Rypadlo (mikroarchitektura) - Excavator (microarchitecture)

Rypadlo - rodina 15h (4. gen.)
Obecná informace
Spuštěno2015
Společný výrobce
Architektura a klasifikace
Min. velikost funkce28 nm sypký křemík (GF28A)[1]
Sada instrukcíAMD64 (x86-64 )
Produkty, modely, varianty
Název jádra
Dějiny
PředchůdceSteamroller - Family 15h (3. generace)
NástupceZen

Rodina AMD Excavator 15h je mikroarchitektura vyvinutý uživatelem AMD uspět Steamroller Family 15h pro použití v AMD APU procesory a normální CPU. 12. října 2011 společnost AMD odhalila název Excavator jako krycí jméno pro čtvrtou generaci Buldozer - odvozené jádro.

Na základě rypadla APU pro běžné aplikace se nazývá Carrizo a byla vydána v roce 2015.[2][3]The Carrizo APU je navržen tak, aby byl HSA 1.0 v souladu.[4]Pojmenována varianta APU a CPU založená na bagru Toronto pro serverové a podnikové trhy.[5]

Rypadlo bylo konečnou revizí "Buldozer" rodiny se dvěma novými mikroarchitekturami, které nahradily Rypadlo o rok později.[6][7]Bagr byl následován x86-64 Zen architektura na začátku roku 2017.[8][9]

Architektura

Rypadlo přidalo hardwarovou podporu pro nové pokyny, jako je AVX2, BMI2 a RDRAND.[10]Bagr je navržen s použitím knihoven s vysokou hustotou (neboli „tenkých“), které se běžně používají GPU snížit spotřeba elektrické energie a velikost matrice, což přináší 30% nárůst efektivní využití energie.[11] Rypadlo dokáže zpracovat až o 15% více instrukcí za hodinu ve srovnání s předchozím základním Steamrollerem AMD.[12]

Funkce a ASIC

V následující tabulce jsou uvedeny vlastnosti AMD je APU (viz také: Seznam jednotek AMD zrychlených na zpracování ).

[ VisualEditor ] [ ]
Krycí jménoServerZákladníToronto
MicroKjóto
plocha počítačeHlavní proudCarrizoBristol RidgeRaven RidgePicassoRenoir
VstupLlanoTrojiceRichlandKaveri
ZákladníKabini
mobilní, pohyblivíVýkonRenoir
Hlavní proudLlanoTrojiceRichlandKaveriCarrizoBristol RidgeRaven RidgePicasso
VstupDalí
ZákladníDesna, Ontario, ZacateKabini, TemashBeema, MullinsCarrizo-LStoney Ridge
VestavěnéTrojiceOrel bělohlavýMerlin Falcon,
Hnědý sokol		Výr virginskýŠedý jestřábOntario, ZacateKabiniStepní orel, Korunovaný orel,
Rodina LX		Prairie FalconPoštolka pruhovaná
PlošinaVysoký, standardní a nízký výkonNízký a extrémně nízký výkon
UvolněnoSrpna 2011Říjen 2012Červen 2013Leden 2014Červen 2015Červen 2016Říjen 2017Ledna 2019Března 2020Leden 2011Květen 2013Dubna 2014Květen 2015Únor 2016Dubna 2019
procesor mikroarchitekturaK10PiledriverParní válecRypadlo"Bagr + "[13]ZenZen +Zen 2rysJaguárPumaPuma +[14]"Bagr + "Zen
JEx86-64x86-64
Zásuvkaplocha počítačeHigh-endN / AN / A
Hlavní proudN / AAM4
VstupFM1FM2FM2 +[A]N / A
ZákladníN / AN / AAM1N / A
jinýFS1FS1 +, FP2FP3FP4FP5FP6FT1FT3FT3bFP4FP5
PCI Express verze2.03.02.03.0
Fab. (nm )GF 32SHP
(HKMG SOI )		GF 28SHP
(HKMG hromadně)		GF 14LPP
(FinFET hromadně)		GF 12LP
(FinFET hromadně)		TSMC N7
(FinFET hromadně)		TSMC N40
(hromadně)		TSMC N28
(HKMG hromadně)		GF 28SHP
(HKMG hromadně)		GF 14LPP
(FinFET hromadně)
Zemřít plocha (mm2)228246245245250210[15]15675 (+ 28 FCH )107?125149
Min TDP (Ž)351712104.543.95106
Max APU TDP (Ž)10095651825
Maximální základní takt APU (GHz)33.84.14.13.73.83.63.73.81.752.222.23.23.3
Max APU na uzel[b]11
Max procesor[C] jádra za APU48242
Max vlákna na jádro CPU1212
Struktura celého čísla3+32+24+24+2+11+1+1+12+24+2
i386, i486, i586, CMOV, NOPL, i686, PAE, NX bit, CMPXCHG16B, AMD-V, RVI, ABM a 64bitové LAHF / SAHFAnoAno
IOMMU[d]N / AAno
BMI1, AES-NI, CLMUL, a F16CN / AAno
MOVBEN / AAno
AVIC, BMI2 a RDRANDN / AAno
ADX, SHA, RDSEED, SMAP, SMEP, XSAVEC, XSAVES, XRSTORS, CLFLUSHOPT a CLZERON / AAnoN / AAno
WBNOINVD, CLWB, RDPID, RDPRU a MCOMMITN / AAnoN / A
FPU za jádro10.5110.51
Trubky na FPU22
Šířka potrubí FPU128 bitů256 bitů80-bit128 bitů
procesor instrukční sada SIMD úroveňSSE4a[E]AVXAVX2SSSE3AVXAVX2
3DNow!3DNow! +N / AN / A
PREFETCH / PREFETCHWAnoAno
FMA4, LWP, TBM, a XOPN / AAnoN / AN / AAnoN / A
FMA3AnoAno
L1 datová mezipaměť na jádro (KiB)64163232
Mezipaměť dat L1 asociativita (způsoby)2488
L1 instrukční cache za jádro10.5110.51
Max. APU celková mezipaměť instrukcí L1 (KiB)2561281922565126412896128
Mezipaměť instrukcí L1 asociativita (způsoby)2348234
L2 cache za jádro10.5110.51
Max. APU celková L2 cache (MiB)424121
Mezipaměť L2 asociativita (způsoby)168168
APU celkem Mezipaměť L3 (MiB)N / A48N / A4
Mezipaměť APU L3 asociativita (způsoby)1616
Schéma mezipaměti L3OběťN / AOběťOběť
Maximální sklad DOUŠEK Podpěra, podporaDDR3-1866DDR3-2133DDR3-2133, DDR4-2400DDR4-2400DDR4-2933DDR4-3200, LPDDR4-4266DDR3L-1333DDR3L-1600DDR3L-1866DDR3-1866, DDR4-2400DDR4-2400
Max DOUŠEK kanály na APU212
Maximální sklad DOUŠEK šířka pásma (GB / s) na APU29.86634.13238.40046.93268.25610.66612.80014.93319.20038.400
GPU mikroarchitekturaTeraScale 2 (VLIW5)TeraScale 3 (VLIW4)GCN 2. genGCN 3. genGCN 5. gen[16]TeraScale 2 (VLIW5)GCN 2. genGCN 3. gen[16]GCN 5. gen
GPU instrukční sadaTeraScale instrukční sadaSada instrukcí GCNTeraScale instrukční sadaSada instrukcí GCN
Maximální základní takt GPU (MHz)6008008448661108125014002100538600?8479001200
Maximální základní základna GPU GFLOPS[F]480614.4648.1886.71134.517601971.22150.486???345.6460.8
3D engine[G]Až 400: 20: 8Až 384: 24: 6Až 512: 32: 8Až 704: 44:16[17]Až 512:?:?80:8:4128:8:4Až 192:?:?Až 192:?:?
IOMMUv1IOMMUv2IOMMUv1?IOMMUv2
Video dekodérUVD 3.0UVD 4.2UVD 6.0VCN 1.0[18]VCN 2.0[19]UVD 3.0UVD 4.0UVD 4.2UVD 6.0UVD 6.3VCN 1.0
Kodér videaN / AVCE 1.0VCE 2.0VCE 3.1N / AVCE 2.0VCE 3.1
Úspora energie GPUPřesilovkaPowerTunePřesilovkaPowerTune[20]
TrueAudioN / AAno[21]N / AAno
FreeSync1
2		1
2
HDCP[h]?1.41.4
2.2		?1.41.4
2.2
PlayReady[h]N / A3.0 zatím neN / A3.0 zatím ne
Podporované displeje[i]2–32–433 (počítač)
4 (mobilní, vestavěné)		4234
/ drm / radeon[j][23][24]AnoN / AAnoN / A
/ drm / amdgpu[j][25]N / AAno[26]AnoN / AAno[26]Ano
  1. ^ Modely APU: A8-7680, A6-7480. Pouze CPU: Athlon X4 845.
  2. ^ PC by byl jeden uzel.
  3. ^ APU kombinuje CPU a GPU. Oba mají jádra.
  4. ^ Vyžaduje podporu firmwaru.
  5. ^ Žádné SSE4. Žádné SSSE3.
  6. ^ Jednoduchá přesnost výkon se počítá ze základní (nebo posílené) rychlosti jádra na základě a FMA úkon.
  7. ^ Sjednocené shadery  : jednotky mapování textury  : vykreslení výstupních jednotek
  8. ^ A b K přehrávání chráněného video obsahu také vyžaduje podporu karty, operačního systému, ovladačů a aplikací. K tomu je také nutný kompatibilní HDCP displej. HDCP je povinný pro výstup určitých zvukových formátů, což omezuje multimediální nastavení.
  9. ^ Chcete-li napájet více než dva displeje, další panely musí mít nativní DisplayPort Podpěra, podpora.[22] Alternativně lze použít aktivní adaptéry DisplayPort-to-DVI / HDMI / VGA.
  10. ^ A b DRM (Správce přímého vykreslování ) je součástí jádra Linuxu. Podpora v této tabulce odkazuje na nejnovější verzi.

Procesory

Linky APU

Hlavní článek: Seznam mikroprocesorů AMD Accelerated Processing Unit

Tam jsou tři APU řádky ohlášené nebo vydané:

  1. Rozpočet a hlavní trhy (stolní a mobilní): Carrizo APU
    • The Carrizo mobilní APU byly spuštěny v roce 2015 na základě Rypadlo x86 jádra a představovat Heterogenní systémová architektura pro integrované sdílení úkolů mezi CPU a GPU, což umožňuje GPU provádět výpočetní funkce, o nichž se tvrdí, že poskytují větší zvýšení výkonu než zmenšení samotné velikosti funkce.[4]
    • Carrizo stolní APU byly uvedeny na trh v roce 2018. Produkt hlavního proudu (A8-7680) má 4 jádra rypadla a GPU založený na architektuře GCN1.2. Také je spuštěna základní APU (A6-7480) se 2 jádry rypadla.
  2. Rozpočet a hlavní trhy (stolní a mobilní): Bristol Ridge, a Stoney Ridge (pro notebooky základní úrovně), APU[27]
    • Využívají APU Bristol Ridge zásuvka AM4 a DDR4 RAM
    • APU Bristol Ridge mají až 4 jádra procesoru Excavator a až 8 3. generace GCN Jádra GPU
    • Až o 20% vyšší výkon procesoru než Carrizo
    • TDP 15 až 65 W, 15–35 W pro mobilní zařízení
  3. Enterprise a serverové trhy: Toronto APU
    • The Toronto APU pro serverové a podnikové trhy představovalo čtyři základní moduly CPU x86 Excavator a Sopečné ostrovy integrované jádro GPU.
    • The Rypadlo jádra má větší výhodu s IPC než Parní válec. Zlepšení je o 4–15%.
    • Podpora pro HSA /hUMA, DDR3 /DDR4, PCIe 3.0, GCN 1.2[4][5][9]
    • The Toronto APU byla k dispozici v BGA a SoC varianty. Varianta SoC měla Southbridge na stejné matrici jako APU, abyste ušetřili místo a energii a optimalizovali pracovní zátěž.
    • Kompletní systém s APU v Torontu by měl maximální využití energie 70 W.[5]

Řádky CPU na ploše

Neexistují žádné plány Parní válec (3. gen Buldozer ) nebo architektury Excavator (4. generace Bulldozer) na špičkových desktopových platformách.

Procesor rypadla pro stolní počítače oznámen 2. února 2016 s názvem Athlon X4 845.[28]V roce 2017 byly uvedeny na trh další tři stolní procesory (Athlon X4 9x0). Přicházejí v Socket AM4 s TDP 65W. Ve skutečnosti jsou to APU se zakázanými grafickými jádry.

Seznam procesorů pro stolní rypadla
Model CPUFrekvence (GHz)JádraTDP (Watt)ZásuvkaL1D mezipaměťMezipaměť L2PCI Express 3.0Relativní IPCZamčené
Athlon X4 845 (Carrizo)3,5 (3,8 turbo)465Zásuvka FM2 + (906)4 * 32 kB2 * 1 MBX81.0Ano
Athlon X4 940 (Bristol Ridge)3,2 (3,6 turbo)465Zásuvka AM4 (1331)4 * 32 kB2 * 1 MBX161.1Ne
Athlon X4 950 (Bristol Ridge)3,5 (3,8 turbo)465Zásuvka AM4 (1331)4 * 32 kB2 * 1 MBX161.1Ne
Athlon X4 970 (Bristol Ridge)3,8 (4,0 turbo)465Zásuvka AM4 (1331)4 * 32 kB2 * 1 MBX161.1Ne

Serverové řádky

Hlavní článek: Seznam mikroprocesorů AMD Opteron

Plány AMD Opteron pro rok 2015 ukazují bagr Toronto APU a Toronto CPU určené pro 1 klastrové aplikace procesoru (1P):[5]

  • Pro klastry 1P Web a Enterprise Services:
    • Toronto CPU - čtyřjádrová architektura bagru x86
    • plány pro Cambridge CPU - 64bitový AArch64 jádro
  • Pro 1P výpočetní a mediální klastry:
    • Toronto APU - čtyřjádrová architektura bagru x86
  • Pro servery 2P / 4P:

Reference

  1. ^ http://www.extremetech.com/computing/176919-amd-leak-confirms-that-excavator-apu-will-be-28nm-and-that-some-production-is-moving-back-to-globalfoundries
  2. ^ Reynolds, Sam (31. října 2013). „Nové potvrzené podrobnosti o sestavě APU AMD 2014, Kaveri se zdržel“. Vr-zone.com. Citováno 24. listopadu 2013.
  3. ^ „AMD aktualizuje plán produktu pro roky 2014 a 2015“. Digitimes.com. 26. srpna 2013. Citováno 24. listopadu 2013.
  4. ^ A b C Hachman, Mark (21. listopadu 2014). „AMD představuje špičkovou APU„ Carrizo “, první čip, který plně využívá odvážnou technologii HSA.“. PCWorld. Citováno 15. ledna 2015.
  5. ^ A b C d Mujtaba, Hassan (26. prosince 2013). „Plán AMD Opteron odhaluje podrobnosti příští generace APU v Torontu a Carrizo“. WCCF Tech. Citováno 15. ledna 2015.
  6. ^ http://www.bit-tech.net/news/hardware/2014/09/11/amd-zen/1
  7. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 2014-05-13. Citováno 2014-05-22.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  8. ^ Moammer, Khalid (9. září 2014). „Vysoce výkonné jádro AMD příští generace x86 je Zen“. WCCF Tech. Citováno 15. ledna 2015.
  9. ^ A b Mujtaba, Hassan (5. května 2014). „AMD oznamuje plán na období 2014–2016 - 20nm projekt SkyBridge a K12 64bitová ARM jádra pro rok 2016“. WCCF Tech. Citováno 15. ledna 2015.
  10. ^ „Architektura AMD Carrizo podrobně a prozkoumána“. Extremetech.com. 2. června 2015. Citováno 3. března 2019.
  11. ^ http://www.tomshardware.com/news/Steamroller-High_Density_Libraries-hot-chips-cpu-gpu,17218.html
  12. ^ http://wccftech.com/amd-carrizo-apu-architecture-hot-chips/
  13. ^ „AMD oznamuje APU 7. generace: Rypadlo mk2 v Bristol Ridge a Stoney Ridge pro notebooky“. 31. května 2016. Citováno 3. ledna 2020.
  14. ^ "AMD Mobile" Carrizo "Rodina APU navržená tak, aby poskytla výrazný skok ve výkonu, energetickou účinnost v roce 2015" (Tisková zpráva). 20. listopadu 2014. Citováno 16. února 2015.
  15. ^ „Průvodce srovnáním mobilních procesorů Rev. 13.0 Strana 5: Úplný seznam mobilních procesorů AMD“. TechARP.com. Citováno 13. prosince 2017.
  16. ^ A b „GPU AMD VEGA10 a VEGA11 spatřeny v ovladači OpenCL“. VideoCardz.com. Citováno 6. června 2017.
  17. ^ Cutress, Ian (1. února 2018). „Zen Cores and Vega: Ryzen APUs for AM4 - AMD Tech Day at CES: 2018 Roadmap Revealed, with Ryzen APUs, Zen + on 12nm, Vega on 7nm“. Anandtech. Citováno 7. února 2018.
  18. ^ Larabel, Michael (17. listopadu 2017). „Radeon VCN Encode Support Lands in Mesa 17.4 Git“. Phoronix. Citováno 20. listopadu 2017.
  19. ^ Liu, Leo (04.09.2020). "Přidat podporu dekódování Renoir VCN". Citováno 2020-09-11. Má stejný blok VCN2.x jako Navi1x
  20. ^ Tony Chen; Jason Greaves, „Architektura AMD Graphics Core Next (GCN)“ (PDF), AMD, vyvoláno 13. srpna 2016
  21. ^ „Technický pohled na architekturu AMD Kaveri společnosti AMD“. Polopřesné. Citováno 6. července 2014.
  22. ^ „Jak mohu připojit tři nebo více monitorů ke grafické kartě AMD Radeon ™ HD 5000, HD 6000 a HD 7000?“. AMD. Citováno 8. prosince 2014.
  23. ^ Airlie, David (26. listopadu 2009). „DisplayPort podporovaný ovladačem KMS začleněný do linuxového jádra 2.6.33“. Citováno 16. ledna 2016.
  24. ^ "Matice funkcí Radeon". freedesktop.org. Citováno 10. ledna 2016.
  25. ^ Deucher, Alexander (16. září 2015). „XDC2015: AMDGPU“ (PDF). Citováno 16. ledna 2016.
  26. ^ A b Michel Dänzer (17. listopadu 2016). „[OZNAM] xf86-video-amdgpu 1.2.0“. lists.x.org.
  27. ^ Cutress, Ian (1. června 2016). „AMD oznamuje APU 7. generace“. Anandtech.com. Citováno 1. června 2016.
  28. ^ Jeff Kampman (2. února 2016). „AMD umístí rypadlo na stolní počítač s Athlon X4 845“.