stringtranslate.com

Оптерон

Opteron — это бывшая линейка процессоров AMD для серверов и рабочих станций x86 , а также первый процессор, поддерживающий архитектуру набора команд AMD64 (известную под общим названием x86-64 ). Он был выпущен 22 апреля 2003 года с ядром SledgeHammer (K8) и предназначался для конкуренции на рынках серверов и рабочих станций , особенно в том же сегменте, что и процессор Intel Xeon . Процессоры на базе микроархитектуры AMD K10 (под кодовым названием Barcelona ) были анонсированы 10 сентября 2007 года и имели новую четырехъядерную конфигурацию. Последними выпущенными процессорами Opteron являются процессоры Opteron серий 4300 и 6300 на базе Piledriver под кодовыми названиями «Сеул» и «Абу-Даби» соответственно.

В январе 2016 года был выпущен первый SoC под брендом Opteron на базе ARMv8-A , [1] хотя неясно, какое наследие эта линейка продуктов под брендом Opteron (если таковое вообще имеется) разделяет с оригинальной технологией Opteron, кроме предполагаемого использования в серверном пространстве. .

Техническое описание

Оптерон 2212
Задняя часть процессора "Маньи-Кур" (OS6132VAT8EGO)

Ключевые возможности

Opteron сочетает в себе две важные возможности в одном процессоре:

  1. встроенное выполнение устаревших 32-разрядных приложений x86 без снижения скорости
  2. встроенное выполнение 64-битных приложений x86-64

Первая возможность примечательна тем, что на момент появления Opteron единственная другая 64-битная архитектура, продававшаяся с 32-битной совместимостью с x86 (Intel Itanium ), запускала устаревшие приложения x86 только со значительным снижением скорости. Вторая возможность сама по себе менее примечательна, поскольку основные RISC- архитектуры (такие как SPARC , Alpha , PA-RISC , PowerPC , MIPS ) уже много лет являются 64-битными. Однако, объединив эти две возможности, Opteron заслужил признание за свою способность экономично запускать обширную базу установленных приложений x86, одновременно предлагая возможность перехода на 64-битные вычисления .

Процессор Opteron оснащен встроенным контроллером памяти, поддерживающим DDR SDRAM , DDR2 SDRAM или DDR3 SDRAM (в зависимости от поколения процессора). Это одновременно снижает задержку при доступе к основной оперативной памяти и устраняет необходимость в отдельном чипе северного моста .

Многопроцессорные функции

В многопроцессорных системах (более одного Opteron на одной материнской плате ) процессоры обмениваются данными с использованием архитектуры Direct Connect по высокоскоростным каналам HyperTransport . Каждый процессор может получить доступ к основной памяти другого процессора, прозрачно для программиста. Подход Opteron к многопроцессорной обработке — это не то же самое, что стандартная симметричная многопроцессорная обработка ; вместо того, чтобы иметь один банк памяти для всех ЦП, каждый ЦП имеет свою собственную память. Таким образом, Opteron представляет собой архитектуру неоднородного доступа к памяти (NUMA). ЦП Opteron напрямую поддерживает до 8-процессорной конфигурации, которую можно найти в серверах среднего уровня. Серверы корпоративного уровня используют дополнительные (и дорогие) чипы маршрутизации для поддержки более 8 процессоров на блок.

В различных вычислительных тестах архитектура Opteron продемонстрировала лучшее многопроцессорное масштабирование, чем Intel Xeon [2] , у которого не было системы «точка-точка» до появления QPI и интегрированных контроллеров памяти с дизайном Nehalem. Это связано прежде всего с тем, что добавление еще одного процессора Opteron увеличивает пропускную способность памяти, хотя для систем Xeon это не всегда так, а также с тем, что Opteron использует коммутируемую фабрику , а не общую шину . В частности, встроенный контроллер памяти Opteron позволяет процессору очень быстро получать доступ к локальной оперативной памяти . Напротив, процессоры многопроцессорной системы Xeon используют только две общие шины для связи процессор-процессор и процессор-память. По мере увеличения количества процессоров в типичной системе Xeon конкуренция за общую шину приводит к падению эффективности вычислений. Intel перешла на архитектуру памяти, аналогичную архитектуре Opteron, для процессоров семейства Intel Core i7 и их производных Xeon.

Многоядерные опциононы

Четырехъядерный «Барселона» Opteron
Шестиядерный «Стамбул» Оптерон

В апреле 2005 года AMD представила свои первые многоядерные процессоры Opteron. В то время использование AMD термина «многоядерный» на практике означало « двухъядерный» ; каждый физический чип Opteron содержал два процессорных ядра. Это фактически удвоило вычислительную производительность, доступную для каждого процессорного разъема материнской платы. Тогда один сокет может обеспечить производительность двух процессоров, два сокета могут обеспечить производительность четырех процессоров и так далее. Поскольку стоимость материнской платы резко возрастает по мере увеличения количества разъемов ЦП, многоядерные ЦП позволяют построить многопроцессорную систему с меньшими затратами.

Схема нумерации моделей AMD несколько изменилась в свете новой линейки многоядерных процессоров. На момент своего появления самым быстрым многоядерным Opteron от AMD была модель 875 с двумя ядрами, работающими с частотой 2,2 ГГц каждое. Самым быстрым одноядерным Opteron от AMD на тот момент была модель 252, одно ядро ​​которой работало на частоте 2,6 ГГц. Для многопоточных приложений или многих однопоточных приложений модель 875 будет намного быстрее, чем модель 252.

Opteron второго поколения предлагается в трех сериях: серия 1000 (только с одним разъемом), серия 2000 (с поддержкой двух разъемов) и серия 8000 (с поддержкой четырех или восьми разъемов). В серии 1000 используется разъем AM2 . В сериях 2000 и 8000 используется разъем Socket F. [1]

AMD анонсировала свои четырехъядерные чипы Opteron третьего поколения 10 сентября 2007 года [3] [4] , а производители оборудования анонсируют серверы в следующем месяце. На основе базовой конструкции под кодовым названием Barcelona для чипов были запланированы новые методы управления питанием и температурой. Ранее двухъядерные платформы на базе DDR2 можно было модернизировать до четырехъядерных чипов. [5] Четвертое поколение было анонсировано в июне 2009 года с шестиядерными процессорами Istanbul . Он представил HT Assist , дополнительный каталог для размещения данных, сокращающий накладные расходы на зондирование и широковещательную рассылку. При активации HT Assist использует 1 МБ кэш-памяти L3 на каждый процессор. [6]

В марте 2010 года AMD выпустила процессоры Magny-Cours Opteron 6100 для Socket G34 . Это 8- и 12-ядерные многокристальные модульные процессоры, состоящие из двух четырех- или шестиядерных кристаллов с каналом HyperTransport 3.1, соединяющим два кристалла. Эти процессоры обновили многосокетную платформу Opteron для использования памяти DDR3 и увеличили максимальную скорость канала HyperTransport с 2,40 ГГц (4,80 ГТ/с) для процессоров Istanbul до 3,20 ГГц (6,40 ГТ/с).

AMD изменила схему наименования своих моделей Opteron. ЦП серии Opteron 4000 на разъеме Socket C32 (выпущены в июле 2010 г.) поддерживают работу с двумя процессорами и предназначены для однопроцессорных и двухпроцессорных систем. Процессоры Opteron серии 6000 на разъеме Socket G34 поддерживают работу с четырьмя процессорами и предназначены для высокопроизводительных двухпроцессорных и четырехпроцессорных приложений.

Модели сокетов процессора

Розетка 939

AMD выпустила Socket 939 Opterons, снизив стоимость материнских плат для недорогих серверов и рабочих станций. За исключением того факта, что у них есть кэш L2 объемом 1  МБ (против 512  КБ у Athlon 64), Socket 939 Opteron идентичны ядрам Athlon 64 из Сан-Диего и Толедо , но работают на более низких тактовых частотах, чем способны ядра, что делает они более стабильны.

Розетка АМ2

Оптероны Socket AM2 доступны для серверов, имеющих только одночиповую установку. Под кодовым названием Санта-Ана, ред. Двухъядерные процессоры AM2 Opteron имеют 2 × 1 МБ кэш-памяти L2, в отличие от большинства своих собратьев Athlon 64 X2 , которые имеют 2 × 512 КБ кэш-памяти L2. Этим процессорам присвоены номера моделей от 1210 до 1224.

Розетка АМ2+

В 2007 году AMD представила три четырехъядерных процессора Opteron на Socket AM2+ для однопроцессорных серверов. Эти процессоры производятся по 65-нм производственному процессу и аналогичны процессорам Agena Phenom X4. Четырехъядерные процессоры Opteron Socket AM2+ имеют кодовое название «Будапешт». Оптероны Socket AM2+ имеют номера моделей 1352 (2,10 ГГц), 1354 (2,20 ГГц) и 1356 (2,30 ГГц).

Розетка АМ3

В 2009 году AMD представила три четырехъядерных процессора Opteron на Socket AM3 для однопроцессорных серверов. Эти процессоры производятся по 45-нм производственному процессу и аналогичны процессорам Phenom II X4 на базе Deneb . Четырехъядерные процессоры Opteron Socket AM3 имеют кодовое название Suzuka. Эти процессоры имеют номера моделей 1381 (2,50 ГГц), 1385 (2,70 ГГц) и 1389 (2,90 ГГц).

Розетка АМ3+

Сокет AM3+ представлен в 2011 году и является модификацией AM3 для микроархитектуры Bulldozer . Процессоры Opteron в пакете AM3+ называются Opteron 3xxx.

Розетка F

Разъем F ( контакты LGA 1207) — это второе поколение разъема Opteron от AMD. Этот разъем поддерживает такие процессоры, как процессоры под кодовыми названиями Santa Rosa, Barcelona, ​​Shanghai и Istanbul. разъем « массив с крышкой » добавляет поддержку DDR2 SDRAM и улучшенные возможности подключения HyperTransport версии 3. Физически сокет и процессор практически идентичны, хотя обычно не совместимы с сокетом 1207 FX .

Розетка G34

Socket G34 (контакты LGA 1944) — одно из третьего поколения розеток Opteron, наряду с Socket C32 . Этот сокет поддерживает процессоры Magny-Cours Opteron 6100, Interlagos Opteron 6200 на базе Bulldozer и процессоры серии Opteron 6300 на базе Piledriver «Abu Dhabi». Этот разъем поддерживает четыре канала DDR3 SDRAM (по два на кристалл ЦП). В отличие от предыдущих многопроцессорных сокетов Opteron, процессоры Socket G34 будут работать с небуферизованной ECC или не-ECC RAM в дополнение к традиционной зарегистрированной ECC RAM.

Розетка С32

Разъем C32 (контакты LGA 1207) — еще один представитель третьего поколения розеток Opteron. Этот сокет физически похож на Socket F , но несовместим с процессорами Socket F. Socket C32 использует DDR3 SDRAM и имеет другую кодировку, чтобы предотвратить установку процессоров Socket F, которые могут использовать только DDR2 SDRAM. Как и Socket G34, процессоры Socket C32 смогут использовать небуферизованную ОЗУ с ECC или без ECC в дополнение к зарегистрированной ECC SDRAM.

Обновление микроархитектуры

В линейке Opteron появилось обновление с внедрением микроархитектуры AMD K10 . Новые процессоры, выпущенные в третьем квартале 2007 года (кодовое название Barcelona ), включают в себя множество улучшений, в частности, в области предварительной выборки памяти, спекулятивных загрузок, выполнения SIMD и прогнозирования ветвей , что обеспечивает заметное улучшение производительности по сравнению с Opteron на базе K8 при той же мощности. конверт. [7]

В 2007 году AMD представила схему для характеристики энергопотребления новых процессоров при «среднем» ежедневном использовании, названную средней мощностью процессора (ACP).

Розетка FT3

APU Opteron X1150 и Opteron X2150 используются с BGA-769 или Socket FT3 . [8]

Функции

ВСУ

См. таблицу характеристик APU.

Модели

Для Socket 940 и Socket 939 Opteron каждый чип имеет трехзначный номер модели в формате Opteron XYY . Для Socket F и Socket AM2 Opteron каждый чип имеет четырехзначный номер модели в формате Opteron XZYY . Для всех Opteron первого, второго и третьего поколения первая цифра ( X ) указывает количество процессоров на целевой машине:

Для оптеронов Socket F и Socket AM2 вторая цифра ( Z ) представляет поколение процессора. В настоящее время используются только 2 (двухъядерные, DDR2), 3 (четырехъядерные, DDR2) и 4 (шестиядерные, DDR2).

Оптероны Socket C32 и G34 используют новую четырехзначную схему нумерации. Первая цифра относится к количеству процессоров на целевой машине:

Как и в предыдущих Opteron второго и третьего поколения, второе число относится к поколению процессора. «1» относится к подразделениям на базе AMD K10 ( Маньи-Кур и Лиссабон ), «2» относится к подразделениям Interlagos на базе Bulldozer , Валенсия и Цюрих , а «3» относится к подразделениям на базе Piledriver в Абу-Даби , Подразделения базируются в Сеуле и Дели .

Для всех Opteron последние две цифры номера модели ( YY ) указывают тактовую частоту ЦП, более высокое число указывает на более высокую тактовую частоту. Это показание скорости сравнимо с процессорами того же поколения, если они имеют одинаковое количество ядер, одноядерные и двухъядерные имеют разные показания, хотя иногда имеют одинаковую тактовую частоту.

Суффикс HE или EE указывает на высокоэффективную/энергоэффективную модель с более низким TDP , чем у стандартного Opteron. Суффикс SE указывает на топовую модель с более высоким TDP, чем у стандартного Opteron.

Начиная с производственного процесса 65 нм, кодовые названия Opteron основаны на городах, принимающих Формулу 1 ; AMD имеет долгосрочное спонсорство самой успешной команды Формулы-1 — Ferrari .

Оптерон (SOI 130 нм)

Одноядерный –КувалдаМолот(1гг, 2гг, 8гг)

Оптерон (90 нм SOI, DDR)

Одноядерный –Венера(1гг),Троя(2гг),Афины(8гг)

Двухъядерный -Дания(1гг),Италия(2гг),Египет(8гг)

Оптерон (90 нм SOI, DDR2)

Двухъядерный -Санта Ана(12гг),Санта Роза(22гг, 82гг)

Оптерон (КНИ 65 нм)

Четырехъядерный -Барселона(23xx, 83xx) 2360/8360 и ниже,Будапешт(13гг) 1356 и ниже

Оптерон (45 нм SOI)

Четырехъядерный -Шанхай(23xx, 83xx) 2370/8370 и выше,Сузука(13гг) 1381 и выше

6-ядерный –Стамбул(24хх, 84хх)

Выпущено 1 июня 2009 г.

8-ядерный –Маньи-КурМСМ (6124–6140)

Выпущено 29 марта 2010 г.

12-ядерный –Маньи-КурМСМ (6164-6180SE)

Выпущено 29 марта 2010 г.

Четырехъядерный -Лиссабон(4122, 4130)

Выпущено 23 июня 2010 г.

Шестигранный сердечник –Лиссабон(4162–4184)

Выпущено 23 июня 2010 г.

Opteron (32 нм SOI) – первое поколениеБульдозерМикроархитектура

Четырехъядерный -Цюрих(3250–3260)

Выпущено 20 марта 2012 г.

Восьмиядерный –Цюрих(3280)

Выпущено 20 марта 2012 г.

6-ядерный –Валенсия(4226–4238)

Выпущено 14 ноября 2011 г.

8-ядерный –Валенсия(4256 ОН-4284)

Выпущено 14 ноября 2011 г.

Четырехъядерный -ИнтерлагосМСМ (6204)

Выпущено 14 ноября 2011 г.

8-ядерный –Интерлагос(6212, 6220)

Выпущено 14 ноября 2011 г.

12-ядерный –Интерлагос(6234, 6238)

Выпущено 14 ноября 2011 г.

16-ядерный –Интерлагос(6262 HE-6284 SE)

Выпущено 14 ноября 2011 г.

Оптерон (32 нм SOI) –Копермикроархитектура

Четырехъядерный -Дели(3320 EE, 3350 HE)

Выпущено 4 декабря 2012 г.

Восьмиядерный –Дели(3380)

Выпущено 4 декабря 2012 г.

4-ядерный –Сеул(4310 ЭЭ)

Выпущено 4 декабря 2012 г.

6-ядерный –Сеул(4332 ОН – 4340)

Выпущено 4 декабря 2012 г.

8-ядерный –Сеул(4376 HE и выше)

Выпущено 4 декабря 2012 г.

Четырехъядерный -Абу ДабиМСМ (6308)

Выпущено 5 ноября 2012 г.

Восьмиядерный –Абу ДабиМСМ (6320, 6328)

Выпущено 5 ноября 2012 г.

12-ядерный –Абу ДабиМСМ (6344, 6348)

Выпущено 5 ноября 2012 г.

16-ядерный –Абу ДабиMCM (6366 HE и выше)

Выпущено 5 ноября 2012 г.

Opteron X (объемная часть 28 нм) –Ягуармикроархитектура

Четырехъядерный -Киото(Х1150)

Выпущено 29 мая 2013 г.

Четырехъядерный процессор –Киото(Х2150)

Выпущено 29 мая 2013 г.

Оптерон А (28 нм) –ARM Кортекс-А57Микроархитектура ARM

Серия A1100

Opteron серии A1100 «Сиэтл» (28 нм) представляют собой SoC на базе ядер ARM Cortex-A57 , использующих набор инструкций ARMv8-A . Впервые они были выпущены в январе 2016 года. [12] [13]

Opteron X (объемная часть 28 нм) –Экскаватормикроархитектура

Выпущено в июне 2017 г.

Двухъядерный -Торонто(Х3216)

Четырехъядерный -Торонто(Х3418 и Х3421)

Суперкомпьютеры

Процессоры Opteron впервые появились в списке 100 самых быстрых суперкомпьютеров мира в начале 2000-х годов. К лету 2006 года 21 из 100 лучших систем использовали процессоры Opteron, а в списках за ноябрь 2010 и июнь 2011 года Opteron достиг максимального представительства в 33 из 100 лучших систем. После этого пика количество систем на базе Opteron довольно быстро сократилось, упав до 3 из 100 лучших систем к ноябрю 2016 года, а в ноябре 2017 года осталась только одна система на базе Opteron. [14] [15]

Несколько суперкомпьютеров, использующих только процессоры Opteron, вошли в десятку лучших систем в период с 2003 по 2015 год, в частности:

Другие 10 лучших систем, использующих комбинацию процессоров Opteron и ускорителей вычислений, включают:

Единственная система, оставшаяся в списке (по состоянию на ноябрь 2017 г.), также использующая процессоры Opteron в сочетании с ускорителями вычислений:

Проблемы

Opteron без оптимизированного управления питанием

AMD выпустила некоторые процессоры Opteron без поддержки Optimized Power Management (OPM), которые используют память DDR. В следующей таблице описаны процессоры без OPM.

Отзыв Оптерона (2006)

AMD отозвала некоторые одноядерные процессоры Opteron со степпинговой версией E4, в том числе модели ×52 (2,6 ГГц) и ×54 (2,8 ГГц), которые используют память DDR. В следующей таблице описаны затронутые процессоры, перечисленные в Уведомлении о производстве AMD Opteron ×52 и ×54 от 2006 года. [16]

Затронутые процессоры могут давать противоречивые результаты, если одновременно возникают три конкретных условия:

Инструмент проверки программного обеспечения для идентификации процессоров AMD Opteron, перечисленных в таблице выше, на которые могут повлиять эти особые условия, доступен только OEM -партнерам AMD. [ необходима цитата ] AMD заменит эти процессоры бесплатно. [ нужна цитата ]

Признание

В февральском выпуске Custom PC (британского компьютерного журнала, посвященного аппаратному обеспечению ПК) за февраль 2010 года процессор AMD Opteron 144 (выпущенный летом 2005 года) появился в «Зале славы аппаратного обеспечения». Его описывали как «Лучший из когда-либо созданных процессоров для оверклокера» из-за его низкой стоимости и способности работать на скоростях, значительно превышающих стандартные. (По данным Custom PC , он может работать «на частоте около 3 ГГц в эфире».)

Смотрите также

Рекомендации

  1. ↑ Де Гелас, Йохан (14 января 2016 г.). «Положительная сторона позднего появления AMD Opteron A1100». anandtech.com . АнандТех . Проверено 5 сентября 2020 г.
  2. ^ «Результаты оценки SPECint2006 для многопроцессорных систем» . Проверено 27 декабря 2008 г.
  3. ^ «AMD представляет самый совершенный в мире процессор x86, разработанный для требовательных центров обработки данных» . Пресс-релиз . АМД. 10 сентября 2007 года . Проверено 6 января 2014 г.
  4. ^ «Внутренняя схема мощного четырехъядерного процессора AMD». Фото . АМД. Архивировано из оригинала 28 ноября 2008 года . Проверено 6 января 2011 г.
  5. ^ «Возможность обновления четырехъядерных процессоров» . Проверено 6 марта 2007 г.1 июля 2009 года было анонсировано 6-ядерные процессоры Opteron под кодовым названием «Istanbul». Они представляли собой обновление существующих серверов Socket F.
  6. ^ ""HT Assist": что это такое и как это помогает?" . Проверено 2 января 2013 г.
  7. ^ Мерритт, Рик. «AMD советует по производительности четырехъядерных процессоров» . EETimes.com . Проверено 16 марта 2007 г.
  8. ^ "AMD Opteron X2150 APU" . Проверено 19 октября 2014 г.
  9. ^ «AMD преобразует корпоративные вычисления с помощью процессора AMD Opteron, устраняя барьеры для 64-битных вычислений» (пресс-релиз). АМД. 22 апреля 2003 г. Архивировано из оригинала 20 февраля 2006 г.
  10. ^ Грушка, Джоэл (7 мая 2008 г.). «AMD рассказывает о производительности, возможностях и планах на 2010 год в Шанхае» . Арс Техника .
  11. ^ ab Краткие факты AMD [ неработающая ссылка ]
  12. ^ "Серия Оптерон А" . АМД . 6 сентября 2023 г. . Проверено 11 сентября 2023 г.
  13. ^ Первый процессор AMD на базе ARM, Opteron A1100, наконец-то здесь, ExtremeTech, 14 января 2016 г. , получено 14 августа 2016 г.
  14. ^ «Список ТОП-500 – ноябрь 2016 г.» . ТОП500 . Проверено 21 февраля 2017 г.
  15. ^ «Список ТОП-500 – ноябрь 2017 г.» . ТОП500 . Архивировано из оригинала 5 апреля 2020 года . Проверено 9 января 2018 г.
  16. ^ «Уведомление о производстве моделей процессоров AMD Opteron ×52 и ×54» (PDF) (пресс-релиз). Передовые микроустройства . Апрель 2006 года . Проверено 30 ноября 2006 г.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с AMD Opteron .