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AMD巴塞罗那全新技术及成品展示
2007-09-11 23:55:43  出处:快科技 作者:大伟 编辑:大伟     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接

9月10日,万众期待的AMD四核心“巴塞罗那——皓龙”处理器在北京隆重举行了主题为“真芯可鉴 四核无双”的全球首发礼。作为世界上最先进的X86处理器,AMD真四核皓龙处理器重新定义了X86处理器的工业标准。其在X86业界首次实现了在一个硅片上集成四个计算内核,并采用了多项独一无二的创新技术,拥有出色性能、卓越节能、投资保护和高效虚拟化四大优势,广受业界追捧。曙光信息产业有限公司总裁历军、清华同方、华为、方正科技、微软、IBM、惠普、戴尔、Sun等国内外主流软硬件厂商高层出席首发礼并高调支持。曙光、IBM、惠普、戴尔、Sun、华为等厂商将于近期推出基于巴塞罗那的新品。

AMD巴塞罗那全新技术及成品展示

郭可尊女士——AMD全球高级副总裁兼大中华区总裁。

AMD真四核皓龙处理器在华全球首发,凸显了大中华区在AMD全球战略版图中不可取代的重要地位。AMD全球高级副总裁兼大中华区总裁郭可尊、AMD全球高级副总裁兼首席技术官Phil Hester,AMD全球副总裁王正福等高层、863高性能计算课题组组长怀进鹏,信息产业部、科技部、教育部、国家信息中心有关领导,行业专家,各行业用户高层代表出席了首发礼。首发礼在恢宏盛大的《巴塞罗那交响曲》中举行,该交响曲分为三章:《希望之光》、《飞跃梦想》、《激情狂想》,展现了AMD真四核皓龙处理器所蕴含的激情创新和超越梦想的时代精神。

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Phil Hester先生——AMD公司高级副总裁兼首席技术官,其手中所持为“巴塞罗那——皓龙”晶圆。

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四核心Opteron发布规划:高端HE版起跳频率最高1.9GHz,年底和明年初拔高;标准版目前最高2.0GHz,第四季度提高;节能SE版暂未发布,但四季度露面时即可达到2.5GHz。根据计划,在巴塞罗那之后,AMD还将在今年年底推出“布达佩斯”(Budapest),与巴塞罗那的主要区别是接口采用Socket AM2而不是Socket F1207、支持的RDDR2内存频率为800MHz、HT总线版本可选1.0或3.0。进入2008年之后,我国的“上海”(Shanghai)也将面世,其特点包括:生产工艺改进至45nm、三级缓存增至6MB、继续增强每时钟周期指令数(IPC)、搭配R700核心FireGL和FireWV显卡并支持DisplayPort接口,其他不分是否有变化现在还不得而知。

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全新的AMD四核皓龙处理器采用了AMD革命性的直连架构,其创新远超越了仅仅将4个x86处理核心集成到一个硅片上。AMD四核皓龙处理器的创新设计,源于当今最具挑战性的业务需求:保持高能效的同时使整数和浮点性能提高50%1,增强的虚拟化性能以及保护客户投资:以客户为中心,以相同的功耗和热设计实现从双核到四核的平滑升级,降低IT基础架构成本。

集成内存控制器是AMD在内存方面一直非常领先的设计,使CPU到内存的路径更短,延迟降低,同时每一个CPU具有专有内存带宽。在高性能计算领域,从CPU核心到内存之间的数据交换往往受制于带宽限制,之间的延迟越来越高,限制了系统整体性能的提升——这一现象导致了“内存墙”(Memory Wall)一词的诞生。

随着近年来处理器性能的大幅提升,“内存墙”在高性能计算和网格计算领域的瓶颈作用越来越明显,所以需要有能较好缓解这一现象的产品出现。

“巴塞罗那——皓龙”在内存带宽采用了一系列优化技术,使得在不做其他改动的前提下,内存性能比双核皓龙提升50%——其中“巴塞罗那——皓龙”采用的核心预取、内存预取、内存页面优化、写爆发和大内存缓冲技术能带来40%的性能提升,此外DDPM技术能让每个核心的内存控制器获得额外的10%左右的提升。

在“巴塞罗那——皓龙”处理器中,SSE的执行带宽、指令拾取带宽、数据缓存负载带宽、L2/NB带宽等都是现有处理器的两倍。



AMD提出CPU平均功耗(ACP,Average CPU Power) 

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AMD在首发会上还提出了CPU平均功耗(ACP)指标,表示处理器在运行一系列典型及商业相关的高负荷工作负载时的功耗状况,包括核心、集成内存控制器以及超传输总线连接等的功耗,以更加明确地表明最终用户能够预知的功耗。ACP对于数据中心的运营者是一个非常有用的指标,可以帮助他们更好地在设计数据中心时进行功耗预算。AMD将继续在功耗和散热数据表中,为平台设计者提供热设计功耗(TDP)说明。

由于架构上的领先,“巴塞罗那——皓龙”在功耗方面采用了更精细的内部控制。例如独立动态核心技术,实现了每个内核可以使用独立的频率工作,CoolCore技术实现了粗放模式和精微模式的电路控制。这两项技术都对于CPU省电有较大好处。此外,还有业界首次使用的双重动态电源管理(DDPM)技术,能对CPU和内存控制器分别独立供电,使得在功耗降低的同时获得更高的内存带宽。

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AMD首发推出的AMD四核皓龙处理器的ACP分别为55瓦和75瓦。AMD将继续为系统设计者提供其TDP参数。

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AMD给出的每瓦性能领先优势。其平均每瓦特的性能领先达到了26%。

优化的虚拟化性能

虚拟化:这种虚拟化技术早在Intel的酷睿2中就已经被加入进去,但是在个人使用中却实在是没有永无之地,而在专业领域就有很大的不同了。而且AMD的虚拟化技术看上去更加先进和成熟。

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大家之所以希望虚拟化帮助提升IT基础设施的效率,那么打破“每台服务器一种应用”的模式,根据工作负载或维护安排迁移虚拟机就是它最有吸引力的地方,它将一台计算机分成多个独立的虚拟机,能够同时支持多种不同的操作系统和应用。

如果在一个硬件系统上运行多个虚拟机,那么如何保证从最底层的CPU到最上层的应用之间,物理机与虚拟机之间的高速高效的数据交换,以及虚拟机之间的高隔离度就成了重要课题。通过研究VMware和Xen这样在Windows和Linux操作系统上的典型虚拟机产品,可以知道相较传统的进程迁移,虚拟机迁移的具有很大优势但同时带来不少挑战,例如在内存迁移、网络连接保持、用户数据迁移和虚拟机本身的效率等问题上还有提升空间。而这就需要有从底层硬件、固件到软件的同步提升,巴塞罗那就从CPU底层提供了良好的硬件支持。
例如DEV(Device Exclusion Vector)技术可以在内存中创建保护域,通过拒绝未经授权的内存访问请求,使得设备在未经授权的情况下,不得访问内存页面。实现了在硬件中嵌入安全性,从而提高虚拟机效率。

此外,为了提升虚拟机与物理机之间的数据传送及翻译转换,“巴塞罗那——皓龙”中使用了带标签的 TLB(Translation Look-aside Buffer,地址转换后备缓冲器,它是 CPU 中的一个表,用于存储最近使用的从虚拟到物理内存翻译记录),使得在多个虚拟机同时运行时,在内存地址中切换时可以令Hypervisor知道TLB与虚拟机之间的一一对应关系,从而提高虚拟机性能。

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“巴塞罗那——皓龙”将更进一步提供硬件层的快速虚拟化索引技术(RVI),极大地提升了内存访问的性能,使虚拟化性能有75%的提升。被翻译出来的地址还被保存在巴塞罗那的大容量TLB中以进一步提高多个虚拟机之间切换的性能。

按照上述情况来看,我们可以认识到,借助先进的全新架构和数据中心将虚拟化软件作为整合服务器负载、确保更安全运行和进行灾难恢复的基本工具。“巴塞罗那——皓龙”能够有效降低内存延迟的集成内存控制器、以及旨在减少软件虚拟化管理成本的AMD虚拟化技术创新:快速虚拟化索引(RVI, Rapid Virtualization Indexing),从而在虚拟化环境中表现卓越。快速虚拟化索引 (RVI) 将以前在软件中执行的功能转移到CPU执行,并大大提高其速度,有助于提供接近实时的应用性能。

投资保护

“巴塞罗那——皓龙”在功耗上与双核皓龙服务器处理器一样,在插槽和发热量上与第二代AMD皓龙处理器兼容,因此客户不用改变系统中的任何部件,直接用现有的平台可以升级到“巴塞罗那——皓龙”处理器。为客户提供了平滑的升级途径。从功耗来讲,它更省电,同时它的升级成本也更低一些,客户可以更合理地规划IT基础设施。它最大优势之一就是可以平滑升级。巴塞罗那之后的下一代处理器“Shanghai(上海)”的功耗以及散热都跟巴塞罗那以及之前的服务器处理器一样,还可以持续无缝升级。这样,用户的投资回报率就可以得到良好的保障,让数据中心的有限资源发挥更大的效用。

卓越性能

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AMD四核皓龙处理器继承了AMD皓龙系列处理器的传统,推出了多项全新的创新技术,在一系列基准测试中取得了出色的成绩。在同等的热设计功耗范围内,AMD四核皓龙处理器在多个行业标准的基准测试中战胜了竞争对手,包括SPECfp®_rate2006、SPECompM®2001Base、STREAM、Fluent和LS-DYNA。

新的能效标准

到2011年,美国数据中心的能耗有可能增加一倍3,而新款AMD四核皓龙处理器带来了世界上能效最高的x86架构,并采用了多种新节能技术,包括:

• AMD CoolCore™ 技术,通过关闭处理器上非工作的电路块来降低能耗;

• 独立动态核心技术,这是对AMD PowerNow!™技术的增强,使每个核心可以根据其应用的特定性能需求来调整时钟频率;

• 双动态电源管理(DDPM, Dual Dynamic Power Management),为CPU核心和内存控制器分别独立供电,支持核心和内存控制器根据应用需要以不同的电压工作。本次推出的多数基于AMD四核皓龙处理器的平台都采用了DDPM技术。

通过对“巴塞罗那——皓龙”的了解,确实让我们对拥有同样出身的“Phenom”处理器有了更多的期待。但是略微让人遗憾的是“Phenom”处理器要在今年的12月中旬才能与大家见面,希在这段时间里,也许其老对手Intel还会有所动作,事态如何发展只有让时间带给我们答案。

在现场AMD准备了不少可以运行的“巴塞罗那——皓龙”样机,但是很遗憾的是,处于保密等目的,所以的机箱都被锁住,这也使得笔者手里攥着装满测试软件的U盘毫无用武之地,没办法,只能拍一些图了。

当然通过现场的观察,目前几乎所有的主板产品都是采用的NVIDIA nForce Professional 3600 MCP(MCP55-Pro)主板芯片,而那些图形服务器等无一例外都采用了NVIDIA的Quadro FX系列显卡。

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一个演示视频,内容自然是为了说明AMD皓龙的强大性能,对比的对象是一套采用主频为2.0G的酷睿至强处理器系统。在演示中的表现是双四核心的皓龙系统更为强大。

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采用双四核心皓龙处理器外加3G系统内存、Quadro FX 5500显卡的系统。

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另外一套双四核心皓龙处理器系统。

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采用《Vue6 xStream》三维景观生成软件通过框架渲染出来的图片,同样基于双四核心皓龙系统下,显卡为Quadro FX 5500。

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笔者重新让其运行了一遍渲染操作,我们可以看到任务管理器中的八个核心已经全部跑满,全部渲染出来花掉了11分43秒。就这个成绩来说,还是相当优秀的了。

世界一线大厂都在第一时间推出了支持“巴塞罗那——皓龙”处理器的主板,在现场我们也看到了不少成品。当然通过现场的观察,目前几乎所有的主板产品都是采用的NVIDIA nForce Professional 3600 MCP(MCP55-Pro)主板芯片,而那些图形服务器等无一例外都采用了NVIDIA的Quadro FX系列显卡。

华硕:

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技嘉:

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微星:

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作为针对服务器领域的处理器,自然也少不了那些在专业服务器领域摸爬滚打多年的服务器专业厂商的支持。下面就让我们来看看这些厂商们在现场展示的实际产品。

泰安:

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Lesc:

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移科:

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致荣:

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曙光: 

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曙光与戴尔。

华宇:

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