• Modul vs jádro – 4modulový vs 8jádrový procesor

Bulldozer je vlastně označení základu nové generace procesorů. A tím základem není 1 jádro, jak tomu bylo doposud, ale 1 modul! Tohle je Bulldozer:

Až doposud se v procesory AMD i Intel nacházelo v základu 1 jádro, které mělo nějaké přidělené prostředky. AMD ale nově pojalo základ jako modul, který má 2 fyzická jádra, která však fakticky nejsou plnohodnotná, jako tomu bylo doposud u jednoho jádra u současných AMD a Intel procesorů. O některé věci se dělí uvnitř samotného modulu. Ten moduly navíc nemůže fungovat samostatně a musí být vsazen do hlavního modulu, který obsahuje další nezbytné součásti procesoru. O ty se tak zase dělí samotné moduly, kterých může být v procesoru ale teoreticky vlastně neomezený počet.

Na trhu se tak objeví jako první procesory FX-4000, FX-6000 a FX-8000. První číslo, když vydělíte 2, udává počet modulů v procesoru. AMD však bohužel nejen podle mého názoru, špatně rozhodlo prezentovat FX-8000 jako 8 jádrový procesor. Tím tak vytvořilo dojem, že 1 jádro u BD rovná se 1 jádro u AMD Phenom II nebo Intelu Core i5/7. Jenže to není pravda. 1 jádro u BD není plnohodnotné a nemůže se rovnat 1 jádru u současných procesorů. Fakticky je totiž tím jedním jádrem ten jeden modul. Ten už lze narovno postavit proti jádrům současných CPU! Jenže vysvětlujte zákazníkům, kde většina tomu nerozumí, že FX-8000 je čtyřmodulový procesor s 8 jádry!

AMD tak vlastně nemá na výběr a musí tomu říkat 4-6-8jádro, což však vzhledem k tomu, že to bude bojovat s 2-4jádry konkurence, není nejlepší pozice. Vtip je v tom, že AMD prostě fyzicky ta jádra skutečně má, Intel Core i5-7 je fyzicky nemají, přesto se jako 4-8 jádra tváří a fungují, protože mají na 1 fyzické jádro 2 vlákna. AMD u BD na to šlo trochu jinak a místo 1 velkého jádra s 2 vlákny nasadilo dvě menší jádra každé s 1 vláknem. Ve výsledku se tak bavíme o srovnatelných procesorech, bohužel pro AMD s 8jádrovým označením, které budí dojem, že Intel se svým čtyřjádrem nemá šanci. přitom se ve skutečnosti jedná o srovnatelné procesory s podobnými prostředky, kde však hlavní roli sehrává obrovský rozdíl ve stavu 32nm výroby těchto CPU, kde Intel má 1,5 roku náskok a současné CPU už jsou druhou generací 32nm procesorů. Tomu AMD může těžko konkurovat.

• AMD Bulldozer FX – revoluční design ala Athlon64?

Nebudeme tady zbytečně zabíhat do podrobností, řekněme si to nejpodstatnější. Samotná myšlenka této architektury je už z roku 2006, přičemž v roce 2007 AMD prezentovalo první schémata a rozpracovaný základ architektury. Bez jakéhokoliv přehánění jde o stejnou revoluci, kterou byl Athlon64.

Základní myšlenka modulu jako základu procesoru, je velmi zajímavá a je hodně pravděpodobné, že je to přesně ta cesta, kterou se stavba CPU bude ubírat nejen u AMD v dalších letech. Myšlenka více menších jader proti menšímu počtu větších také není nová. AMD totiž už před lety přišlo na to, že ačkoliv se výroba stále zlepšuje, roste plocha klasických jader na tolik, že je stále těžší je vyrábět se slušnou výtěžností a slušnými provozními prostředky. Teď asi někteří už tuší, jak a kde na to AMD přišlo – ano u grafik! GPU už právě narážejí na omezení výroby. Stačí se podívat na to, jak s výrobou 500mm2 velkého jádra zápasí NVIDIA u současného GF100/110. AMD tak už na GPU dávno vsadilo na strategii menších jader.

No a to samé čeká procesory, jejíž jádra stále rostou. A čím víc rostou, tím vzniká větší riziko chyby a tedy hůř se to vyrábí. Má to i horší provozní vlastnosti atd. AMD tedy vsází na výrobu menšího modulu s menšími jádry. Bulldozer je tak sice revoluce, ale když se nad tím zamyslíte, je to vlastně i jediná možná cesta, jak dál vyrábět multijádrové procesory. Koneckonců podívejte i na některé vývojové produkty Intelu – stejná myšlenka. AMD tak opět pravděpodobně ukazuje design, který budou používat další řady procesorů nejen u AMD v dalších letech, Stejně jako tomu bylo u Athlon64, které poprvé použily věci, které dnes jsou běžné jak u AMD, tak Intel procesorů.

Otázkou ale je samozřejmě výkon vlastní architektury. AMD není Intel, který má několik bohatě finančně dotovaných teamů, které pracují na nových procesorech a každý rok jeden z teamů dokončí svou půl generaci. Intel jak už víte má roční Tick tock strategii. Každé 2 roky nová generace a každý rok půl generace, přičemž nová generace vždy jde na trh na výrobě, kterou odzkoušela předchozí půl generace. AMD nemá finanční ani výrobní možnosti Intelu, takže musí s vývojem být mnohem skromnější a prostě nemůže s Intelem soupeřit. AMD tak dělá podstatně větší skoky v architektuře. Jak jsem řekl v úvodu, Bulldozer je první zcela novou architekturou od roku 2003 a Athlon64! Stejně tak u výrobního procesu má větší časové rozestupy, na druhou stranu jej vždy nakonec vyladí lépe než Intel, který ale těží z rychlosti přechodu, co dva roky nižší proces. Jenže ta výroba prostě hraje stěžejní roly ve frekvencích a tedy i výkonu procesorů a provozních vlastnostech.

AMD Bulldozer je tedy vysokofrekvenční architektura, její jádra spoléhají na vysoké frekvence. Právě ta je a bude vždy alfou a omegou výkonu procesorů. A menší jádro dosáhne snáze vyšších frekvencí. Bohužel současný stav nevyladěné 32nm výroby AMD není tak dobrý, jak být měl a FX procesory tak začínají o 15% frekvenčně níže, než bylo původně plánováno. I tak to nejsou žádní šneci a pohybují se kolem 3,5GHz v základu a s Turbem i přesahují 4GHz! A o tom, že mají frekvenčně hodně co nabídnout, svědčí i nedávné vytvoření světového rekordu, kdy jeden modul vytaktovali za použití extrémního chlazení na více než 8,4GHz! To jen dokládá možnosti, která tahle stavba a architektura procesoru má.

jak také vidíte ze schémat, procesor má i řadu novinek ve vlastní stavbě, ať jde o uspořádání a šířku sběrnic atd. Všechno tak, jak žádný jiný procesor do současnosti neměl. Ačkoliv to některým dělá problém pochopit, Bulldozer stejně jako Athlon64 je totiž běh na dlouhou trať. Zatímco Intel dělá menší kroky a jeho procesory nejdou po velkých skocích, AMD musí dělat ty velké skoky, což ale obnáší nutnost předvídat a udělat ten procesor a architekturu tak aby poskytovala skvělý výkon ne v současných, ale budoucích aplikacích, které přijdou klidně až za 2 roky. Samozřejmě přitom nesmí procesor propadnout ani v soudobých testech a SW, který však samozřejmě nemohl počítat s touto novou procesorovou architekturou při svém zrodu.

Je tu samozřejmě obrovské riziko, že se netrefíte, nebo že ta architektura narazí na své hranice ať už výkonové, nebo výrobní. O tom se v minulosti přesvědčil i Intel, se svým Pentium4 a architekturou NetBurst. Hlavně díky tomu měl Athlon64 takový úspěch a AMD tak nečekaně a k velkému zděšení Intelu, udělalo prostě lepší procesory. Intel se jimi ale více než inspiroval a vyladil to k dokonalosti až k současným Core i5-7 Sandy Bridge. AMD Bulldozer tak může být sice stejně dobrý a povedený, jako Athlon64 ve své době, jenže výrobní možnosti AMD a Intelu jsou ještě více nesrovnatelné a hlavně Intel už neudělal podruhé stejnou chybu jako s Pentiem4 a Core i5-7 Sandy Bridge jsou jedny z nejlepších procesorů v jeho historii. AMD tak logicky nemůže překvapit, jako před lety, ale to už také nikdo nečekal, snad jen největší optimisté, či spíše snílci.

Přejděme nyní od teorie k praxi …