Steamroller (mikromimari)

AMD Steamroller Family 15h, AMD tarafından APU'lar için geliştirilmiş bir mikromimaridir; bu mikromimari, 2014'ün başlarında Bulldozer tabanlı üçüncü nesil mikromimari olarak Piledriver'in yerini almıştır. Seleflerinde olduğu gibi çift çekirdekli modüller kullanılmaya devam edilen Steamroller ile daha yüksek paralellik seviyesine ulaşmak hedeflenmekteydi.

Mikromimari 
Steamroller'da, selefleri Bulldozer ve Piledriver'da olduğu gibi kümelenmiş çoklu iş parçacığı (Clustered Multi-threading/CMT) tasarımına sahip çift çekirdekli modüller bulunur; bu bir tek modülün çift çekirdekli bir işlemci olarak satıldığı anlamına gelir.

Steamroller ile odaklanılan unsur, daha iyi paralelliktir. Bu nesille birlikte yapılan geliştirmeler; bir modül içindeki her çekirdek için bağımsız komut çözücülerini, iş parçacığı başına %25 daha fazla en yüksek gönderme genişliğini, daha iyi komut programlayıcılarını, geliştirilmiş algılayıcı dallanma öngörücüsünü, daha büyük ve daha akıllı önbellekleri, komut önbelleğinde %30'a kadar daha az kaçağı, %20 azaltılmış hatalı dallanma öngörüsü oranını, boyutu dinamik olarak değiştirilebilen L2 önbelleğini, mikro işlemler kuyruğunu, daha fazla dahili kayıt kaynaklarını ve geliştirilmiş bellek kontrolcüsünü içerir.

AMD, bu geliştirmelerin Piledriver'daki yüksek saat hızlarına daha düşük güç tüketimiyle ulaşılmayı sağlamakla birlikte döngü başına komut sayısını (IPC) ilk nesil Bulldozer çekirdeğine göre %30'a kadar arttıracağını tahmin etmiştir. Tüm bu geliştirmeler, sonuç olarak Piledrive'a kıyasla tek iş parçacığında %9 IPC artışı ve çok iş parçacığında %18 IPC artışı sağlamıştır.

Bir işlemci mikromimarisi olan Steamroller, APU serilerinde Heteregeneous System Architecture'da belirtilen özelliklerin desteklenmesi için bir grafik işlemci mimarisi olan Graphics Core Next (GCN) mikromimarisiyle birlikte bulunmaktadır.

Tarihçe 
AMD, 2011'de 2013 yılı için üçüncü nesil Bulldozer'den temel alan bir işlemci serisini Next Generation Bulldozer (sonraki nesil Bulldozer) adıyla ve 28 nm üretim işlemiyle üretileceği bilgisiyle duyurmuştur.

21 Eylül 2011'de sızdırılan AMD slaytları, Bulldozer çekirdeğinin üçüncü neslinin kod adının Steamroller olduğunu göstermekteydi.

Ocak 2014'te ilk Kaveri APU'ları satışa çıkarılmıştır.

Mayıs 2015'ten itibaren Mart 2016'ya kadar Kaveri revizyonu olarak (Godavari kod adlı) yeni APU'lar satışa çıkarılmıştır.

Özellikler 
APU features table

işlemciler

APU ailesi 

 Kaveri A serisi APU'ları
 Masaüstü fiyat-performans ve ana akım segmentleri (Socket FM2+): Kaveri APU serisi, Ocak 2014'te masaüstü segmenti için A10, A8, A6 ve A4 serilerinin üçüncü nesli olarak Trinity / Richland APU serilerinin yerini almıştır. Serinin 2014 yılındaki en iyi modeli; 4 MB L2 önbelleği bulunan ve 3.7 GHz hızında çalışan dört çekirdekli işlemcisi, ve 720 MHz hızında çalışan 512 tane akış işlemcisi bulunan ve toplamda 856 GFLOP üzerinde işlem gücüne sahip olan grafik işlemcisi bulunan A10-7850K APU'sudur.
 2-4 arasında geliştirilmiş Steamroller B çekirdeği bulunan yeni işlemci modelleri, 2015 ve 2016 yıllarında Kaveri revizyonu / Godavari adıyla piyasaya sürülmüştür. Serinin yeni en iyi işlemcisi olan A10-7890K'da işlemci saat hızı 4.1 GHz'ye ve grafik işlemci saat hızı 866 MHz'ye yükseltilmiştir.
 Steamroller mikromimarisinden temel alan 2 veya 4 işlemci çekirdeği
 Socket FM2 desteklenmez, sadece Socket FM2+ desteklenir; PCIe 3.0 desteği
 Çift kanallı DDR3 (2x 64 bit) bellek kontrolcüsü
 AMD Heterogeneous System Architecture (HSA/Heterojen Sistem Mimarisi) 2.0
 Yarı iletken fikir mülkiyeti (SIP) blokları: Unified Video Decoder, Video Coding Engine, TrueAudio
 Revize edilmiş 2. nesil GCN mikromimarisinden temel alan 3 ile 8 arasında hesaplama birimi (CU); 1 tane hesaplama biriminde 64 tane birleştirilmiş gölgelendime işlemcisi (Unified Shader Processor), 4 tane doku haritalama birimi (Texture Mapping Unit/TMU), 1 tane görüntü çıkış birimi (Render Output Unit/ROP)
 4 monitöre kadar AMD Eyefinity çoklu monitör desteği, 4K Ultra HD çözünürlük desteği, DisplayPort 1.2 desteği
 Bazı modeller için AMD Hybrid Graphics desteği (Entegre grafik işlemci, Radeon R7 240 veya R7 250 ile birlikte kullanılabilir)
 TrustZone güvenlik eklentileri bulunan ARM Cortex-A5 entegre özel yardımcı işlemci
 Berlin APU'ları - iptal edildi
 AMD tarafından 2013'te duyurulan Berlin APU'larında dört tane Steamroller çekirdeği, 512 taneye kadar akış işlemcisi ve ECC bellek desteği bulunur; bu APU'lar enterprise (iş) ve server (sunucu) segmentlerine yönelikti.

FX ailesi (sonlandırıldı) 
AMD, Kasım 2013'te 2014 yılı için FX serisinin Socket AM3+ soketini kullanan versiyonunu güncellemeyeceğini ve yeni bir soket gerektiren Steamroller versiyonunu çıkarmayacağını doğrulamıştır.

Ancak AMD, Athlon X4 FM2+ serisine benzer şekilde temelde grafik işlemcisi devre dışı bırakılmış APU'lar olan ve Kaveri'den temel alan masaüstü FX-770K ve mobil FX-7600P ürünlerini çıkarmıştır. Bu APU'lar sadece bilgisayar üreticileri (OEM) için sunulmuştur.

Server (sunucu) ailesi (iptal edildi) 
AMD'nin 2014 yılı için olan server yol haritaları, şu ürünleri göstermekteydi:

 Berlin APU: Tek işlemcili bilişim ve medya bilgisayar kümesi bilgisayarları için dört çekirdekli x86 Steamroller mimarisi
 Berlin işlemci: Tek işlemcili internet ve iş hizmetleri bilgisayar kümesi bilgisayarları için dört çekirdekli x86 Steamroller mimarisi
 Seattle işlemci: Tek işlemcili internet ve iş hizmetleri bilgisayar kümesi bilgisayarları için dört/sekiz çekirdekli AArch64 Cortex-A57 mimari (Opteron A1100)
 Warsaw işlemci: İki/dört işlemcili server için 16 çekirdeğe kadar x86 Piledriver (2. nesil Bulldozer)

Ancak, Bulldozer mimarisinin bu neslindeki düşük enerji verimliliğinden dolayı Steamroller Opteron ürünleri için yapılan planlar iptal edilmiştir. Bulldozer'in sonraki nesli Excavator ile enerji verimliliği ciddi anlamda artmıştır; bu nesille birlikte watt başına performans, Jaguar'ın üzerine çıkmış ve Steamroller'ın aşağı yukarı iki katıdır (benzer mobil APU'larda belli katı metrikler kullandığı zaman 10.85 pt/W'a kıyasla 20.74 pt/W).

Kaynakça 

Advanced Micro Devices mikromimariler
Advanced Micro Devices x86 mikroişlemciler
X86 mikromimarileri
Heterogeneous System Architecture