Улучшение виртуализации AMD    Говоря об увеличении быстродействия, стоит отметить, что у Barcelona увеличена скорость переадресации адресов виртуализации. В виртуальном программном стеке, где гипервизор управляет несколькими гостевыми ОС, трансляция адресов памяти происходит по-новому, и с этим тоже нужно уметь работать: нужно производить переадресацию от гостевой ОС к гипервизору, так как у каждой гостевой ОС свой собственный диспетчер памяти. Согласно AMD, в настоящее время этот новый уровень переадресации осуществляется программно методом shadow paging. В качестве альтернативы shadow paging Barcelona предлагает Nested Paging – свою технологию с аппаратным ускорением.    Предположительно до 75% времени гипервизор может работать с теневыми страницами, которые AMD ликвидирует, научив процессор работать как с гостевыми таблицами страниц, так и с хостовыми. Транслируемые адреса кэшируются в новом большем буфере TLB, что ещё больше увеличивает производительность. AMD указывает, что включить поддержку Nested Paging у Barcelona очень просто; достаточно установить соответствующий бит режима, что разработчики ПО могут легко осуществить. Управление питанием    Последним раскрытым аспектом дизайна Barcelona является управление питанием. Хотя все 4 ядра все еще работают на одном уровне питания (одинаковое напряжение), северный мост Barcelona теперь имеет независимое питание. Напряжения ядра и северного моста у Barcelona могут изменяться в пределах 0,8 - 1,4 В независимо друг от друга.    В обычной платформенной архитектуре северный мост является отдельным от CPU чипом, и у них разные шины питания. Плюсом такой конструкции является то, что эти две микросхемы могут снижать своё энергопотребление независимо друг от друга. Поэтому, когда у контроллера памяти мало работы, он может перейти в состояние с пониженным энергопотреблением и оставаться в нем до тех пор, пока он не понадобится. У K8 этого нет, так как северный мост и ядро(ра) CPU имеют общую шину питания. У Barcelona шины сделаны разными, чтобы можно было улучшить эффективность энергопотребления.    На все ядра подается одно и то же опорное напряжение, но каждое ядро имеет свой собственный PLL, так что, в зависимости от загрузки, они могут работать на разных тактовых частотах. Хотя напряжение на все 4 ядра подается одинаковое, тактовую частоту, а, следовательно, и ток, проходящий через каждое отдельное ядро, можно уменьшить в соответствии с загрузкой этого ядра, что даст экономию электроэнергии при поддержании нужной производительности процессора. Особенно это интересно для настольных компьютеров, так как не часто у них загружены все ядра процессоров на 100%.    Barcelona поддерживает до 5 независимых энергетических уровней для каждого ядра, которые отличаются только тактовой частотой. Эти уровни полностью контролируются аппаратно, поэтому для задействования этой функции драйвер не нужен. У Barcelona AMD также увеличила количество ступеней и объектов clock gating, по сравнению с K8, в том числе и у логики. Больше об этом AMD ничего не сообщает, но учитывая, сколько времени прошло с выхода K8, можно ожидать, что здесь можно было многое сделать.    Улучшение эффективности Barcelona, вместе с обновленным управлением питанием, продвинутый clock gating и 65 нм техпроцесс позволят первому четырехъядерному процессору AMD иметь такое же энергопотребление, как у нынешних Opteron'ов. [N11-Заключение]    Когда Intel выпустила свой первый Core 2 процессор, улучшение производительности было просто революционным. Это самое большое увеличение производительности, которое мы видели у нового процессора за несколько прошлых лет, к тому же ничего близкого тоже не было. Большая часть успеха Core 2 основана на его архитектуре, но нельзя отрицать того, что она бы не появилась, если бы у Intel дела шли хорошо.    Все, что нужно было сделать Conroe, Merom и Woodcrest – опередить по быстродействию стареющие и неудачные процессоры Pentium 4 с ядром NetBurst. Процессоры AMD делали это довольно легко и много раз, начиная с их появления в 2000 году. Не имея соперников в лице Intel, AMD и не старалась сильно от неё оторваться. Хотя архитектура K8 на то время была успешной, но она устаревала. С начала своего появления в 2003 году у неё не было серьезного изменения в архитектуре, что могло бы увеличить её производительность, и она была для Intel как неподвижная мишень. С каждой последовательной итерацией архитектуры Pentium M, Intel приближалась всё ближе и ближе с разработкой своего процессора, который бы мог обойти Athlon 64, и в итоге она его сделала – это Core 2 Duo.    Это не было какое-то мистическое действо по созданию процессора, которое позволило Intel в прошлом году вырваться вперед – это была хорошая архитектура и удачное время. Довольно иронично – это те же самые два элемента, которые во многом способствовали успеху архитектур K7 и K8 AMD; они обе были хорошо сконструированы и появились в то время, когда у соперника дела шли не важно.    Говоря о предстоящих выпусках, впервые новая архитектура AMD будет воплощена в процессорах Opteron следующего поколения, которые должны появиться в середине этого года. Первые модели будут работать на частотах 2,1 - 2,3 ГГц, но к концу этого года можно ожидать и более высокочастотные варианты. Для настольных компьютеров AMD выпустит процессор Agena с ядром аналогичным Barcelona, с частотами 2,7 - 2,9 ГГц. Процессор Kuma будет двухъядерным вариантом Agena – 2,0 - 2,9 ГГц.    Barcelona должна принести AMD успех – долгожданное обновление архитектурны K8 должно значительно увеличить производительность, особенно там, где сейчас у K8 проблемы (например, кодирование видео). Во многих обзорах Athlon 64 X2 6000+ говорится, что с агрессивной ценой на свои процессоры, AMD может приблизиться по предложению к своему конкуренту. При текущем уровне цен можно предположить, что Barcelona сможет закрыть брешь между AMD и Intel. Возможно, цены на новые ядра AMD будут немалыми, но хотелось бы, чтобы AMD оставила покупателям возможность выбора.    Главный вопрос – что будет после Barcelona? Как мы уже говорили выше, нынешние успехи Intel родились из равномерного, но регулярного улучшения изначально хорошей архитектуры. Ежегодно обновляя свои Pentium M, Intel удалось обратить его в снежный ком, который уже было трудно остановить. Казалось бы, подобной тактике нужно придерживаться и AMD, чтобы не попадать в такие неприятные ситуации, как сейчас.

Источник: www.anandtech.com/

подписаться   |   обсудить в ВК   |   

<< предыдущая     8   9   10   11 следующая >>