AMD 2011: Bulldozer, Bobcat und Llano

AMD hat vor wenigen Tagen zu einer Telefonkonferenz eingeladen, um die Medienwelt von ihrer neuen Prozessorgenerationen zu informieren: Bulldozer für den Desktop- und Server-Bereich und Bobcat für alles was flexibel und stromsparend, also meist mobil sein muss. Wir haben für euch zusammengefasst, was AMD 2011 in Sachen CPUs auf Lager hat.

Während mittlerweile ausreichend Verwirrung durch eine Unmenge von Gerüchten gestiftet wurde, werden wir nicht nur Bobcat und Bulldozer behandeln, sondern auch Llano, den zweiten Fusion-Prozessor. Alles in allem findet ihr hier eine Übersicht, was euch 2011 von AMD erwarten wird.

Bobcat

Bobcat ist genau die CPU, die als Basis für AMDs erste APU zum Einsatz kommen wird. Der Codename dieser "Fusion" lautet Ontario und soll laut AMD genug Performance für 90% aller Mainstream-Notebooks mit sich bringen, während nur die Hälfte der Die-Größe und ein Bruchteil der Energie benötigt wird. Auf gut Deutsch will AMD mit diesem Chip in das Netbook-Segment einsteigen. In den Kennzahlen (~1.5 GHz, Pipeline-Tiefe von 15 vs 16) unterscheidet sich Bobcat nicht zu sehr von einem Atom und könnte daher sehr ähnlich performen. Während Intel seinen Winzlingen allerdings (teilweise) HyperThreading verpasst und deshalb bei mehreren Threads Vorteile haben wird, setzt AMD auf Out-of-order-Execution und könnte damit im direkten Vergleich besser aussteigen.



Interessant ist die Flexibilität der Cores. Laut AMD soll mit kurzem Design-Cycle ein Multicore-Chip auf Basis von Bobcat gefertigt werden können. Das soll auch bei Ontario Anfang 2011 zum Einsatz kommen, denn Gerüchten zufolge wird dieser Dual- und/oder Quadcore sein. Weiters verzeichnet AMD die Wattzahl eines Bobcat-Cores bei unter 1 Watt. Das stößt bei anandtech.com zu Skepsis, denn dort hat man von Intel erfahren, dass OOO-Execution bei ihrem Atom unter Load zu mehr als einem Watt Stromaufnahme geführt hat, weshalb die Atom-Architektur bis 2012/2013 "In-Order" bleibt. Natürlich darf man auch nicht vergessen, dass der Atom in 45 nm gefertigt wird, während Bobcat schon 40 nm spendiert bekommt. Anfang 2011 werden wir mehr wissen.



Llano

Keine Neuigkeiten gibt es derzeit bei Llano, aber um euch einen besseren Überblick zu geben, resümieren wir den aktuellen Stand. Llano wird AMDs zweite Fusion-APU und vereint vier Phenom-II-x86-Kerne und eine DirectX-11-GPU mit 480 SPs aus der Evergreen-Serie. Gerüchten zufolge soll sogar ein Redwood-Kern (HD5500 und HD5600) verwendet werden, was Intels Sandy Bridge in jedem Fall im 3D-Bereich alt aussehen lassen wird. Gefertigt wird die APU in 32 nm von GlobalFoundries, was mitunter auch der Grund sein könnte, dass Llano mit einiger Verspätung den oberen Notebook- bzw. Mainstream-Desktop-Markt betritt. Derzeit spricht man nur von "2011".



Bulldozer

Viele von euch werden der lange angekündigten Bulldozer-Architektur entgegenfiebern. Die Euphorie ist verständlich, denn anders als die derzeitigen Phenoms, die noch immer auf dem veralteten K8 aufbauen, hat AMD ihre neuste High-End-Generation einem kompletten Redesign unterzogen. Altlasten wird man dementsprechend in diesem Chip nicht mehr finden und die komplette Struktur ist an aktuelle Bedürfnisse angepasst. So hat AMD noch tiefere Pipelines implementiert, während die Stationen jedoch weit weniger Logik benötigen. Das soll die Taktraten zumindest auf demselben Niveau halten. Zusätzlich wurde die Branch Prediction stark verbessert, was gemeinsam zu einer weit besseren Performance/Clock verhilft, als es derzeit beim Phenom der Fall ist. Ein Argument, das AMD für ihre Prozessoren dringend braucht!



Weiters hat AMD an ihrem Prefetching gearbeitet. Dieses soll nun weit "aggressiver" sein, was für zusätzliche Speicherbandbreite spricht. Dadurch wäre vielleicht auch ein Tripple-Channel-Betrieb von DDR3-Speicher zum ersten Mal sinnvoll. In dieser Richtung hat sich AMD allerdings ausgeschwiegen. Ganz im Gegenteil zur öfters erwähnten Modularität der Cores. Ein Bulldozer-Chip kann bis zu vier Module enthalten, die jeweils mit zwei Cores aufwarten. Das ergibt eine Produktpalette zwischen Dual- und Octacore-CPUs, die allesamt auf derselben Architektur aufbauen. Für gute Skalierbarkeit ist demnach gesorgt.



Jedes Dualcore-Modul enthält zwei Integer-Cores, teilt sich allerdings ein und denselben Floating-Point-Core. Dieser kann dafür Instruktionen von zwei unabhängigen Threads erhalten. Damit erhält man einen zusätzlichen Core für 5% zusätzlicher Die-Größe. Diese Technik vergleicht AMD gerne mit HyperThreading, abgesehen davon, dass das Betriebssystem auch tatsächlich 8 Cores (und 8 Threads) erkennt. Welche Auswirkungen die Dualcore-Module in der Praxis haben, bleibt spannend. Laut AMD sollen 33% mehr Cores für 50% mehr "Throughput", als beim Server-Vorgänger Magny Cours sorgen. Was auch immer das genau heißt, lassen wir mal im Raum stehen. Nach unserem Verständnis bedeutet das jedenfalls, dass acht Bulldozer-Cores bei Multithreading-optimierten Anwendungen höchstwahrscheinlich besser performen werden, als vier HyperThreading-Cores von Intels Nehalem. Im direkten Vergleich der Cores hat Intel allerdings auch dann noch die Nase vorne. Das riecht förmlich nach einer Marketing-Schlammschlacht!



Interessante Änderungen durch das Dualcore-Module-Design ergeben sich auch bei den Stromsparfunktionen. Je nach aktueller Prozessorauslastung kann jedes Modul einzeln abgeschalten und unnötige Leistungsaufnahme verhindert werden. Diesen Umstand nutzt ebenso der neue Turbo, der Module im Ausgleich höher takten kann. Das funktioniert ebenso wie bei Intels Turbo-Mode, allerdings können aufgrund der Architektur nur ganze Module höher getaktet werden. Das wird übrigens auch auf das Übertakten von Bulldozer zutreffen.

Bereits im vierten Quartal dieses Jahres werden Bulldozer-Chips in 32 nm in den hauseigenen GlobalFoundries-Hallen in Produktion gehen, um Anfang 2011 den Markt zu erreichen. Die Erwartungen sind wie immer groß und es bleibt (für einen gesunden Markt) zu hoffen, dass Bulldozer eine ordentliche Alternative bietet und die High-End-Modelle von Intel in normale Preisregionen zurückholt. Für uns ist klar, dass durch die Dualcore-Module der Begriff "Cores" für AMD-Prozessoren nur mehr relativ gesehen werden kann und eine Gegenüberstellung mit Intels Produkten dadurch an Komplexität zunehmen wird. Es sei denn es gibt durch den geteilten Floating-Point-Core keine Performanceeinbußen. Aber aus irgendeinem Grund können wir das nicht so ganz glauben ...

Downloads: Bulldozer and Bobcat - Übersicht (2,51 MB) | Bobcat - detailliertere Informationen (1,7 MB) | Bulldozer - detaillierte Informationen (1,58 MB)

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