AMD-Prozessor

AMD Opteron (K10)

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AMD Opteron

Neues AMD-Opteron-Emblem
Produktion: seit 2007
Produzent: AMD
Prozessortakt: 1,7 GHz bis 2,5 GHz
HT-Takt: 1000 MHz bis 2000 MHz
L3-Cachegröße: 2 MiB
Fertigung: 65 nm
Befehlssatz: x86 / AMD64
Mikroarchitektur: AMD K10 / AMD64
Sockel:
Namen der Prozessorkerne:
  • Barcelona
  • Budapest

Die AMD Opteron-Serie auf Basis der AMD-K10-Mikroarchitektur ist eine Familie von 64-Bit-Mikroprozessoren für Server und Workstations. Diese Mehrkernprozessoren stellen die Nachfolger der K8- und K9-basierten AMD Opteron-Prozessoren dar.

Allgemein besitzt diese neue Prozessorgeneration eine erhöhte Rechenleistung pro Prozessorkern gegenüber der K9-Generation, die sich besonders in der Fließkommaberechnung bemerkbar macht. Außerdem besitzen diese neuen Prozessoren als Neuerung nun einen gemeinsamen L3-Cache zusätzlich zu den viermal vorhanden L1- und L2-Caches (einmal jeweils pro Prozessorkern). Für Details über die Architektur und die Änderungen gegenüber der vorhergehenden Generation siehe AMD K10.

Inhaltsverzeichnis

[Bearbeiten] Produktgeschichte

[Bearbeiten] Barcelona

Als erster Vertreter der K10-Generation innerhalb der Opteron-Produktfamilie wurde am 10. September 2007 mit dem Kern Barcelona der erste native Vierkernprozessor der x86-Welt auf den Markt gebracht. Nativ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Prozessor nur aus einem Die mit vier Prozessorkernen besteht, während der Hauptkonkurrent Intel bis dato nur Vierkernprozessoren anbietet, die aus zwei Doppelkernprozessoren auf einem Träger bestehen. AMD erhofft sich durch diese Entwicklungsentscheidung signifikante Geschwindigkeitsvorteile.

Barcelona wird in 65 nm und mit elf Lagen Kupfer-SOI und Transistoren mit Strained silicon gefertigt. Mit einer Die-Größe von ca. 285 mm² bei 463 Millionen Transistoren ist er ein im Vergleich sehr großer Kern, was besonders Hinsichtlich der Produktionsausbeute problematisch ist.

Barcelona eignet sich aufgrund des verwendeten Sockel F für Systeme mit ein bis zwei oder ein bis acht Prozessoren (23xx- und 83xx-Serie) und laut AMD soll es möglich sein, diese Vierkern-Opteron in bestehenden Doppelkern-Opteron-Systemen einzusetzen, da sowohl der Sockel als auch die TDP gleich bleiben. Anfänglich werden diese Prozessoren nur mit relativ geringer Taktfrequenz ausgeliefert und soll erst mittelfristig die hohen Taktfrequenzen der K9-Generation (Die Kerne Santa Rosa und Santa Ana) erreichen.

[Bearbeiten] Errata

Laut AMD besitzen alle AMD Opteron der Revision BA genauso wie die AMD Phenom der Revision B2 einen Fehler im Translation Lookaside Buffer (TLB) des L2-Caches. Dieser Fehler soll bei bestimmten Workloads auftreten und sich nur durch das Deaktivieren eines Teils der TLB-Einheit oder tiefe Eingriffe in die Software umgehen lassen. Das Deaktivieren der TLB-Einheit kostet aber mindestens 10 % Rechenleistung. AMD stoppte deswegen die Auslieferung an große Serverhersteller und Großkunden was einem De-facto-Lieferstopp für diese Prozessoren gleich kam, da man diese Prozessoren nur noch „in Form von gekennzeichneten Prozessoren für bestimmte Systeme von Endanwendern, bei denen die Kunden die Möglichkeit hatten, die Stabilität und Zuverlässigkeit der Lösung durch einen BIOS-Fix oder einen anderen Workaround per Software in Schwung zu bringen.“[1] Für Linux wurde von AMD ein Kernel-Patch entwickelt, der das Problem weitgehend ohne Verlust von Rechenleistung umgeht. Die fehlerhaften Operationen werden dabei per Software durchgeführt. AMD empfiehlt den Patch allerdings nicht generell, da er einen tiefen Eingriff in das System darstellt.[2] Mit der Revision B3 wurde dieser Fehler korrigiert und Anfang April konnte AMD wieder Opteron-Prozessoren in großer Stückzahl ausliefern.[3]

[Bearbeiten] Zukunft

Im vierten Quartal 2008 sollen Prozessoren in 45nm vorgestellt werden. Sie basieren auf dem "Shanghai"-Kern mit 6 MiB L3-Cache.

[Bearbeiten] Leistungsaufnahme

Mit den Opteron-Prozessoren auf Basis der K10-Architektur führte AMD eine zusätzliche Angabe zur Bestimmung der Leistungsaufnahme der Prozessoren ein. Zusätzlich zur Thermal Design Power (TDP), mit welcher AMD weiterhin angibt, für welchen Strombedarf das System ausgelegt sein muss, gibt es nun noch die Average CPU Power. Mit diesem soll der typische Maximalverbrauch eines Prozessors angegeben werden. Es sollen jedoch beide Angaben weiter veröffentlicht werden. [4]

[Bearbeiten] Modellnummern

Wie bereits mit den Opteron der K9-Generation eingeführt, besitzen auch die Opteron der K10-Generation eine vierstellige Modellnummer (siehe auch: OPN):

  • Die erste Ziffer steht dafür, wie viele Prozessoren dieses Typs maximal gleichzeitig auf einer Hauptplatine eingesetzt werden können (Skalierbarkeit: 1, 2 oder bis 8)
  • Die zweite Ziffer bezeichnet die Prozessorgeneration, beginnend mit „3“ für die Prozessoren der Revision Bx. Dies gewährleistet gleichzeitig auch die Unterscheidungsmöglichkeit zu den Opteron der K9-Generation, bei denen alle Prozessormodelle als zweite Ziffer eine „2“ besitzen.
  • Die beiden letzten Ziffern codieren den Takt des Prozessors. Generell deutet eine größere Zahl hier eine höhere Geschwindigkeit an.
  • Sofern der Prozessor von den standardmäßigen Verbrauchsangaben abweicht, wird noch ein Kürzel angehängt, welches Informationen über den Strombedarf liefert.

Beispiele

  • Opteron 8347: Vierkernprozessor der dritten Generation für Systeme mit vier bis acht Prozessoren, 1.900 MHz Taktfrequenz

[Bearbeiten] Modelldaten Sockel F

Alle Prozessoren für den Sockel F besitzen einen Speichercontroller mit zwei Kanälen (128 Bit, Dual-Channel-Betrieb) für DDR2-SDRAM (Registered-Module notwendig).

[Bearbeiten] Barcelona

Vierkernprozessor (Quad-Core)

[Bearbeiten] Modelldaten Sockel AM2+

[Bearbeiten] Budapest

Vierkernprozessor (Quad-Core)

[Bearbeiten] Einzelnachweise

  1. AMD verzögert Auslieferung von Barcelona wegen TLB-Bug. Dezember 2007.
  2. Linux Patch, der den Fehler im TLB umgeht.
  3. Pressemitteilung von AMD
  4. Computerbase: AMD stellt die ersten Vier-Kern-Prozessoren vor, 10. September 2007

[Bearbeiten] Siehe auch

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