從挑戰(zhàn)者到領(lǐng)先者：AMD皓龍發(fā)布四周年回顧
——
加入技術(shù)交流群
從追逐到領(lǐng)先
回顧x86芯片業(yè)界的歷史，自然要說英特爾和AMD，一個(gè)1968年成立，一個(gè)1969年成立，前后僅相差一年，而且均專攻集成電路——從成立之初，似乎就注定了兩者之間會(huì)有很多故事。
在1981年IBM 5150掀起的PC大潮中，AMD和英特爾都得到了飛速發(fā)展。1982年，英特爾和AMD簽訂了iAP x86 系列微處理器和技術(shù)交換協(xié)議，AMD成為IBM的第二供應(yīng)商，也就此開始了追逐和趕超英特爾的長(zhǎng)征。
2003年4月22日，AMD發(fā)布了基于AMD64技術(shù)的皓龍?zhí)幚砥鳎氏冗M(jìn)入了x86領(lǐng)域64位時(shí)代。皓龍具有獨(dú)特的直連架構(gòu)，集成內(nèi)存控制器，采用超傳輸總線技術(shù)，同時(shí)兼容32位計(jì)算，這在當(dāng)年堪稱劃時(shí)代的技術(shù)革新。此外，AMD還與業(yè)界伙伴緊密合作，與IBM、Sun、惠普、曙光等OEM廠商推出64位計(jì)算概念，隨后又開放直連架構(gòu)、成立HT技術(shù)聯(lián)盟，積極推動(dòng)可信賴計(jì)算組（TCG）、分布式管理任務(wù)組（DMTF），顯示出領(lǐng)先企業(yè)計(jì)算，乃至影響到中低端RISC服務(wù)器市場(chǎng)的實(shí)力。
短短四年間，x86芯片產(chǎn)業(yè)由于皓龍的橫空出世發(fā)生了巨大變革，AMD也籍此迅速將技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)從桌面端拓展到企業(yè)計(jì)算平臺(tái)，進(jìn)而影響了整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展格局。
革命性的創(chuàng)新
皓龍的創(chuàng)新無疑是革命性的。
首先是劃時(shí)代的AMD64 技術(shù)?；贏MD64技術(shù)，皓龍?jiān)趚86平臺(tái)上采用了直連架構(gòu)，通過超傳輸總線技術(shù)，使得處理器與I/O、內(nèi)存之間，處理器核心之間可以高速互連，而不通過前端總線，每個(gè)內(nèi)核都自己的高速緩存，都有自己的“專用車道”直通輸入/輸出，避免了資源爭(zhēng)搶的問題，從而克服了傳統(tǒng)前端總線的帶寬瓶頸。在皓龍之前，僅僅在非常高端的RISC處理器，如DEC公司當(dāng)年研發(fā)的Alpha系列處理器上采用過類似的架構(gòu)，而AMD革命性地將其這一架構(gòu)應(yīng)用在x86平臺(tái)上，獲得了劃時(shí)代的性能提升。
其次是超傳輸總線技術(shù)（Hyper Transport）。超傳輸總線技術(shù)是AMD獨(dú)有的新一代芯片互聯(lián)總線技術(shù)，它提高了PC、服務(wù)器、嵌入式系統(tǒng)，以及網(wǎng)絡(luò)和電信設(shè)備的集成電路之間的通信速度。通過減少系統(tǒng)中的布線數(shù)量，減少系統(tǒng)瓶頸，能讓當(dāng)前高速度的微處理器更加有效地在高端多處理器系統(tǒng)中使用系統(tǒng)內(nèi)存。直連架構(gòu)和超傳輸總線技術(shù)的完美結(jié)合，使基于AMD處理器的系統(tǒng)平臺(tái)在向未來多核計(jì)算擴(kuò)展時(shí)更加靈活和簡(jiǎn)單。
值得一提的是，皓龍基于AMD64技術(shù)，同時(shí)兼容32位、64位x86架構(gòu)的設(shè)計(jì)思路值得贊賞——這無疑保護(hù)了用戶投資。畢竟在企業(yè)級(jí)市場(chǎng)，不少?gòu)S商在升級(jí)平臺(tái)時(shí)，是不支持向下兼容的，而皓龍的做法無疑起到了表率作用。
革命性的技術(shù)創(chuàng)新帶來了性能的優(yōu)勢(shì)，綜合各種第三方測(cè)試數(shù)據(jù)，自2003年皓龍誕生以來，AMD的x86平臺(tái)始終保持整體性能領(lǐng)先態(tài)勢(shì)，而這一態(tài)勢(shì)將會(huì)在年中Barcelona發(fā)布時(shí)得到進(jìn)一步增強(qiáng)。
真四核繼續(xù)領(lǐng)先2005年雙核誕生時(shí)引發(fā)的“真假雙核”大戰(zhàn)尚未落幕，“真假四核”戰(zhàn)的硝煙就已經(jīng)燃起。據(jù)AMD透露，其于年中發(fā)布的Barcelona將是業(yè)界首款真正在同一顆硅片上集成四顆處理核心的四核處理器，有別于其他廠商用兩個(gè)雙核封裝的四核。從已經(jīng)發(fā)布的相關(guān)數(shù)據(jù)來看，“真四核”的優(yōu)勢(shì)也已經(jīng)開始顯現(xiàn)，在基準(zhǔn)測(cè)試中，Barcelona具有比競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品高約40％的性能優(yōu)勢(shì)。
Barcelona采用增強(qiáng)的CPU 核心，改進(jìn)了內(nèi)核的總體效率和性能。新架構(gòu)將指令和數(shù)據(jù)傳遞帶寬增加了一倍，增加了2M的四核心共享3級(jí)緩存，并實(shí)現(xiàn)了針對(duì) SSE128的全面升級(jí)，使浮點(diǎn)運(yùn)算能力得到了大幅提高。
Barcelona同樣延續(xù)了皓龍?jiān)诿客咝阅苌系膬?yōu)勢(shì)，采用獨(dú)立核心動(dòng)態(tài)調(diào)用技術(shù)（DICE），可以動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)真四核皓龍?zhí)幚砥髅總€(gè)核心的時(shí)鐘頻率，與以往每個(gè)核心的時(shí)鐘頻率和電壓都被鎖定在負(fù)載最高核心的p-state的情況，可以更精細(xì)地控制電能輸出，從而進(jìn)一步降低整個(gè)處理器的功耗。
Barcelona還通過邏輯電路設(shè)計(jì)并提高了“時(shí)鐘門控”的數(shù)量，支持自動(dòng)關(guān)閉邏輯電路中的非工作區(qū)域，進(jìn)一步節(jié)約能耗。其中“粗放門控”可以將閑置的整個(gè)邏輯電路塊關(guān)閉，而“精微門控”則可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候關(guān)閉某些邏輯電路片段。
除了芯片設(shè)計(jì)上的優(yōu)勢(shì)，在CMP和SoC的方向上，AMD領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)更明顯——AMD已經(jīng)通過加速計(jì)算（包括Torrenza開放協(xié)作平臺(tái)、流處理器和實(shí)現(xiàn)CPU和GPU高性能處理性能融合的Fusion處理器等）實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)硅片上集成更多功能性協(xié)處理器以實(shí)現(xiàn)更高運(yùn)算性能的創(chuàng)新，引導(dǎo)了未來計(jì)算的發(fā)展趨勢(shì)并描繪了其發(fā)展遠(yuǎn)景。
未來的領(lǐng)先者
縱觀幾十年芯片業(yè)發(fā)展，AMD以永不放棄的精神、矢志創(chuàng)新的理念及不斷為自由競(jìng)爭(zhēng)和公平選擇而戰(zhàn)的承諾和勇氣，贏得了業(yè)界的尊敬。而從創(chuàng)立之初的跟隨者，到2000年前后K6、K7發(fā)布時(shí)的挑戰(zhàn)者，到皓龍發(fā)布時(shí)的領(lǐng)先者，AMD也迅速贏得了市場(chǎng)的尊重。
根據(jù)Mercury Research 的數(shù)據(jù)，2006年AMD全球市場(chǎng)份額達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的25.3%。在第二季度，皓龍?zhí)幚砥髡荚摷径热騲86服務(wù)器處理器發(fā)運(yùn)總量的25.9%；而在北美的四路服務(wù)器市場(chǎng)上，AMD皓龍處理器已經(jīng)占據(jù)了超過50%的市場(chǎng)份額。另?yè)?jù)iSuppli的全球25強(qiáng)半導(dǎo)體供應(yīng)商最終市場(chǎng)份額排名，2006年，AMD比2005年上升了7位，排在第8位。
短短四年中，福布斯的100強(qiáng)里有95%的企業(yè)采用了AMD64技術(shù)，500強(qiáng)里則有65%；福布斯全球企業(yè)2000強(qiáng)中的內(nèi)地企業(yè)中，也有超過90%的企業(yè)在使用——任何企業(yè)級(jí)計(jì)算平臺(tái)，都沒有出現(xiàn)過這樣的飛速成長(zhǎng)。
皓龍也獲得了創(chuàng)紀(jì)錄的產(chǎn)業(yè)鏈支持。皓龍和雙核技術(shù)已經(jīng)被全球2000多家制造商和合作伙伴采用，其中包括 IBM、惠普、Sun、聯(lián)想、曙光、同方、Acer、華碩等國(guó)際國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的OEM廠商。有超過1300個(gè)ISV的應(yīng)用在基于皓龍的平臺(tái)上得到認(rèn)證。
進(jìn)一步放寬視線，皓龍?jiān)趲椭鶤MD實(shí)現(xiàn)由挑戰(zhàn)者向領(lǐng)先者成功過渡的同時(shí)，已經(jīng)開始將其領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)擴(kuò)展到整個(gè)商用平臺(tái)。除了加速計(jì)算，AMD還推出了Trinity計(jì)劃和Raiden計(jì)劃，來構(gòu)建基于開放和創(chuàng)新、支持標(biāo)準(zhǔn)和互操作性的生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)商用計(jì)算平臺(tái)的高可管理性、安全性和虛擬化。我們相信，隨著這些計(jì)劃和發(fā)展遠(yuǎn)景的實(shí)現(xiàn)，AMD將持續(xù)引領(lǐng)未來計(jì)算的發(fā)展趨勢(shì)，推動(dòng)行業(yè)的共同創(chuàng)新。
背景材料
Top500高性能計(jì)算機(jī)基于AMD 皓龍的系統(tǒng)數(shù)量逐年翻番
AMD皓龍處理器架構(gòu)的開放性、并行性，符合了未來高性能計(jì)算的發(fā)展趨勢(shì)，是其在高性能計(jì)算領(lǐng)域取得突飛猛進(jìn)的關(guān)鍵。在2006 年 11 月公布的第 28 屆全球 TOP500 超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜上，基于 AMD 皓龍?zhí)幚砥飨到y(tǒng)已經(jīng)達(dá)到 113 個(gè)，占總數(shù)的 22.6%，比上年增長(zhǎng)一倍多，同時(shí)也首次超過了 IBM Power 處理器成為 TOP500 中應(yīng)用最多的第二大處理器。
而在2006年11月發(fā)布的 “2006年中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)性能TOP100排行榜”上，也有24個(gè)系統(tǒng)使用了AMD 皓龍?zhí)幚砥?，占總?shù)的24%，超過上年的11個(gè)系統(tǒng)（11%）一倍以上。其中部署在上海超級(jí)計(jì)算中心的采用AMD 皓龍?zhí)幚砥鞯氖锕?000A位居“2006年中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)性能TOP100排行榜”第二位，在上榜的x86架構(gòu)超級(jí)計(jì)算機(jī)中排名第一。
評(píng)論