AMD 八核6128 6134 6136 十二核 6168 6174详解

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　　 AMD今年正式发布了全新一代Opteron 6100系列服务器处理器产品，这也是全球首批8核心以及12核心x86处理器，主要面向双路和四路服务器市场。

　　一、新的封装形式

　　Opteron 6100系列处理器开发代号“马尼库尔”(Magny-Cours)，基本上可以看作是两颗六核心“伊斯坦布尔”(Istanbul)采用多芯片模块(MCM)方式封装在一块硅片上而来，并采用新的1944针Socket G34封装接口，不过非核心(Uncore)部分发生了很大变化：内存控制器升级支持标准DDR3-1333和低压LV-DDR3-1333，并且为了控制缓存一致性做了多方面的增强。
　　内存方面，Opteron 6100内部的节点拥有两个DDR3通道，整个处理器支持四通道内存，理论峰值带宽42.7GB/s，不过北桥速度只有1.8GHz，因此两个64位北桥合力带宽也不过28.8GB/s，这也是为了保持功耗的代价。
　　Opteron 6100系列采用了第二代直连架构(DAC 2.0)，每个处理器内部的两个内核(Die)或称节点(Node)之间拥有多达24条HT总线直接相连，完全不存在带宽瓶颈问题，优于Intel当年通过外部前端总线(FSB)连接两个内核的做法。
　　下边就是Opteron 6100处理器在单路和双路情况下的互联情况，限于篇幅这里不再详述(可参考这里)。

　　二、型号与规格

　　Opteron 6100处理器采用GlobalFoundries 45nm SOI工艺制造，每个内核/节点的核心面积为346平方毫米，总共集成18.08亿个晶体管，一级缓存每核心64+64KB，二级缓存每核心512KB，三级缓存共享12MB，支持四条HT 3.0 x16总线，每连接最高带宽6.4GT/s，支持四通道LV & U/RDDR3,-1333内存，每通道最多三条内存条，每处理器最多12条，支持AMD-V虚拟化技术。
　　Opteron 6100系列处理器首批型号共有十款，其中8核心、12核心各五款，主频1.7-2.3GHz不等，平均处理器功耗(ACP)有65W(HE)、80W、105W(SE)三种，具体如下：

AMD Opteron 6128 2.0G/L2 4M/L3 12M/八核/G34（1944Pin)/6400MT/s/80W 2500.00

AMD Opteron 6134 2.3G/L2 4M/L3 12M/八核/G34（1944Pin)/6400MT/s/80W 3300.00

AMD Opteron 6136 2.4G/L2 4M/L3 12M/八核/G34（1944Pin)/6400MT/s/80W 4800.00

AMD Opteron 6164HE 1.7G/L2 4M/L3 12M/十二核/G34（1944Pin)/6400MT/s/65W 4800.00

AMD Opteron 6168 1.9G/L2 4M/L3 12M/十二核/G34（1944Pin)/6400MT/s/80W 5500.00

AMD Opteron 6172 2.1G/L2 4M/L3 12M/十二核/G34（1944Pin)/6400MT/s/80W 6800.00

AMD Opteron 6174 2.2G/L2 4M/L3 12M/十二核/G34（1944Pin)/6400MT/s/80W 7500.00

AMD Opteron 6176SE 2.3G/L2 4M/L3 12M/十二核/G34（1944Pin)/6400MT/s/105W 9500.00


　　三、功耗

　　Opteron 6100系列处理器支持多种节能技术，包括全局性的CoolSpeed、管理内核的PowerNow!、管理缓存的SmartFetch、管理HT总线连接和内存控制器的C1E。
　　C1E模式只有在所有核心均长期处于完全空闲状态的时候才能达到，此时一级和二级缓存中的所有数据都转移到三级缓存之中，然后所有核心进行时钟门控(Clock Gated)，HT总线连接和芯片组也随之转入低功耗状态。在双路配置中两颗处理器要么都是C1E模式，要么都不是。
　　C1E模式之下，核心时钟关闭(时钟门控C1状态)，三级缓存、北桥和内存控制器时钟频率分离，所有的HT总线连接转入LS2低功耗状态(LDT_STOP_L)，DRAM DLL关闭。
　　按照AMD的说法，六核心Opteron 2425 HE 2.1GHz/55W在满负载下的功耗是215W，而核心数量翻番的Opteron 6164 HE 1.7GHz/65W满载功耗也不过225W，只增加了区区4％。两颗Opteron 6174 2.2GHz/80W在同样的双路系统上实测满载功耗为263W。

　　四、芯片组与未来规划

　　Opteron 6100系列处理器搭配的芯片组是SR56x0系列北桥芯片、SP5100南桥芯片，前者采用台积电65nm工艺制造，29×29mm FCBGA封装，最大热设计功耗13W，空闲功耗7.5/7.3/7.1W，分为SR5690、SR5670、SR5650三款型号，支持HT 3.0总线(最大带宽5.2GT/s)、PCI-E 2.0总线、可分别提供42/30/22条PCI-E连接，支持AMD-VI(IOMMU 1.2)虚拟化技术，并支持多种错误纠正和隔离技术。
　　SP5100南桥采用台积电0.13微米工艺制造，21×21mm 528-ball FCBGA封装，最大热设计功耗4W，空闲功耗1W，支持12个USB 2.0和2个USB 1.1接口、PCI 2.3总线、6个SATA 3Gbps接口(可独立屏蔽)、支持DotHill RAID组建软件磁盘阵列。
　　Opteron 6100系列处理器加上SR56x0+SP5100芯片组构成了AMD的新一代服务器平台“马拉内罗”(Maranello)，稍后还会有代号“里斯本”(Lisbon)的4/6核心处理器Opteron 4100系列，使用Socket C32封装接口，加上芯片组构成新平台“圣马力诺”(San Marino)和“阿德莱德”(Adelaide)，面向单路和双路市场。
　　等到2011年，备受瞩目的全新架构“推土机”(Bulldozer)终将面世，处理器有代号“英特拉格斯”(Interlagos)的12/16核心Opteron 6200系列和“巴伦西亚”(Valencia)的6/8核心Opteron 4200系列，分别继续使用Socket G34和Socket C32接口，向下兼容。
　　Opteron 6100系列不仅是全球首批8核心以及12核心处理器，也是AMD全新服务器时代的开端，代表着AMD服务器市场策略的一次转变。等到Opteron 4100系列跟进推出后，AMD服务器平台将会使用这种双平台齐头并进的方式，重新规划单路、双路、四路乃至八路市场。
　　AMD Opteron 6100平台已经获得广泛的行业支持，Cray、SGI、宏碁、惠普、戴尔等OME厂商都会陆续推出基于新平台的服务器系统。

　　六、小结：

　　随着处理器核心数量的增加，AMD也放弃了复杂度急剧增加的原生多核心方式，改而使用双芯片封装，好在还有多连接高速直连的HT总线，因此带宽上不成问题，还降低了难度和成本，可以说是一种妥协的结果。
　　Opteron 6100系列不仅是全球首批8核心以及12核心处理器，也是AMD全新服务器时代的开端，代表着AMD服务器市场策略的一次转变。等到Opteron 4100系列跟进推出后，AMD服务器平台将会使用这种双平台齐头并进的方式，重新规划单路、双路、四路乃至八路市场。
　　性能方面，Opteron 6100系列的8个乃至12个核心对复杂场景渲染等多线程工作的好处非常明显，不过为了照顾功耗，频率都不是很高，因此在对频率敏感的任务中可能会比六核心还慢一些，另外高性能计算HPC仍旧是AMD的强项，而这一领域对成本很敏感，AMD处理器的价格相对正好又低一些。
　　由于支持四通道内存，Opteron 6100处理器在双路系统中最多可以使用24条内存，Intel Xeon现在只能支持到18条，使用单条4GB内存条的话，内存子系统的最大容量分别为96GB和72GB，所以如果客户需要超大容量内存，Opteron 6100系列的组建成本会更低。
　　不过Intel Xeon X5600系列采用了32nm新工艺和Nehalem微架构，频率和IPC都更高，在事务数据库(TLTP/ERP)、SAP、数据挖掘、虚拟化等领域中都表现更好，比如虚拟化应用中Xeon X5670相比于Opteron 6174要快大约20％。
　　AMD Opteron 6100平台已经获得广泛的行业支持，Cray、SGI、宏碁、惠普、戴尔等OME厂商都会陆续推出基于新平台的服务器系统。让我静静期待AMD创造更多辉煌！