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AMD(Advanced Micro Devices 超微半导体)

AMD公司专门为计算机、通信和消费电子行业设计和制造各种创新的微处理器(CPU、GPU、APU、主板芯片组、电视卡芯片等)、闪存和低功率处理器解决方案,AMD致力为技术用户——从企业、政府机构到个人消费者——提供基于标准的、以客户为中心的解决方案。AMD是目前业内唯一一个可以提供高性能CPU、高性能独立显卡GPU芯片、主板芯片组三大组件的半导体公司,AMD提出3A平台的新标志,在笔记本领域有”AMD VISION”标志的就表示该电脑采用3A构建方案。

amd

产品系列

计算产品

对于需要高性能计算和IT 基础设施的企业用户来说,AMD 提供一系列解决方案。

AMD与英特尔CPU对比天梯图

■1981年,AMD 287FPU,使用Intel80287 核心。产品的市场定位和性能与Intel80287 基本相同。也是迄今为止AMD 公司唯一生产过的FPU产品,十分稀有。

■AMD 8080(1974年)、8085(1976年)、8086(1978年)、8088(1979年)、80186(1982年)、80188、80286微处理器,使用Intel8080 核心。产品的市场定位和性能与Intel同名产品基本相同。

■AMD 386(1991年)微处理器,核心代号P9,有SX 和DX 之分,分别与Intel80386SX 和DX 相兼容的微处理器。AMD 386DX与Intel 386DX同为32位处理器。不同的是AMD 386SX是一个完全的16位处理器,而Intel 386SX是一种准32位处理器(内部总线32位,外部16位)。AMD 386DX的性能与Intel80386DX相差无己,同为当时的主流产品之一。AMD也曾研发了386 DE等多种型号基于386核心的嵌入式产品。

■AMD 486DX(1993年)微处理器,核心代号P4,AMD 自行设计生产的第一代486产品。而后陆续推出了其他486级别的产品,常见的型号有:486DX2,核心代号P24;486DX4,核心代号P24C;486SX2,核心代号P23等。其它衍生型号还有486DE、486DXL2等,比较少见。AMD 486的最高频率为120MHz(DX4-120),这是第一次在频率上超越了强大的竞争对手Intel 。

■AMD 5X86(1995年)微处理器,核心代号X5,AMD 公司在486市场的利器。486时代的后期,TI(德州仪器)推出了高性价比的TI486DX2-80,很快占领了中低端市场,Intel 也推出了高端的Pentium系列。AMD为了抢占市场的空缺,便推出了5×86系列CPU(几乎是与Cyrix 5×86同时推出)。它是486级最高频的产品—-33*4、133MHz,0.35微米制造工艺,内置16KB一级回写缓存,性能直指Pentium75,并且功耗要小于Pentium。

■AMD K5(1997年)微处理器,1997年发布。因为研发问题,其上市时间比竞争对手Intel的”奔腾”晚了许多,再加上性能并不十分出色,这个不成功的产品一度使得AMD 的市场份额大量丧失。K5的性能非常一般,整数运算能力比不上Cyrix x86,但比”奔腾”略强;浮点预算能力远远比不上”奔腾”,但稍强于Cyrix 6×86。综合来看,K5属于实力比较平均的产品,而上市之初的低廉的价格比其性能更加吸引消费者。另外,最高端的K5-RP200产量很小,并且没有在中国大陆销售。

■AMD K6(1997年)处理器是与Intel PentiumMMX同档次的产品。是AMD 在收购了NexGen,融入当时先进的NexGen 686技术之后的力作。它同样包含了MMX指令集以及比Pentium MMX整整大出一倍的64KB的L1缓存!整体比较而言,K6是一款成功的作品,只是在性能方面,浮点运算能力依旧低于Pentium MMX 。

■K6-2(1998年)系列微处理器曾经是AMD的拳头产品,现在普遍被奉为经典产品。AMD K6-2系列微处理器在K6的基础上做了大幅度的改进,其中最主要的是加入了对”3DNow!”指令的支持。”3DNow!”指令是对X86体系的重大突破,此项技术带给我们的好处是大大加强了计算机的3D处理能力,带给我们真正优秀的3D

表现。当你使用专门”3DNow!”优化的软件时就能发现,K6-2的潜力是多么的巨大。而且大多数K6-2并没有锁频,加上0.25微米制造工艺带给我们的低发热量,能很轻松的超频使用。也就是从K6-2开始,超频不再是Intel的专有名词。同时,K6-2也继承了AMD 一贯的传统,同频型号比Intel 产品价格要低25% 左右,市场销量惊人。K6-2系列上市之初使用的是”K6 3D”这个名字(”3D”即”3DNow!”),待到正式上市才正名为”K6-2″。正因为如此,大多数K6 3D为ES(少量正式版,毕竟没有量产)。K6 3D曾经有一款非标准的250MHz 产品,但是在正式的K6-2系列中并没有出现。K6-2的最低频率为200MHz,最高达到550MHz。

■AMD 于1999年2月推出了代号为”Sharptooth”(利齿)的K6-3(1998年)系列微处理器,它是AMD 推出的最后一款支持Super架构和CPGA封装形式的CPU。K6-3采用了0.25微米制造工艺,集成256KB二级缓存(竞争对手英特尔的新赛扬是128KB),并以CPU 的主频速度运行。而曾经Socket 7主板上的L2此时就被K6-3自动识别为了L3,这对于高频率的CPU来说无疑很有优势,虽然K6-3的浮点运算依旧差强人意。因为各种原因,K6-3投放市场之后难觅踪迹,价格也并非平易近人,即便是更加先进的K6-3+出现之后。

■AMD 于2001年10月推出了K8架构。尽管K8和K7采用了一样数目的浮点调度程序窗口(scheduling window ),但是整数单元从K7的18个扩充到了24个,此外,AMD 将K7中的分支预测单元做了改进。global history counter buffer(用于记录CPU 在某段时间内对数据的访问,称之为全历史计数缓冲器)比起Athlon来足足大了4倍,并在分支测错前流水线中可以容纳更多指令数,AMD 在整数调度程序上的改进让K8的管线深度比Athlon多出2级。增加两级线管深度的目的在于提升K8的核心频率。在K8中,AMD 增加了后备式转换缓冲,这是为了应对Opteron在服务器应用中的超大内存需求。

■AMD于2007下半年推出K10架构。

采用K10架构的 Barcelona 为四核并有4.63亿晶体管。Barcelona是AMD 第一款四核处理器,原生架构基于65nm 工艺技术。和Intel Kentsfield 四核不同的是,Barcelona并不是将两个双核封装在一起,而是真正的单芯片四核心。

■引入SSE128技术

Barcelona中的一项重要改进是被 AMD 称为”SSE128″的技术,在K8架构中,处理器可以并行处理两个SSE指令,但是SSE执行单元一般只有64位带宽。对于128位的SSE操作,K8处理器需要将其作为两个64位指令对待。也就是说,当一个128位SSE指令被取出后,首先需要将其解码为两个micro-ops,因此一个单指令还占用了额外的解码端口,降低了执行效率。

内存控制器再度强化

当年当AMD 将内存控制器集成至CPU 内部时,我们看到了崭新而强大的K8构架。如今,Barcelona的内存控制器在设计上将又一次极大的改进其内存性能。

■创新——三级缓存

受工艺技术方面的影响,AMD处理器的缓存容量一直都要落后于Intel,AMD 自己也清楚自己无法在宝贵的die上加入更多的晶体管来实现大容量的缓存,但是擅长创新的AMD却找到了更好的办法——集成内存控制器。

■领先的性能满足当今最迫切的商务需求

数据中心的管理者们面对日益增长的压力,诸如网络服务

、数据库应用等的企业工作负载对计算的需求越来越高;而在当前的IT支出环境下,还要以更低的投入实现更高的产出。迅速增长的新计算技术如云计算和虚拟化等,在2012第二季度实现了60%的同比增长率3%,这些技术在迅速应用的同时也迫切需要一个均衡的系统解决方案。最新的四核AMD皓龙处理器进一步增强了AMD独有的直连架构优势,能够为包括云计算和虚拟化在内的日渐扩大的异构计算环境提供具有出色稳定性和扩展性的解决方案。

■ 卓越的虚拟化性能

具有改进的 AMD 直连架构和AMD 虚拟化技术(AMD-V(TM)),45nm四核皓龙处理器成为已有的基于AMD 技术的虚拟化平台的不二选择,2012年全球的OEM厂商已基于上一代AMD 四核皓龙处理器推出了9款专门为虚拟化应用而设计的服务器。新一代处理器可提供更快的虚拟机转换时间,并优化快速虚拟化索引技术(RVI)的特性,从而提高虚拟机的效率,AMD 的AMD-V(TM)还可以减少软件虚拟化的开销。

■ 无与伦比的性价比

AMD皓龙处理器品牌LOGO[5]

与历代的 AMD 皓龙处理器相比,新一代四核皓龙处理器带来了前所未有的性能和每瓦性能比显著增强,包括:

1.以与上代四核皓龙处理器相同的功耗设计,大幅提高 CPU时钟频率。这得益于处理器设计增强AMD 业界领先的45 nm沉浸式光刻技术和超强的处理器设计与验证能力。

2.L3缓存容量提高200%,达到6MB,增强虚拟化、数据库和Java等内存密集型应用的性能。

3.支持 DDR2-800 内存,与现有AMD 皓龙处理器相比内存带宽实现了大幅提高,并且比竞品使用的Fully-Buffered DIMM 具有更高的能效。

■ 无可匹敌的节能特性

AMD 皓龙处理器业已带来了业界领先的X86 服务器处理器每瓦性价比,与之相比,新一代45 nm 四核AMD 皓龙处理器在空载状态的能耗可以大幅降低35% ,而性能可提高达35% 。”上海”采用了众多的新型节能技术:AMD 智能预取技术,可允许处理器核心在空载时进入”暂停”状态,而不会对应用性能和缓存中的数据有任何影响,从而显著降低能耗;AMD CoolCore(TM) 技术能够关闭处理器中非工作区域以进一步节省能耗。

在平台配置相似的情况下,基于 75 瓦AMD 四核皓龙处理器的平台,与基于50 瓦处理器的竞争平台相比,具有高达30% 的每瓦性能比优势。相似平台配置下,基于AMD 四核皓龙处理器2380 的平台,空载状态的功耗为138 瓦;与之对比,基于英特尔四核处理器的平台在相同状态下的功耗则为179 瓦。基于AMD四核皓龙 2380 型号处理器的平台,在SPECpower_ssj(TM)2008 基准测试中取得761ssj_ops/每瓦 的总成绩(308,089 ssj_ops @ 100% 的目标负载),而英特尔四核平台为总成绩为561ssj_ops/每瓦 (267,804 ssj_ops @ 100%的目标负载)。

■前所未有的平台稳定性

作为唯一用相同的架构提供2 路到8 路服务器处理器的X86微处理器制造商,AMD 新一代45 nm 四核皓龙处理器在插槽和散热设计与上代四核和双核AMD 皓龙处理器兼容,延续了AMD 的领先地位。这可以帮助消费者减少平台管理的复杂性和费用,增强数据中心的正常运行时间和生产力。新的45 nm 处理器适用于现有的Socket 1207 插槽架构,未来代号为”Istan”bul”的AMD 下一代皓龙处理器也计划使用相同插槽。

■ 全球OEM 厂商支持

作为业内最易于管理和一致的x86服务器平台,由于采用AMD皓龙处理器,至少是部分原因,全球OEM和系统开发商能够迅速完成验证流程,并预计从本月起开始交付基于增强的四核AMD皓龙处理器的下一代系统。本季度和2009年第一季度,基于增强的四核AMD皓龙处理器的系统的供应量有望迅速增长。

惠普工业标准服务器业务部营销副总裁Paul Gottsegen 表示:”通过采用基于新’上海’处理器的 HP ProLiant 服务器,客户可以降低成本,同时使能效和性能更上层楼。在与AMD公司过去的4年合作中,我们为各种规模的客户提供了基于AMD 皓龙处理器的平台,并取得了空前的成功。初期反馈结果表明’上海’将成为赢者。

AMD双核速龙64处理器

1.采用直连架构的 AMD皓龙(Opteron)(TM) 处理器可以提供领先的多技术。使IT管理员能够在同一服务器上运行32 位与64 位应用软件,前提是该服务器使用的是64 位操作系统。

2.AMD速龙(Athlon64),又叫阿斯龙(TM) 64 处理器可以为企业的台式电脑用户提供卓越的性能和重要的投资保护,具有出色的功能和性能,可以提供栩栩如生的数字媒体效果包括音乐、视频、照片和DVD 等。

3.AMD双核速龙(TM) 64(AthlonX2 64 )处理器可以提供更高的多任务性能,帮助企业在更短的时间内完成更多的任务(包括业务应用和视频、照片编辑,内容创建和音频制作等)。这些强大的功能使其成为那些即将上市的新型媒体中心的最佳选择。4.AMD炫龙(TM)

64(Turion64)移动计算技术可以利用移动计算领域的最新成果,提供最高的移动办公能力,以及领先的64 位计算技术。

5.AMD闪龙(TM)(Sempron64)处理器不仅可以为企业提供出色的性价比,而且可以提高员工的日常工作效率。

6.AMD羿龙(TM)(Phenom)处理器全新架构的 4 核处理器,进一步满足用户需求(在命名中取消”64″,因为现今的CPU 都是64 位的,不必再标明)。为满足消费者的不同需求,AMD 于2008年5月也推出了3 核羿龙产品。

对于消费者,AMD 也提供全系列64 位产品。

* AMD 雷鸟(TM) (Thunderbird)处理器

* AMD 毒龙(TM) (Duron)处理器可以说是雷鸟的精简便宜版,架构和雷鸟处理器一样,其差别除了时脉较低之外,就是内建的L2 Cache,只有64 K 。

解决方案

AMD 的嵌入式解决方案以个人电脑以外的上网设备为目标市场,锁定的目标产品包括平板电脑、汽车导航及娱乐系统、家庭与小型办公室网络产品以及通信设备。AMDGeode(TM) 解决方案系列不仅包括基于x86的嵌入式处理器,还包括多种系统解决方案。AMD 的一系列Alchemy(TM) 解决方案有低功率、高性能的MIPS(TM) 处理器、无线技术、开发电路板及参考设计套件。随着这些新的解决方案相继推出,AMD 的产品将会更加多元化,有助确立AMD 在新一代产品市场上的领导地位。

产品分类

移动品牌

1998 年9 月AMD 正式发布它的首款移动处理器Mobile K6300MH Z。

2000 年4 月AMD 推出Mobile K6-III+ 和Mobile K6-II+ 系列移动处理器,进入0.18 微米制程时代,并首次配备了PowerNow 降频技术。

2002 年4 月AMD 发布Mobile Athlon XP,进入0.13 微米制程时代,并在同年7 月与ATI合作,通过高规格的Radeon IGP320M芯片组在笔记本电脑市场获得热烈的市场反响。

2003 年9 月AMD 正式推出支持64 位技术的移动版本的Athlon 64 系列处理器,移动处理器正式进入64 位运算时代。

2005 年4 月AMD 发布Turion 64 移动处理器,引起市场广泛关注,AMD 的移动平台从此成为一个独立的整体,与桌面平台从名称方面完全分离。

2006 年7 月AMD 推出Turion 64 X2 处理器,移动处理器首次进入双核64 位时代。

2008 年6 月AMD 发布Puma 移动平台,标志着AMD 也正式进入移动平台时代。

2008 年11 月AMD 发布超便携的Yukon 平台,和Athlon Neo 6 4位单核超低功耗处理器,配套ATi X1250 或HD3410 显卡,标志着低功耗但低效率的Intel Atom 时代的终结。

AMD旗舰显卡HD7970

HD7970基于全新的GCN图形构架,拥有超过43亿的晶体管规模。与上代的Cayman构架相比,其运算资源总量提升到了2048个ALU,Texture Fetch Load/Store Unit则提升至恐怖的512个,Texture Filter Unit由Cayman的96个增加到了128个,但同时构成后端的ROP与Cayman维持相同,均为32个。HD7970拥有全新设计的MC结构,6个64bit双通道显存控制器组合形成了全新的384bit显存控制单元,HD7970也因此采用了容量达3072MB的显存体系。

HD7970的默认核心及显存运行频率为925/5500MHz,默认Pixel Fillrate能力为29.6G/S,默认Texture Fillrate能力为118.4G/S。显存带宽264GB/S。拥有3.79T的单精度浮点运算能力以及947G的IEEE双精度浮点运算能力。HD7970拥有完整的DRAM及SRAM ECC 保护,支持 Open CL 1.2、DirectX 11.1以及C++ AMP。HD7970的特色由六个主要的部分组成:

1、基于HKMG的TSMC全新28nm工艺。

2、包含了几何引擎、光栅化引擎以及一级线程管理机制的前端ACE( Asynchronous Compute Engine)。

3、负责处理运算任务及Pixel Shader的32个CU(Compute Unit)集群,包含在CU内部负责处理材质以及特种运算任务如卷积、快速傅里叶变换等的Texture Array,二级线程管理机制以及与它们对应的shared+unified cache等缓冲体系。

4、负责完成fillrate过程以及输出最终画面的ROP阵列,显存控制器MC(Memory Controller)以及PCI-Express3.0总线传输控制端。

5、负责视频回放及处理的UVD3.0单元,以及全新的负责视频编码部分的VCE。

6、Eyefinity(宽域)2.0引擎。

7、在功耗控制、实际生产成本控制方面、可持续扩展等比较实际的方面,AMD的GPU架构设计具有极其明显的优势。[6]

Fusion(融聚)

Fusion 并非单颗处理器的代号,而是一系列CPU/GPU 整合平台的总称。

AMD于2011年1月5日,终于在CES 2011开幕之际正式发布了筹备多年的Fusion APU融合加速处理器,也宣告了融合时代的正式带来。

AMD Fusion APU分为两大系列,现在面世的是基于山猫(Bobcat)处理器架构、DX11 GPU图形核心的低功耗版

fusion规格表[1]

本,最多两个处理器核心,采用台积电40nm工艺制造。AMD称,山猫是其2003年以来的首个全新x86内核,专为低功耗便携式设备而设计。

AMD Fusion APU首套平台代号“Brazos”,又称“2011低功耗平台”,芯片组统一采用单芯片设计的Hudson-M1,处理器包括两个子系列:

-Zatcate E系列:E-350 1.6GHz双核心、E-240 1.5GHz单核心,热设计功耗18W,面向主流笔记本、一体机、小型台式机

-Ontario C系列:C-50 1.0GHz双核心、C-30 1.2GHz单核心,热设计功耗9W,面向高清上网本、平板机和其他新兴设备

在2011Computex 台北电脑展上AMD又推出了针对平板机市场的Z系列APU:

-Z系列:AMD Z-01 APU,隶属于Brazos平台,拥有两个山猫架构处理器核心,主频1.0GHz,整合图形核心Radeon HD 6250,80个流处理器,热设计功耗5.9W,搭配AM50 FCH芯片组。Z0-1是AMD第一款专门针对平板机推出的APU产品。

2011年6月,AMD在首届Fusion 开发者峰会上,AMD推出了基于K10处理器架构、DX11独立显卡级别图形核心的高性能版本“Llano”APU,最多四个处理器核心,GlobalFoundries 32nm工艺制造。Llano APU处理器被命名为A系列,组建“2011主流平台”。

-Llano A系列:Llano A系列APU是专为高效能笔记型计算机与桌上型计算机设计的产品它分为A4、A6、A8 三个系列:

VISION A4系列电脑将满足Brilliant HD日常应用需求,最适合网页浏览、基本的多任务处理与社交网络。

VISION A6系列电脑将带来Brilliant HD 卓越娱乐性能,让消费者能同时进行多任务处理、照片编辑与高清影片播放。

VISION A8系列电脑将带来Brilliant HD至尊性能,让消费者能同时进行多任务处理、在线游戏与视频编辑。

AMD还提出了新的功耗管理概念“AllDay”,声称AMD Fusion技术可带来全天候的电池待机,续航时间长达10小时甚至更久。AMD Fusion APU主打高清应用,包括DX11游戏、网络视频、蓝光节目等等,而这些都得益于其VISION视觉引擎,包括DX11图形核心、UVD3视频解码引擎、并行处理加速能力、一体化显卡驱动等等。

AMD Fusion APU已经得到了整个业界大量硬件、软件厂商的普遍支持,都正在或即将在高性价比或主流价位上发布各种相关产品。

设备厂商支持:宏碁、华硕、戴尔、富士通、惠普、联想、微星、三星、索尼、东芝

芯片十分小巧[2]

主板厂商支持:华硕、技嘉、微星、蓝宝

软件厂商支持:Adobe、ArcSoft、Codemasters、Corel、CyberLink、DivX、EA/BioW

are、Earthsim、Firaxis、Gazillion、微软IE、微软Windows、Nuvixa、Roxio、世嘉、Turbine、Viewdle、Vivu

2011年6月AMD正式发布了全新的主流笔记本平台——“Sabine”,Sabine平台采用了代号为Llano的A系列APU。本次AMD一共发布了七款APU。