Piledriver (mikromimari)

AMD Piledriver Family 15h; AMD tarafından Bulldozer mikromimarisinin ikinci nesli olarak geliştirilmiş bir mikromimaridir. Piledriver; masaüstü, mobil ve server (sunucu) segmentlerine yönelikti. Bu mikromimari, (önceden Fusion olarak bilinen) AMD APU, AMD FX ve Opteron serisi işlemciler için kullanılmıştır.
Piledriver'da Bulldozer'e kıyasla yapılan değişiklikler az miktardaydı. Piledriver'da selefindekiyle aynı modül tasarımı kullanılmıştır. Bu mimarideki temel geliştirmeler, güç tüketimini iyileştirmek için hard-edge flip-flopa geçilmesiyle birlikte dallanma tahmininde ve kayan nokta birimi/tamsayı planlamasında yapılan geliştirmelerdi. Tüm bu değişiklikler, benzer güç tüketiminde %8-10 saat hızı artışı ve %15 civarı performans artışı olmasını sağlamıştır. FX-9590, özellikle daha yüksek saat hızından dolayı Bulldozer tabanlı FX-8150'den yaklaşık olarak %40 daha hızlıydı.
Trinity kod adlı AMD APU serisi ürünleri (Hızlandırılmış İşlem Birimi), Piledriver tabanlı ilk ürünler olarak 15 Mayıs 2012'de satışa çıkarılmıştır. Bunu, Ekim 2012'nin başlarında masaüstü segmentine yönelik APU'larla birlikte aynı ayın sonrasında Piledriver tabanlı FX serisi işlemciler takip etmiştir. Piledriver tabanlı Opteron server (sunucu) işlemcileri, Aralık 2012'nin başlarında duyurulmuştur.
Tasarım
Piledriver, orijinal Bulldozer mikromimarisine kıyasla çeşitli geliştirmeler içerir:
Kümelenmiş çoklu iş parçacığı (Clustered Multi-Thread/CMT)
Daha yüksek işlemci saat hızı
Döngü başına komut sayısı (IPC) iyileştirmeleri
Daha az güç tüketimi ve ısınma
Turbo Core 3.0
Daha hızlı entegre bellek kontrolcüsü (IMC)
Sabit donanım bölücü
Geliştirilmiş dallanma tahmini ve ön alım
Algılayıcı dallanma tahmincisi
Geliştirilmiş kayan nokta ve tam sayı zamanlayıcı
Advanced Vector Extentions (AVX/Gelişmiş Vektör Eklentileri) 1.1; FMA3, BMI1 ve TBM desteği
Daha büyük L1 etkin sayfalar önbellekleri (TLB) ve L2 önbelleği verimlilik geliştirmeleri
Güç tüketiminde düşüş sağlayan hard-edge flip flop'a geçiş
Cyclos resonant clock mesh (RCM) teknolojisi
17-220 W güç tüketimi (TDP)
Özellikler
İşlemciler (CPU)
İşlemci özellkleri tablosu
APU'lar
APU özellikleri tablosu
İşlemciler
Masaüstü
K son eki, işlemci çarpanı kilidinin açık olduğunu gösterir. Tüm FX işlemcileri, aksi belirtilmediği sürece işlemci çarpan kilidi açık gelir.
Mobil
Server (sunucu)
32 nm üretim işlemiyle üretilen bazı Opteron işlemcileri
Geçmiş
Komodo platformu
Sızdırılan yol haritaları, Komodo platformunun bir parçası olarak on taneye kadar çekirdek bulunan Piledriver işlemcilerini göstermekteydi. Komodo, 2012'de FM2 soketiyle uyumlu olacak şekilde satışa çıkarılacaktı ancak bu hiçbir zaman gerçekleşmemiştir. AMD, FX serisi işlemcileri için AM3+ soketini kullanmaya devam etti ve Piledriver tabanlı APU'ları için FM2 soketini kullandı.
FX serisi, Athlon ve Opteron
AMD, 2010'da Bulldozer'in ikinci neslinin 2012 için planlandığını açıklamıştır; AMD, bu nesli Enhanced (geliştirilmiş) Bulldozer olarak adlandırılmıştır. Bulldozer çekirdeğinin sonraki nesline Piledriver kod adı verilmiştir.
FX serisi Viscera işlemcileri - Masaüstü performans segmenti (Volari platformu): Turbo Core 3.0 özelliğiyle birlikte birinci nesil FX serisi Zambezi işlemcilerinde kullanılan Socket AM3+ soketini ve 900 serisi anakart yonga setlerini kullanan bu FX serisi, 95-220 W güç tüketimini hedeflemekte ve 4, 6 ve 8 tane Piledriver çekirdeği bulunan işlemci modellerini içermekteydi. İkinci nesil FX serisi; 23 Ekim 2012'de FX-8350, FX-8320, FX-6300 ve FX-4300 modelleriyle piyasaya sürülmüştür. FX-8350'de biraz daha gelişmiş güç tüketimi bulunmaktaydı ve bu işlemcinin en hızlı Bulldozer işlemcisine göe yaklaşık olarak %15 daha güçlü olduğu tespit edildi. İkinci nesil FX serisi, uygun fiyatlardan dolayı övüldü. Intel'in Core i7 2600 işlemcisinin yarı fiyatına genellikle aynı performansı veren FX-8320, en iyi fiyat/performans işlemcisi olarak kabul edilmekteydi. Viscera işlemcileri, çok çekirdekli uygulamalarda benzer fiyat aralığındaki Intel Ivy Bridge işlemcilerle iyi rekabet etmekteyken genel verimlilik anlamında ve tek çekirdekli uygulamalarla bazı oyunlar gibi çoğu çekirdeğin tamamen kullanılmadığı durumlarda bu işlemcilerin gerisinde kalmaktaydı.
AMD, 11 Haziran 2013'te Piledriver çekirdeklerini kullanan 8 çekirdekli FX serisi işlemci ailesi için sırasıyla 4.7 GHz ve 5.0 GHz maksimum turbo saat hızları bulunan FX-9370 ve FX-9590 işlemcilerini duyurmuştur; bu sayede AMD, 5 GHz hızına ulaşan bir işlemciyi ticari olarak satışa çıkaran ilk şirket olmuştur. AMD, yüksek güç tüketimlerinden (TDP) dolayı 9xxx serisi işlemciler için iyi bir sıvı soğutma sistemi gerektiğini belirtmiştir.
Athlon serisi Trinity ve Richland işlemcileri - Masaüstü giriş seviyesi segmenti: Socket FM2 ile uyumlu Athlon X4 730, 740, 750K ve 760K işlemcilerinde Trinity mikromimarisini kullanan dört tane Piledriver çekirdeği bulunmaktaydı ancak çip üstü entegre grafik işlemci bulunmamaktaydı. Athlon X2 340 ise çift çekirdekli bir işlemciydi. Socket FM2 ie uyumlu olan, sırasıyla çift ve dört çekirdekli işlemcileri bulunan ancak entegre grafik işlemcileri bulunmayan Richland tabanlı Athlon X2 370K ve Athlon X4 760K işlemcilerin piyasaya sürülmesi beklenmekteydi.
Server (sunucu) segmenti için üç tane işlemci modelinin geliştirildiği belirtilmiştir:
Ağ hizmeti, ağ ana makinesi, mikroserver platformu (1 işlemci) segmentleri: Opteron 3200 serisinin (Zurich, dört veya sekiz çekirdek) yerini, masaüstü FX serisi ailesinin kullandığı Socket AM3+ soketini kullanan Delhi (dört veya sekiz çekirdek) alacaktı. Bellek kontrolcüsü, çift kanal DDR3 bellek konfigürasyonunu destekleyecekti.
Fiyat/enerji verimliliği yüksek server (1 ve 2 işlemci) segmenti: Opteron 4200 serisinin (Valencia, altı veya sekiz çekirdek) yerini, Seoul (altı veya sekiz çekirdek) alacaktı. Seoul işlemcileri, Socket C32 soketini kullanmaya devam edecekti. Bellek konrolcüsü, çift kanal DDR3 bellek konfigürasyonunu destekleyecekti.
İş merkezi/ana akım server (2 ve 4 işlemci) segmenti: Opteron 6200 serisinin (Interlagos; dört, sekiz, on iki veya on altı çekirdek) yerini, Abu Dhabi (dört, sekiz, on iki veya on altı çekirdek) alacaktı. Abu Dhabi, Socket G34 soketini kullanmaya devam edecekti. Bellek kontrolcüsü, dört kanal DDR3 bellek konfigürasyonunu destekleyecekti.
APU serileri
Trinity A serisi APU'ları - Masaüstü giriş seviyesi ve ana akım segmentleri (Virgo platformu): Stars tabanlı ve Socket FM1 uyumlu Liano Fusion APU serilerinin yerini Socket FM2 uyumlu ve iki veya dört Piledriver çekirdeği bulunan Trinity Fusion APU'ları almıştır. A10-5800K, A10-5700, A8-5600K, A8-5500, A6-5400K ve A6-5300 APU modelleri, 2 Ekim 2012'de piyasaya sürülmüştür. sonu K harfiyle biten model numarası bulunan Trinity işlemci modellerinde işlemci çarpan kilidi açıktır. Trinity APU serisi, kıyaslanabilir Intel işlemcilerine kıyasla daha üstün entegre grafik işlemci performansından dolayı övülmüştür ancak bilişimsel olarak yoğun olan çoğu işlemde bu işlemcilerin gerisinde kalmıştır.
Trinity A serisi APU'ları - Dizüstü bilgisayar ana akım ve performans segmentleri (Comal platformu): Trinity APU'ları bulunan dizüstü bilgisayarlar, Haziran 2012 itibarıyla piyasaya sürülmüştür. Mobil Trinity serisinde A10-4600M, A8-4500M, A6-4400M ve A4-4300M olmak üzere dört tane APU bulunmaktaydı. AMD, Mart 2013'te A8-4557M ve A10-4657M olmak üzere iki tane mobil APU modeli daha duyurmuştur.
AMD, Ocak 2013'te Richland kod adlı yeni bir APU serisini resmi olarak tanıtmıştır. Bu seride toplamda altı tane yeni APU bulunmaktaydı. Bu altı modelden en hızlısı olan A10-6800K'da, 4.1 GHz temel ve 4.4 GHz turbo saat hızlarında çalışan iki tane Piledriver modülü ve 844 MHz saat hızında çalışan 384 tane akış işlemcisi bulunan entegre HD 8670D grafik işlemci bulunmaktaydı. Sadece A10-6800K'da resmi olarak DDR3-2133 bellek desteği bulunur. A10-6800K, çoğunlukla Richland'in Trinity'e kıyasla daha yüksek saat hızlarından ve daha yüksek hız aşırtma potansiyelinden dolayı Trinity tabanlı selefi A10-5800K'ye kıyasla perfomans uygulamalarında ve 3 boyutlu oyunlarda yaklaşık olarak %5 performans artışı sağlamaktadır. AMD, 12 Mart 2013'te dört tane mobil Richland APU'sunu resmi olarak tanıtmıştır. AMD, 4 Haziran 2013'te altı tane Richland masaüstü APU'sunu resmi olarak duyurmuştur.
Performans
Microsoft, Ocak 2012'de Windows 7 ve Windows Server 2008 R2 için iş parçacığı planlamasını geliştirerek kümeli çoklu iş parçacığı (CMT) özelliğini kullanan AMD işlemcilerinin performansını ciddi anlamda arttıran iki tane düzeltme güncellemesi (2646060 ve 2645594) yayınlamıştır.
Windows 8, CMT özelliğini kullanan işlemcileri herhangi bir değişikliğe gerek olmadan her çekirdeği mantıksal çekirdek ve her modülü fiziksel çekirdek olarak varsayarak destekler.