Architektúra AMD Opterona
AMD Opteron
**AMD Opteron** je prvý procesor firmy AMD s architektúrou x86 a bol prvý AMD procesor s AMD64 inštrukčnou sadou (známa ako x86-64). Bol uvedený 22. apríla 2003 s jadrom *SledgeHammer* (K8) a mal konkurovať procesoru Intel Xeon. Procesory založené na AMD K10 mikro architektúre (kódové meno *Barcelona*) boli uvedené 10. septembra 2007 a mali novú štvor-jadrovú konfiguráciu. Najnovšie Opteron mikroprocesory sú 8- and 12-jadrové Socket G34 Opterony, kódové meno "Magny-Cours.".
Kódové mená pre K-10 opterony sú použité podľa miest pretekov Formule 1. AMD dlhodobo sponzoruje najúspešnejší F1 tím Ferrari.

Technické špecifikácie
----------------------

### Kľúčové schopnosti

**Opteron** má dve dôležité schopnosti:

1. natívne vykonávanie 32-bitových inštrukcií x86 *(bez straty výkonu)*
2. natívne vykonávanie 64-bitových inštrukcií x86-64 *(o. i. možnosť adresovať viac než 4 GB RAM)*

Prvá schopnosť je významná, lebo v čase uvedenia Opteron procesorov, žiadna iná 64-bitová architektúra nebola s 32-bit x86 kompatibilná (Intel Itanium) spúšťa x86 aplikácie s výraznou degradáciou rýchlosti). Druhá schopnosť samotná nie je taká významná, keďže hlavné RISC architektúry ako (SPARC, Alpha, PA-RISC, PowerPC, MIPS) majú 64-bitov veľa rokov. Kombináciou týchto dvoch schopností si Opteron získal uznanie pre ekonomické spúšťanie x86 aplikácii, pričom zároveň poskytuje cestu pre upgrade na 64-bitov.

**Opteron** procesor obsahuje integrovaný radič DDR SDRAM (Socket 939), DDR2 SDRAM (Socket F) a DDR3 SDRAM pamätí. Toto znižuje oneskorenie prístupu k operačnej pamäti a zároveň eliminuje potrebu samostatného čipu pre severný mostík.

### Multiprocesorové vlastnosti

V multiprocesorových systémoch (viac ako jeden procesor na základnej doske), procesory komunikujú pomocou technológie HyperTransport. Každý procesor môže pristupovať k pamäti iného procesora (transparentné pre programátora). Multiprocessing pri Opteronoch nie je ako štandardný symetrický multiprocessing (jeden modul operačnej pamäte pre všetky procesory), ale každý procesor má svoju vlastnú pamäť. Opterony priamo podporujú 8-procesorovú konfiguráciu, ktorá sa uplatňuje v strednej serverovej triede, vo vyššej triede je možné použiť (prídavné), smerovacie čipy pre viac ako 8 procesorov v jednom serveri.

V rôznych počítačových benchmarkoch Opteron dosahuje lepšie výsledky než Intel Xeon[chýba zdroj]. V systémoch s procesormi Xeon je procesor, ktorý pracuje samostatne často rýchlejší ako procesor pracujúci v skupine. Xeon procesory musia zdielať dve zbernice pre cestu procesor-procesor a procesor-operačná pamäť, so zvyšujúcim sa počtom Xeonov v systéme dochádza k zdieľaniu zbernice, čo má za následok zníženie výpočtového výkonu, na proti tomu Opteron má integrovaný dvojkanálový radič pamätí dovoľujúci prístup procesora k operačnej pamäti bez použitia zbernice HyperTransport, táto zbernica je využívaná len pre nelokálne operácie s pamäťou a medzi procesormi, čo vedie k minimálnej vyťaženosti zbernice.

### Viacjadrové Opterony

V máji 2005, AMD vydali svoj prvý viac-jadrový procesor **Opteron**. V tom čase pojem viac-jadrový prakticky znamenal dvoj-jadrový. Každý fyzický Opteron čip obsahoval dve oddelené procesorové jadrá. Toto efektívne zdvojnásobilo výpočtový výkon dostupný pre každú procesorovú päticu na matičnej doske. Jedno puzdro má výkon dvoch procesorov, dve puzdra majú výkon 4 procesorov, atď. Keďže cena matičných dosiek dramaticky rastie s počtom pätíc, viac-jadrové procesory umožňujú postaviť multiprocesorový systém za nižšiu cenu.

Najrýchlejším Opteronom v čase uvedenia na trh bol model 875 s dvomi jadrami, každé bežiace na 2,2 GHz a najrýchlejším jedno-jadrovým bol model 252 bežiaci na 2,6 GHz. Pre viacvláknové programy alebo viac jednovláknových programov je model 875 oveľa rýchlejší než model 252.

Opterony druhej generácie boli ponúkané v troch sériách: Séria 1000 (jedno-soklové), Séria 2000 (dvoj-soklové) a Séria 8000 (štyri alebo osem-päticové). Séria 1000 používala AM2 päticu. Séria 2000 a Séria 8000 používali Socket F.

AMD uviedli ich Opteron čipy tretej generácie Quad-core v 10. septembra 2007. založené na jadre s kódovým menom *Barcelona*. Existujúce dvoj-jadrové DDR2 platformy budú apgrejdovateľné na štvor-jadrové čipy 6-jadrové Opteron Processory štvrtej generácie s kódovým menom 'Istanbul' boli vypustené 1. júla 2009. Oni boli drop-in upgrade existujúcich Socket F serverov.

Spoločnosť AMD vydala ich najnovšiu generáciu Opteron mikroprocesorov v marci 2010 s kódovým menom *Magny-Cours* – Opteron Séria 6100 pre päticu G34. Tieto sú 8- a 12-jadrové viac-čipové moduly mikroprocesory obsahujúce dva štvor- alebo šesť-jadrové čipy s vysokorýchlostným, HyperTransport 3.1 spájajúcim dva čipy v jednom puzdre. Tieto mikroprocesory aktualizujú multi-päticovú Opteron platformu pre použitie DDR3 pamätí a zvýšenú maximalnu HyperTransport rýchlosť z 2,40 GHz (4,80 GT/s) na 3,20 GHz (6,40 GT/s.)

AMD tiež zmenil systém pomenovania ich aktuálnych a budúcich Opteron modelov. Opteron Séria 4000 procesory pre päticu C32 (ohlásené, zatiaľ nevypustené) sú dvoj-päticové a sú určené pre jednoprocesorové a dvojprocesorové systémy. Opteron Séria 6000 procesory pre päticu G34 sú štvor-päticové a sú určené pre high-end dvojprocesorové a štvorprocesorové aplikácie.

### Socket 939

AMD tiež vypustili Socket 939 Opterony, znižujúc cenu matičných dosiek pre low-end servre a pracovné stanice. Okrem toho, že majú 1 MB L2 Cache (oproti 512 KB v Athlon64) Socket 939 Opterony sú identické s Athlon 64mi so San Diego a Toledo jadrami, ale bežia na nižších taktoch, než zvládajú jadrá, teda stabilnejšie. Oni sú tiež jediné dvojjadrové Socket 939 procesory stále dostupné (Athlon 64 X2-ky pre túto platformu sa už nevyrábajú).

### Socket AM2

Socket AM2 a Opterony sú k dispozícii pre jednočipové servre. Kódové meno Santa Ana, rev. F dvojjadrové AM2 Opterony majú 2×1 MB L2 cache, na rozdiel od väčšiny ich Athlon 64 X2 sesterníc ktoré majú 2×512 KB L2 cache. Tieto procesory dostali čísla modelov od 1210 do 1224.

### Socket AM2+

AMD uviedli tri štvor-jadrové Opterony pre Socket AM2+ pre jednoprocesorové servre v roku 2007. Tieto procesory sú vyrábané 65 nm výrobným procesom a sú podobné ako *Agena* Phenom X4 procesory. Socket AM2+ štvor-jadrové Opterony majú kódové meno „Budapest". Socket AM2+ Opterony majú čísla modelov 1352 (2,10 GHz), 1354 (2,20 GHz) a 1356 (2,30 GHz.)

### Socket AM3

AMD uviedli tri štvor-jadrové Opterony pre Socket AM3 pre jednoprocesorové serveri v roku 2009. tieto procesory sú vyrábané 45 nm výrobným procesom a sú podobné ako Phenom II X4 mikroprocesory založené na *Deneb* procesoroch. Socket AM3 štvor-jadrové Opterony majú kódové meno „Suzuka". Tieto procesory majú čísla modelov 1381 (2,50 GHz), 1385 (2,70 GHz) a 1389 (2,90 GHz.)

### Socket F

Socket F (LGA 1207 kontaktov) je druhá generácia AMD Opteron pätíc. Táto pätica podporuje procesory s kódovými menami Santa Rosa, Barcelona, Shanghai a Istanbul. "*Lidded Land Grid Array*" pätice pridávajú podporu pre DDR2 SDRAM a vylepšenú HyperTransport konektivitu verzie 3. Fyzicky puzdra procesorov a pätíc sú takmer rovnaké (hoci nie sú kompatibilné) ako socket 1207 FX

### Socket G34

Socket G34 (LGA 1944 kontaktov) je jedna z pätíc pre Opterony štvrtej generácie, spolu s Socket C32. Táto pätica v súčasnosti podporuje *Magny-Cours* Opteron procesory Série 6100 a bude podporovať budúce procesory, vrátane prichádzajúcich *Interlagos* Opteron Série 6200 procesorov. Táto pätica podporuje štyri kanály DDR3 SDRAM (dve pre každý CPU čip). Na rozdiel od predošlých viac-procesorových Opteron pätíc, Socket G34 procesory budú fungovať aj s unbuffered ECC alebo non-ECC RAM (okrem tradičných registered ECC RAM).

Modely
------

Každý čip je označený tromi alebo štyrmi číslami. "Opteron **xnyy**" alebo "Opteron **xny**. Prvé číslo **x** označuje maximálny počet procesorov v systéme.

* **1** – jednoprocesorové systémy
* **2** – dvojprocesorové systémy
* **8** – systém so 4 alebo 8 procesormi

**n** – číslo vydania, označuje soket, podporu DDR2 a AMD virtualizáciu.

**yy** označujú rýchlosť daného modelu. 60 a viac označuje dvoj-jadrové procesory.

| Rodina procesorov AMD Opteron |
| --- |
| Logo | Server |
| Kódové označenie | Jadro | Dátum vydania | Poznámky |
|  | SledgeHammerVenusTroyAthens | 130 nm90 nm90 nm90 nm | jún 2003august 2005január 2006 | jedno-jadrový |
| DenmarkItalyEgyptSanta AnaSanta Rosa | 90 nm90 nm90 nm90 nm90 nm | marec 2006máj 2006jún 2006august 2006 | dvoj-jadrový |
|  | BarcelonaBudapestShanghai | 65 nm65 nm45 nm | september 2007apríl 2008november 2008 | štvor-jadrový |
| Istanbul | 45 nm | jún 2009 | šesť-jadrový |
| Magny-Cours | 45 nm | marec 2010 | osem-jadrový |
| Magny-Cours | 45 nm | marec 2010 | dvanásť-jadrový |
| zoznam AMD Opteron mikroprocesorov |

### Opteron (130 nm SOI)

SledgeHammer (1yy, 2yy, 8yy) *(jednojadrové)*
* 130nm SOI
* CPU-Stepping: B3, C0, CG
* L1-Cache: 64 + 64 KiB (Dátová + inštrukčná)
* L2-Cache: 1 024 KiB, fullspeed
* MMX, Extended 3DNow!, SSE, SSE2, AMD64 (x86-64)
* Socket 940, 800 MHz HyperTransport
* Registered DDR SDRAM vyžadovaný, ECC
* Napätie procesoru: 1,50V – 1,55V
* Vydaný: 22. apríl 2003
* Frekvencie: 1 400 – 2 400 MHz

### Opteron (90 nm SOI)

Venus (1yy), Troy (2yy), Athens (8yy) *(jednojadrové)*
* 90 nm SOI
* CPU-Steppings: E4
* L1-Cache: 64 + 64 KiB (Dátová + inštrukčná)
* L2-Cache: 1 024 KiB, fullspeed
* MMX, Extended 3DNow!, SSE, SSE2, AMD64 (x86-64)
* Socket 940, 800 MHz HyperTransport
* Socket 939/Socket 940, 1 000 MHz HyperTransport
* Registered DDR SDRAM vyžadovaný pre soket 940, ECC possible
* Napätie procesoru: 1,35 V – 1,4 V
* NX Bit
* Optimalizovaná správa spotreby (OPM)
* Vydaný: 14. február 2005
* Frekvencie: 1 600 – 3 000 MHz (x42 – x56)

Referencie
----------

1. ↑
2. ↑   *AMD Quad-Core Product Images* [online]. [Cit. 2008-09-02]. Dostupné online.
3. ↑  [AMD Introduces the World’s Most Advanced x86 Processor, Designed for the Demanding Datacenter
 AMD to Ship Industry’s First Native x86 Quad-Core Processors In September]
4. ↑   *Quad-Core Upgradeability* [online]. [Cit. 2007-03-06]. Dostupné online.
5. ↑

| * z
* d
* u
Zoznam procesorov AMD |
| --- |
| Procesory | 

|  |  |
| --- | --- |
| vlastná architektúra | Am2900 |
| no-x86 | Am9080 |
| x86-16 | Am286 |
| x86-32 | Am386 • Am486 • Am5x86 • K5 • K6 • K6-2 • K6-III • Duron • Athlon • Geode • Sempron • Opteron |
| AMD64 | Athlon 64 • Athlon 64 X2 • Turion 64 • Turion 64 X2 • Athlon II • Opteron • Phenom • Phenom II • Fusion • Bulldozer • Piledriver • Steamroller • Excavator |
| RISC | Am29000 • Alchemy |

 |
| Budúce procesory | Piledriver • Griffin |
| Jadrá CPU | K5 • K6 • K6-2 • K6-III • K8 • 10h • 11h • 12h • 14h • 15h |
| Inštrukčné sady | 3DNow! • IA-32 • MMX • SSE • SSE2 • SSE3 • SSE4 • x86 • x86-64 |
| Technológie | Cool'n'Quiet • NX bit • AMD-V • HyperTransport • PowerNow! |
| Programy | VISION Engine Control Center (Catalyst) • OverDrive |
| Súvisiace články | Zoznam slotov a soketov spoločnosti AMD • Zoznam GPU firmy AMD • Zoznam technológií firmy AMD • Procesory spoločnosti AMD |