Bulldozer (микроархитектура)

Bulldozer — кодовое название процессорной архитектуры процессоров AMD64 (в рамках системы команд x86) от компании AMD, семейства 15h, изготавливаемых по 32-нм технологии и предназначенных для серверов и высокопроизводительных ПК.

Во втором квартале 2010 года AMD получила первые образцы 32-нм процессоров с архитектурой Bulldozer

Серийный выпуск процессоров архитектуры Bulldozer начался в сентябре 2011 года.^[1][2]

Процессоры Bulldozer были заменены процессорами архитектуры Piledriver (см. Piledriver, процессоры Trinity).

Процессоры Bulldozer, по заверениям представителей AMD, имеют полностью новую архитектуру по сравнению с предыдущими поколениями AMD K8 и AMD K10. Известно, что процессоры Bulldozer впервые поддерживают новые инструкции x86 (SSE4.1, SSE4.2, CVT16, AVX и XOP, в том числе 4-операндный модуль FMAC). Bulldozer содержат до 8 ядер для настольного сегмента, до 16 ядер — для серверного, и обладают совместимостью с модульной процессорной архитектурой M-SPACE. Введена поддержка новой версии технологии AMD Direct Connect и четырёх каналов HyperTransport 3.1 на каждый процессор. Возможность работы с памятью DDR3 и технологией расширения памяти AMD G3MX позволяет увеличить пропускную способность процессора. Также улучшено управление питанием^[3][4][5].

Новые процессоры получили поддержку технологии Turbo Core 2, которая позволяет увеличить номинальную частоту процессора с 3,5 до 4 ГГц и заметно повысить производительность аналогично технологии Intel Turbo Boost^[6].

У серверных процессоров Bulldozer существует поддержка сверхъёмких модулей оперативной памяти LR-DIMM, реализованная в их интегрированных контроллерах памяти^[7].

Первым семейством процессоров микроархитекуры Bulldozer стало настольное семейство Zambezi во 2 квартале 2011 года под Socket AM3+^[8][9], производством которого занимается компания-подрядчик GlobalFoundries^[10]. Zambezi выполнены по 32-нм техпроцессу; первыми появились 8-ядерные с TDP от 95 до 125 Вт в зависимости от тактовой частоты и 8 Мб кэш-памяти L2, затем 6- и 4-ядерные с TDP 95 Вт и с 6 и 4 Мб L2 кэша соответственно^[11].

В последней четверти 2011 года появилось семейство Orochi^[12][13]. 8-ядерные процессоры семейства Orochi получат 16 Мб общей кэш-памяти^[14]. Оба семейства будут иметь двухканальный контроллер памяти DDR3^[15].

В 3 квартале 2011 года был намечен выпуск процессоров Interlagos, которые имеют 16 вычислительных ядер, четырёхканальный контроллер памяти DDR3. Также в 2011 году выпущено менее мощное семейство Valencia с поддержкой двухканальной памяти DDR3^[16].

В этом же году AMD хотела выпустить серверные чипы Terramar и Sepang, которые имели бы до 20 ядер, техпроцесс 32 нм, интегрированный 4-канальный контроллер памяти DDR3 и контроллер PCI Express 3.0. Но планы изменились, и теперь AMD готовит другие серверные CPU — Abu Dhabi, в состав которых входит до 16 ядер Piledriver (наследники Bulldozer), а для двухсокетных серверов припасены чипы под названием Seoul, включающие в себя до 8 указанных ядер^[17][18].

Летом 2013 года AMD объявила о процессоре AMD FX-9590 с частотой до 5 ГГц (Turbo)^[19].

Таблица настольных процессоров^[20]:

AMD выпустила три серии на базе этой микроархитектуры для серверов: Opteron 3200 (Zurich, до 8 ядер), Opteron 4200 серии (под кодовым названием Valencia, до 8 ядер) и Opteron серии 6200 (кодовое название Interlagos, с поддержкой до 16 ядер)^[21].

В маркетинговых целях процессоры на архитектуре Bulldozer позиционировались как процессоры с 8/6/4 ядрами. Однако, каждый процессор содержал указанное число лишь блоков целочисленных операций, количество блоков операций с плавающей запятой было вдвое меньше, отчего при большом количестве операций с плавающей запятой процессор показывал значительно меньшую производительность^[22].

В августе 2011 года процессор AMD FX-8150 удалось разогнать до 8,429 ГГц, данный результат был занесён в Книгу рекордов Гиннесса^[23]. А 28 мая 2012 года был установлен абсолютный рекорд частоты для всех процессоров — таиландский оверклокер ksin разогнал процессор AMD FX-8150 до 8,805 ГГц при одном активном модуле^[24], но Администрация сайта заблокировала результат. Чуть позже оверклокер добавил результат 9,062 ГГц^[25]. Данный результат также был забанен на hwbot. После чего начался скандал на околокомпьютерных форумах.

Официально признанный рекорд всё ещё принадлежит AndreYang и составляет 8,585 ГГц^[26].

• Список микропроцессоров AMD FX
• APU Trinity на основе Piledriver^[27] — развитии Bulldozer
• Socket AM3+
• AMD Turbo Core

• AMD Ships First «Bulldozer» Processors. First Production-Ready «Interlagos» Processor Revenue Shipments Now Underway // AMD, 9.07.2011
• Сергей Пахомов. Процессорная микроархитектура AMD Bulldozer // КомпьютерПресс № 11, 2010
• AMD Bulldozer и Bobcat: архитектуры нового поколения // Редакция THG, 27 августа 2010

• AMD’s Bulldozer Microarchitecture // RealWorldTech, August 26, 2010
• Test results for AMD Bulldozer processor // Agner Fog, 2012-03-02
• The microarchitecture of Intel, AMD and VIA CPUs. An optimization guide for assembly programmers and compiler makers // Agner Fog. «14 AMD Bulldozer and Piledriver pipeline» (page 172, 2013-09-04)