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AMD détaille l’architecture CPU Steamroller : un Piledriver raffiné avec un cache L2 dynamique – High-teK.ca

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Advanced Micro Devices, le deuxième plus grand concepteur de puces x86-64, est entre le marteau et l’enclume. Bien qu’il soit récemment devenu « fabless » en abandonnant sa participation dans GlobalFoundries pour se débarrasser de certaines dettes, l’outsider x86 est entouré par le marché mobile en plein essor (principalement basé sur ARM) d’un côté, et le mastodonte des puces Intel – qui a beaucoup plus de ressources à consacrer à la poursuite de nouveaux nœuds de processus (plus petits) et CPU technologie — d’autre part. De plus, ARM et Intel se dirigent vers un point de convergence alors que les processeurs x86 d’Intel deviennent plus petits et plus efficaces, et que les processeurs SoC (système sur puce) d’ARM continuent de devenir plus rapides et d’ajouter des fonctionnalités. Cela soulève la question de savoir où exactement cela laisse AMD.

Lors de la conférence Hot Chips d’aujourd’hui, le directeur technique d’AMD, Mark Papermaster, a fourni une réponse en parlant de l’avenir et de la pertinence continue d’AMD. À bien des égards, le discours d’ouverture a réitéré l’intention de l’entreprise de miser son avenir sur (le succès des) APU – une idée révélée pour la première fois lors du AMD Fusion Developer Summit (AFDS) plus tôt cette année. Le thème principal de l’AFDS était qu’AMD s’adaptait à la situation actuelle et concéderait – dans une certaine mesure – le marché des ordinateurs de bureau haut de gamme à Intel. Plutôt que de rivaliser directement avec Intel pour la couronne de puces la plus performante absolue, AMD a décidé de se concentrer sur les domaines où il a le plus grand avantage sur la concurrence. Principalement, les points forts de l’entreprise incluent le traitement graphique et les architectures informatiques hétérogènes.

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AMD a beaucoup parlé de la partie traitement graphique et de l’espace d’adressage unifié dans sa prochaine génération Kaveri APU à l’AFDS. Cependant, dans le discours d’ouverture d’aujourd’hui, le concepteur de puces s’est concentré sur le côté CPU en parlant de l’architecture CPU Steamroller x86-64. Steamroller est le successeur de Piledriver, et Piledriver est le nom de l’architecture CPU x86-64 utilisée dans les processeurs de bureau Vishera (à venir) et les APU Trinity. Steamroller va encore s’améliorer Les améliorations de Piledriver à l’architecture Bulldozer d’origine, ce qui en fait une conception globale beaucoup plus efficace.

Taille de l'architecture Bulldozer vs Steamroller

AMD a supprimé les schémas de processeur dessinés à la main (qui définissent la manière dont tous les éléments internes sont disposés et interconnectés) au profit d’une conception assemblée par ordinateur (une approche de conception plus automatisée). À l’aide d’une bibliothèque haute densité, la société a pu obtenir une réduction de 30 % de la consommation d’énergie et de la zone de puce dans la puce finale sans réduire le nombre de blocs logiques. Les cœurs Steamroller offrent en outre une latence réduite, une bande passante accrue, des optimisations de récupération d’instructions et de pipeline, des ajustements de communication inter-processus, des améliorations de l’efficacité énergétique et un cache L2 de taille dynamique (partagé). En termes simples, Steamroller est Piledriver 2.0 – une architecture Piledriver légèrement modifiée avec un traitement et une efficacité énergétique à l’esprit.

Sur le front de la récupération d’instructions, Steamroller a été fortement affiné et devrait récolter des gains de performances décents en raison de sa capacité à maintenir les cœurs du processeur (modules) alimentés en données. Il offre par exemple une réduction de 20 % des erreurs de prédiction de branche et 30 % d’échecs de cache en moins. De plus, le planificateur à virgule flottante (FP) de Steamroller continue d’être partagé entre deux modules CPU (cœurs). Il comporte deux unités FMAC (fusible-multiply-add) 128 bits, mais il n’a qu’une seule unité MMX – par rapport aux deux unités MMX de Piledriver. AMD a déclaré que ce changement est en réponse à l’évolution des situations informatiques et qu’en supprimant les unités MMX, ils peuvent récupérer de l’espace sur la matrice sans trop affecter les performances.

Améliorations de la récupération des instructions AMD Steamroller

Lorsque les cœurs de processeur Steamroller sont utilisés spécifiquement dans un APU AMD, ils sont capables de réaliser d’autres fonctionnalités d’économie d’énergie. À savoir, la puce est capable d’ajuster dynamiquement les vitesses d’horloge (et par conséquent la consommation d’énergie) en fonction de la charge de travail actuelle. Si le CPU est principalement inactif et que seul le GPU est sous charge (regarder un film encodé H.264 avec accélération matérielle par exemple), la majorité de la puissance disponible peut être allouée au GPU tout en augmentant la vitesse d’horloge (si nécessaire) jusqu’à au TDP nominal grâce à la technologie Turbo Core d’AMD (pas encore de mot sur les vitesses d’horloge par défaut ou boost).

AMD a reconnu l’importance et la nécessité de processeurs économes en énergie, car des millions d’appareils mobiles sont vendus chaque année et les gens se tournent de plus en plus vers Internet pour stocker et traiter leurs données – où les serveurs consomment de l’électricité et nécessitent refroidissement étendu peuvent représenter des dépenses de fonctionnement importantes. Il reste à voir si AMD a fait le pari intelligent de baser l’avenir de l’entreprise sur la technologie APU, mais les cœurs Steamroller apportent des améliorations prometteuses à la table qui pourraient simplement aider l’entreprise à réaliser son objectif d’amener HSA ici-et -maintenant (et en gardant l’entreprise compétitive en conséquence).

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