AMD系列处理器发展史
AMD公司专门为计算机、通信和消费电子行业设计和制造各种创新的微处理器(CPU、GPU、APU、主板芯片组、电视卡芯片等)、闪存和低功率处理器解决方案,AMD 致力为技术用户——从企业、政府机构到个人消费者——提供基于标准的、以客户为中心的解决方案。AMD是目前业内唯一一个可以提供高性能CPU、高性能独立显卡GPU、主板芯片组三大组件的半导体公司,为了明确其优势,AMD提出3A平台的新标志,在笔记本领域有“AMD VISION”标志的就表示该电脑采用3A构建方案。 一、一衣带水、唇齿相依
在以前的286时代,Intel还只是一个小公司,它负责给IBM提供IBM PC中的微处理器。为了能保证微处理器供货充足, IBM强迫英特尔将微处理器技术无偿授权给另一家公司。最后Intel选择了AMD作为微处理器技术无偿提供对象,为了制约AMD,英特尔又将微处理器技术无偿授权给了Cyrix。1981年,AMD 287 FPU使用Intel80287 核心,产品的市场定位和性能与Intel80287 基本相同。也是迄今为止AMD 公司唯一生产过的FPU产品,十分稀有。
AMD 386(1991年)微处理器,核心代号P9,有DX 和SX 之分,分别与Intel80386SX 和DX 相兼容的微处理器。AMD 386DX与Intel 386DX同为32位处理器,性能与其也相差无己,同为当时的主流产品之一。不同的是AMD 386SX是一个完全的16位处理器,而Intel 386SX是一种准32位处理器。
AMD 486DX(1993年)微处理器,核心代号P4,AMD 自行设计生产的第一代486产品。而后陆续推出了其他486级别的产品,常见的型号有:486DX2(核心代号P24)、486DX4(核心代号P24C)、486SX2(核心代号P23)等。其它衍生型号还有486DE、486DXL2等,比较少见。AMD 486的最高频率为120MHz(DX4-120),这是第一次在频率上超越了强大的竞争对手Intel 。
二、分道扬镳 K6时代
1993年3月22日,英特尔发布新一代P5架构586微处理器,这款历史性的产品被英特尔命名为Pentium(奔腾),并不再对AMD和Cyrix授权。而AMD也非昔日可比了,它具有很强的研发能力,AMD K6(1997年)处理器是与Intel Pentium MMX同档次的产品,它同样包含了MMX指令集以及比Pentium MMX整整大出一倍的64KB的L1缓存。整体比较而言,K6是一款成功的作品,只是在性能方面,浮点运算能力依旧低于Pentium MMX 。
K6逐渐衍生出K6-2和K6-3处理器。K6-2处理器凭借架构上的优势令英特尔感到了巨大的压力。K6-2(1998年)系列微处理器曾经是AMD的拳头产品,现在我们称之为经典。为了打败竞争对手Intel,AMD K6-2系列微处理器在K6的基础上做了大幅度的改进,其中最主要的是加入了对\指令的支持。\指令是对X86体系的重大突破,此项技术带给我们的好处是大大加强了计算机的3D处理能力,带给我们真正优秀的3D表现。而且大多数K6-2并没有锁频,加上0.25微米制造工艺带给我们的低发热量,能很轻松的超频使用,同时,K6-2也继承了AMD一贯的传统,同频型号比Intel 产品价格要低25% 左右。 K6-2系列上市之初使用的是\3D\这个名字(\即\),待到正式上市才正名为\,它的最低频率为200MHz,最高达到550MHz。 三、棋逢对手 K7时代
为了进一步巩固自己的领导地位,英特尔1999年1月推出了Pentium III。在Pentium III时代之前,AMD和Cyrix一直是英特尔的追随者,但是AMD K7推出之后,历史发生了微妙的变化,这时候英特尔与AMD主频之争的激烈程度前所未有,我们熟悉的频率“攀比”战开始了。
Athlon 是属于第7代CPU,以500MHz为起跳频率,当然采用的技术为0.25微米,具备有AMD高速的S2K bus技术,内建的电晶体数高达2200万,这比起Pentium III来说是比2倍还多, AMD对他的杀手锏3D NOW!进行了强化,在原先21条的指令的基础上又增加了24条多媒体指令,使3D NOW!的执行效能与INTEL 的SSE 不相上下,特别的一点是内建On-Chip全速128K L1 Cache(64K I-Cache与64K D-Cache),以及高速的64-bit L2 Cache从512K至8MB。
K7系列CPU是AMD公司推出的高性价比CPU,又可以细分为:采用“Thunderbird雷鸟”核心,L1 cache为128KB/L2 cache为256KB,200MHz前端总线的Athlon系列CPU;采用“Spitfire烈火”核心,L1 cache为128KB/L2 cache为64KB,200MHz前端总线的Duron系列CPU,此外,还有采用“Palomino”核心的的Athlon XP系列,采用“Morgan野马”核心的新Duron系列,以及最新的Thoroughbred核心的Athlon XP系列。 四、K8、K10时代
2001年10月AMD推出了K8架构,整数单元从K7的18个扩充到了24个。此外,AMD 将K7中的分支预测单元做了改进,全历史计数缓冲器比起Athlon来足足大了4倍,并可以容纳更多指令数,K8的管线深度比Athlon多出2级以提升K8的核心频率。在K8中,AMD 增加了后备式转换缓冲,以应对超大内存需求。主要产品是速龙系列。
2007下半年AMD推出K10架构。采用K10架构的 Barcelona 为四核并有4.63亿晶体管。Barcelona是AMD第一款四核处理器,原生架构基于65nm 工艺技术,和Intel Kentsfield 四核不同的是,Barcelona并不是将两个双核封装在一起,而是真正的单芯片四核心。Barcelona中的一项重要改进是被 AMD 称为“SSE128”的技术,当年当AMD 将内存控制器集成至CPU 内部时,我们看到了崭新而强大的K8构架。如今,Barcelona的内存控制器在设计上将又一次极大的改进其内存性能;更加卓越的虚拟化技术。
AMD从最开始的处理器K5、K6 、K6-2、Duron(K7,钻龙或毒龙)、Athlon XP 、Sempron(闪龙) 、Athlon 64、Phenom(羿龙) 、Opteron(皓龙)、Athlon Ⅱ、Phenom Ⅱ。 五、经典之作---- AMD最新的FX、A系列:
CPU的研发代号、微架构、正式命名之间的区别:
研发代号:很多IT产品包括CPU在研发过程中,还没有正式的命名,此时厂商就会给它们一个研发代号或内部代号用于称呼。
微架构:每个CPU产品都有一个微架构,不同的微架构有不同的称呼。简单来说CPU研发代号指的是CPU产品,微架构名称指的是这个CPU产品所采用的微架构。
正式命名:产品上市前,厂商会从给CPU一个正式名字。有了正式命名后,研发代号对外的任务就完成了。
举例:AMD FX(正式命名),Zambezi(研发代号),Bulldozer(采用的微架构)。Intel第二代Core i5(正式命名),Sandy Bridge(研发代号),Sandy Bridge(微架构)。有时微架构和产品的研发代号会同名,Sandy Bridge就是典型的例子。
关于AMD推土机和主流APU Llano的正式命名,相信很多资深网友都已知道了,推土机的正式命名为“AMD FX系列”,而Llano正式命名为“AMD A系列”。其实我们之前常说的推土机,只是AMD FX系列所采用的CPU微架构名称,并非正式命名,类似Intel的Sandy Bridge微架构和第二代Core i系列的关系。
A系列的CPU部分基于Hursky微架构(K10的改进版,并非推土机),GPU部分则基于Radeon HD6000系列显卡架构(VLIW 4+1D架构)。大部分A系列APU会支持第二代Turbo Core技术,以更好应付非多线程处理的环境。A系列采用FM1插槽,搭配A75/A55主板,有A4、A6、A8等几个系列,最大的特点是采用了APU。
APU是“Accelerated Processing Units”的简称,中文名字叫加速处理器,是AMD融聚理念的产品,它第一次将处理器和独显核心做在一个晶片上,协同计算、彼此加速,同时具有高性能处理器和最新支持DX11独立显卡的处理性能,大幅提升电脑运行效率,实现
了CPU与GPU真正的融合。APU是处理器未来发展的趋势。
目前市场上常见的有A8-3850、A8-3800、A6-3650、A6-3600和A4-3400这五款,具体规格如下:
CPU 微架构 核心/线程 制作工艺 A8-3850 Hursky 4/4 32nm A8-3800 Hursky 4/4 32nm 2.4GHz / CPU频率/加速 2.9GHz 2.7GHz GPU GPU处理单元 GPU频率 L2缓存 TDP热设计功耗 接口 支持内存(最高频率) Turbo Core HD 6550D 400 600MHz 1MB x 4 100W FM1 双通道HD 6550D 400 600MHz 1MB x 4 65W FM1 双通道HD 6530D 320 443MHz 1MB x 4 100W FM1 双通道HD 6530D 320 443MHz 1MB x 4 65W FM1 双通道双通道DDR3-1600 DDR3-1866 DDR3-1866 DDR3-1866 不支持 支持 不支持 DDR3-1866 支持 不支持 HD 6410D 160 600MHz 512KB x 2 65W FM1 2.6GHz 2.1GHz / 2.4GHz 2.7GHz A6-3650 Hursky 4/4 32nm A6-3600 Hursky 4/4 32nm A4-3400 Hursky 2/2 32nm AMD FX系列会根据CPU的核心数目被划分FX-8000、FX-6000和FX-4000,分别代表八核、六核和四核,其中旗舰级的FX-8000系列将成为桌面级上全球第一款八核心CPU,AMD第一次在核心数之战上超越Intel。此外,FX全系列都将采用不锁倍频设计,方便用户超频。
至于AMD FX系列的微架构,正是大家熟悉的Bulldozer(推土机),它是全新的微架构,在核心架构、功能与效能上都有很大改进,对AMD来说,“推土机”是近10年来、继K7之后的最具革命性的微架构。
如果研究“推土机”微架构,归纳了几点重大改进:1、全新模块化设计,更高效、核心扩展更容易。2、32nm SOI制作工艺,功耗控制更为出色。3、全新多线程架构,多线程运算性能更强。4、指令4发射(K10只有3发射)与AVX指令,整数/浮点运算更强,单核心性能提升。5、第二代Turbo Core技术,更好适应各种应用环境。
AMD在2011年第三季度发布FX-8150、FX-8100、FX-6100和FX-4100四款型号,具体规格如下:
CPU 微架构 核心/线程 制作工艺 频率/加速 GPU L2缓存 L3缓存 TDP热设计功耗 接口 支持内存(最高双通道 DDR3-1866 频率) 新指令 Turbo Core AVX 第二代 DDR3-1866 AVX 第二代 DDR3-1866 AVX 第二代 AVX 第二代 AMD FX-8150 Bulldozer 8/8 32nm 未定 n/a 1MB x 8 8MB 125W AM3+ AMD FX-8100 Bulldozer 8/8 32nm 未定 n/a 1MB x 8 8MB 95W AM3+ 双通道 AMD FX-6100 Bulldozer 6/6 32nm 未定 n/a 1MB x 6 8MB 95W AM3+ 双通道 双通道 DDR3-1866 AMD FX-4100 Bulldozer 4/4 32nm 未定 n/a 1MB x 4 未定 95W AM3+ 我们知道,AMD FX系列采用了最新的AM3+接口,大多数情况下不兼容当前的AM3主板,需要新的主板来支持,其配套主板是AMD 9系列主板。AMD在第二季度首先会发布990FX旗舰主板,之后990X和970主板也会陆续上市,它们采用AM3+接口,支持AMD FX系列与之前的AM3系列CPU。AM3主板(大部分)不支持FX系列CPU,但AM3 CPU可以用在AM3+主板上。
从2007年开始,AMD便开始强调融合的概念,于是便有了“3A平台”,它是由AMD CPU、AMD主板和AMD显卡组成的平台,这样的组合拥有更好的兼容性,使三大配件能更好的协调工作。AMD会给每一代3A平台命名,AMD FX处理器、AMD 990主板和HD6900显卡组成了第四代3A平台,称为“天蝎平台”(Scorpius),主打高端市场。