AMD Bulldozer [official thread]

[Lukija]

AMD je poceo sa tape-out-om Bulldozer procesora:

http://www.xbitlabs.com/news/cpu/display/20100716181623_AMD_Tapes_Out_First_Bulldozer_Microprocessors.html

 

[drfedja]

Opaaa bato! Nesto se dogadja.

 

[Lukija]

Valjda ce negde da iscure neki benchmarci. Koliko sam shvatio, postoji problem sa 32nm procesom, medjutim, Bulldozer ce biti isporucen po planu:

Llano production shipments are still expected to occur in the first half of next year. In the second quarter this year we also taped out the first 32 nm product based on our new high performance Bulldozer CPU core. We plan to begin sampling our Bulldozer based server and desktop processors in the second half of this year and remain on track for 2011 launches. These new processors will deliver significant performance improvements to the AMD platform.

Vise detalja ovde:

http://seekingalpha.com/article/214781-advanced-micro-devices-inc-q2-2010-earnings-conference-call

 

[drfedja]

Uvek je problem sa novim procesom. Mada kod AMD-a svaki drugi korak je problematican. Tako npr. problem je bio 130nm, pa je onda 90nm bio ok, pa 65nm je opet bio problematican, pa je 45nm bio korak napred, a sad cemo videti sta ce biti sa 32nm. Intel nije Bog zna kako odskocio u odnosu na sopstvenih 45nm.

Benchmarke Bulldozera necemo videti sigurno pre 8-9 meseci od danasnjeg dana. Dakle, mozda se nesto pojavi u Martu na Cebitu.

 

[Beagle]

^
Phenom kec je bio 45 nm, pa se nije nesto proslavio. Njegov naslednik je vec bio bolji

Imam osecaj da ce Bulldozer da bude razbijac od procesora. Ne verujem da AMD moze sebi ponovo da dopusti kiks kao sa prvim Phenomom.

 

[voodoons]

Phenom I je bio 65nm
http://products.amd.com/en-gb/DesktopCPUDetail.aspx?id=400

 

[monteboy]

^
Phenom kec je bio 45 nm, pa se nije nesto proslavio. Njegov naslednik je vec bio bolji

Imam osecaj da ce Bulldozer da bude razbijac od procesora. Ne verujem da AMD moze sebi ponovo da dopusti kiks kao sa prvim Phenomom.

http://citavia.blog.de/2010/07/06/bulldozer-likely-with-4-alus-and-at-least-3-agus-per-core-8927293/

Procena je da ce i Sandy Bridge imati poteskoca sa Bulldozerom !

 

[drfedja]

Elem, Bulldozer ce biti 4/8 jezgara. Dakle, 4 klastera, 8 tredova. U kojoj meri ce biti efikasan pri koriscenju 8 tredova pokazace se. Medjutim, u aplikacijama koje koriste manje od 8 tredova, Bulldozer ce razbijati, jer ce jedan tred moci da radi prakticno na 2 jezgra, t.j. na jednom klasteru, koji sadrzi jedan instruction scheduler za dva jezgra i deljenu floating point jedinicu, koja uzgred receno nije nimalo naivna, cak i kad se razdeli na dva treda.
IPC je max. 4, po jezgru koliko je i na Sandy Bridgeu, sa razlikom sto Bulldozer ima 4 + 4 integer jedinice u jednom klasteru i 2 128-bitne FMAC FPU izvrsne jedinice po klasteru, a Sandy Bridge ima max. 3 integer i FPU.

Medjutim, instrukcije imaju vece latencije zbog specificne klasterovane arhitekture:

Orochi vs Barcelona:

simple alu 1, 1 
simple alu w/ mem operand 4, 4 
packed insert 14, 9 +55% 
lea 1, 1 
push/pop 3, 3 
ret near 4, 4 
call 4, 4 
dynamic tls call 6, 5 +20% 
indirect call/jump 4, 4 
imult32 3, 3 
imult64 5, 5 
leave 3, 3 
enter 19, 19 
div32 39, 39 
div64 71, 71 
idiv32 42, 42 
idiv64 74, 74 
load8_16/32/64 7, 4 +75% 
load32/64 3, 3 
store 3, 3 
branch 1, 1 
sqrtss 30, 19 +58% 
sqrtsd 41, 29 +41% 
float-mov 1 2, 2 
float-mov 2 4, 2 +100% 
float-mov 3 4, 2 +100% 
float-load 1 5, 3 +66% 
float-load 2 4, 3 +33% 
float-load vector 5, 2 +150% 
float-load vector II 5, 2 +150% 
float-load vector low-high packed-single 7, 4 +75% 
float-store vector low-high packed-single 7, 2 +250% 
float-load vector low-high packed-double 5, 4 +25% 
float-store vector low-high packed-double 7, 2 +250% 
float-store 2, 2 
float-store vector 5, 3 +66% 
float-store vector II 5, 2 +150% 
vector cvt I 4, 4 
vector cvt II 7, 2 +250% 
vector cvt III 7, 7 
vector cvt IV 4, 4 
vector cvt I w/ memory operand 7, 6 +16% 
vector cvt II w/ memory operand 12, 4 +200% 
vector cvt III w/ memory operand 12, 9 +33% 
vector cvt IV w/ memory operand 9, 6 +50% 
int-2-float w/ mem 16, 9 +77% 
int-2-float 9, 14 -35% 
double-2-float 4, 8 -100% 
double-2-float w/ mem 9, 9 
int-2-double 9, 14 -35% 
int-2-double w/ mem 16, 9 +77% 
int-2-float 5, 9 -44% 
float-2-int 2, 2 
float-alu 6, 4 +50% 
float-alu for float vector class I 6, 4 +50% 
float-alu for float vector class I w/ memory operand 11, 6 +83% 
float-alu for float vector class II 2, 2 
float-alu for float vector class II w/ memory operand 7, 4 +75% 
float-alu for float vector class III 6, 4 +50% 
float-alu for float vector class III w/memory operand 11, 6 +83% 
float-alu for float vector class IV 27, 18 +50% 
x87 cosine 93, 93 
x87 sine 93, 93 
float-alu for float vector class IV w/ memory operand 32, 20 +60% 
float-alu for float vector class V 30, 20 +50% 
float-alu for float vector class V w/ memory operand 35, 22 +59% 
float-alu for float vector class VI w/ memory operand 7, 2 +250% 
float-alu for float vector class VII 32, 21 +52% 
float-alu for float vector class VIII 41, 27 +52% 
float-alu for float vector class IX 5, 3 +67% 
float-alu for float vector class X 2, 2 
float-alu for float vector class XI 2, 2 
float-alu for float vector class XII 2, 2 
float-alu for float vector class XII w/ memory operand 5, 2 +250% 
float-alu for float vector class XIIa 2, 2 
mmx shuffle 3, 2 +50% 
float-alu for float vector class XIII 3, 2 +50% 
float-alu for float vector class XIV 2, 2 
float-alu for float vector class XV 2, 2 
sse parallel compares 2, 2 
float-alu for float vector class XVI 2, 2

 

[Moso]

Elem, Bulldozer ce biti 4/8 jezgara. Dakle, 4 klastera, 8 tredova.

Da li ovo znaci da ce Bulldozer imati (gledano sa aspekta danasnjih Intel procesora) 4 jezgra koja ce moci da izvrsavaju 8 tredova, nesto kao HT kod danasnjih Intel i7 870 procesora koji imaju 4 jezgra + 4 HT ? Ako je tako opet u wprime-u, vantage-u i ostalim multi tredovanim bench aplikacijama (vaznim za nas overklokere) AMD nece moci da parira Intelovim resenjima sa 6+6 jezgara (ili mozda 8+8 u to vreme).

 

[Beagle]

^
Ako sam ja lepo skontao stvari, u Bulldozer-u se hyperthreading postize tako sto se dva treda izvrsava na dve fizicki prisutne jedinice unutar klastera, dok Intel HT emulira na neki nacin, kako bi izvrsavao SIMD instrukcije. Po svoj logici, AMD-ov klaster ce biti sposoban da izvrsi i MIMD i SIMD instrukcije.

 

[drfedja]

Da li ovo znaci da ce Bulldozer imati (gledano sa aspekta danasnjih Intel procesora) 4 jezgra koja ce moci da izvrsavaju 8 tredova, nesto kao HT kod danasnjih Intel i7 870 procesora koji imaju 4 jezgra + 4 HT ?

Slicno je ali nije isto. Zapravo, kod Intela sa HT-om se dobija nesto malo, max. 25%, tako što se maksimalno iskoristi jedno jezgro za 2 treda.
Kada 2 treda rasporediš na 3 ALU i AGU jedinice i FPU, dobijaš IPC od max. 3 + branch operacije (makro fuzija), što teoretski daje IPC 4.

S' druge strane kod BD jezgra, t.j. kod Orochija imaš 4+4 ALU i 3+3 AGU i 2 FMAC 128-bitne FPU jedinice, shareovane između 2 treda na jednom klasteru. Dakle, praktičan IPC na BD klasteru je 4 za 2 treda, što je svakako više nego Intelovih 3 IPC za 2 treda.

Ako je tako opet u wprime-u, vantage-u i ostalim multi tredovanim bench aplikacijama (vaznim za nas overklokere) AMD nece moci da parira Intelovim resenjima sa 6+6 jezgara (ili mozda 8+8 u to vreme).

^
Ako sam ja lepo skontao stvari, u Bulldozer-u se hyperthreading postize tako sto se dva treda izvrsava na dve fizicki prisutne jedinice unutar klastera, dok Intel HT emulira na neki nacin, kako bi izvrsavao SIMD instrukcije. Po svoj logici, AMD-ov klaster ce biti sposoban da izvrsi i MIMD i SIMD instrukcije.

Da, ali i 1 tred može da se izvršava na dva jezgra unutar klastra, a to ne može kod Intela.

Koliko će BD biti efikasan u wprime i vantageu zavisi od mnogo stvari, a prventstveno od toga kolika će biti efikasnost njegove nove fancy floating point jedinice, keš memorije i još mnogo čega. BD na svojih 4 klastera ima više izvršnih resursa nego Nehalem na 8 jezgara.

Prednost Bulldozera je što će biti u stanju da manje tredova izvršava na više izvršnih resursa. Tako npr. 1 tred će raditi na 2 jezgra. Drugo u multitred režimu će biti bolja iskorišćenost i skaliranje. Sa povećanjem broja tredova efikasnost ne raste linearno.

 

[ays]

@Fedja, da vidim dal sam dobro skapirao... novi amd procesori, bazirani na bulldozer arhitekturi ce imati bolje kontrolore za koriscenje dodatnih jezgara, tkzv "virtual cores" nego dosadasnja intel HT tehnologija?

Iz nekih licnih testova sam video da su novi X6 amd procesori dosta bolji za virtuelizaciju u odnosu na i7 920/930 procesore. Istini za volju nisam testirao sa 980x procesorom, koji verujem da bi oduvao kompletnu konkurenciju... ali i pare iz mog novcanika. Polagao sam puno nade u 970x kao procesor koji bih uzeo prilikom prelaska na 1366 platformu, ali kako trenutno stvari stoje, samo je 100e jeftiniji od 980x a ne 400e koliko je i sam intel najavio da ce biti cena (cca 500e). Maler...

Izgleda da ce narednih godinu dana biti veoma, veoma zanimljivo u sferi procesora... treba sacekati sa bilo kakvim upgreade-om, dok se situacija ne stabiliziju i iskristalise, formiraju cene, itd...

 

[monteboy]

Da, ali i 1 tred može da se izvršava na dva jezgra unutar klastra, a to ne može kod Intela.

Da se nadovezem da jedan thread ima pristup svim resource'ama celog klustera ili ti na 256bitnu FPU....

 

[Beagle]

Da, ali i 1 tred može da se izvršava na dva jezgra unutar klastra, a to ne može kod Intela

E vidis, ovo mi deluje najzanimljivije . Od prilike ce morati da se pisu kompajleri od nule kako bi programi mogli da iskoriste ovu sposobnost onako kako je AMD zamislio. Realno, nemoguce je terati jedan thread na vise unit-a primenom danasnjeg sistema, jer bi to dovodilo do kurpcije rezultata i pojave dirty bits-a. Verovatno ce najvise promena doziveti adresiranje i duzina instrukcija.

Bice zanimljiva 2011 godina.

 

[Diabolique]

Uh... treba dočekati 2011...

 

[drfedja]

E vidis, ovo mi deluje najzanimljivije . Od prilike ce morati da se pisu kompajleri od nule kako bi programi mogli da iskoriste ovu sposobnost onako kako je AMD zamislio. Realno, nemoguce je terati jedan thread na vise unit-a primenom danasnjeg sistema, jer bi to dovodilo do kurpcije rezultata i pojave dirty bits-a. Verovatno ce najvise promena doziveti adresiranje i duzina instrukcija.

Bice zanimljiva 2011 godina.

Ne verujem da ce iko pisati kompajlere od nule, t.j. potpuno sam siguran u to. Poenta price i jeste da se 1 thread izvrsava na vecem broju resursa. S obzirom da je Bulldozer Out Of Order CPU, nije moguce da dodje do korupcije podataka i dirty bitova, bas kao sto to nije bilo moguce ni kod K7, K8 i K10, koji koriste OoO buffere da bi kombinovali instrukcije u slucaju cache miss-a ili branch mispredicta. Prljanje medjurezultata nije moguce jer izvrsavanje kriticnih operacija pri out of order izvrsavanju je neprekidno.

Drugo pitanje koje se postavlja je kako bi ti novim kompajlerom naterao da jednim tredom iskoristis dva jezgra? Ovo je implementirano u samom hardveru, tako sto za svaki par jezgara postoji jedan scheduler za instrukcije. Taj scheduler moze da prepozna najvise 2 treda i da rasporedi egzekuciju na dva jezgra u klasteru. Ako je jedan tred u pitanju, egzekuciju ce rasporediti na maksimalan broj izvrsnih jedinica, ukljucujuci i mocni 256-bitni FP endzin.

Na ovoj slici se jasno vidi jedan 4-way dekoder koji može da dekodira sve tipove instrukcija, mikrokodovane i hardwired. Dispatch radi raspodelu na izvršne jedinice. Integer jezgra imaju po dve ALU i AGU jedinice, mada je ovo pitanje, jer je dijagram stariji. Dispatch kao i jezgra poseduje svoj resource monitor, koji je zapravo memorija u kojoj se nalaze informacije o tome sta se izvrsava i sta je ceka na izvrsavanje itd, a verovatno poseduje i informaciju o tredu koji se izvršava na određenom jezgru. Svako jezgro ima svoj L1 keš. L1 instrukcijski keš je na ovom dijagramu očigledno rezervisan za oba jezgra.

Svaka floating point izvršna jedinica može da računa i sabiranje i množenje, što nije bilo moguće kod K7,K8, K10. FP jedinice su podeljene u 4 bloka i u zavisnosti od sharinga mogu raditi kao 2x2 ili 1x4. Bulldozer je potpuno 4-way CPU - ima 4 dekodera, 4 FPU bloka... K10 ima 3 ALU, 3 FPU i 3 dekodera, a Nehalem ima 3 ALU, 3 FPU i 4 dekodera.
Povecanje efikasnosti sa jednog na 2 treda po klasteru je 80%. Kod Nehalema hyperthreading donosi max. 30-tak % u određenim situacijama i to nije pravilo nego izuzetak. HT na Nehalemu radi tako što drugi tred puni instrukcijski prozor i na taj način u potpunosti iskorišćava sve izvršne jedinice u jezgru. Kod dobro optimizovanog koda, sa malo load/store operacija, nema mnogo mesta za poboljšanje uz pomoć HT-a.

 

[Lukija]

Bulldozer blog:

http://blogs.amd.com/work/2010/08/02/the-bulldozer-blog/

 

[Lukija]

Clanak o Bulldozer-u:

http://translate.google.com/translate?js=y&prev=_t&hl=de&ie=UTF-8&layout=1&eotf=1&u=http://www.planet3dnow.de/vbulletin/showthread.php?t=384394&sl=de&tl=en

 

[c-p-r]

Da li gresim ili Bulldozer bazirani AMD-ovi cpu-ovi nece biti kompatibilni sa AM3 plocama?

 

[Misko78]

Gresis.

 

[Diabolique]

http://www.anandtech.com/show/2871/2

 

[Lukija]

AMD @ Hot Chips 2010 (zvuci kao live PA ):

http://www.anandtech.com/show/3863/amd-discloses-bobcat-bulldozer-architectures-at-hot-chips-2010
http://www.extremetech.com/article2/0,2845,2368185,00.asp
http://www.hardocp.com/article/2010/08/23/amds_bulldozer_bobcat_processors_preview
http://www.lostcircuits.com/mambo//index.php?option=com_content&task=view&id=91&Itemid=1
http://www.pcper.com/article.php?aid=985
http://www.tomshardware.com/reviews/bulldozer-bobcat-hot-chips,2724.html

 

[monteboy]

Nakon HotChip konferencije imamo i jos poneki detalj uvezi Bulldozer arhitekture.
Bulldozer definitivno nece biti podrzan na AM3 socketu nego ce izaci AM3+ koji ce podrzavati novu arhitekturu.
Stariji AM3 procesori ce ipak raditi normalno na AM3+. Vec je bilo i ranije navedeno a sad i potvrdjeno da ce dodatne intrukcije SSE 4.1 , 4.2 kao i AVX biti podrzane.
AVX od strane Intela ce biti sa Sandy Bridge podrzan. Po AMD'u sa Bulldozerom ce biti drasticno povecan performanse/watt kao i performance/povrsini chipa sto nije cudno
ako se da verovati da dodatno integer jezgro u jednom modulu buduce Bulldozer arhitekture zauzima samo dodatnih 5% chip povrsine.

AMD navodi da ce jedan Bulldozer Modul imati 80% performansi cistog dual core resenja sa znatno manjim troskovima proizvodnje !
Integrisani memory controller bi trebao kod top modela da podrzava i vise od dva kanala. Nije potvrdjeno da li ce to vaziti i za Desktop modele mada neophodnost prelaska
na AM3+ mozda je indic da ce Bulldozer i u Desktop segmentu imati eventualno podrsku za quadchannel !

 

[d0minat0r]

Kad mozemo da ocekujemo prve ES ?

 

[monteboy]

Intel Atom killer! ?

Skoro su kod Distributed-Computing-Projekta BOINC pronadjene informacije koje bi mogle da budu indikator za performansku snagu Ontario APU'a.

Posjetimo se Ontario je planiran na bazi dva Bobcat jezgra sa integrisanom DX11 grafikom (mladji brat Bulldozera + dx11) ali optimizovano za minimalnu potrosnju. govori se o potrosnji od 10W pa sve do 1W.

Ako su tacne cifre koje se mogu videti na sledecem linku :
http://de.allprojectstats.com/show.php?projekt=0&id=4279889175

Onda bi to znacilo da su Integer i floatpoint performanse gotovo za 100% bolje u odnosu na Intel Atom D510 takodje CPU namenjen low energy potrosacima tipa netbooks i slicno.