Bulldozer

AMD首次公开了下一代微处理器架构“推土机”(Bulldozer)的架构 细节，提出新观念的同时也留下了个问题：以后的处理器核心数量该怎么计算？^[1] 　　

Intel Nehalem架构支持单核心双线程，而AMD推土机架构则颇有点儿反其道而行之的意思，将每两个核心捆绑在一块儿，称之为一个“推土机模块”(Bulldozer Module)，让其中着两个核心既有各自独立的执行管线、整数调度器和一级缓存，也有共享的预取和解码单元、浮点调度器(和两个128-bit FMAC乘法累加单元)、二级缓存。 　　

Intel在Core/Nehalem微架构中使用一个统一调度器处理所有指令，不管是整数的还是浮点的，而AMD推土机架构将它们独立开来。AMD表示，每个推土机模块都有一个浮点调度器，辅以两个128-bit FMAC，而分配给核心的每个线程都可以使用任意一个FMAC单元；如果一个线程是纯整数的，另一个就可以将所有浮点执行资源据为己有。 　　

另外AMD相信，常规服务器工作负载量中有80％都是纯整数操作，所以才给每个推土机模块配备了两个整数调度器，每个核心一个。 　　

那么在AMD路线图上的新架构四核心处理器指的是四个这样的模块呢，还是四个计算核心呢？ 　AMD对此给出的回复是：“将每个拥有双整数核心的推土机模块视为一个独立的单元，就对了。”显然，AMD在这里刻意回避了单纯的核心数量问题，更强调两两组成的有机整体，所以在面对推土机架构处理器的时候我们可以说它是四核心、八核心的，也可以说是双模块、四模块的。或许，以后不会再有奇数核心了，因为推土机的每个模块都是整体的，看起来不能单独屏蔽其中一个核心。 　　

Intel的超线程技术让处理器核心面积增加了不到5％，可带来最多30％的性能提升，其中浮点7％、整数13％，当然实际应用中差异很大。 　

AMD推土机模块使用两个整数核心增加的核心面积则有50％左右，但AMD表示这在线程代码上获得的性能提升最多能有80％。当然，不要指望新架构就能带来翻天覆地的变化。根据路线图，“赞比西河”(Zambezi)会有四核心和八核心版本(双模块和四模块)，其中四核心的整数性能大约比频率类似的Phenom II X4高出10-35％，八核心的将成为一个线程怪兽。

支持Intel的AVX指令集（Advanced Vector Extensions，高级矢量扩展），使处理器支持256比特的浮点运算作业。除此之外还支持Intel授权的SSE4.1、SSE4.2、AES、CLMUL、Multiply-Add/Accumulat等，以及AMD自有的XOP、FMA4、CVT16、SSE4a等，其中XOP、FMA4、CVT16是AMD原先的SSE5拆分而来（原本 Bulldozer 将会实现SSE5指令集，但是由于Intel选择不支持SSE5而另立自己的AVX指令集，AMD最终决定将SSE5分拆），尽管这三者为并发对称的128位算指令，但可以兼容于AVX的编码方案。

同价位服务器处理器产品性能约较竞争品牌高出89％

处理器阵容齐全、从4核心一路涵盖到16核心

与前代平台相同的功耗曲线下，每颗核心功耗最低约可达4.375W

处理关键云、虚拟化及高性能运算等作业时，性能可高出24％至84％

拥有2路处理器最高的TPCC速度测试分数

最低的虚拟系统（virtual machine，VM）单位成本

最高可达4个存储器通道，最高可支持1600MHz存储器时钟频率

支持1.25伏特超低电压存储器

每颗处理器最高支持12组DIMM存储器，最高可支持384GB存储器

最多可支持4个16倍速的HyperTransport（HT3）链路，每个链路传输速度达每秒6.4GT

推土机还是x86架构，采用模块化设计方式，每个模块内包括两个四管线核心、两个整数调度器、一个浮点调度器、两个128位FMAC单元、共享二级缓存以及预取、解码单元，然后多个模块共享三级缓存。每个模块的两个核心彼此紧密关联，可以高效共享资源，同时还有大量新的能效和电源管理，IPC特性更丰富，栅极/时钟更低。 　　

在多线程计算方面，主要有两种传统技术：同步多线程(SMT)、芯片多处理(CMP)。AMD认为它们都存在不少缺点。 　　推土机模块的两个核心支持执行两个线程，会共享对延迟要求较高的功能、平缓突发和低效应用、线程间动态分配资源，好处是比两个线程共享一个核心更高的伸缩性和可预测性、多线程负载的吞吐优势、单线程时所有共享资源均可访问、以少得多的面积和功耗提供CMP 80％的性能。 在新的浮点计算单元中具有两个128位的浮点计算器。在执行128位指令时，这两个128位浮点计算器可以分别为两个核心提供支持;而在执行256位指令时，这两个浮点计算器可以协作以在一个时钟周期内完成运算。“我们还有一个非常大的优势，就是可以同时执行256位AVX指令和SSE指令。　　

指令集架构(ISA)和功能扩展：推土机支持SSE4.1、SSE4.2、AVX、XSAVE、XOP等最新指令集，还有Light Weight Profiling (LWP)——3DNow!指令集被删除。 　　

推土机还在能效、电源管理方面做了大量努力，微架构方面支持资源动态共享、数据转移最小化、大量时钟和电源栅极，并增加了主动电源管理(APM)，支持芯片级的核心功耗栅极。根据不同的工作负载，芯片功耗也会实时相应调整，同时给超频留下了空间。

同时推土机将会使用新的接口（am3+）新的芯片组9系列也将和推土机一起，同时8系列部分主板可以通过刷BIOS来实现支持，但是最新的技术可能会受到影响。关于推土机的性能基本都是小道消息大家可以暂且观望推土机能否推了SNB大家就期待把，不过年末Intel也会有更加高端的产品出现推土机能否坚持的住还不可衡量。