Opterón

Opterón
información general
Lanzado	Abril de 2003
Interrumpido	Principios de 2017
Fabricante común	AMD;
Actuación
Frecuencia máxima de reloj de la CPU	De 1,4 GHz a 3,5 GHz
Velocidades de HyperTransport	De 800 MHz a 3200 MHz
Arquitectura y clasificación
Nodo tecnológico	130 nm a 28 nm
Conjunto de instrucciones	x86-64 , ARMv8-A
Especificaciones físicas
Núcleos	1, 2, 4, 6, 8, 12, 16;
Zócalos	Zócalo 939 , 940; AM2 , AM2+; AM3 , AM3+; Zócalo F; Zócalo C32; Zócalo G34;
Historia
Predecesor	Diputado de Athlon
Sucesores	Epyc (servidor), Ryzen Threadripper/Threadripper Pro (estación de trabajo)

Línea de procesadores para servidores y estaciones de trabajo de AMD

Opteron es la antigua línea de procesadores x86 para servidores y estaciones de trabajo de AMD , y fue el primer procesador que admitió la arquitectura del conjunto de instrucciones AMD64 (conocida genéricamente como x86-64 ). Fue lanzado el 22 de abril de 2003, con el núcleo SledgeHammer (K8) y estaba destinado a competir en los mercados de servidores y estaciones de trabajo , particularmente en el mismo segmento que el procesador Intel Xeon . Los procesadores basados en la microarquitectura AMD K10 (nombre en código Barcelona ) se anunciaron el 10 de septiembre de 2007, presentando una nueva configuración de cuatro núcleos . Las últimas CPU Opteron lanzadas son los procesadores de las series Opteron 4300 y 6300 basados en Piledriver , con nombres en código "Seoul" y "Abu Dhabi" respectivamente.

En enero de 2016, se lanzó el primer SoC de marca Opteron basado en ARMv8-A , ^[1] aunque no está claro qué herencia (si la hay) comparte esta línea de productos de marca Opteron con la tecnología Opteron original, aparte del uso previsto en el espacio de servidores.

Descripción técnica

Parte posterior del procesador "Magny-Cours" (OS6132VAT8EGO)

Capacidades clave

Opteron combina dos capacidades importantes en un solo procesador:

Ejecución nativa de aplicaciones heredadas x86 de 32 bits sin pérdidas de velocidad
Ejecución nativa de aplicaciones x86-64 de 64 bits

La primera capacidad es notable porque en el momento de la introducción de Opteron, la única otra arquitectura de 64 bits comercializada con compatibilidad x86 de 32 bits ( Itanium de Intel ) ejecutaba aplicaciones heredadas x86 solo con una degradación significativa de la velocidad. La segunda capacidad, por sí misma, es menos notable, ya que las principales arquitecturas RISC (como SPARC , Alpha , PA-RISC , PowerPC , MIPS ) han sido de 64 bits durante muchos años. Sin embargo, al combinar estas dos capacidades, Opteron ganó reconocimiento por su capacidad para ejecutar la vasta base instalada de aplicaciones x86 de manera económica, al mismo tiempo que ofrecía una ruta de actualización a la computación de 64 bits .

El procesador Opteron posee un controlador de memoria integrado compatible con DDR SDRAM , DDR2 SDRAM o DDR3 SDRAM (según la generación del procesador). Esto reduce la latencia para acceder a la RAM principal y elimina la necesidad de un chip de puente norte independiente .

Características del multiprocesador

En sistemas multiprocesador (más de un Opteron en una sola placa base ), las CPU se comunican utilizando la arquitectura de conexión directa a través de enlaces HyperTransport de alta velocidad . Cada CPU puede acceder a la memoria principal de otro procesador, de forma transparente para el programador. El enfoque de Opteron para el multiprocesamiento no es el mismo que el multiprocesamiento simétrico estándar ; en lugar de tener un banco de memoria para todas las CPU, cada CPU tiene su propia memoria. Por lo tanto, Opteron es una arquitectura de acceso a memoria no uniforme (NUMA). La CPU Opteron admite directamente una configuración de hasta 8 vías, que se puede encontrar en servidores de nivel medio. Los servidores de nivel empresarial utilizan chips de enrutamiento adicionales (y costosos) para admitir más de 8 CPU por caja.

En una variedad de pruebas de rendimiento de computación, la arquitectura Opteron ha demostrado una mejor escalabilidad de múltiples procesadores que el Intel Xeon ^[2] que no tenía un sistema punto a punto hasta QPI y controladores de memoria integrados con el diseño Nehalem. Esto se debe principalmente a que agregar otro procesador Opteron aumenta el ancho de banda de la memoria, mientras que ese no siempre es el caso de los sistemas Xeon, y al hecho de que los Opteron usan una estructura conmutada , en lugar de un bus compartido . En particular, el controlador de memoria integrado del Opteron permite que la CPU acceda a la RAM local muy rápidamente. En contraste, las CPU del sistema Xeon multiprocesador comparten solo dos buses comunes para la comunicación procesador-procesador y procesador-memoria. A medida que aumenta la cantidad de CPU en un sistema Xeon típico, la contención por el bus compartido hace que la eficiencia de computación disminuya. Intel migró a una arquitectura de memoria similar a la de Opteron para la familia de procesadores Intel Core i7 y sus derivados Xeon.

Opterones multinúcleo

En abril de 2005, AMD presentó sus primeros Opteron multinúcleo. En ese momento, el uso que hacía AMD del término multinúcleo en la práctica significaba núcleo dual ; cada chip Opteron físico contenía dos núcleos de procesador. Esto duplicaba efectivamente el rendimiento computacional disponible para cada zócalo de procesador de la placa base. Un zócalo podía entonces ofrecer el rendimiento de dos procesadores, dos zócalos podían ofrecer el rendimiento de cuatro procesadores, y así sucesivamente. Debido a que los costos de la placa base aumentan drásticamente a medida que aumenta el número de zócalos de CPU, las CPU multinúcleo permiten construir un sistema multiprocesamiento a un costo menor.

El esquema de numeración de modelos de AMD ha cambiado un poco a la luz de su nueva línea multinúcleo. En el momento de su introducción, el Opteron multinúcleo más rápido de AMD era el modelo 875, con dos núcleos que funcionaban a 2,2 GHz cada uno. El Opteron de un solo núcleo más rápido de AMD en ese momento era el modelo 252, con un núcleo que funcionaba a 2,6 GHz. Para aplicaciones multiproceso , o muchas aplicaciones de un solo subproceso, el modelo 875 sería mucho más rápido que el modelo 252.

Los Opteron de segunda generación se ofrecen en tres series: la Serie 1000 (solo con un zócalo), la Serie 2000 (con capacidad para dos zócalos) y la Serie 8000 (con capacidad para cuatro u ocho zócalos). La Serie 1000 utiliza el zócalo AM2 . Las Series 2000 y 8000 utilizan el zócalo F. [1]

AMD anunció sus chips Opteron de cuatro núcleos de tercera generación el 10 de septiembre de 2007 ^[3]^[4] y los proveedores de hardware anunciaron servidores el mes siguiente. Basados en un diseño de núcleo con nombre en código Barcelona , se planearon nuevas técnicas de administración térmica y de energía para los chips. Las plataformas anteriores basadas en DDR2 de doble núcleo se podían actualizar a chips de cuatro núcleos. ^[5] La cuarta generación se anunció en junio de 2009 con los hexa-cores Istanbul . Introdujo HT Assist , un directorio adicional para la ubicación de datos, que reduce la sobrecarga de sondeo y transmisiones. HT Assist utiliza 1 MB de caché L3 por CPU cuando se activa. ^[6]

En marzo de 2010, AMD lanzó las CPU de la serie Magny-Cours Opteron 6100 para el socket G34 . Se trata de CPU con módulos multichip de 8 y 12 núcleos que constan de dos matrices de cuatro o seis núcleos con un enlace HyperTransport 3.1 que conecta las dos matrices. Estas CPU actualizaron la plataforma Opteron multisocket para utilizar memoria DDR3 y aumentaron la velocidad máxima del enlace HyperTransport de 2,40 GHz (4,80 GT/s) para las CPU Istanbul a 3,20 GHz (6,40 GT/s).

AMD cambió el esquema de nombres para sus modelos Opteron. Las CPU de la serie Opteron 4000 en el zócalo C32 (lanzadas en julio de 2010) tienen capacidad para dos zócalos y están destinadas a aplicaciones de procesador único y procesador dual. Las CPU de la serie Opteron 6000 en el zócalo G34 tienen capacidad para cuatro zócalos y están destinadas a aplicaciones de procesador dual y procesador cuádruple de alta gama.

Modelos de zócalo de CPU

Zócalo 939

AMD lanzó los Opterons Socket 939 , reduciendo el costo de las placas base para servidores y estaciones de trabajo de gama baja. Excepto por el hecho de que tienen 1 MB de caché L2 (en comparación con los 512 KB del Athlon 64), los Opterons Socket 939 son idénticos a los Athlon 64 con núcleos San Diego y Toledo , pero funcionan a velocidades de reloj más bajas que las que pueden alcanzar los núcleos, lo que los hace más estables.

Zócalo AM2

Los Opterons con socket AM2 están disponibles para servidores que solo tienen una configuración de un solo chip. Los Opterons AM2 de doble núcleo con nombre en código Santa Ana, rev. F, cuentan con 2 × 1 MB de caché L2, a diferencia de la mayoría de sus primos Athlon 64 X2 que cuentan con 2 × 512 KB de caché L2. Estas CPU tienen números de modelo que van del 1210 al 1224.

Zócalo AM2+

En 2007, AMD presentó tres Opteron de cuatro núcleos para servidores con una sola CPU en el Socket AM2+. Estas CPU se fabrican con un proceso de fabricación de 65 nm y son similares a las CPU Agena Phenom X4. Los Opteron de cuatro núcleos para el Socket AM2+ tienen el nombre en código "Budapest". Los Opteron para el Socket AM2+ tienen los números de modelo 1352 (2,10 GHz), 1354 (2,20 GHz) y 1356 (2,30 GHz).

Zócalo AM3

En 2009, AMD presentó tres Opteron de cuatro núcleos para servidores de una sola CPU en el Socket AM3. Estas CPU se fabrican mediante un proceso de fabricación de 45 nm y son similares a las CPU Phenom II X4 basadas en Deneb . Los Opteron de cuatro núcleos para el Socket AM3 tienen el nombre en código "Suzuka". Estas CPU llevan los números de modelo 1381 (2,50 GHz), 1385 (2,70 GHz) y 1389 (2,90 GHz).

Zócalo AM3+

El socket AM3+ se introdujo en 2011 y es una modificación del AM3 para la microarquitectura Bulldozer . Las CPU Opteron en el encapsulado AM3+ se denominan Opteron 3xxx.

Zócalo F

El socket F ( con contactos LGA 1207) es la segunda generación de sockets Opteron de AMD. Este socket admite procesadores como los procesadores con nombre en código Santa Rosa, Barcelona, Shanghai y Istanbul. El socket "lidded land grid array " agrega soporte para DDR2 SDRAM y conectividad HyperTransport versión 3 mejorada . Físicamente, el socket y el paquete del procesador son casi idénticos, aunque en general no son compatibles con el socket 1207 FX .

Zócalo G34

El socket G34 (contactos LGA 1944) pertenece a la tercera generación de sockets Opteron, junto con el socket C32 . Este socket admite procesadores de la serie Magny-Cours Opteron 6100, Interlagos Opteron 6200 basado en Bulldozer y Opteron 6300 basado en Piledriver "Abu Dhabi". Este socket admite cuatro canales de SDRAM DDR3 (dos por chip de CPU). A diferencia de los sockets Opteron multi-CPU anteriores, las CPU Socket G34 funcionarán con RAM ECC sin búfer o sin ECC además de la RAM ECC registrada tradicional.

Zócalo C32

El socket C32 (contactos LGA 1207) es el otro miembro de la tercera generación de sockets Opteron. Este socket es físicamente similar al socket F pero no es compatible con las CPUs Socket F. El socket C32 usa SDRAM DDR3 y tiene una clave diferente para evitar la inserción de CPUs Socket F que solo pueden usar SDRAM DDR2. Al igual que el socket G34, las CPUs Socket C32 podrán usar RAM ECC sin búfer o no ECC además de la SDRAM ECC registrada.

Actualización de microarquitectura

La línea Opteron se actualizó con la implementación de la microarquitectura AMD K10 . Los nuevos procesadores, lanzados en el tercer trimestre de 2007 (nombre en código Barcelona ), incorporan una variedad de mejoras, particularmente en la precarga de memoria, cargas especulativas, ejecución SIMD y predicción de bifurcaciones , lo que produce una mejora apreciable del rendimiento sobre los Opteron basados en K8, dentro del mismo rango de potencia. ^[7]

En 2007, AMD introdujo un esquema para caracterizar el consumo de energía de los nuevos procesadores bajo un uso diario "promedio", denominado potencia promedio de CPU (ACP).

Zócalo FT3

Las APU Opteron X1150 y Opteron X2150 se utilizan con el BGA-769 o Socket FT3 . ^[8]

Características

APU

Ver tabla de características de la APU

Modelos

En el caso de los Opterons Socket 940 y Socket 939, cada chip tiene un número de modelo de tres dígitos, con el formato Opteron XYY . En el caso de los Opterons Socket F y Socket AM2, cada chip tiene un número de modelo de cuatro dígitos, con el formato Opteron XZYY . En todos los Opterons de primera, segunda y tercera generación, el primer dígito ( X ) especifica la cantidad de CPU en la máquina de destino:

1 – Diseñado para sistemas monoprocesador
2 – Diseñado para sistemas de doble procesador
8 – Diseñado para sistemas con 4 u 8 procesadores

En el caso de los Opteron con socket F y socket AM2, el segundo dígito ( Z ) representa la generación del procesador. Actualmente, solo se utilizan 2 (núcleo dual, DDR2), 3 (núcleo cuádruple, DDR2) y 4 (seis núcleos, DDR2).

Los Opterons de Socket C32 y G34 utilizan un nuevo esquema de numeración de cuatro dígitos. El primer dígito se refiere a la cantidad de CPU en la máquina de destino:

4 – Diseñado para sistemas de un solo procesador y de doble procesador.
6 – Diseñado para sistemas de dos y cuatro procesadores.

Al igual que los Opteron de segunda y tercera generación anteriores, el segundo número se refiere a la generación del procesador. "1" se refiere a las unidades basadas en AMD K10 ( Magny-Cours y Lisbon ), "2" se refiere a las unidades basadas en Bulldozer en Interlagos , Valencia y Zurich , y "3" se refiere a las unidades basadas en Piledriver ^{[ ancla rota ] en}Abu Dhabi , Seúl y Delhi .

En todos los Opteron, los dos últimos dígitos del número de modelo ( YY ) indican la frecuencia de reloj de una CPU. Un número más alto indica una frecuencia de reloj más alta. Esta indicación de velocidad es comparable a la de los procesadores de la misma generación si tienen la misma cantidad de núcleos; los procesadores de un solo núcleo y los de doble núcleo tienen indicaciones diferentes a pesar de que a veces tienen la misma frecuencia de reloj.

El sufijo HE o EE indica un modelo de alta eficiencia/eficiencia energética que tiene un TDP inferior al de un Opteron estándar. El sufijo SE indica un modelo de gama alta que tiene un TDP superior al de un Opteron estándar.

A partir del proceso de fabricación de 65 nm, los nombres en código de Opteron se han basado en las ciudades anfitrionas de Fórmula 1 ; AMD tiene un patrocinio a largo plazo con el equipo más exitoso de F1, Ferrari .

Familia de procesadores AMD Opteron
Logo	Servidor
Logo	Nombre en clave	Proceso	Fecha de lanzamiento	Núcleos
	Almádena	130 nm	Abril de 2003	1
	Venus	90 nm	Diciembre de 2004
	Troya		Diciembre de 2004
	Atenas		Diciembre de 2004
	Dinamarca		Agosto de 2005	2
	Italia		Mayo de 2005
	Egipto		Abril de 2005
	Santa Ana		Agosto de 2006
	Santa Rosa		Agosto de 2006
	Barcelona	65 nm	Septiembre de 2007	4
	Budapest	65 nm	Abril de 2008
	Llevar a la fuerza	45 nm	Noviembre de 2008
	Estanbul		Junio de 2009	6
	Lisboa		Junio de 2010	4, 6
	Magny-Cours		Marzo de 2010	8, 12
	Valencia	32 nm	Noviembre de 2011	4, 6, 8
	Interlagos		Noviembre de 2011	4, 8, 12, 16
	Zúrich		Marzo de 2012	4, 8
	Abu Dabi		Noviembre de 2012	4, 8, 12, 16
	Delhi		Diciembre de 2012	4, 8
	Seúl		Diciembre de 2012	4, 6, 8
	Kioto	28 nm	Mayo de 2013	2, 4
	Seattle		Enero de 2016	4, 8
	Toronto		Junio de 2017	2, 4
Lista de microprocesadores AMD Opteron

Opteron (SOI de 130 nm)

De un solo núcleo –Almádena(1aa, 2aa, 8aa)

Pasos de CPU: B3, C0, CG
Caché L1: 64 + 64 KB (datos + instrucciones)
Caché L2: 1024 KB, velocidad máxima
MMX , 3DNow extendido , SSE , SSE2 , AMD64
Zócalo 940 , hipertransporte de 800 MHz
Se requiere DDR SDRAM registrada , ECC posible
Núcleo virtual: 1,50–1,55 V
Potencia máxima (TDP): 89 W
Primer lanzamiento: 22 de abril de 2003 ^[9]
Frecuencia de reloj: 1,4–2,4 GHz (x40 – x50)

Opteron (SOI de 90 nm, DDR)

De un solo núcleo –Venus(1aa),Troya(2aa),Atenas(8aa)

Pasos de CPU: E4
Caché L1: 64 + 64 KB (datos + instrucciones)
Caché L2: 1024 KB, velocidad máxima
MMX , 3DNow extendido , SSE , SSE2 , SSE3 , AMD64
Zócalo 940 , hipertransporte de 800 MHz
Socket 939 / Socket 940 , hipertransporte de 1000 MHz
Se requiere DDR SDRAM registrada para socket 940, ECC posible
Núcleo virtual: 1,35–1,4 V
Potencia máxima (TDP): 95 W
Broca NX
Comprobaciones de límite de segmento de 64 bits para la virtualización de traducción binaria estilo VMware.
Gestión de energía optimizada (OPM)
Primer lanzamiento: diciembre de 2004
Frecuencia de reloj: 1,6–3,0 GHz (x42 – x56)

Doble núcleo –Dinamarca(1aa),Italia(2aa),Egipto(8aa)

Pasos de CPU: E1, E6
Primer lanzamiento: abril de 2005
Frecuencia de reloj: 1,6–2,8 GHz (x60, x65, x70, x75, x80, x85, x90)
Socket 939 / Socket 940 , hipertransporte de 1000 MHz
Broca NX

Opteron (SOI de 90 nm, DDR2)

Doble núcleo –Santa Ana(12aa),Santa Rosa(22aa, 82aa)

Pasos de CPU: F2, F3
Caché L1: 64 + 64 KB (datos + instrucciones)
Caché L2: 2 × 1024 KB, velocidad máxima
MMX , 3DNow extendido , SSE , SSE2 , SSE3 , AMD64
Zócalo F , HyperTransport de 1000 MHz : Opteron 22yy, 82yy
Zócalo AM2 , HyperTransport de 1000 MHz – Opteron 12yy
Núcleo virtual: 1,35 V
Potencia máxima (TDP): 95 W
Broca NX
Virtualización AMD-V
Gestión de energía optimizada (OPM)
Primer lanzamiento: ?????? 2006
Frecuencia de reloj: 1,8–3,2 GHz (xx10, xx12, xx14, xx16, xx18, xx20, xx22, xx24)

Opteron (SOI de 65 nm)

Cuatro núcleos –Barcelona(23xx, 83xx) 2360/8360 y menores,Budapest(13yy) 1356 y menores

Pasos de CPU: BA, B3
Caché L1: 64 + 64 KB (datos + instrucciones) por núcleo
Caché L2: 512 KB, velocidad máxima por núcleo
Caché L3: 2048 KB, compartida
MMX , Extended 3DNow!, SSE , SSE2 , SSE3 , AMD64 , SSE4a , ABM
Zócalo F , Zócalo AM2+ , HyperTransport 3.0 (1,6–2 GHz)
Se requiere SDRAM DDR2 registrada , posible ECC
Núcleo virtual: 1,2 V
Potencia máxima (TDP): 95 W
Broca NX
Virtualización AMD-V de segunda generación con indexación rápida de virtualización (RVI)
Gestión dinámica de la potencia mediante plano de potencia dividido
Primer lanzamiento: 10 de septiembre de 2007
Frecuencia de reloj: 1,7–2,5 GHz

Opteron (SOI de 45 nm)

Cuatro núcleos –Llevar a la fuerza(23xx, 83xx) 2370/8370 y superiores,Suzuka(13yy) 1381 y más

Pasos de CPU: C2
Caché L3: 6 MB, compartida
Frecuencia de reloj: 2,3–2,9 GHz
Hipertransporte 1.0, 3.0
Reducción del 20% en el consumo de energía en reposo ^[10]
Soporte para memoria DDR2 de 800 MHz (Socket F) ^[11]
Soporte para memoria DDR3 de 1333 MHz (Socket AM3)

6 núcleos –Estanbul(24xx, 84xx)

Lanzado el 1 de junio de 2009.

Pasos de CPU: D0
Caché L3: 6 MB, compartida
Frecuencia de reloj: 2,2–2,8 GHz
Hipertransporte 3.0
Asistencia HT
Soporte para memoria DDR2 de 800 MHz ^[11]

8 núcleos –Magny-CoursMCM (6124–6140)

Lanzado el 29 de marzo de 2010.

Pasos de CPU: D1
Módulo multichip compuesto por dos chips de cuatro núcleos
Caché L2: 8 × 512 KB
Caché L3: 2 × 6 MB, compartida
Frecuencia de reloj: 2,0–2,6 GHz
Cuatro HyperTransport 3.1 a 3,2 GHz (6,40 GT/s)
Asistencia HT
Soporte para memoria DDR3 de 1333 MHz
Zócalo G34

12 núcleos –Magny-CoursMCM (6164-6180SE)

Publicado el 29 de marzo de 2010

Pasos de CPU: D1
Módulo multichip compuesto por dos chips de seis núcleos
Caché L2, 12 × 512 KB
Caché L3: 2 × 6 MB, compartida
Frecuencia de reloj: 1,7–2,5 GHz
Cuatro enlaces HyperTransport 3.1 a 3,2 GHz (6,40 GT/s)
Asistencia HT
Soporte para memoria DDR3 de 1333 MHz
Zócalo G34

Cuatro núcleos –Lisboa(4122, 4130)

Publicado el 23 de junio de 2010

Pasos de CPU: D0
Caché L3: 6 MB
Frecuencia de reloj: 2,2 GHz (4122), 2,6 GHz (4130)
Dos enlaces HyperTransport a 3,2 GHz (6,40 GT/s)
Asistencia HT
Soporte para memoria DDR3-1333
Zócalo C32

Núcleo hexagonal –Lisboa(4162–4184)

Publicado el 23 de junio de 2010

Pasos de CPU: D1
Caché L3: 6 MB
Frecuencia de reloj: 1,7–2,8 GHz
Dos enlaces HyperTransport a 3,2 GHz (6,40 GT/s)
Asistencia HT
Soporte para memoria DDR3-1333
Zócalo C32

Opteron (SOI de 32 nm): primera generaciónExcavadoraMicroarquitectura

Cuatro núcleos –Zúrich(3250–3260)

Lanzado el 20 de marzo de 2012.

Pasos de CPU: B2
Módulo Bulldozer de un solo procesador
Caché L2: 2 × 2 MB
Caché L3: 4 MB
Frecuencia de reloj: 2,5 GHz (3250) – 2,7 GHz (3260)
Hipertransporte 3 (5,2 GT/s)
Asistencia HT
Soporte para memoria DDR3 de 1866 MHz
Compatibilidad con Turbo CORE, hasta 3,5 GHz (3250), hasta 3,7 GHz (3260)
Admite únicamente configuraciones de un solo procesador
Zócalo AM3+