stringtranslate.com

Оптерон

Opteron — бывшая линейка процессоров AMD x86 для серверов и рабочих станций , первый процессор , который поддерживал архитектуру набора инструкций AMD64 (известную как x86-64 ). Он был выпущен 22 апреля 2003 года с ядром SledgeHammer (K8) и был предназначен для конкуренции на рынках серверов и рабочих станций , в частности в том же сегменте, что и процессор Intel Xeon . Процессоры на базе микроархитектуры AMD K10 (кодовое название Barcelona ) были анонсированы 10 сентября 2007 года с новой четырехъядерной конфигурацией. Последние выпущенные процессоры Opteron — это процессоры серий Opteron 4300 и 6300 на базе Piledriver под кодовыми названиями «Seoul» и «Abu Dhabi» соответственно.

В январе 2016 года была выпущена первая однокристальная система (SoC) под брендом Opteron на базе ARMv8-A [1], хотя неясно, какие общие черты (если таковые имеются) эта линейка продуктов под брендом Opteron разделяет с оригинальной технологией Opteron, за исключением предполагаемого использования в серверной сфере.

Техническое описание

Оптерон 2212
Задняя часть процессора "Magny-Cours" (OS6132VAT8EGO)

Ключевые возможности

Opteron объединяет в одном процессоре две важные возможности:

  1. собственное выполнение устаревших 32-битных приложений x86 без потери скорости
  2. собственное выполнение 64-битных приложений x86-64

Первая возможность примечательна, поскольку на момент появления Opteron единственная другая 64-битная архитектура, продаваемая 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 архитектуры RISC (такие как SPARC , Alpha , PA-RISC , PowerPC , MIPS ) были 64-битными в течение многих лет. Однако, объединив эти две возможности, Opteron заслужил признание за свою способность экономично запускать обширную установленную базу приложений x86, одновременно предлагая путь обновления до 64-битных вычислений .

Процессор Opteron имеет встроенный контроллер памяти, поддерживающий DDR SDRAM , DDR2 SDRAM или DDR3 SDRAM (в зависимости от поколения процессора). Это снижает задержку доступа к основной оперативной памяти и устраняет необходимость в отдельном чипе северного моста .

Многопроцессорные функции

В многопроцессорных системах (более одного Opteron на одной материнской плате ) ЦП взаимодействуют с помощью архитектуры Direct Connect по высокоскоростным каналам HyperTransport . Каждый ЦП может получать доступ к основной памяти другого процессора, прозрачно для программиста. Подход Opteron к многопроцессорной обработке отличается от стандартной симметричной многопроцессорной обработки ; вместо того, чтобы иметь один банк памяти для всех ЦП, каждый ЦП имеет свою собственную память. Таким образом, Opteron представляет собой архитектуру с неоднородным доступом к памяти (NUMA). ЦП Opteron напрямую поддерживает конфигурацию до 8 каналов, которую можно найти в серверах среднего уровня. Серверы корпоративного уровня используют дополнительные (и дорогие) микросхемы маршрутизации для поддержки более 8 ЦП на блок.

В различных вычислительных тестах архитектура Opteron продемонстрировала лучшее многопроцессорное масштабирование, чем Intel Xeon [2] , у которого не было системы точка-точка до QPI и интегрированных контроллеров памяти с конструкцией Nehalem. Это в первую очередь связано с тем, что добавление еще одного процессора Opteron увеличивает пропускную способность памяти, в то время как это не всегда так для систем Xeon, и с тем фактом, что Opteron используют коммутируемую матрицу , а не общую шину . В частности, интегрированный контроллер памяти Opteron позволяет ЦП очень быстро получать доступ к локальной оперативной памяти . Напротив, ЦП многопроцессорных систем Xeon используют только две общие шины для связи как процессор-процессор, так и процессор-память. По мере увеличения числа ЦП в типичной системе Xeon конкуренция за общую шину приводит к снижению вычислительной эффективности. Intel перешла на архитектуру памяти, похожую на архитектуру Opteron, для семейства процессоров Intel Core i7 и их производных Xeon.

Многоядерные Opteron

Четырехъядерный Opteron "Барселона"
Шестиядерный «Стамбул» Opteron

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 ядра процессора. Это фактически удваивало вычислительную производительность, доступную для каждого процессорного разъема материнской платы. Один разъем мог тогда обеспечить производительность двух процессоров, два разъема могли обеспечить производительность четырех процессоров и так далее. Поскольку стоимость материнских плат 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 ее новой многоядерной линейки. На момент своего появления самым быстрым многоядерным Opteron от AMD была модель 875 с двумя ядрами, работающими на частоте 2,2 ГГц каждое. Самым быстрым одноядерным Opteron от AMD в то время была модель 252 с одним ядром, работающим на частоте 2,6 ГГц. Для многопоточных приложений или многих однопоточных приложений модель 875 будет намного быстрее, чем модель 252.

Второе поколение Opteron предлагается в трех сериях: серия 1000 (только с одним сокетом), серия 2000 (с поддержкой двух сокетов) и серия 8000 (с поддержкой четырех или восьми сокетов). Серия 1000 использует сокет AM2 . Серии 2000 и 8000 используют сокет F. [1]

AMD анонсировала свои четырехъядерные чипы Opteron третьего поколения 10 сентября 2007 года [3] [4] , а поставщики оборудования анонсировали серверы в следующем месяце. На основе основного дизайна под кодовым названием Barcelona были запланированы новые методы управления питанием и температурой для чипов. Более ранние двухъядерные платформы на базе DDR2 могли быть модернизированы до четырехъядерных чипов. [5] Четвертое поколение было анонсировано в июне 2009 года с шестиядерными процессорами Istanbul . Оно представило HT Assist , дополнительный каталог для размещения данных, что снизило накладные расходы на зондирование и трансляции. HT Assist использует 1 МБ кэша L3 на процессор при активации. [6]

В марте 2010 года AMD выпустила процессоры серии Magny-Cours Opteron 6100 для Socket G34 . Это 8- и 12-ядерные многочиповые 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. Процессоры серии Opteron 4000 на Socket C32 (выпущены в июле 2010 г.) поддерживают два сокета и предназначены для однопроцессорных и двухпроцессорных приложений. Процессоры серии Opteron 6000 на Socket G34 поддерживают четыре сокета и предназначены для высокопроизводительных двухпроцессорных и четырехпроцессорных приложений.

Модели сокетов ЦП

Гнездо 939

AMD выпустила Socket 939 Opteron, снизив стоимость материнских плат для серверов и рабочих станций начального уровня. За исключением того, что они имеют кэш L2 объемом 1  МБ (против 512  КБ у Athlon 64), Socket 939 Opteron идентичны ядрам Athlon 64 San Diego и Toledo , но работают на более низких тактовых частотах, чем способны ядра, что делает их более стабильными.

Сокет AM2

Socket AM2 Opteron доступны для серверов, которые имеют только одночиповую установку. Кодовое название Santa Ana, rev. F двухъядерные AM2 Opteron имеют 2 × 1 МБ кэша L2, в отличие от большинства своих собратьев Athlon 64 X2 , которые имеют 2 × 512 КБ кэша L2. Этим процессорам присвоены номера моделей в диапазоне от 1210 до 1224.

Сокет AM2+

AMD представила три четырехъядерных Opteron на Socket AM2+ для однопроцессорных серверов в 2007 году. Эти процессоры производятся по 65-нм техпроцессу и похожи на процессоры Agena Phenom X4. Четырехъядерные Opteron на Socket AM2+ имеют кодовое название «Budapest». Opteron на Socket AM2+ имеют номера моделей 1352 (2,10 ГГц), 1354 (2,20 ГГц) и 1356 (2,30 ГГц).

Сокет AM3

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

Сокет AM3+

Socket AM3+ был представлен в 2011 году и является модификацией AM3 для микроархитектуры Bulldozer . Процессоры Opteron в корпусе AM3+ называются Opteron 3xxx.

Гнездо F

Socket F ( контакты LGA 1207) — второе поколение сокетов Opteron от AMD. Этот сокет поддерживает процессоры под кодовыми названиями Santa Rosa, Barcelona, ​​Shanghai и Istanbul. Сокет «lidded land grid array » добавляет поддержку DDR2 SDRAM и улучшенное подключение HyperTransport версии 3. Физически сокет и процессорный корпус практически идентичны, хотя в целом несовместимы с сокетом 1207 FX .

Гнездо G34

Socket G34 (контакты LGA 1944) — один из третьего поколения сокетов Opteron, наряду с Socket C32 . Этот сокет поддерживает процессоры Magny-Cours Opteron 6100, Interlagos Opteron 6200 на базе Bulldozer и процессоры серии "Abu Dhabi" Opteron 6300 на базе Piledriver. Этот сокет 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.

Гнездо C32

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

Обновление микроархитектуры

Линейка Opteron обновилась с внедрением микроархитектуры AMD K10 . Новые процессоры, выпущенные в третьем квартале 2007 года (кодовое название Barcelona ), включают в себя ряд усовершенствований, в частности, в области предварительной выборки памяти, спекулятивных загрузок, выполнения SIMD и предсказания ветвлений , что обеспечивает заметное улучшение производительности по сравнению с Opteron на базе K8 при том же энергопотреблении. [7]

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

Гнездо FT3

Opteron X1150 и Opteron X2150 APU 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 виде Opteron XYY . Для Socket F и Socket AM2 Opteron каждый чип имеет четырехзначный номер модели в виде Opteron XZYY . Для всех Opteron первого, второго и третьего поколения первая цифра ( X ) указывает количество ЦП на целевой машине:

Для Socket F и Socket AM2 Opteron вторая цифра ( Z ) представляет поколение процессора. В настоящее время используются только 2 (двухъядерный, DDR2), 3 (четырехъядерный, DDR2) и 4 (шестиядерный, DDR2).

Socket C32 и G34 Opterons используют новую схему четырехзначной нумерации. Первая цифра относится к количеству процессоров в целевой машине:

Как и в предыдущих моделях Opteron второго и третьего поколений, вторая цифра относится к поколению процессора. «1» относится к устройствам на базе AMD K10 ( Маньи-Кур и Лиссабон ), «2» относится к устройствам на базе Bulldozer в Интерлагосе , Валенсии и Цюрихе , а «3» относится к устройствам на базе Piledriver [ сломанный якорь ] в Абу-Даби , Сеуле и Дели .

Для всех Opteron последние две цифры в номере модели ( YY ) указывают тактовую частоту ЦП, большее число указывает на более высокую тактовую частоту. Эта индикация скорости сопоставима с процессорами того же поколения, если у них одинаковое количество ядер, одноядерные и двухъядерные имеют разные индикации, несмотря на то, что 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 65-нм техпроцесса, кодовые названия Opteron основаны на названиях городов, где проводятся гонки Формулы-1 ; AMD имеет долгосрочное спонсорство с самой успешной командой Формулы-1 — Ferrari .

Opteron (130 нм SOI)

Одноядерный –Кувалда(1гг, 2гг, 8гг)

Opteron (90 нм SOI, DDR)

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

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

Opteron (90 нм SOI, DDR2)

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

Opteron (65 нм SOI)

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

Opteron (45 нм SOI)

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

6-ядерный –Стамбул(24xx, 84xx)

Выпущено 1 июня 2009 года.

8-ядерный –Маньи-КурМСМ (6124–6140)

Выпущено 29 марта 2010 года.

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 года.

Восьмиядерный –Цюрих(3280)

Выпущено 20 марта 2012 года.

6-ядерный –Валенсия(4226–4238)

Выпущено 14 ноября 2011 г.

8-ядерный –Валенсия(4256 НЕ-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.

Opteron (32 нм SOI) –Пиледрайвермикроархитектура

Четырехъядерный –Дели(3320 EE, 3350 HE)

Выпущено 4 декабря 2012 года.

Восьмиядерный –Дели(3380)

Выпущено 4 декабря 2012 года.

4-ядерный –Сеул(4310 ЭЭ)

Выпущено 4 декабря 2012 г.

6-ядерный –Сеул(4332 г. до н.э. – 4340 г.)

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 года.

Восьмиядерный –Абу-ДабиМСМ (6320, 6328)

Выпущено 5 ноября 2012 года.

12-ядерный –Абу-ДабиМСМ (6344, 6348)

Выпущено 5 ноября 2012 года.

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

Выпущено 5 ноября 2012 года.

Opteron X (28 нм массовый) –Ягуармикроархитектура

Четырехъядерный –Киото(Х1150)

Выпущено 29 мая 2013 г.

Четырехъядерный APU –Киото(X2150)

Выпущено 29 мая 2013 г.

Opteron A (28 нм) –ARM Cortex-A57Микроархитектура ARM

A1100-серия

Opteron A1100-серии "Seattle" (28 нм) — это SoC на базе ядер ARM Cortex-A57 , которые используют набор инструкций ARMv8-A . Впервые они были выпущены в январе 2016 года. [12] [13]

Opteron X (28 нм массовый) –Экскаватормикроархитектура

Выпущено в июне 2017 г.

Двухъядерный –Торонто(X3216)

Четырехъядерный –Торонто(X3418 и X3421)

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 ноября 2010 года и июня 2011 года Opteron достиг своего максимального представительства в 33 из 100 лучших систем. Количество систем на базе Opteron довольно быстро сократилось после этого пика, 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]

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

В десятку других лучших систем, использующих комбинацию процессоров Opteron и ускорителей вычислений, вошли:

Единственная система, оставшаяся в списке (по состоянию на ноябрь 2017 года), 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 Opteron (2006)

AMD отозвала некоторые одноядерные процессоры Opteron степпинга E4, включая модели ×52 (2,6 ГГц) и ×54 (2,8 ГГц), которые используют память DDR. В следующей таблице описаны затронутые процессоры, перечисленные в AMD Opteron ×52 и ×54 Production Notice от 2006 года. [16]

Затронутые процессоры могут выдавать непоследовательные результаты, если одновременно возникают три определенных условия:

Инструмент проверки программного обеспечения для идентификации процессоров AMD Opteron, перечисленных в таблице выше, которые могут быть затронуты этими конкретными условиями, доступен только для OEM- партнеров AMD. [ необходима цитата ] AMD заменит эти процессоры бесплатно. [ необходима цитата ]

Признание

В выпуске Custom PC (британского компьютерного журнала, посвященного компьютерному оборудованию) за февраль 2010 года AMD Opteron 144 (выпущенный летом 2005 года) появился в «Зале славы оборудования». Он был описан как «лучший процессор для оверклокеров из когда-либо созданных» из-за своей низкой стоимости и способности работать на скоростях, значительно превышающих его штатную скорость. (По данным Custom PC , он мог работать на частоте «почти 3 ГГц на воздухе».)

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Де Гелас, Йохан (14 января 2016 г.). «The Silver Lining of the Late AMD Opteron A1100 Arrival». anandtech.com . AnandTech . Получено 5 сентября 2020 г. .
  2. ^ "Результаты теста SPECint2006 для многопроцессорных систем" . Получено 27 декабря 2008 г.
  3. ^ "AMD представляет самый передовой в мире процессор x86, разработанный для требовательных центров обработки данных". Пресс-релиз . AMD. 10 сентября 2007 г. Получено 6 января 2014 г.
  4. ^ "Внутренняя схема мощного четырехъядерного процессора AMD". Фото . AMD. Архивировано из оригинала 28 ноября 2008 г. Получено 6 января 2011 г.
  5. ^ "Quad-Core Upgradeability" . Получено 6 марта 2007 г. .6-ядерные процессоры Opteron под кодовым названием «Istanbul» были анонсированы 1 июля 2009 года. Они представляли собой простое обновление для существующих серверов Socket F.
  6. ^ ""HT Assist": Что это такое и как это помогает?" . Получено 2 января 2013 г. .
  7. ^ Мерритт, Рик. "AMD tips quad-core performance". EETimes.com . Получено 16 марта 2007 г.
  8. ^ "AMD Opteron X2150 APU" . Получено 19 октября 2014 г. .
  9. ^ "AMD преобразует корпоративные вычисления с помощью процессора AMD Opteron, устраняя барьеры для 64-разрядных вычислений" (пресс-релиз). AMD. 22 апреля 2003 г. Архивировано из оригинала 20 февраля 2006 г.
  10. ^ Хруска, Джоэл (7 мая 2008 г.). «AMD рассказывает о производительности в Шанхае, особенностях и планах на 2010 год». Ars Technica .
  11. ^ ab Быстрые факты AMD [ мертвая ссылка ]
  12. ^ "Opteron A series". AMD . 6 сентября 2023 г. . Получено 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 TOP500 – ноябрь 2016". TOP500 . Получено 21 февраля 2017 .
  15. ^ "TOP500 List – November 2017". TOP500 . Архивировано из оригинала 5 апреля 2020 . Получено 9 января 2018 .
  16. ^ "AMD Opteron Processor Models ×52 and ×54 Production Notice" (PDF) (Пресс-релиз). Advanced Micro Devices . Апрель 2006 . Получено 30 ноября 2006 .

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме AMD Opteron .