Apisonadora (microarquitectura)

AMD Steamroller Family 15h es una microarquitectura desarrollada por AMD para las APU AMD , que sucedió a Piledriver a principios de 2014 como la microarquitectura de tercera generación basada en Bulldozer . ^[2] Las APU Steamroller continúan utilizando módulos de dos núcleos como sus predecesoras, aunque apuntan a lograr mayores niveles de paralelismo.

Steamroller aún cuenta con módulos de dos núcleos que se encuentran en los diseños Bulldozer y Piledriver llamados multi-hilo agrupado (CMT), lo que significa que un módulo se comercializa como un procesador de doble núcleo. ^[3] El enfoque de Steamroller es para un mayor paralelismo. ^[4] Las mejoras se centran en decodificadores de instrucciones independientes para cada núcleo dentro de un módulo, 25% más de los despachos de ancho máximo por hilo, mejores programadores de instrucciones, predictor de bifurcación de perceptrón mejorado, cachés más grandes e inteligentes, hasta un 30% menos de errores de caché de instrucciones, tasa de predicción errónea de bifurcación reducida en un 20%, caché L2 redimensionable dinámicamente, cola de microoperaciones, ^[5] más recursos de registro interno y controlador de memoria mejorado.

AMD estimó que estas mejoras aumentarán las instrucciones por ciclo (IPC) hasta un 30% en comparación con el núcleo Bulldozer de primera generación, manteniendo al mismo tiempo las altas frecuencias de reloj de Piledriver con un menor consumo de energía. ^[3] El resultado final fue una mejora del IPC de un solo subproceso del 9% y una mejora del IPC de múltiples subprocesos del 18% con respecto a Piledriver. ^[6]

Steamroller, la microarquitectura para CPU, así como Graphics Core Next , la microarquitectura para GPU, están emparejadas en las líneas APU para soportar características especificadas en la Arquitectura de Sistema Heterogéneo .

En 2011, AMD anunció una línea de procesadores de tercera generación basada en Bulldozer para 2013, ^[7] con Next Generation Bulldozer como título provisorio, utilizando el proceso de fabricación de 28 nm. ^[8]

El 21 de septiembre de 2011, unas diapositivas filtradas de AMD indicaron que esta tercera generación de núcleos Bulldozer tenía el nombre en código Steamroller . ^{[9] [10]}

En enero de 2014, las primeras APU Kaveri estuvieron disponibles. ^[11]

Desde mayo de 2015 hasta marzo de 2016 se lanzaron nuevas APU llamadas Kaveri-refresh (nombre en código Godavari). ^[12]

La siguiente tabla muestra las características de los procesadores AMD con gráficos 3D, incluidas las APU (ver también: Lista de procesadores AMD con gráficos 3D ).

Plataforma			Potencia alta, estándar y baja														Consumo bajo y ultrabajo
Nombre en clave	Servidor	Básico						Toronto
		Micro																Kioto
	De oficina	Actuación													Rafael	Fénix
		Corriente principal	Llano	Trinidad	Tierra rica	Kaveri	Kaveri Refrescante (Godavari)	Carrizo	Cresta de Bristol	Cresta del cuervo	Picasso	Renoir	Cézanne
		Entrada
		Básico																Cabaña				Dalí
	Móvil	Actuación										Renoir	Cézanne	Rembrandt	Cordillera del Dragón
		Corriente principal	Llano	Trinidad	Tierra rica	Kaveri		Carrizo	Cresta de Bristol	Cresta del cuervo	Picasso	Renoir Lucienne	Cézanne Barceló			Fénix
		Entrada																				Dalí			Mendocino
		Básico															Desna, Ontario, Zacate	Cabañas, Temash	Beema, Mullins	Carrizo-L	Cresta de piedra		Abadejo
	Incorporado			Trinidad		Águila calva		Halcón Merlín , Halcón Pardo		Búho cornudo		Halcón gris					Ontario, Zacate	Cabaña	Águila esteparia , águila coronada , familia LX		Halcón de la pradera	Cernícalo bandeado		Halcón de río
Liberado			Agosto de 2011	Octubre de 2012	Junio ​​de 2013	Enero de 2014	2015	Junio ​​de 2015	Junio ​​de 2016	Octubre de 2017	Enero de 2019	Marzo de 2020	Enero de 2021	Enero de 2022	septiembre 2022	Enero de 2023	Enero de 2011	Mayo de 2013	Abril de 2014	Mayo de 2015	Febrero de 2016	Abril de 2019	Julio de 2020	Junio ​​de 2022	Noviembre de 2022
Microarquitectura de CPU			K10	Martillo de hincar		Apisonadora		Excavador	" Excavadora+ " [13]	zen	Zen+	Zen 2	Zen 3	Zen 3+	Zen 4		Gato montés	Jaguar	Puma	Puma+ [14]	" Excavadora+ "	zen		Zen+	" Zen 2+ "
Es un			x86-64 versión 1	x86-64 versión 2				x86-64 versión 3							x86-64 versión 4		x86-64 versión 1	x86-64 versión 2			x86-64 versión 3
Enchufe	De oficina	Actuación	—												AM5	—	—
		Corriente principal	—					AM4						—		—
		Entrada	FM1	FM2		FM2+		FM2+ [a] , AM4	AM4					—
		Básico	—														—	AM1	—			FP5	—
	Otro		FS1	FS1+ , FP2		FP3		FP4		FP5		FP6		7PM	FL1	FP7 FP7r2 FP8	?	FT1	FT3	FT3b		FP4	FP5	FT5	FP5	FT6
Versión PCI Express			2.0			3.0								4.0	5.0	4.0	2.0				3.0
CXL			—														—
Fab. ( nm )			GF 32SHP ( Inversión pública de Hong Kong )			GF 28SHP (HKMG a granel)				GF 14LPP ( FinFET a granel)	GF 12LP (FinFET a granel)	TSMC N7 (FinFET a granel)		TSMC N6 (FinFET a granel)	CCD: TSMC N5 (FinFET a granel) cIOD: TSMC N6 (FinFET a granel)	TSMC 4 nm (FinFET a granel)	TSMC N40 (a granel)	TSMC N28 (granel de HKMG)	GF 28SHP (HKMG a granel)			GF 14LPP ( FinFET a granel)		GF 12LP (FinFET a granel)	TSMC N6 (FinFET a granel)
Área de la matriz (mm 2 )			228	246		245		245	250	210 [15]		156	180	210	CCD: (2x) 70 cd/m2: 122	178	75 (+ 28 FCH )	107		?	125	149			~100
TDP mínimo (W)			35	17				12				10		15	65	35	4.5	4	3,95	10	6			12	8
TDP máximo de APU (W)			100			95		65						45	170	54	18	25					6	54	15
Reloj base máximo de la APU de serie (GHz)			3	3.8	4.1	4.1		3.7	3.8	3.6	3.7	3.8	4.0	3.3	4.7	4.3	1,75	2.2	2	2.2	3.2	2.6	1.2	3.35	2.8
Máximo de APU por nodo [b]			1														1
Número máximo de núcleos por CPU			1												2	1	1
CCX máximo por núcleo			1									2	1				1
Máximo de núcleos por CCX			4										8				2	4			2			4
Máximo de núcleos de CPU [c] por APU			4									8			16	8	2	4			2			4
Máximo de subprocesos por núcleo de CPU			1							2							1					2
Estructura de canalización de números enteros			3+3	2+2						4+2		4+2+1	1+3+3+1+2				1+1+1+1				2+2	4+2			4+2+1
i386, i486, i586, CMOV, NOPL, i686, PAE , NX bit , CMPXCHG16B, AMD-V , RVI , ABM y LAHF/SAHF de 64 bits
IOMMU [d]			—	versión 2													versión 1		versión 2
BMI1 , AES-NI , CLMUL y F16C																	—
MOVIMIENTO			—
AVIC , BMI2 , RDRAND y MWAITX/MONITORX																	—
SME [e] , TSME [e] , ADX , SHA , RDSEED , SMAP , SMEP , XSAVEC, XSAVES, XRSTORS, CLFLUSHOPT, CLZERO y PTE Coalescente			—														—
GMET , WBNOINVD, CLWB, QOS, PQE-BW, RDPID, RDPRU y MCOMMIT			—														—
MPK , VAES			—														—
SGX			—														—
FPU por núcleo			1	0,5						1							1				0,5	1
Tuberías por FPU			2														2
Ancho de la tubería FPU			128 bits									256 bits					80 bits	128 bits							256 bits
Conjunto de instrucciones de CPU nivel SIMD			SSE4a [f]	AVX				AVX2							AVX-512		ESSE3	AVX			AVX2
¡3DAhora!			¡3DAhora!+	—													—
PREFETCH/PREFETCHW
GFNI			—														—
AMX			—
FMA4 , LWP, TBM y XOP			—							—							—					—
FMA3
XADN de AMD			—														—
Caché de datos L1 por núcleo (KiB)			64	16				32									32
Asociatividad de caché de datos L1 (vías)			2	4				8									8
Cachés de instrucciones L1 por núcleo			1	0,5						1							1				0,5	1
Máximo total de caché de instrucciones L1 de APU (KiB)			256	128		192				256					512	256	64		128		96	128
Asociatividad de la caché de instrucciones L1 (vías)			2			3				4		8					2				3	4			8
Cachés L2 por núcleo			1	0,5						1							1				0,5	1
Máxima cantidad total de caché L2 de APU (MiB)			4					2				4			16		1	2			1			2
Asociatividad de caché L2 (vías)			16							8							16					8
Caché L3 integrado máximo por CCX (MiB)			—							4			16		32		—						4
Máximo V-Cache 3D por CCD (MiB)										—					64	—							—
Máximo total de caché L3 en CCD por APU (MiB)										4		8	16		64								4
Máx. V-Cache 3D total por APU (MiB)										—					64	—							—
Máxima memoria caché L3 de la placa por APU (MiB)										—													—
Máximo total de caché L3 por APU (MiB)										4		8	16		128								4
Asociatividad de caché L3 de APU (vías)										16													16
Esquema de caché L3										Víctima													Víctima
Máx. caché L4			—														—
Compatibilidad máxima con DRAM de serie			DDR3-1866​		DDR3-2133			DDR3-2133 , DDR4-2400	DDR4-2400	DDR4-2933		DDR4-3200 , LPDDR4-4266		DDR5-4800 , LPDDR5-6400​	DDR5-5200​	DDR5-5600 , LPDDR5x -7500	DDR3L -1333	DDR3L-1600	DDR3L-1866		DDR3-1866 , DDR4-2400	DDR4-2400	DDR4-1600	DDR4-3200	LPDDR5-5500
Máximo de canales DRAM por APU			2														1					2	1	2
Ancho de banda máximo de DRAM (GB/s) por APU			29.866		34.132			38.400		46.932		68.256		102.400	83.200	120.000	10.666	12.800	14.933		19.200	38.400	12.800	51.200	88.000
Microarquitectura de GPU			TeraScale 2 (VLIW5)	TeraScale 3 (VLIW4)		GCN 2da generación		GCN de tercera generación		GCN 5ta generación [16]				ADNr 2		ADNr 3	TeraScale 2 (VLIW5)	GCN 2da generación			GCN 3ra generación [16]	GCN 5ta generación			ADNr 2
Conjunto de instrucciones de la GPU			Conjunto de instrucciones de TeraScale			Conjunto de instrucciones GCN								Conjunto de instrucciones RDNA			Conjunto de instrucciones de TeraScale	Conjunto de instrucciones GCN							Conjunto de instrucciones RDNA
Reloj base de GPU de serie máximo (MHz)			600	800	844	866		1108		1250	1400	2100		2400	400		538	600	?	847	900	1200	600	1300	1900
GFLOPS base de GPU de serie máximos [g]			480	614.4	648.1	886.7		1134.5		1760	1971.2	2150.4		3686.4	102.4		86	?	?	?	345.6	460.8	230.4	1331.2	486,4
Motor 3D [h]			Hasta 400:20:8	Hasta 384:24:6		Hasta 512:32:8				Hasta 704:44:16 [17]		Hasta 512:32:8		768:48:8	128:8:4		80:8:4	128:8:4			Hasta 192:12:8	Hasta 192:12:4	192:12:4	Hasta 512:?:?	128:?:?
			IOMMUv1			IOMMUV2											IOMMUv1		?		IOMMUV2
Descodificador de vídeo			UVD3.0			UVD 4.2		UVD6.0		VCN 1.0 [18]		VCN 2.1 [19]	VCN2.2 [19]	VCN 3.1		?	UVD3.0	UVD 4.0	UVD 4.2	UVD6.0	UVD6.3	VCN 1.0			VCN 3.1
Codificador de vídeo			—	VCE 1.0		VCE 2.0		VCE 3.1									—	VCE 2.0		VCE 3.1
Movimiento fluido AMD
Ahorro de energía de la GPU			Juego de poder	Sintonizador de potencia													Juego de poder	PowerTune [20]
Audio verdadero			—			[21]							?				—
Sincronización libre						1 2												1 2
HDCP [i]			?			1.4				2.2				2.3			?	1.4				2.2			2.3
Listo para jugar [i]			—							3.0 aún no							—					3.0 aún no
Pantallas compatibles [j]			2–3	2–4				3		3 (computadora de escritorio) 4 (móvil, integrado)		4					2				3	4		4
/drm/radeon[k] [23] [24]									—												—
/drm/amdgpu[k] [25]			—			[26]											—	[26]

1. APU de la serie A de Kaveri
   • Presupuesto de escritorio y mercados generales (FM2+): La línea de APU Trinity / Richland fue reemplazada en enero de 2014 por la línea de APU Kaveri , como la tercera generación de las series A10, A8, A6 y A4 para el mercado de escritorio. El modelo tope de gama en 2014 fue la APU A10-7850K de cuatro núcleos, con una frecuencia de núcleo de 3,7 GHz y 4 MB de caché L2, que incorpora una GPU de 720 MHz con 512 procesadores de flujo y más de 856 GFLOPS de potencia de procesamiento total . ^[27]
     En 2015 y 2016 se lanzaron nuevos modelos con dos a cuatro núcleos Steamroller B mejorados como Kaveri-refresh / Godavari. A10-7890K, el nuevo modelo tope de gama, presenta una frecuencia de núcleo aumentada de 4,1 GHz y una GPU de 866 MHz.
   • Dos o cuatro núcleos de CPU basados ​​en la microarquitectura Steamroller
   • Solo Socket FM2+ , no se admite Socket FM2, ^[28] compatibilidad con PCIe 3.0
   • Controlador de memoria DDR3 de doble canal (2x64 bits)
   • Arquitectura de sistemas heterogéneos (HSA) 2.0 de AMD
   • Bloques SIP : decodificador de vídeo unificado , motor de codificación de vídeo , TrueAudio ^[29]
   • De tres a ocho unidades de cómputo (CU) basadas en la microarquitectura GCN revisada de segunda generación ; ^[30] 1 unidad de cómputo (CU) consta de 64 procesadores de sombreado unificados  : 4 unidades de mapeo de texturas (TMU): 1 unidad de salida de renderizado (ROP)
   • AMD Eyefinity hasta 4 monitores, ^[31] Compatibilidad con 4K Ultra HD, Compatibilidad con DisplayPort 1.2 ^[32]
   • Algunos modelos son compatibles con gráficos híbridos AMD mediante el uso de una tarjeta gráfica discreta Radeon R7 240 o R7 250. ^[33]
   • Coprocesador ARM Cortex-A5 personalizado integrado ^[34] con extensiones de seguridad TrustZone ^[35]
2. APU de Berlín - cancelada
   • Anunciada en 2013 por AMD ^[36], la APU Berlín estaba dirigida a los mercados empresariales y de servidores y contaba con cuatro núcleos Steamroller , hasta 512 procesadores de flujo y soporte para memoria ECC .

En noviembre de 2013 AMD confirmó que no actualizaría la serie FX en 2014, ni su versión Socket AM3+ , ni tampoco recibiría una versión Steamroller con un nuevo socket. ^{[37] [38]}

Sin embargo, AMD lanzó un FX-770K basado en Kaveri para computadoras de escritorio y un FX-7600P para dispositivos móviles, que son básicamente APU con sus gráficos integrados deshabilitados, de manera similar a la línea Athlon X4 FM2+. Esas APU se lanzaron solo para fabricantes de equipos originales.

Las hojas de ruta de servidores de AMD para 2014 mostraron: ^{[39] [40]}

• APU de Berlín : arquitectura Steamroller x86 de cuatro núcleos (como se describe arriba) para clústeres de medios y computación de 1 procesador (1P)
• CPU de Berlín : arquitectura Steamroller x86 de cuatro núcleos para clústeres de servicios empresariales y web 1P
• CPU Seattle : arquitectura AArch64 Cortex-A57 de 4/8 núcleos (Opteron A1100) para clústeres de servicios empresariales y web 1P ^[41]
• CPU de Varsovia : arquitectura Piledriver (Bulldozer de segunda generación) x86 de hasta 16 núcleos ( Opteron 6338P y 6370P ) para servidores 2P/4P ^[42]

Sin embargo, los planes para los productos Opteron de Steamroller se cancelaron, probablemente debido a la baja eficiencia energética lograda en esta generación de la arquitectura Bulldozer . La eficiencia energética aumentó considerablemente en la siguiente generación, Excavator , que superó a Jaguar en rendimiento por vatio y aproximadamente duplicó el rendimiento por vatio con respecto a Steamroller (por ejemplo, 20,74 pt/W frente a 10,85 pt/W al comparar APU móviles similares utilizando métricas arbitrarias aproximadas). ^{[43] [44]}