Chào mừng đến với bài viết mới nhất từ FO4VN ─ Đội hình Chiến thuật FO4 ─ Tra cứu cầu thủ FO4! Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá những thông tin mới nhất về thế hệ tiếp theo của AMD có tên mã là Barcelona. Hãy cùng nhau tìm hiểu về sản phẩm này và hiểu tại sao nó là chìa khoá tiếp theo trong kế hoạch phát triển của AMD.
Deja Vu? Động thái cuối cùng của AMD
Vào năm 2002, việc AMD phát triển K7 đã không thể đuổi kịp Pentium 4 (Northwood) với tần số cao 130nm. Sự ra đời của K8 vào năm 2003 là một động thái quan trọng đầu tiên trong kế hoạch phát triển của AMD. Tuy nhiên, đến năm 2005, AMD đã thành công rực rỡ với việc phát triển bộ xử lý K8. AMD đã chiếm được sự tin tưởng từ ba trong số bốn OEM lớn nhất và sản phẩm của Intel chỉ có thể bắt kịp ở các thị trường máy chủ UP (1 socket) và DP (2 socket). Trên thị trường máy chủ MP (4 socket), AMD rõ ràng là sự lựa chọn tốt nhất.
Thành công này là kết quả của sự kết hợp các yếu tố thuận lợi, cả về mặt chính trị và kỹ thuật. Kỹ thuật, K8 đã được thiết kế một cách ổn định dựa trên thế hệ trước đó là K7 và được đánh giá là lý tưởng cho thị trường máy chủ. Trái lại, Pentium 4 của Intel là sản phẩm dành cho người tiêu dùng và công việc truyền thông, không phù hợp cho máy chủ và máy tính xách tay. Hơn nữa, P4 không thể gia tăng tần số như ý định ban đầu của kiến trúc, do vấn đề về điện năng và nhiệt độ ở công nghệ 90nm. Những mục tiêu thiết kế này đã được định đoạt bởi các vấn đề nội bộ của Intel. Chiến lược của Intel là đẩy mạnh việc sử dụng bộ xử lý Itanium cho thị trường máy chủ và xử lý x86 cho máy tính để bàn và máy tính xách tay. Tuy nhiên, dự án Itanium đã làm mất lòng Sun và IBM và không đạt được sự kỳ vọng bởi vấn đề giá cả, khả năng tương thích và khả năng cung cấp. Điều này đã tạo ra một khoảng trống trong kế hoạch của Intel và chính là lĩnh vực mà K8 hướng đến và được cộng đồng Linux và Microsoft chào đón. Nói một cách ngắn gọn, chiến lược cược của AMD vào K8 đã mang lại thành công về mặt tài chính.
Tuy nhiên, thành công này đã làm cho Intel chú ý đến AMD. Intel đã hủy bỏ nhiều dự án tiếp theo của P4 và thay đổi hướng phát triển một cách nhanh chóng. Một trong những ưu điểm của văn hóa và nhân viên của Intel là khả năng vượt trội, vượt qua kỳ vọng dưới áp lực. Đội thiết kế của Intel tại Israel đã tỏ ra xuất sắc với việc phát triển kiến trúc Core (dựa trên kiến trúc P6), ra mắt trong nửa đầu năm ngoái và dễ dàng đứng đầu về hiệu suất và hiệu quả trong hầu hết các thị trường. Tác động của việc này đầy ấn tượng và chắc chắn đã gây ra sự cản trở đối với AMD, khi họ đã có mất mát về lợi nhuận, giá bán trung bình và thị phần trong quý đầu tiên của năm, và điều này sẽ tiếp tục trong quý thứ hai. Đương nhiên, đây là một vị trí quen thuộc với AMD, chính xác là vị trí mà họ đã từng gặp vào cuối năm 2002 và đầu năm 2003 trước khi ra mắt sản phẩm Opteron. Một lần nữa, số phận của AMD lại phụ thuộc vào sản phẩm sẽ được ra mắt sắp tới.
Barcelona – Chìa khoá tiềm ẩn
Trong suốt năm qua, AMD đã từ từ tiết lộ thêm nhiều thông tin về bộ xử lý thế hệ tiếp theo của họ, có tên mã là Barcelona. Thông tin đầu tiên được công bố trong bài diễn thuyết của Senior Fellow Chuck Moore tại Hội thảo Spring Processor Forum năm 2006. Tại Hội thảo Fall Processor Forum, Ben Sander đã nói cụ thể hơn về kiến trúc của Barcelona. Gần đây, Shawn Searles đã có một bài thuyết trình tại ISSCC ’07, nơi ông đã mô tả các thách thức về thiết kế vật lý của Barcelona và một số lựa chọn thiết kế.
Barcelona là sự thay đổi cấu trúc kiến trúc lớn đầu tiên từ K8, từ khi nó ra mắt vào năm 2003. K8 đã phát triển từ kiến trúc K7 mạnh mẽ và đã thêm tính năng 64 bit, hai bộ điều khiển bộ nhớ DDR tích hợp và 3 đường truyền HyperTransport. Những tính năng này không mới; các kiến trúc sư của AMD đã nắm bắt những bước tiến của Alpha EV7, là bộ xử lý đầu tiên tích hợp bộ điều khiển bộ nhớ (8 kênh DRDRAM), định tuyến trên chip (4 liên kết giữa bộ xử lý) và bảng điều khiển. Tuy nhiên, K8 đã đưa công nghệ phát triển lên một tầm cao mới bằng cách đem lại 64 bit và mức độ tích hợp cao hơn cho x86, kiến trúc bộ chỉ thị chính. K8 là sản phẩm đầu tiên của AMD đạt được thành công trong thế giới máy chủ, là một minh chứng rõ ràng cho sự thông minh của những lựa chọn thiết kế tiến hóa và bảo thủ.
Theo nhiều cách khác nhau, Barcelona tiếp tục theo đúng con đường tiến hóa bảo thủ này. Không có những thay đổi căn bản. Thực tế, Barcelona có cùng giai đoạn 12 bước cơ bản như K8 và nhiều cải tiến về mặt kiến trúc đã được thể hiện thành công ở những nơi khác. Điều này hoàn toàn không làm giảm sự cống hiến của nhóm kiến trúc sư và kỹ sư của AMD – những tính năng mang rủi ro cao không phù hợp với một công ty không thể chấp nhận được sự thất bại về sản phẩm.
Bài viết này sẽ tổng hợp tất cả thông tin hiện có về Barcelona vào một nơi duy nhất, thảo luận về các khía cạnh hệ thống và kiến trúc của Barcelona cũng như những thách thức thiết kế mạch và hiệu suất. Điều này cũng tạo ra cơ hội tuyệt vời để xem AMD đã tập trung vào lĩnh vực nào, so sánh với nơi mà Intel đã tiếp tục nỗ lực cải tiến lõi P6 để tạo ra dòng vi xử lý Pentium M và Core 2.
Barcelona là một thiết kế có diện tích 283mm2 sử dụng 463 triệu transistor để triển khai bốn nhân và một bộ nhớ cache L3 chung 2MB trên quy trình 65nm của AMD. Quá trình SOI sử dụng 11 lớp liên kết đồng với cách điện low-k và lớp nén căng kép và SiGe nhúng cho transistor PMOS. Thiết bị mô tả tại ISSCC được nhắm vào tần số 2.2-2.8GHz với điện áp 1.15V, trong phạm vi tiêu thụ nhiệt tối đa 95W. AMD khẳng định quy trình 65nm của họ có độ trễ FO4 đảo ngược 15 ps, cho thấy đường ống của Barcelona chỉ chậm hơn khoảng 24 đơn vị FO4. Các phần sau của bài viết sẽ đào sâu vào bảy lĩnh vực chính, kiến trúc hệ thống, năm phần chính của kiến trúc và cuối cùng là cải tiến mức mạch và các tính năng khác.
Tiếp theo: FO4VN ─ Đội hình Chiến thuật FO4 ─ Tra cứu cầu thủ FO4
