اختيار خواهيد داشت. اين موضوع تا حدودي گيج کننده است زيرا تراشه هاي قبلي تنها يک هسته در داخل هريک از ماجولهاي خود داشتند.
Bulldozer با ساختار دو هسته اي خود در هر ماجول به يک شيوه شمارش متفاوت نياز دارد. در عين حال، به نظر مي رسد که هسته هاي داخل ماجول Bulldozer نمي توانند به منظور صرفه جوئي در مصرف برق بطور جداگانه خاموش شوند. در مقابل، يک ماجول Bulldozer بايستي بطور کامل خاموش شود و اين بدان معني است که هر دو هسته آن بطور همزمان خاموش خواهند شد.
در حاليکه منابع و نواحي Integer Scheduler و اساساً دو برابر شده اند، اين موضوع در مورد منابع و نواحي FP صادق نيست. از آنجائيکه افزايش دسترسي GPUها به بخش عمده محاسبات FP سطح بالا ادامه دارد، انتظار مي رود که توليد کنندگان CPU رشد نواحي FP بر روي تراشه هاي خود را محدود نمايند. در واقع تخصيص منابع اضافي بر روي يک ناحيه از CPU که GPUها باعث کاهش اهميت آن شده اند، چندان منطقي به نظر نمي رسد.
AMD در توضيحات رسمي خود درباره Bulldozer، آن را يک « معماري مدولار» ناميده است که بلوکهاي سازنده نسل بعدي طراحيهاي پردازنده اين شرکت را تشکيل مي دهد.

? Bulldozer در عمل
 

در اينجا به بعضي از مؤلفه هاي کليدي و ويژگيهائي که توسط Bulldozer تأمين خواهند شد، اشاره مي کنيم:
- سيستم عامل، با يک ماجول واحد Bulldozer همانند دو هسته رفتار مي کند. AMD نيز در اين معماري دو هسته را براي هر ماجول شمارش مي نمايد. اين طراحي بايد عملکرد Multithreading بهبود يافته اي را در مقايسه با طراحيهاي قبلي تراشه هاي AMD تأمين کند. هر هسته، نواحي حافظه کاشه L1 داده و L1 دستورالعمل مخصوص به خود را خواهد داشت، اما هر دو هسته از ساختار منطقي Decode و Fetch مشترکي استفاده مي کنند. دو هسته و واحد FPU، ناحيه کاشه L2 داخل هر ماجول Bulldozer را به اشتراک مي گذارند.
- با اين نوع طراحي، Bulldozer مي تواند دو رشته موازي را اجرا کند.
Bulldozer بخاطر طراحي خود با دو هسته آن نبايد گلوگاه هائي را در هنگام اجراي رشته هاي موازي تجربه نمايد.
- واحد مميزي شناور( FP)، انعطاف پذيري در عمليات را براي Bulldozer به همراه مي آورد. در طول هر سيکل، FPU مي تواند بطور مستقل از دو هسته عمل کرده و يا توسط دو هسته به اشتراک گذاشته شود. Gold در اين رابطه مي گويد:« FPU قابل تنظيم، قابليتهاي جالب توجهي را به اين طراحي مي افزايد.»
- با دو ناحيه Integer Scheduler و يک FP Scheduler در هر ماجول Bulldozer، فرامين بطور کارآمدتري در مقايسه با طراحيهاي قبلي اجرا خواهند شد.

بعلاوه، ناحيه کاشه L3 اشتراکي، کنترلر حافظه مجتمع و کنترلر پل شمالي ( NB) مجتمع نيز مابين تمام ماجولهاي Bulldozer نصب شده بر روي die به اشتراک گذاشته خواهند شد. شکل [3] يک تراشه 8 هسته اي مجهز به 4 ماجول Bulldozer را با نواحي مشترک آن نشان مي دهد.

منبع: بزرگراه رايانه، شماره 129