AMD處理器方案

AMD處理器發(fā)展初期

AMD處理器發(fā)展中期

AMD處理器當(dāng)代

，

AMD的產(chǎn)品線(xiàn)中，大致分為以下幾種。

• Geode 屬于低功耗嵌入式處理器，專(zhuān)門(mén)使用于嵌入式平臺(tái)、移動(dòng)設(shè)備和Thin Client。

• Sempron 屬于較低級(jí)配備,單/雙核心技術(shù),性能與時(shí)鐘頻率較差,但溫度相對(duì)低很多。

• Athlon 64 屬于宏內(nèi)核技術(shù),適用于中低級(jí)用戶(hù)。

• Athlon X2 屬于雙核心技術(shù),適用于要處理多任務(wù)作業(yè)的用戶(hù)。

• Athlon II 屬于雙/三/四核心45納米技術(shù),為 AMD 推出的平價(jià)產(chǎn)品， 與Phenom系列比較，此產(chǎn)品均不設(shè)L3cache，但把舊有的每核 512KB L2 cache，增至每核 1MB(四核仍為 512KB)。

• Turion 64 屬于宏內(nèi)核技術(shù),專(zhuān)門(mén)用于一般移動(dòng)市場(chǎng)。

• Turion 64 X2 屬于雙核心技術(shù),專(zhuān)門(mén)用于高性能移動(dòng)市場(chǎng)。

• Athlon 64 FX 屬于單/雙核心技術(shù),運(yùn)行性能較高,對(duì)多媒體處理、3D游戲,FX系列是最佳的選擇。

• Phenom 屬于三/四核心技術(shù),為 AMD 近期推出的產(chǎn)品。

• Phenom II 屬于雙/三/四/六核心45納米技術(shù),為 AMD 近期推出的產(chǎn)品。

• Bulldozer 屬于三/四/六/八核心32納米技術(shù),為 AMD 最新推出的產(chǎn)品,在一般的DIY市場(chǎng)中所販?zhǔn)鄣木绘i倍頻(黑盒)，而其中最高級(jí)的FX-8150在日本有出現(xiàn)連同水冷散熱器一起販?zhǔn)鄣陌姹?，這是AMD第一次將水冷散熱器和處理器同捆販?zhǔn)邸?/li>

• Opteron 屬于單/雙/四/六/十二核心技術(shù),專(zhuān)門(mén)用于高性能服務(wù)器產(chǎn)品。

• AMD APU 分為A4/A6/A8/A10/E/Athlon/Semprom等系列產(chǎn)品線(xiàn)，屬于雙/四核心技術(shù)，主打入門(mén)用戶(hù)以及一般家用市場(chǎng)，除了AM1低功耗平臺(tái)推出的Athlon及Sempron CPU外，其他平臺(tái)中Athlon及Sempron大多遮蔽顯示輸出功能，而A4/A6/A8/A10都搭配CPU內(nèi)置顯示功能，早期Llano核心采用45nm制程，經(jīng)歷Trinity、Richland等32nm制程，至2015/2016年推出的Kaveri以及Godavari（Kaveri提升頻率的版本）則采用格羅方德28nm制程。

• AMD Ryzen 采用14/12nm FinFET制程及超線(xiàn)程技術(shù)，最高達(dá)三十二核心/六十四線(xiàn)程。2017年3月上市，是近十年來(lái)最接近Intel CPU的產(chǎn)品。

AMD處理器產(chǎn)品發(fā)展過(guò)程可分為五個(gè)階段：

AMD處理器第一階段

80486至AMD K6階段。

初期的產(chǎn)品策略主要是以較低廉的產(chǎn)品價(jià)格為訴求，雖然最高性能不如同期的Intel產(chǎn)品，但卻擁有較佳的價(jià)格性能比。

AMD處理器第二階段

K7階段

K7的性能尤其是在浮點(diǎn)運(yùn)算能力方面，受到不少DIY（自行組裝計(jì)算機(jī)）用戶(hù)的歡迎。由于相對(duì)于Intel，AMD對(duì)于CPU的倍頻鎖定限制較松，因此廣受許多超頻用戶(hù)的歡迎。但也由于缺乏過(guò)熱保護(hù)，超頻過(guò)度的K7系列CPU有較高的燒毀風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致部分消費(fèi)者對(duì)其穩(wěn)定度的信心偏低。

AMD處理器第三階段

K8階段

由于率先于Intel之前優(yōu)先投入64位CPU的市場(chǎng)，使得AMD在64位CPU的領(lǐng)域有比較早發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，此階段的AMD產(chǎn)品仍采取了一貫的低主頻高性能策略，解決因?yàn)殡姎庑阅苡邢迣?dǎo)致CPU不穩(wěn)定和發(fā)熱量、耗電功率過(guò)大的問(wèn)題，并導(dǎo)入使用IBM開(kāi)發(fā)的SOI技術(shù)，使得K8相較同期Intel公司的P4處理器相同性能上有較低的功耗。

AMD處理器第四階段

K10階段

由于原生四核心的設(shè)計(jì)復(fù)雜，加上電路設(shè)計(jì)Bug，導(dǎo)致AMD初期B2核心步進(jìn)的Opteron（Barcelona）和Phenom（Agena）性能不彰，時(shí)脈提升困難。為此AMD特別發(fā)布解決B2核心步進(jìn)BUG的Patch，名稱(chēng)為“TLB Patch”。AMD接下來(lái)還將發(fā)布解決TLB Bug問(wèn)題的B3核心步進(jìn)，可使AMD K10處理器的整體性能再提升15%。

AMD處理器第五階段

K10.5階段

AMD在2007年5月已完成45納米的SRAM晶圓生產(chǎn)，10月宣布45nm的處理器開(kāi)始試產(chǎn)。AMD的45nm處理器在德國(guó)德累斯頓300mm晶圓廠Fab 36生產(chǎn)，生產(chǎn)制程由AMD與IBM合作開(kāi)發(fā)。譬如沉浸平版印刷術(shù)、AMD第四代SOI、Ultra-Low-K等，與Intel的有所不同。AMD認(rèn)為，即使沒(méi)有High-K、金屬柵極技術(shù)也能順利步入45nm時(shí)代，并不是必要的，不過(guò)到了32nm就是必需的了。此番展示的處理器包括服務(wù)器版本“Shanghai”和桌面版本“Deneb”，均為高端四核心型號(hào)。AMD在2008年10月正式發(fā)布45nm處理器，首先推出的是“Shanghai”，之后在2009年5月推出了6核心的Opteron，代號(hào)“Istanbul”，仍使用Socket F腳位，2009年下半年推出AMD第三代Opteron平臺(tái)，改用Socket G34腳位，推出代號(hào)“Sao Paulo”的6核心Opteron，將支持DDR3存儲(chǔ)器與HyperTransport 3.0協(xié)議，還會(huì)推出12核心Opteron，代號(hào)為“Magny-Cours”。

AMD處理器解決方案

AMD 的嵌入式解決方案以個(gè)人電腦以外的上網(wǎng)設(shè)備為目標(biāo)市場(chǎng)，鎖定的目標(biāo)產(chǎn)品包括平板電腦、汽車(chē)導(dǎo)航及娛樂(lè)系統(tǒng)、家庭與小型辦公室網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品以及通信設(shè)備。AMD Geode 解決方案系列不僅包括基于x86的嵌入式處理器，還包括多種系統(tǒng)解決方案。AMD 的一系列 Alchemy 解決方案有低功率、高性能的 MIPS 處理器、無(wú)線(xiàn)技術(shù)、開(kāi)發(fā)電路板及參考設(shè)計(jì)套件。隨著這些新的解決方案相繼推出，AMD 的產(chǎn)品將會(huì)更加多元化，有助確立 AMD 在新一代產(chǎn)品市場(chǎng)上的領(lǐng)導(dǎo)地位。

AMD處理器研發(fā)情況

為了確保公司產(chǎn)品繼續(xù)保持其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)， AMD 多年來(lái)一直致力投資開(kāi)發(fā)未來(lái)一代的先進(jìn)技術(shù)。AMD 已著手開(kāi)發(fā)未來(lái) 5 至 10 年都可適用的高性能技術(shù)。

AMD 設(shè)于美國(guó)加州桑尼維爾 (Sunnyvale) 及德國(guó)德累斯頓 (Dresden) 的先進(jìn)技術(shù)研發(fā)中心分別負(fù)責(zé)多個(gè)研發(fā)項(xiàng)目。 此外， AMD 也與 IBM 合作開(kāi)發(fā)新一代的工藝技術(shù)。

AMD 的自動(dòng)化精確生產(chǎn) (APM) 技術(shù)

為了在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)異常激烈的市場(chǎng)中獲得成功，跨國(guó)電子公司需要值得信賴(lài)的供應(yīng)商和合作伙伴來(lái)為他們按時(shí)按量地提供他們所需要的解決方案。因此， AMD 采用了一種高效的、基于合作伙伴的研發(fā)模式，確保它的產(chǎn)品和解決方案可以始終在性能和功率方面保持領(lǐng)先。借助于行業(yè)伙伴的技術(shù)和資源， AMD 為它的產(chǎn)品集成了先進(jìn)的亞微米技術(shù)。它的產(chǎn)品通常領(lǐng)先于行業(yè)總體水平，而且成本遠(yuǎn)低于平均成本。

為了在批量生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)縫地采用這些先進(jìn)的技術(shù)， AMD 開(kāi)發(fā)和采用了數(shù)百種旨在自動(dòng)確定最復(fù)雜的制造決策的專(zhuān)利技術(shù)。這些業(yè)界獨(dú)一無(wú)二的功能被統(tǒng)稱(chēng)為自動(dòng)化精確生產(chǎn)（ APM ）。它們?yōu)?AMD 提供了前所未有的生產(chǎn)速度、準(zhǔn)確性和靈活性。

微處理器K5

K5是AMD公司第一個(gè)獨(dú)立生產(chǎn)的x86級(jí)CPU，發(fā)布時(shí)間在1996年。由于K5在開(kāi)發(fā)上遇到了問(wèn)題，其上市時(shí)間比英特爾的Pentium晚了許多，再加上性能不好，這個(gè)不成功的產(chǎn)品一度使得AMD的市場(chǎng)份額大量喪失。K5的性能非常一般，整數(shù)運(yùn)算能力不如Cyrix的6x86，但是仍比Pentium略強(qiáng)，浮點(diǎn)運(yùn)算能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上Pentium，但稍強(qiáng)于Cyrix。綜合來(lái)看，K5屬于實(shí)力比較平均的那一種產(chǎn)品。K5低廉的價(jià)格顯然比其性能更能吸引消費(fèi)者，低價(jià)是這款CPU最大的賣(mài)點(diǎn)?！MD 自然不甘心Pentium在CPU市場(chǎng)上呼風(fēng)喚雨，因此它們?cè)?997年又推出了K6。K6這款CPU的設(shè)計(jì)指標(biāo)是相當(dāng)高的，它擁有全新的MMX指令以及64KB L1 Cache（比奔騰MMX多了一倍），整體性能要優(yōu)于奔騰MMX，接近同主頻PⅡ的水平。K6與K5相比，可以平行地處理更多的指令，并運(yùn)行在更高的時(shí)鐘頻率上。AMD在整數(shù)運(yùn)算方面做得非常成功，K6稍微落后的地方是在運(yùn)行需要使用到MMX或浮點(diǎn)運(yùn)算的應(yīng)用程序方面，比起同樣頻率的Pentium 要差許多。

微處理器K6

K6擁有32KB數(shù)據(jù)L1 Cache,32KB指令L1 Cache,集成了880萬(wàn)個(gè)晶體管,采用0.35微米技術(shù),五層CMOS,C4工藝反裝晶片,內(nèi)核面積168平方毫米(新產(chǎn)品為68平方毫米),使用Socket7架構(gòu)?！yrix 也算是一家老資格的CPU開(kāi)發(fā)商了，早在x86時(shí)代，它和英特爾，AMD就形成了三雄并立的局面。

微處理器K6－2

AMD于1998年4月正式推出了K6－2微處理器。它采用0.25微米工藝制造，芯片面積減小到了68平方毫米，晶體管數(shù)目也增加到930萬(wàn)個(gè)。另外，K6－2具有64KB L1 Cache，二級(jí)緩存集成在主板上，容量從512KB到2MB之間，速度與系統(tǒng)總線(xiàn)頻率同步，工作電壓為2.2V，支持Socket 7架構(gòu)。

K6－2是一個(gè)K6芯片加上100MHz總線(xiàn)頻率和支持3D Now！浮點(diǎn)指令的“結(jié)合物”。3D Now！技術(shù)是對(duì)x86體系的重大突破，它大大加強(qiáng)了處理3D圖形和多媒體所需要的密集浮點(diǎn)運(yùn)算性能。此外，K6－2支持超標(biāo)量MMX技術(shù)，支持100MHz總線(xiàn)頻率，這意味著系統(tǒng)與L2緩存和內(nèi)存的傳輸率提高近50%，從而大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的表現(xiàn)?！∽鳛镃yrix公司獨(dú)自研發(fā)的最后一款微處理器，Cyrix MⅡ是于1998年3月開(kāi)始生產(chǎn)的。除了具有6x86本身的特性外,該微處理器還支持MMX指令，其核心電壓為2.9V，具有256字節(jié)指令;3.5X倍頻;核心內(nèi)集成650萬(wàn)個(gè)晶體管,功耗20.6瓦；64KB一級(jí)緩存。

微處理器K6－Ⅲ

AMD于1999年2月推出了代號(hào)為“Sharptooth”(利齒)的K6－Ⅲ，它是該公司最后一款支持Super 7架構(gòu)和CPGA封裝形式的CPU，采用0.25微米制造工藝、內(nèi)核面積是135平方毫米，集成了2130萬(wàn)個(gè)晶體管，工作電壓為2.2V/2.4V。

微處理器Athlon（K7）

相對(duì)于K6－2而言，K6－Ⅲ最大的變化就是內(nèi)部集成了256KB二級(jí)緩存（新賽揚(yáng)只有128KB），并以CPU的主頻速度運(yùn)行。K6－Ⅲ的這一變化將能夠更大限度發(fā)揮高主頻的優(yōu)勢(shì)。此外，該微處理器還帶有64KB一級(jí)緩存（32KB用于指令，另32KB用于數(shù)據(jù)），而且在主板上還集成了以系統(tǒng)總線(xiàn)頻率同步運(yùn)行的三級(jí)緩存，其容量大小從512KB到2MB之間?！?999年6月23日，AMD公司推出了具有重大戰(zhàn)略意義的K7微處理器，并將其正式命名為Athlon。K7有兩種規(guī)格的產(chǎn)品：第一種采用0.25微米工藝制造，使用K7核心，工作電壓為1.6V(其緩存以主頻速度的一半運(yùn)行)；第二種采用0.18微米工藝制造，使用K75核心；工作電壓有1.7V和1.8V兩種。上述兩種類(lèi)型的K7微處理器內(nèi)部都集成了2130萬(wàn)個(gè)晶體管，外頻均為200MHz。

Athlon包含128KB的L1 Cache(PⅡ/PⅢ只有32KB)；512KB～1MB L2 Cache的片外緩存。同時(shí)，它還采用了全新的宏處理結(jié)構(gòu)，擁有三個(gè)并行的x86指令譯碼器，可以動(dòng)態(tài)推測(cè)時(shí)序，亂序執(zhí)行；K7擁有一個(gè)強(qiáng)勁的浮點(diǎn)處理單元，在3DNOW！指令的幫助下會(huì)有更進(jìn)一步的3D和多媒體處理能力，這個(gè)先進(jìn)的FPU使K7擁有超越其他x86微處理器2倍的性能！另外，K7采用了一種類(lèi)似于Slot 1的全新的Slot A架構(gòu)，從物理結(jié)構(gòu)上兩者可以互換，但后者的電器性能和前者完全不兼容。在總線(xiàn)方面，使用的是Digital公司的Alpha系統(tǒng)總線(xiàn)協(xié)議EV6，外頻達(dá)200MHz；Athlon是AMD第一個(gè)具有SMP（對(duì)稱(chēng)多微處理器技術(shù)）能力的桌面CPU，即使用者可以用Athlon構(gòu)建雙微處理器甚至4微處理器系統(tǒng)！　AMD公司在2000年6月份連續(xù)推出了新款的Thunderbird（雷鳥(niǎo)）、Duron（毒龍）微處理器，再次向英特爾Coppermine（銅礦）核心的微處理器發(fā)出了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)。

微處理器Thunderbird（雷鳥(niǎo)）

Thunderbird是AMD面向高端的Athlon系列延續(xù)產(chǎn)品，采用0.18微米的制造工藝，共有Slot A和Socket A兩種不同的架構(gòu)，但它們?cè)谠O(shè)計(jì)上大致相同：均內(nèi)置128KB的一級(jí)緩存和256KB的二級(jí)緩存，其二級(jí)緩存與CPU主頻速度同步運(yùn)行；工作電壓為1.70V～1.75V，相應(yīng)的功耗也比老的Athlon要小;集成3700萬(wàn)個(gè)晶體管，核心面積達(dá)到120平方毫米。

另外，Thunderbird微處理器支持200MHz系統(tǒng)總線(xiàn)頻率，提供巨大的帶寬，且支持Alpha EV6總線(xiàn)協(xié)議，具有多重并行x86指令解碼器。

微處理器Duron（毒龍）

Duron微處理器是AMD首款基于Athlon核心改進(jìn)的低端微處理器，它原來(lái)的研發(fā)代號(hào)稱(chēng)為“Spitfire”。Duron外頻也是200MHz，內(nèi)置128KB的一級(jí)緩存和64KB的全速二級(jí)緩存，它的工作電壓為1.5V，因而功耗要較Thunderbird小。而且它核心面積是100平方毫米，內(nèi)部集成的晶體管數(shù)量為2500萬(wàn)個(gè)，比K7核心的Athlon多300萬(wàn)個(gè)。這些特點(diǎn)符合了AMD面對(duì)低端市場(chǎng)的策略，即低成本低功耗而又高性能。在浮點(diǎn)性能上，基于K7體系的Duron明顯優(yōu)于采用P6核心設(shè)計(jì)的Intel系列微處理器，它具有三個(gè)全流水亂序執(zhí)行單元，一個(gè)用于加/減運(yùn)算，一個(gè)用于復(fù)合指令還有一個(gè)是浮點(diǎn)存儲(chǔ)單元。

打樁機(jī)是一種AMD微處理器架構(gòu)，來(lái)自推土機(jī)架構(gòu)的改進(jìn)。

中文名

AMD 打樁機(jī)

外文名

AMD Piledriver

類(lèi)型

AMD微處理器架構(gòu)

制程

32nm SOI

新的“打樁機(jī)”皓龍?zhí)幚砥髟陬l率上將有所提升，著名的“走鵑”超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)布的文檔中透露了這一信息： 這份“走鵑”的說(shuō)明文檔中透露，基于“打樁機(jī)”架構(gòu)的“阿布扎比”皓龍?zhí)幚砥鲗⒃?012年第二季度推出，有200MHz的性能提升?！鞍⒉荚取辈捎昧撕椭耙粯拥腡DP封裝，85W、115W和140W。

那么可以來(lái)推測(cè)一下，皓龍6282SE主頻為2.6GHz、TDP為140W，6284SE主頻為2.7GHz，那么未來(lái)的16核心皓龍6300SE主頻可能能夠達(dá)到2.9GHz主頻，TDP 140W;標(biāo)準(zhǔn)版的16核心皓龍6300主頻為2.6GHz，TDP 115W。以此類(lèi)推，95W封裝的8核心皓龍4300主頻能夠達(dá)到3.6GHz，65W封裝的6核心皓龍4300HE主頻在3.1GHz左右。

看上去頻率提升的并不多，一直以來(lái)AMD皓龍都是低主頻、多核心的路線(xiàn)，如果繼續(xù)增加核心，AMD不得不采用新的接口，但從上面的文檔能看出，新的“打樁機(jī)”皓龍還是采用和“推土機(jī)”相同的接口，故而推測(cè)“打樁機(jī)”在核心數(shù)量上不會(huì)有太大變化。

根據(jù)Fudzilla的報(bào)道，AMD正在加緊的準(zhǔn)備代號(hào)為Vishera的下一代打樁機(jī)處理器，作為推土機(jī)的繼任者，它依然采用32nm工藝制造，架構(gòu)方面相對(duì)于推土機(jī)進(jìn)行了一定的修改，但封裝接口依然是AM3 。據(jù)悉首批打樁機(jī)將會(huì)和當(dāng)初的推土機(jī)一樣擁有三款型號(hào)，分別是FX-8350、FX-6300以及FX-4320。 FX-8350將會(huì)作為FX-8150的繼任者，依然是八顆物理核心，不鎖倍頻，默認(rèn)頻率4GHz，動(dòng)態(tài)加速頻率4.2GHz，二級(jí)緩存8MB，TDP依然是125W。

FX-6300擁有六核物理核心，默認(rèn)頻率3.5GHz，動(dòng)態(tài)加速頻率4.1GHz，二級(jí)緩存6MB，三級(jí)緩存8MB，TDP95W。

FX-4320擁有四顆物理核心，默認(rèn)頻率4GHz，動(dòng)態(tài)加速頻率4.2GHz，TDP也是95W。

FX-8300擁有八顆物理核心，默認(rèn)頻率3.3GHz，動(dòng)態(tài)加速頻率4.2GHz，TDP相比同為Vishera的FX8350降低了30W，僅為95W。

從TDP方面來(lái)看，AMD的代工廠GlobalFoundries的32nm制造工藝依然是大雷，漏電率較高等問(wèn)題還沒(méi)有得到有效的解決，在32nm工藝推出一年多以后還出現(xiàn)這種情況真的是不應(yīng)該。