AMD_FX

**AMD FX** 是 AMD 開發的 x86 桌上型處理器，是 Bulldozer 微架構的正式產物之一，於 2011 年 9 月 19 日正式上市。2017 年由 AMD Zen 微架構的 AMD Ryzen 系列取代。

## 特點

### 微架構

AMD FX 系列採用 AMD Bulldozer 微架構。Bulldozer 微架構採用基於叢集多執行緒的模組化設計，一個模組包含兩個整數叢集（在作業系統中顯示為兩個邏輯核心）、一個雙執行緒的浮點運算單元（FlexFPU）、64KB 一級資料快取以及每個整數叢集單獨配備的 16KB 一級指令快取其，其每個整數叢集擁有 4 條管線，在這 4 條管線中，2 個算術邏輯單元（ALU）與 2 個位址生成單元（AGU）為一組。由此每個模組可在每個時鐘週期內處理 4 條指令（2 次運算操作和 2 次存取操作）。而 x86 指令集會被分成 8 個 uOPs，這就剛好與管線內的 ALU 和 AGU 兩兩成對。AMD 官方指出這會使效能相對於 K10 構架提升 50% 以上。

Bulldozer 微架構支援超多指令集，除了基本的 x86-64（AMD64）和 x87 外，包括 MMX (+)、SSE (1, 2, 3, 3S, 4.1, 4.2, 4a)、NX bit、AMD-V、IOMMU、AES、AVX、FMA4、XOP、CVT16/F16C、CLMUL、BMI1、ABM、TBM 等指令集，AVX 可使浮點運算能力提高近 60%，FMA4、XOP、CVT16/F16C 是由 AMD SSE5 指令集拆分而來。不過，以往 AMD 支援的 3DNow! 指令集則被丟棄了。改進版的 Piledriver 微架構新增 FMA3、AVX1.1 等新指令集的支援。

### 「Zambezi」核心

AMD FX 系列處理器於 2011 年 9 月正式上市。首次發布的 AMD FX 的核心代號為「Zambezi」（贊比西河）。使用新的 Socket AM3+（942 針腳）插座，支援 DDR3-1866 雙連結記憶體。市售版本分為 8 核、6 核、4 核三種版本，主頻從 2.8GHz~4.2GHz 不等。最初有 4 款 Bulldozer 處理器在 2011 年 9 月 19 日發佈，根據核心數目劃分型號：四核心 FX-4100、六核心 FX-6100、八核心 FX-8150、FX-8120。使用 GlobalFoundries 32nm SOI HKMG 工藝製造，支援 Turbo Core 2.0、Cool'n'Quiet、HyperTransport 3.1 等技術。配套晶片組為 AMD 900 系列晶片組。AMD FX 系列與 AMD Radeon HD 6000 系列和 AMD 900 系晶片組組成新的「Scorpio」（天蠍星座） 3A 平台。

### 「Vishera」核心

改版的 AMD FX 採用基於 AMD Bulldozer 架構改進的 Piledriver 架構，於 2012 年 10 月 23 日上架販售。首發型號為 FX-8350、FX-8320、FX-6300 以及 FX-4320。此次 AMD 為其推出「Volan」（飛魚星座）3A 平台：由第二代 AMD FX 處理器、AMD 900 系列晶片組和 AMD Radeon HD 7000 系列顯示卡組成。 新版 AMD FX 支援 Turbo Core 3.0、PowerNow!、EVP (Enhanced Virus Protection)、ECC 記憶體。使用了 Cyclos 半導體公司最新的共振時鐘網路技術，可降低能耗、提升能源效率的同時提升時脈頻率，籍此緩解 AMD FX 系列耗電過高的問題。首發型號有 4 模組 8 核心的 FX-8350、FX-8320，3 模組 6 核心的 FX-6300 以及 2 模組 4 核心的 FX-4320，共 4 款微處理器型號，預設主頻普遍比第一代的要高不少，譬如 FX-8350 的預設主頻就高達 4.0GHz，最大加速時脈頻率 4.2GHz，熱設計功耗 125 瓦。而後接著會有主頻稍低的 FX-8300、FX-4350、FX-4300。第二代 FX 系列上市後，第一代的產品會於在 2012 年第四季度開始停產 TDP 為 125 瓦的型號，接著是 TDP 為 95 瓦的型號，2013 年第一季度完全登出市場。

不過，改版的 AMD FX 效能和功耗控制仍不如對手英特爾的 Core i7，但相比 Bulldozer 架構，Zambezi 核心的舊版 FX，則平均有 13% 至 15% 的效能提升。

2013 年 6 月 11 日，AMD 發表了極致效能型號 FX-9370 及 FX-9590，當中 FX-9370 預設時脈頻率高達 4.4 Ghz，加速可達 4.7GHz；而 FX-9590 預設時脈頻率更高達 4.7 Ghz，加速時脈更達 5.0GHz，為 AMD 當時最高級的旗艦處理器，創下市售處理器（包括 OEM）的時脈記錄。儘管可勉強與英特爾的 i7-4770K 一戰，但高達 220W 的熱設計功耗除了創下市售處理器的熱設計功耗記錄以外使得可選擇的主機板不多。處理器本身是 FX-8350 的晶片中挑選過「過硬體質」並進行高時脈、高電壓設定的結果。最初僅供 OEM，後來推出零售版本，發售價格從 999 美元起，但不久降至僅 200 美元起。

2014 年第三季，發布高效能型號 FX-8370，時脈最高加速至 4.3GHz；另外還上架了兩款節能版 FX-8370E 及 FX-8320E，其通過提升製造工藝，使兩者新型號的時脈設定與 FX-8370、FX-8320 相同的情況下，但熱設計功耗則由約 125W 下降至約 95W。

## 效能和耗能問題

首代 AMD FX 系列，在不少測評媒體中的效能表現不如官方公佈的數據，而且在超頻狀態下電能消耗過高，使得其微架構的設計、能耗比方面飽受爭議。微軟公司還為 Bulldozer 微架構的處理器發布了效能優化修補程式，儘管實際效果不明顯。

實際產品無論是效能還是能耗表現令 x86 處理器市場失望之餘，導致 AMD 未來 6 年無任何一款處理器產品匹敵英特爾的，間接造成英特爾對處理器效能連年的不思進取而被戲稱「牙膏廠」。儘管改版的 AMD FX 效能和能耗稍有長進，但是由 AMD FX 乃至 Bulldozer 微架構的效能和能耗弱勢直至 Zen 微架構及其正式產物 Ryzen 系列處理器的發售才得以改觀。

### 金氏世界紀錄

AMD 全球副總裁暨終端產品事業群總經理 Chris Cloran 表示，等級最高的 FX-8150 八核心處理器，在 2011 年 8 月 31 日，由 AMD 團隊超頻達到 8.429GHz，超越同廠處理器先前的被「Team AMD FX」締造的 8.308 GHz 成績，榮登金氏世界紀錄「最高時脈的電腦處理器」。

## 處理器列表

### 「Zambezi」，基於「Bulldozer」

* 四模組八執行緒型號：FX-81XX；三模組六執行緒型號：FX-62XX、FX-61XX；雙模組四執行緒型號：FX-41XX
* 採用 32 奈米 SOI HKMG 製程，由 GlobalFoundries 於德國德勒斯登的工廠製造
* 支援 DDR3-1866 以上的記憶體時脈（800MHz 至 2133MHz）
* 使用 µPGA 封裝、Socket AM3 + 腳位
* 基準時脈頻率為 200 MHz
* 晶片面積約 319 平方毫米，電晶體數量約 16 億（節點推斷）
* 不鎖定倍頻設定

#### FX-4100/4200 系列

#### FX-6100/6200 系列

#### FX-8100 系列

 
資料來源：

### 「Vishera」，基於「Piledriver」

* 四模組八執行緒型號：FX-83X0/9XX0；三模組六執行緒型號：FX-63X0；雙模組四執行緒型號：FX-43X0
* 其餘參數與基於 Bulldozer 微架構的一致，片上北橋的預設電壓（VID）1.1375 V
* 2013 年新增 FX-9370 及 FX-9590，最高能支援 DDR3-2400 規格的記憶體
* 2014 年新增 FX-8370、FX-8370E 及 FX-8320E，後兩者片上北橋的預設電壓則相對增加了，達 1.1625 V

#### FX-4300 系列

資料來源：

#### FX-6300 系列

資料來源：

#### FX-8300/9000 系列

1 註：這個部件號的處理器搭配液冷套件出售

資料來源：

## 相關

* AMD 加速處理器
* AMD Opteron
* AMD Athlon

## 參考資料

## 外部連結

* AMD FX 處理器官網
* https://archive.is/20130424224040/blogs.amd.com/unprocessed/tag/bulldozer/
  * "Bulldozer" 20 Questions, Part 1
  * "Bulldozer" 20 Questions, Part 2
  * "Bulldozer" 20 Questions, Part 3
* AMD FX 處理器官網
* AMD Bulldozer 解析（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）