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逆境中的期待,K8L前瞻
Intel发布新一代Conroe核心中央处理器之后,已经在这上面风光了三年的K8构架终于被赶了下王座,就算是最高端的FX-62也不能挽救什么.毕竟对一个将近四年前的构架来说,已经有些老迈了.不过AMD新一代的K8L即将在明年一季度发布,性能王座的争霸又将开始.
关于AMD的产能问题一直都是蛮大的困扰.不过在工艺由200MM向300MM转变已经新加坡特许半导体为AMD代工CPU之后(目前由特许生产的A64和SP系列已经开始销售),可以得到蛮大的改善.
K8L将采用AMD和IBM联合开发的65nm SOI制造技术(当然主要还是IBM的技术,与其说AMD和Intel之间的竞争,不如说IBM和Intel的战斗。两大世界半导体巨头一直在服务器和个人PC的处理器市场争斗，更深层次来说，是两种CPU设计理念的竞争（RISC/CISC），尤其是在MAC选择Intel之后，当然，IBM也不可能把全部的技术拿出来，以免培养出第二个Intel)并且在AMD的Dresden工厂制造。
AMD会在他们的下一代CPU设计制造中采用更多的模块化设计，这样不仅可以更好的满足市场的需要，也可以增加对于多核心技术的支持度。CPU通常在较低级别上是比较难设计和调整的，AMD就在CPU设计中采用了一种全新的手段。CPU中不同部分的接口都有了很强的定义和说明，这让AMD可以根据需要对于部件进行组合和匹配。
其中比较有代表性的技术就是Torrenza。AMD计划随着K8L架构将Hyper Transport技术进行授权公开。这样的事情原先并不是那么醒目，不过AMD随后拿出了HTX插槽。HTX插槽是用在Hyper Transport连接上的标准接口，这样的扩展可以和CPU进行直接的数据通讯，极大降低延迟的出现，使得硬件厂商可以拿出真正和CPU同步的协处理器技术（简单的说就是利用协处理器同步多处理器系统之间的信号，提供专门的通道增加数据流量流量和降低数据延时）。从技术层面上讲，这个技术是先进的，通过协处理器的协调，可以是多处理器同时处理不同的运算需求。例如一颗CPU可以专门处理多媒体和图像，另一颗CPU处理AI计算以及系统输入输出。这个和目前显卡的发展趋势有点类似，也就是说分离处理，由独立的GPU进行物理加速处理，分工以提高效率。
AMD在技术文档中拿出了一种表示下一代基于K8L的四核心服务器级别处理器。我们可以在其中看到共享使用的L3缓存、增强IPC的核心、乱序执行载入单元、更宽的数据通道、Hyper Transport 3技术对应，支持DDR2、DDR3甚至是FBDIMM内存。
AMD在缓存上进行了一定程度的增强，其中包括一个时钟周期支持通过64KB的L1缓存载入2×128位数据，共享的L3缓存可以实现多处理器系统的节点互连、多线程应用的数据共享等。
从上面的图中，我们可以从简单的图片上得到一些有用的信息。在FP端，CPU可以每个时钟周期载入2个128位浮点指令或SSE指令。尽管不像Intel的Core那样拥有3个SSE单元，AMD的K8L可以在一个时钟周期处理4个双精度浮点操作。目前的K8处理器只能完成1个128位SSE操作或是2个64位SSE操作。
K8L拥有三个算术逻辑单元(ALU)和三个地址生产单元（AGU)。K8L通过缓存的增强以及支持负载重排序的能力，AMD的新处理器会在整数性能上达到或者超过英特尔的Conroe。英特尔的Conroe核心带有较高准确率的的预取技术，决定指令和数据执行的先后，AMD的负载重排序也应该是类似的技术。不过可能令人遗憾的是，目前Intel在乱序执行设计方面具有绝对的优势（主要是以色列的海尔发实验室实在强悍^-^，以色列半导体以及微处理器设计理论一直走的世界前列），所以像Pi之类的乱序执行的软件可能还不足以和Conroe相抗衡。
在处理器互连技术上，AMD自从Opteron处理器的出现就一直领先于英特尔，K8L更是将AMD的优势有了更大程度的发挥：互连架构中4个16位的HT连接中，每个连接可以分割重组为2个8位的HT连接。很明显，生成的8个8位HT连接是连贯的，可以让每两个处理器进行直接的数据交换。在大型系统中，这样的架构使得8路全连接系统成为可能。如果采用四核心处理器，那么AMD就很容易给出一个32核心的平台，同时这种HT互连技术使得服务器的扩展更加方便。
关于流水线的设计，目前还没有什么消息，不过由于理论研究表明理想状态下12－14级流水线的效率是最高的，估计可能保留目前K8的12级流水线设计（Conroe为14级流水线设计）。
AMD的移动处理器也将通过Hyper Transport的连接电源管理技术得到增强。不仅仅新的双核心65nm K8L Turion处理器可以实现核心的单独控制（关闭），HT连接也可以在不需要用到的时候关闭。这样的特性使得AMD的移动处理器将在性能/功耗比上有很大的提高。和英特尔的NetBurst架构相比，K8核心处理器在发热量上有很大的优势，不过英特尔的Banias、Dothan、Yonah和Conroe核心有了很大的提高（海尔法真的是Intel的救星），K8L就是AMD给出的回应。
以上由AMD的官方技术文档整理而得.
[ 本帖最后由 frog_zjut 于 2006-7-18 13:05 编辑 ] |
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