AMD prozradilo nové detaily o chystaném procesoru kódově označeném Llano. Llano je prvním ztělesněním principu Fusion, nese tedy grafické jádro v monolitickém čipu s jádry procesorovými. Bude také prvním čipem, který AMD bude vyrábět 32nm postupem. Jaká vylepšení přinese a co nás čeká po něm?

Ne nadarmo jsem zrecykloval nadpis nedávné novinky věnované prvním procesorům architektury Sandy Bridge od Intelu. Charakteristika totiž sedí i na Llano, první „APU“ (Accelerated Processing Unit) od AMD. Narozdíl od Intelu, který v té době bude mít 32nm postup už dávno vyzkoušený, pro AMD bude Llano první čip vyráběný touto technologií. Následující údaje zveřejnilo AMD na konferenci ISSCC 2010 (International Solid State Circuits Conference) v San Francisku, my je přebíráme od serveru Anandtech.

AMD zůstává u osvědčené SOI technologie, do které Globalfoundries tentokrát přimíchalo i HKMG (high-K metal gate).

AMD nevnímá Llano jako pouhý procesor s integrovaným grafickým jádrem, nýbrž jako heterogenní procesor, který bude na „velkých“ jádrech zpracovávat úlohy náročné na jednovláknový výkon a na stream procesorech grafického akcelerátoru vysoce paralelní úlohy. Stejně jako vývoj single-core procesorů došel do místa, kdy zvyšování výkonu bylo vykoupeno neúměrným zvýšením spotřeby, současný trend zvyšování počtu jader přináší stále menší a menší přínosy. Heterogenní zpracování výpočtů má před sebou světlou budoucnost, problémem jsou pouze programovací techniky, které na něj nejsou připravené.

Na cestě k heterogenním systémům najde AMD spojence v podobě nVidie, která se už delší dobu snaží převádět paralelizovatelné úlohy na GPU, a nepřítele v podobě Intelu. Ten sice také vyvíjí svůj grafický akcelerátor, Larrabee, ale jeho výpočetní jednotky používají instrukční sadu x86 a to je podle Intelu pro obecné výpočty daleko lepší řešení, než shadery grafických čipů, ke kterým se přistupuje přes rozhraní jako CUDA, Direct Compute nebo OpenCL. Zároveň ale Intel nezapomíná na vizi mnohojádrových procesorů a stále vyvíjí dílčí technologie, které mu umožní takový čip postavit.

Llano bude dostupné přibližně ve stejnou dobu, jako čtyřjádra architektury Sandy Bridge, jejichž kódová označení zatím neznáme. Zatímco ta budou mít přepracovanou výpočetní část jader, Llano konstrukčně vychází z Phenomů II, nebo snad přesněji Athlonů II, neboť neobsahuje L3 cache. Dá se tedy očekávat, že ve výkonu na takt bude Llano za konkurencí zaostávat a bude to takové „Sandy Bridge pro chudé“.

A tak se AMD bude snažit zaujmout tím, v čem má oproti Intelu díky akvizici ATI tradičně výhodu: grafickým akcelerátorem. Ten v Llano bude založen na architektuře Evergreen (série Radeon HD 5000). Pominu-li, že od Intelu se neočekává podpora Direct3D 11, i po stránce výkonu bude mít nejspíš řešení AMD navrch. Podle pár měsíců staré zprávy na X-bit labs bude IGP obsahovat 480 stream procesorů, což je předzvěstí 3D výkonu neporovnatelně vyššího oproti současným integrovaným řešením.

Samotná výpočetní jádra zřejmě zůstanou bez větších změn, chybějící L3 cache ale zastupuje zvětšená cache druhé úrovně, na 1 MB na jádro. Novinkou je ale power gating, tedy vypínání momentálně nepotřebných částí čipu. Intel tuto technologii pro snížení spotřeby implementoval u architektury Nehalem a vylepšuje u Westmere. Lze také očekávat, že Llano nabídne Dynamic Speed Boost, obdobu intelovského Turbo Boost, které bude dorovnávat odběr energie do stanoveného TDP navýšením frekvence jak procesorových jader, tak grafického akcelerátoru.

Slajdy dokumentující všechna vylepšení na straně řízení spotřeby jsou plná technických pojmů, na jejichž překlad se tak docela necítím.

Závěrem zopakujme, co dalšího víme o Llanu a dalších 32nm procesorech, které AMD chystá. Následující roadmapa už je zřejmě notoricky známá…

Stejně jako činí Intel v rámci strategie „tick-tock“, AMD si 32nm výrobu nejdříve vyzkouší se stávající architekturou (to bude právě Llano) a následně ji využije i pro architektury nové. Orochi s blíže neurčeným počtem jader má být postaven na architektuře Bulldozer, druhé APU jménem Ontario pak na nízkoenergeticky orientovaném Bobcatu.

Cituji z novinky Ondry Bešťáka z listopadu 2009:

Ohledně výrobní technologie tedy ještě není úplně jasno. Globalfoundries nabídne kromě SOI postupů také klasické bulk, a tak má AMD na výběr.

Nyní už víte, že Ontario není soupeř pro Core i3/i5 Arrandale, jak by se mohlo na první pohled zdát. Více o desktopových i mobilních platformách, kde se Llano a Ontario uplatní, vám prozradí novinka Mirka Jahody:

Použité zdroje:

• Anand Lal Shimpi, Anandtech: AMD Reveals More Llano Details at ISSCC: 32nm, Power Gating, 4-cores, Turbo?
• Anton Shilov, X-bit labs: AMD Displays Llano Die: 4 x86 Cores, 480 Stream Processors.