針對(duì)英特爾Atom，AMD兩款x86內(nèi)核計(jì)劃出爐

AMD描述了兩款新x86內(nèi)核的概貌——其中一款針對(duì)英特爾Atom——計(jì)劃于2011年投產(chǎn)。此外AMD正在開(kāi)發(fā)自己第一款集成x86內(nèi)核與GPU的32nm制程Fusion系列處理器，將于六月前出樣。

AMD與自己最強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手英特爾都在爭(zhēng)著推出整合GPU的32nm處理器。這兩家公司都未細(xì)述自己將要采用的內(nèi)核。給第一代整合產(chǎn)品之爭(zhēng)的輸贏留下無(wú)數(shù)疑問(wèn)。

此類混合多核處理器的編程模型進(jìn)化方式將成為重要因素。AMD暗示自己已悄然采用一種新方法，認(rèn)為這將為自己的處理器贏得戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)。

硬件方面，Bobcat是可合成的（synthesizable）低功耗x86內(nèi)核，AMD將以它抗衡英特爾Atom。Bobcat將以目前主流筆記本電腦處理器一半的尺寸提供90%的性能，性能超過(guò)Atom。Bobcat有一條亂序執(zhí)行流水線，每個(gè)時(shí)鐘周期能夠下達(dá)兩條指令，不同于Atom的是，它采用主動(dòng)分支預(yù)測(cè)。第一款該內(nèi)核處理器最高功耗2W，但也可以在不足1W的功率下運(yùn)行。

Bulldozer則是高性能內(nèi)核，將兩顆x86內(nèi)核調(diào)整后并入一塊硅片,兩個(gè)獨(dú)立整點(diǎn)單元分用獨(dú)立的L1、L2緩存，但兩個(gè)內(nèi)核共用同一個(gè)L3緩存和增強(qiáng)型浮點(diǎn)單元。該浮點(diǎn)單元包括兩個(gè)128位乘法累加（FMAC）單元。三年前啟動(dòng)Bulldozer設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的Chuck Moore說(shuō)：“這（FMAC）是浮點(diǎn)單元里最常用的指令，Bulldozer則是最早采用專用硬件的x86內(nèi)核”。

Bulldozer采用全定制設(shè)計(jì)，為處理器在限定功耗范圍內(nèi)提供最大數(shù)據(jù)率進(jìn)行優(yōu)化。最早采用該內(nèi)核的產(chǎn)品將是桌面/服務(wù)器CPU，32nm硅絕緣體技術(shù)（SOI）制程，支持高-K金屬柵極。

兩款新內(nèi)核都支持完整的x86指令集，Bulldozer的指令集為FMAC進(jìn)行了新擴(kuò)展。

整合GPU與x86內(nèi)核

Llano處理器將是AMD最初的幾款Fusion系列處理器之一，該處理器沒(méi)有采用Bobcat或Bulldozer內(nèi)核，而是選用了一款現(xiàn)有45nm制程x86內(nèi)核的32nm制程增強(qiáng)版。Llano將內(nèi)建4顆x86內(nèi)核以及一顆支持微軟DirectX 11 API的GPU，全部連入DDR3 DRAM。Moore暗示Llano處理器將有多個(gè)版本，至少采用兩種不同的GPU，其它整合處理器也很可能會(huì)提供這種選擇。

Ontario處理器將采用兩顆Bobcat內(nèi)核、一個(gè)DX11 GPU以及DDR3內(nèi)存。但AMD不愿透露這款定位于輕薄筆記本和上網(wǎng)本的處理器所采用的制程。

AMD筆記本路線圖

這兩款處理器都將在2011年出貨，與采用4至8顆Bulldozer內(nèi)核、不內(nèi)建GPU的高端桌面處理器Zambezi同期。2011年上市的兩款服務(wù)器處理器也將采用Bulldozer內(nèi)核。

AMD正在創(chuàng)造一個(gè)設(shè)計(jì)流程，將x86設(shè)計(jì)流程中的元素與使用更簡(jiǎn)單的可合用內(nèi)核的圖形設(shè)計(jì)流程中的元素相結(jié)合。該公司希望能夠通過(guò)這個(gè)設(shè)計(jì)流程以12個(gè)月為周期分出使用不同的內(nèi)核組合的集成設(shè)計(jì)。AMD產(chǎn)品部總經(jīng)理Rick Bergman說(shuō)：“我們每年都會(huì)拿出最好的圖形處理器”。

英特爾Westmere處理器已經(jīng)出樣，該處理器封裝了一顆32nm制程多核Nehalem處理器和一顆45nm制程GPU。該公司計(jì)劃于2011年推出一款全面整合處理器，采用SandyBridge x86內(nèi)核及GPU，很可能與AMD的Fusion系列同期上市。

Bergman等人證實(shí)AMD已經(jīng)有了至少一款Fusion系列處理器的可用硅片，很可能是Llano處理器。多款32nm制程Fusion系列產(chǎn)品將在2010年6月前向OEM廠商提供樣品，同年下半年量產(chǎn)。

英特爾與AMD這兩家公司以相似的體系結(jié)構(gòu)競(jìng)爭(zhēng)，但英特爾在制程方面占據(jù)領(lǐng)先地位，而且沒(méi)有AMD所面臨的財(cái)務(wù)問(wèn)題。AMD高層為自己的整合芯片采用一套靜態(tài)進(jìn)化編程模型以區(qū)分彼此的戰(zhàn)略。

AMD CEO Dirk Meyer在本地舉行的一次年度分析師見(jiàn)面會(huì)上說(shuō)：“Fusion并不僅僅是將CPU和圖形芯片封裝在一塊膽片上那么簡(jiǎn)單。它的目標(biāo)是讓并行數(shù)據(jù)程序盡量在能效最高的核心上運(yùn)行，這也是我們的景愿與英特爾的不同之處”。

英特爾沒(méi)有詳細(xì)討論自己的計(jì)劃細(xì)節(jié)。但觀察家們預(yù)期他們會(huì)在Larrabee GPU上采用現(xiàn)有集成GPU的進(jìn)化版。這種整合式CPU進(jìn)行圖形處理時(shí)只需現(xiàn)有操作系統(tǒng)、編程語(yǔ)言和工具進(jìn)行很小的改變。

AMD正在推動(dòng)一個(gè)更戲劇化的轉(zhuǎn)變，他們一開(kāi)始將采用目前的OpenGL和微軟DirectCompute API來(lái)讓CPU管理任務(wù)，并在需要的時(shí)候?qū)⑷蝿?wù)交給GPU。Moore說(shuō)：“我相信這會(huì)讓可編程性更上一層”。

具體地說(shuō)，AMD希望讓GPU在未來(lái)操作系統(tǒng)、編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)工具中變得和CPU同級(jí)。該戰(zhàn)略將需要進(jìn)行四到五次重大的技術(shù)轉(zhuǎn)型，但最終所得可能物有所值。

最終實(shí)現(xiàn)的編程模型將不再需要區(qū)分x86內(nèi)核和GPU的存儲(chǔ)器分區(qū)，讓操作系統(tǒng)提升GPU的地位，不再是此前只能通過(guò)驅(qū)動(dòng)訪問(wèn)的外圍部件，軟件可以更直接的訪問(wèn)圖形硬件能力。

將GPU帶入主處理器的緩存域數(shù)據(jù)庫(kù)是實(shí)現(xiàn)此景愿的一大挑戰(zhàn)。AMD有一些簡(jiǎn)化此工作的計(jì)劃。

Moore暗示未來(lái)的Fusion系列處理器將讓x86和SIMD圖形處理結(jié)合得更加緊密，方式類似Bulldozer將兩顆x86內(nèi)核的精華融合入單核設(shè)計(jì)。Moore最后說(shuō)：“擴(kuò)展GPU對(duì)我們而言（相比英特爾），更接近一次編程模型挑戰(zhàn)。我們所追尋的體驗(yàn)也有天壤之別”。

AMD同時(shí)還面臨著制程技術(shù)挑戰(zhàn)。

Meyer說(shuō):“我們正歷史性地處于落后于最高水平6-12月的階段。我們當(dāng)下的32nm過(guò)渡在該階段末尾（落后12月左右），希望到22nm過(guò)渡時(shí)能夠趕到該階段中間（落后9個(gè)月左右）”。

確實(shí)，AMD的主要生產(chǎn)伙伴GlobalFoundries在2010年下半年前沒(méi)有32nm制程的生產(chǎn)能力。AMD可能必須轉(zhuǎn)求自己的GPU生產(chǎn)伙伴臺(tái)積電來(lái)為Ontario芯片生產(chǎn)低功耗版本。此外GlobalFoundries可能會(huì)跳過(guò)32nm，從45nm快速轉(zhuǎn)向28nm。

財(cái)務(wù)方面，AMD正力圖處理嚴(yán)重負(fù)債，保留最低限度現(xiàn)金，重新實(shí)現(xiàn)盈利。該公司新任首席財(cái)務(wù)官Thomas Seifert不能向分析人士保證AMD能夠在未來(lái)兩季度內(nèi)止虧。Seifert說(shuō)：“我們會(huì)努力保持生存，但現(xiàn)在還不好說(shuō)（PC市場(chǎng)的）季節(jié)性低迷將對(duì)我們產(chǎn)生怎樣的沖擊”。

為了保證利潤(rùn)份額提升，AMD希望將目前占據(jù)銷售所得23%的研發(fā)投入削減至19%以下。該公司希望在2011年完成削減，屆時(shí)全新的混合型CPU/GPU處理器開(kāi)發(fā)方法轉(zhuǎn)型的艱巨工作已經(jīng)基本完成。