針對英特爾Atom，AMD兩款x86內核計劃出爐

AMD描述了兩款新x86內核的概貌——其中一款針對英特爾Atom——計劃于2011年投產(chǎn)。此外AMD正在開發(fā)自己第一款集成x86內核與GPU的32nm制程Fusion系列處理器，將于六月前出樣。

AMD與自己最強的競爭對手英特爾都在爭著推出整合GPU的32nm處理器。這兩家公司都未細述自己將要采用的內核。給第一代整合產(chǎn)品之爭的輸贏留下無數(shù)疑問。

此類混合多核處理器的編程模型進化方式將成為重要因素。AMD暗示自己已悄然采用一種新方法，認為這將為自己的處理器贏得戰(zhàn)略優(yōu)勢。

硬件方面，Bobcat是可合成的（synthesizable）低功耗x86內核，AMD將以它抗衡英特爾Atom。Bobcat將以目前主流筆記本電腦處理器一半的尺寸提供90%的性能，性能超過Atom。Bobcat有一條亂序執(zhí)行流水線，每個時鐘周期能夠下達兩條指令，不同于Atom的是，它采用主動分支預測。第一款該內核處理器最高功耗2W，但也可以在不足1W的功率下運行。

Bulldozer則是高性能內核，將兩顆x86內核調整后并入一塊硅片,兩個獨立整點單元分用獨立的L1、L2緩存，但兩個內核共用同一個L3緩存和增強型浮點單元。該浮點單元包括兩個128位乘法累加（FMAC）單元。三年前啟動Bulldozer設計團隊的Chuck Moore說：“這（FMAC）是浮點單元里最常用的指令，Bulldozer則是最早采用專用硬件的x86內核”。

Bulldozer采用全定制設計，為處理器在限定功耗范圍內提供最大數(shù)據(jù)率進行優(yōu)化。最早采用該內核的產(chǎn)品將是桌面/服務器CPU，32nm硅絕緣體技術（SOI）制程，支持高-K金屬柵極。

兩款新內核都支持完整的x86指令集，Bulldozer的指令集為FMAC進行了新擴展。

整合GPU與x86內核

Llano處理器將是AMD最初的幾款Fusion系列處理器之一，該處理器沒有采用Bobcat或Bulldozer內核，而是選用了一款現(xiàn)有45nm制程x86內核的32nm制程增強版。Llano將內建4顆x86內核以及一顆支持微軟DirectX 11 API的GPU，全部連入DDR3 DRAM。Moore暗示Llano處理器將有多個版本，至少采用兩種不同的GPU，其它整合處理器也很可能會提供這種選擇。

Ontario處理器將采用兩顆Bobcat內核、一個DX11 GPU以及DDR3內存。但AMD不愿透露這款定位于輕薄筆記本和上網(wǎng)本的處理器所采用的制程。

AMD筆記本路線圖

這兩款處理器都將在2011年出貨，與采用4至8顆Bulldozer內核、不內建GPU的高端桌面處理器Zambezi同期。2011年上市的兩款服務器處理器也將采用Bulldozer內核。

AMD正在創(chuàng)造一個設計流程，將x86設計流程中的元素與使用更簡單的可合用內核的圖形設計流程中的元素相結合。該公司希望能夠通過這個設計流程以12個月為周期分出使用不同的內核組合的集成設計。AMD產(chǎn)品部總經(jīng)理Rick Bergman說：“我們每年都會拿出最好的圖形處理器”。

英特爾Westmere處理器已經(jīng)出樣，該處理器封裝了一顆32nm制程多核Nehalem處理器和一顆45nm制程GPU。該公司計劃于2011年推出一款全面整合處理器，采用SandyBridge x86內核及GPU，很可能與AMD的Fusion系列同期上市。

Bergman等人證實AMD已經(jīng)有了至少一款Fusion系列處理器的可用硅片，很可能是Llano處理器。多款32nm制程Fusion系列產(chǎn)品將在2010年6月前向OEM廠商提供樣品，同年下半年量產(chǎn)。

英特爾與AMD這兩家公司以相似的體系結構競爭，但英特爾在制程方面占據(jù)領先地位，而且沒有AMD所面臨的財務問題。AMD高層為自己的整合芯片采用一套靜態(tài)進化編程模型以區(qū)分彼此的戰(zhàn)略。

AMD CEO Dirk Meyer在本地舉行的一次年度分析師見面會上說：“Fusion并不僅僅是將CPU和圖形芯片封裝在一塊膽片上那么簡單。它的目標是讓并行數(shù)據(jù)程序盡量在能效最高的核心上運行，這也是我們的景愿與英特爾的不同之處”。

英特爾沒有詳細討論自己的計劃細節(jié)。但觀察家們預期他們會在Larrabee GPU上采用現(xiàn)有集成GPU的進化版。這種整合式CPU進行圖形處理時只需現(xiàn)有操作系統(tǒng)、編程語言和工具進行很小的改變。

AMD正在推動一個更戲劇化的轉變，他們一開始將采用目前的OpenGL和微軟DirectCompute API來讓CPU管理任務，并在需要的時候將任務交給GPU。Moore說：“我相信這會讓可編程性更上一層”。

具體地說，AMD希望讓GPU在未來操作系統(tǒng)、編程語言和開發(fā)工具中變得和CPU同級。該戰(zhàn)略將需要進行四到五次重大的技術轉型，但最終所得可能物有所值。

最終實現(xiàn)的編程模型將不再需要區(qū)分x86內核和GPU的存儲器分區(qū)，讓操作系統(tǒng)提升GPU的地位，不再是此前只能通過驅動訪問的外圍部件，軟件可以更直接的訪問圖形硬件能力。

將GPU帶入主處理器的緩存域數(shù)據(jù)庫是實現(xiàn)此景愿的一大挑戰(zhàn)。AMD有一些簡化此工作的計劃。

Moore暗示未來的Fusion系列處理器將讓x86和SIMD圖形處理結合得更加緊密，方式類似Bulldozer將兩顆x86內核的精華融合入單核設計。Moore最后說：“擴展GPU對我們而言（相比英特爾），更接近一次編程模型挑戰(zhàn)。我們所追尋的體驗也有天壤之別”。

AMD同時還面臨著制程技術挑戰(zhàn)。

Meyer說:“我們正歷史性地處于落后于最高水平6-12月的階段。我們當下的32nm過渡在該階段末尾（落后12月左右），希望到22nm過渡時能夠趕到該階段中間（落后9個月左右）”。

確實，AMD的主要生產(chǎn)伙伴GlobalFoundries在2010年下半年前沒有32nm制程的生產(chǎn)能力。AMD可能必須轉求自己的GPU生產(chǎn)伙伴臺積電來為Ontario芯片生產(chǎn)低功耗版本。此外GlobalFoundries可能會跳過32nm，從45nm快速轉向28nm。

財務方面，AMD正力圖處理嚴重負債，保留最低限度現(xiàn)金，重新實現(xiàn)盈利。該公司新任首席財務官Thomas Seifert不能向分析人士保證AMD能夠在未來兩季度內止虧。Seifert說：“我們會努力保持生存，但現(xiàn)在還不好說（PC市場的）季節(jié)性低迷將對我們產(chǎn)生怎樣的沖擊”。

為了保證利潤份額提升，AMD希望將目前占據(jù)銷售所得23%的研發(fā)投入削減至19%以下。該公司希望在2011年完成削減，屆時全新的混合型CPU/GPU處理器開發(fā)方法轉型的艱巨工作已經(jīng)基本完成。