此前,英特尔曾放出消息称Haswell架构将在Computex台北电脑展上与世人见面。而同为芯片厂商的AMD也在近日举办的ISSCC 2013(国际固态电路会议)大会上展示了全新的美洲虎架构!同时在在会议上披露了美洲虎架构的诸多技术细节,相当专业。
作为AMD新时代的两大处理器架构,高性能领域的推土机(Bulldozer)已经惨遭滑铁卢,改良版的打桩机(Piledirver)虽有进步也无济于事,低功耗领域的山猫(Bobcat)却是异军突起备受喜爱,后继升级版的美洲虎(Jaguar)自然也是万众瞩目,今年的两大低功耗APU Kabini、Temash都会用到它,会出现在笔记本、一体机、迷你主板套装、平板电脑等产品。
首先是美洲虎、山猫的对比,进步可以说是全方位的,几乎每一项指标都有了大幅度甚至经常是翻番的提升。
生产工艺方面:美洲虎架构从40nm升级为28nm,均采用台积电的GlobalFoundrIEs,而且单个内核面积:从4.9平方毫米减小到3.1平方毫米;最大核心数量也从2个翻番至4个;至于缓存方面则基本保持不变,还是一级双路32KB指令、八路32KB数据,二级每核心十六路512KB,当然二级缓存总量会从1MB翻番至2MB。核心平面布局方面从159900个增至194490个。这个你只要简单地理解为核心电路设计规模增大了20%以上就差不多了。
再来看美洲虎架构上的一些主要特性:
ISA指令集架构增强:这个是重中之重,包括SSE4.1/4.2、AVX、AES、F16C、BMI1等等相当丰富,比高性能核心并不逊色多少,这也是Atom所无法比拟的。4×32B指令缓存循环缓存,改进功耗;同时改进的还有指令缓存预取器,提升IPC,估计可比山猫提高15%以上;增加了硬件整数除法器和二级缓存预取器;改进C6、CC6电源状态开关延迟以及时钟栅极可占整个平面布局的92%以上。
制造技术上,美洲虎使用的是台积电28nm Bulk HKMG,11个金属堆栈,比山猫多出1个,但因为工艺先进,间距小了很多,所以核心面积才缩小了三分之一以上。
处理器内部模块分布示意图(局部):下方是四个CPU核心(不知道双核心是屏蔽还是原生?),上方是共享的二级缓存。
核心平面布局图:这是单个核心的各个模块,都是和真实情况一一对应的,当然是伪色彩。
核心电源栅极:这是降低功耗尤其是低负载、待机功耗的关键,也是最高效的方式。它可以彻底关闭暂时无用处的模块,而不同于简单的屏蔽。
最后是说电源栅极的电压控制效果。简单地说,整个核心都可以从此中获益。正是新工艺加电源栅极,美洲虎的功耗可以大大降低,也可以在同等功耗水平下大大提升频率和性能。根据相关消息,美洲虎架构CPU的热设计功耗从5-25W不等。