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AMD e quel core e mezzo di Bulldozer

Si avvicina il debutto dell'architettura sulla quale saranno basate le nuove CPU per server e desktop dell'azienda di Sunnyvale. Dopo la corsa al gigahertz, finisce anche l'era della corsa al multi-core?

AMD e quel core e mezzo di BulldozerRoma - La nuova architettura delle CPU AMD è ormai vicina al suo debutto e le informazioni, ufficiali o meno che siano, convergono tutte su un punto ben specifico. AMD definisce Bulldozer, nella sua massima espressione di CPU desktop (Zambezi), come un modello a 8-core. E non ci sarebbe nulla di strano se non fosse per via della sua particolare ed innovativa architettura costata al produttore già 8 rinvii ufficiali: a partire dal mese di agosto 2008 quando AMD parlava di Bulldozer a 45nm da lanciare sul mercato nel 2009, fino ad arrivare all'ultimo rinvio annunciato alla conferenza stampa tenuta in occasione del Computex 2011 a giugno.

Un percorso molto travagliato che ancora una volta ha caratterizzato lo sviluppo di una nuova architettura CPU per AMD e che ha portato a considerare un "core" come un'entità che non ha più vita a sé e che risulta essere incompleta se non affiancata ad un gemello. E come nel caso di gemelli siamesi, l'unità di base delle CPU Bulldozer è un modulo che ospita due core fisici affiancati e fusi assieme tanto che potremmo numerarli come "un core e mezzo". Resta comunque ben inteso il fatto che una CPU Bulldozer a 8-core è in grado di gestire fino a 8 thread indipendenti. Ma lo stesso accade anche per un processore Sandy Bridge quad-core con Hyper Threading.

L'approccio di AMD è però decisamente diverso da quello di Intel. Quest'ultima parte da una classica architettura ove sono state aggiunte risorse nei moduli maggiormente richiesti per dare la possibilità di "sovraccaricare" ogni core che diventa così capace di gestire, nel caso migliore, 2 thread indipendenti. A Sunnyvale hanno invece fatto le cose al contrario partendo da due core fisici e togliendo alcune parti che possono essere messe in comune con l'intento di risparmiare transistor ed aumentare l'efficienza. Sparisce così il singolo core per lasciare il posto ad un "modulo Bulldozer" capace di gestire 2 thread ma non con la stessa potenza di due core fisici completi e indipendenti.

Approcci SMT e CMP. AMD sta nel mezzo

AMD si è collocata nel mezzo, fra l'approccio SMT della tecnologia Intel Hyper Threading, la quale fa leva sul fatto che molte parti della CPU sono spesso sottoutilizzate ma poi deve fare i conti con più thread che competono per la stessa risorsa, e fra l'approccio CMP in cui ogni core disponibile è dedicato ad uno ed un solo thread e gli evidenti sprechi di risorse sono giustificati dalla mancanza di problemi di concorrenza.

Per realizzare Bulldozer AMD ha studiato la situazione degli applicativi software attuali e verificato che le risorse di CPU vengono sfruttate appieno solo con operazioni su interi, decisamente meno con operazioni floating point. L'architettura che sta alla base delle future CPU prende spunto da tali osservazioni e le mette in pratica attraverso il blocco di base dual-core.

In un singolo Bulldozer module sono presenti due unità integer indipendenti dotate ognuna di uno scheduler, due unità di esecuzione e due unità di generazione degli indirizzi assieme ad una singola FPU condivisa. Quest'ultima è stata decisamente migliorata rispetto al passato tanto da essere in grado di prendersi cura di due thread attraverso un potenziato ed unico FPU scheduler e due FMAC (Fused Multiply-ACcumulate unit) a 128-bit. Il blocco "dual-core" risulta perciò efficiente quasi quanto due core indipendenti ma allo stesso tempo meno complesso e più parsimonioso dal punto di vista dei consumi.


Il modulo Bulldozer

Tutto questo ben si sposa con le estensioni AVX (Advanced Vector Extensions) che prevedono un file di registro SIMD ampio 256bit e che dovrebbero prendere il posto di quelle SSE. A differenza di queste ultime, quelle del set AVX utilizzano un formato a tre operandi nel quale il registro di destinazione è separato dai due registri sorgenti, permettendo la realizzazione di operazioni non distruttive. L'integrazione in Bulldozer di una singola FPU ha permesso di mettere assieme due FMAC a 128bit che, grazie alla tecnologia Flex FP, possono essere utilizzati in maniera molto flessibile: possono lavorare assieme su istruzioni a 256bit, nel qual caso sono in grado di produrre un singolo risultato per ogni ciclo di clock, oppure separatamente su istruzioni a 128bit producendo due risultati per ciclo di clock.

Teoricamente l'unità FPU di AMD dovrebbe raggiungere prestazioni molto elevate con applicazioni grafiche e multimediali. L'unità FMAC racchiude in una singola operazione una moltiplicazione ed una addizione, situazione molto frequente con gli applicativi appena citati. Invece di attendere due cicli di clock per portare a termine le due operazioni in maniera indipendente, il tutto può essere eseguito nella metà del tempo. In aggiunta, il risultato della moltiplicazione dato in pasto all'unità di add non subisce un arrotondamento come accadrebbe se le due unità fossero separate, offrendo una precisione superiore (è la stessa cosa che accade con le attuali GPU DirectX 11).

Infine, lo scheduler dedicato dell'unità FPU non va a concorrere con le operazioni sugli interi ed al contempo permette una più efficiente organizzazione delle istruzioni floating point, senza la necessità di attendere che sia libero lo scheduler delle unità integer.

Le CPU Intel Sandy Bridge annunciate lo scorso mese di gennaio prevedono un singolo scheduler per entrambe le unità ma dispongono di due unità vettoriali a 256bit in grado di produrre il risultato di una moltiplicazione a 256bit e quello di una addizione a 256bit. Tali operazioni sono però del tutto indipendenti, vista la mancanza di una unità FMAC (o meglio FMA). Intel integrerà unità di questo tipo solo nella futura architettura Haswell, prevista per il 2013.

In teoria le CPU AMD Bulldozer dovrebbero offrire prestazioni molto elevate. Ciò che conterà saranno però le reali prestazioni tanto in modalità single-thread che multithread. Suona molto strano il fatto che il produttore metta a confronto una CPU Bulldozer a 8-core con una CPU Sandy Bridge a 4-core. Il differente approccio resta solo un'arma commerciale o, nel migliore dei casi, la base per future evoluzioni, se poi con applicativi attuali di uso comune le prestazioni ottenute dal singolo modulo Bulldozer saranno le stesse offerte dal singolo core di una CPU Intel con Hyper Threading.

Le ultime indiscrezioni, che però è sempre bene prendere cum grano salis, parlerebbero di numeri interessanti per Bulldozer con applicazioni multi-threaded ma affiancati da valori meno confortanti, rispetto alle CPU rivali, con software single-threaded. L'impressione generale è che AMD voglia rimodellare le aspettative sul numero di core, un po' come accaduto in passato con la corsa ai GHz. "Core" potrebbe indicare quel modulo capace di eseguire un thread indipendente oppure un modulo di differente concezione.


Core e threads

A cura di Dino Fratelli e Michele Carasia
61 Commenti alla Notizia AMD e quel core e mezzo di Bulldozer
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  • Corsa ai Ghz: conclusa
    Corsa ai Core multipli: in fase conclusiva?
    Corsa ai nanometri: alla frutta a causa dei limiti fisici del silicio...
    Ed in vece di continuare a spendere tempo e soldi (nostri) per tecnologie ormai stra usate e "vecchie", perchè non investire nella ricerca dei computer quantici? Sarebbe un bel passo di qualità!
    Macchè, bisogna continuare a raccattare soldi in qualche modo, no?
    non+autenticato
  • - Scritto da: alberto Mondini
    > Corsa ai Ghz: conclusa
    > Corsa ai Core multipli: in fase conclusiva?
    > Corsa ai nanometri: alla frutta a causa dei
    > limiti fisici del silicio...
    > Ed in vece di continuare a spendere tempo e soldi
    > (nostri) per tecnologie ormai stra usate e
    > "vecchie", perchè non investire nella ricerca dei
    > computer quantici? Sarebbe un bel passo di
    > qualità!

    Se sei cosi' sicuro del business investici no ?

    > Macchè, bisogna continuare a raccattare soldi in
    > qualche modo, no?
    krane
    22544
  • Se avessi soldi da investire e volessi davvero "fare la differenza" di certo sceglierei tecnologie nuove, visto che ci sono e già danno qualche piccolo risultato, non finanzierei di certo roba "vecchia" riciclata al meglio
    non+autenticato
  • Ti rendi conto che non esiste ancora nulla di concretamente utile che sfrutti la computazione quantica vero?
    non+autenticato
  • e poi potrebbero arrivare con nuovi hd con la copia dei file a 1 giga al secondo

    e spero a breve tra 2 ani di scaricare da internet 100 mega al secondo effettivi

    se pago adsl a 20 mega pretendo di avere 20 mega al secondo di download

    e invece ci rifilano 1 misero mega di download

    alla fina mi danno solo 10% di quello ke pago
    non+autenticato
  • - Scritto da: dalek
    > e poi potrebbero arrivare con nuovi hd con la
    > copia dei file a 1 giga al
    > secondo
    >
    > e spero a breve tra 2 ani di scaricare da
    > internet 100 mega al secondo
    > effettivi
    >
    > se pago adsl a 20 mega pretendo di avere 20 mega
    > al secondo di
    > download
    >
    > e invece ci rifilano 1 misero mega di download
    >
    > alla fina mi danno solo 10% di quello ke pago
    E perchè non dovrebbero dato che continui a pagare'
    Ti sei mai fatto questa domanda?
    non+autenticato
  • Talvolta non c'e' scelta... (tutto ciò che non è ADSL in italia non è lontanamente paragonabile ad una ADSL)
    non+autenticato
  • - Scritto da: Pelo
    > Talvolta non c'e' scelta... (tutto ciò che non è
    > ADSL in italia non è lontanamente paragonabile ad
    > una
    > ADSL)

    1) la scelta c'è sempre ... quantomeno c'è quella di pretendere che quanto sbandierato pubblicamente sia vero contrattualmente se non possono (come non possono) dare i 20 mbits non possono neppure fare la pubblicità sui 20 mbits!
    2) scommetto che sei uno di quelli che DOPO dice che non c'è scelta ma PRIMA tra una offerta che ti dice 8Mbits a x euro e 20Mbits (che sai benissimo non essere vero) compra (da bravo pollo) i cosiddetti 20 Mbits!
    3) mi ricordi un pochino TUCO (il buono il brutto il cativo) ... "dio è con noi perchè anche lui odia gli yankee" .... la risposta del "biondo" te la ricordi vero?....
    complimenti per la logica ferrea!
    Occhiolino
    non+autenticato
  • dai tu la soluzione al popolo italiano
    non+autenticato
  • Ma quanto sei bravo! perchè non la dai tu la soluzione?
    non+autenticato
  • - Scritto da: Matrix
    > Ma quanto sei bravo! perchè non la dai tu la
    > soluzione?

    Perchè anche lui (Matrix) "odia gli yankees" (vedi la risposta a Pelo)
    Occhiolino
    non+autenticato
  • AMD sembra riprendere la mentalità dei tempi della corsa ai Ghz, cpu "ragionate" e meno forza bruta (che spesso non dà i risultati sperati). Auguro ad AMD di raggiungere gli obiettivi prefissati; per conto mio ho grande fiducia verso quest'azienda, difatti quando rinnovo il parco macchine faccio il possibile per avere i loro prodotti.
    non+autenticato
  • Speriamo siano nei tempi stabiliti. Sembra possa esserci un nuovo ritardo...
  • Io dovrei cambiare il pc. E' meglio che aspetto o me lo piglio subito? Secondo voi quello che sta succedendo con la crisi (iva a parte che già si sa) avrà ripercussioni anche sui prezzi dei pc? Non ci sto capendo una mazza.
    non+autenticato
  • Beh, io me lo prendo adesso intanto che l'offerta supera la domanda e te li tirano dietro. Di doman non c'è certezza.
    non+autenticato
  • - Scritto da: New Tab
    > Beh, io me lo prendo adesso intanto che l'offerta
    > supera la domanda e te li tirano dietro. Di doman
    > non c'è
    > certezza.

    Una certezza un domani c'è: aumenterà l'IVA di un punto
    non+autenticato
  • vabbe' aumenta 1 euro ogni 120, su cose come il pc e' decisamente trascurabile
    non+autenticato
  • - Scritto da: Calma Interiore
    > Una certezza un domani c'è: aumenterà l'IVA di un
    > punto

    "Minimo"...non mettiamo limiti all'indecenza.....
  • I prezzi dei pc sono sempre scesi, ora davvero sembrano che li tirino dietro, ma secondo me dalla competizione sulle prestazioni il mercato si sta spostando alla competizione sul prezzo. Anche perche' di 4, 8 o 16 core l'utenete medio che cosa se na fa mai? Quindi anche fra un anno i PC ce li tireranno dietro IMHO
    Chiaramente per gli altri di gamma il discorso cambia, ma anche li a meno che uno non abbia specifiche esigenze professionali, si tratta piu che altro di un "bisogno indotto". Poi chiaramente se uno ci gode ad avere un PC da 2000 euro per giocare, fa solo bene a comprarseloA bocca aperta
    non+autenticato
  • cheppallex con i multicore
    una mb ben fatta, parecchi minisocket e uno ci mette quello che vuole, pure la macchinetta del caffe e fine della storia

    mannaggia, vero, a livello marketing poi diventa un macello gestirlaSorride
    non+autenticato
  • Ragazzi qui si parla sempre di nuovi processori ma nessuno riflette atgentamente sul fatto che linux si porta dietro ancora codice per il vecchio 486...e' assurdo siamo nel 2012 e questi fanatatici delle continuano a castrare volutamente il proprio os con retrocompatibilta' vintage frutto di patetici nostalgismi....
    non+autenticato
  • ma dove? ma quando?..ma i che tu dici?
  • - Scritto da: Radice Marcia
    > Ragazzi qui si parla sempre di nuovi processori
    > ma nessuno riflette atgentamente sul fatto che
    > linux si porta dietro ancora codice per il
    > vecchio 486...

    Io su linux ci riesco a creare una directory di nome AUX.
    E tu?

    > e' assurdo siamo nel 2012 e questi
    > fanatatici delle continuano a castrare
    > volutamente il proprio os con retrocompatibilta'
    > vintage frutto di patetici
    > nostalgismi....

    e' assurdo siamo nel 2012 e questi
    continuano a castrare
    volutamente il proprio os con retrocompatibilta'
    vintage frutto di patetici nostalgismi....
  • non serve a niente aux, puoi anche farle aux_ aux1 ecc...
    non+autenticato
  • - Scritto da: Radice Marcia
    > Ragazzi qui si parla sempre di nuovi processori
    > ma nessuno riflette atgentamente sul fatto che
    > linux si porta dietro ancora codice per il
    > vecchio 486...e' assurdo siamo nel 2012 e questi
    > fanatatici delle continuano a castrare
    > volutamente il proprio os con retrocompatibilta'
    > vintage frutto di patetici
    > nostalgismi....

    ho riflettuto atgentamente, in realtà siamo nel 2011, non ce ne frega niente se tu usi ancora un 486 ne' tantomeno se ti vuoi castrare!

    Saluti!
  • Che codice intendi di preciso?
  • Sveglia..
    non+autenticato
  • una delle migliori trollate dell'anno
  • La metti nella stanza dei trofei?
  • Perchè, c'è una stanza dei trofei?
    non+autenticato
  • C'è dentro anche il busto in marmo di PdA.