AMD Bobcat

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 13:29, 12 января 2019.
Bobcat - Family 14h
Amd chip bobcat.jpg
Производство: С early 2011 по present
Производители:
Технология производства: 40 nm
ISA: AMD64 (x86-64)
Разъемы:
Преемник Jaguar - Family 16h
Ядра:
  • AMD APU

Bobcat — кодовое название x86-центральных процессоров AMD, изготавливаемых по 32-нм технологии и предназначенных для малопотребляющих ноутбуков и компактных настольных ПК.

Являются одной из серий микропроцессорной архитектуры AMD Fusion. Первыми массовыми представителями стали процессоры AMD Brazos E-350 (Zacate) и C50 (Ontario).

Описание

Главная цель, которую ставили перед собой инженеры AMD при разработке этой микроархитектуры, состояла в максимально возможном снижении энергопотребления. Процессоры, основанные на Bobcat, по замыслу разработчиков, должны использоваться там, где типичные величины энергопотребления процессорного ядра лежат в диапазоне 1–10 Вт.

Однако Bobcat сохранила основную черту современных микроархитектур – она предполагает внеочередное исполнение. В процессоре остался классический планировщик, отвечающий за переупорядочивание команд. Однако при этом в Bobcat при изменении порядка следования инструкций используется физический регистровый файл, сохраняющий ссылки на содержимое регистров и исключающий необходимость постоянных пересылок данных внутри процессора при перестановках в порядке следования инструкций. Физический регистровый файл существенно уменьшает необходимость пересылок данных внутри процессора и экономит энергию, но увеличивает длину исполнительного конвейера, который у Bobcat имеет протяжённость 15 стадий.

Инженеры AMD уделили большое внимание очередному совершенствованию блока предсказания ветвлений, от успешности работы которого во многом зависит экономичность работы процессора в целом. В Bobcat он способен прогнозировать до двух переходов за такт и способен обрабатывать непрямые переходы и переходы по инструкциям возврата.

В целом, микроархитектура Bobcat предполагает одновременное исполнение до двух x86 инструкций (в том числе и 64-битных). Статистически до 89 % x86 инструкций преобразуется декодером Brazos в одну симметричную микрокоманду. Лишь 10 % инструкций декодируется в пару микрокоманд, а как несколько связанных микроопераций представляется не более 1 % входящих x86 команд. Так что обработка двух х86-команд за такт для Bobcat вполне реальна. Учитывая нацеленность на обработку пар инструкций за такт, Bobcat имеет пару целочисленных исполнительных блоков, пару портов для работы с данными и два 64-битных вещественночисленных конвейера (на которые ложатся и операции целочисленного умножения). В результате, процессоры, основанные на Bobcat, поддерживают SIMD-расширения вплоть до SSSE3 и SSE4A. Однако в новых экономичных процессорах AMD отказалась от поддержки 3DNow! и поддержки наборов типа AESNI или AVX.

Система кэш-памяти Bobcat состоит из 64-килобайтного кэша первого уровня, который делится пополам на области для хранения данных и инструкций, и кэш-памяти второго уровня объёмом 512 Кбайт, которая работает на половинной частоте остального ядра. L1 и L2 кэш являются выделенными на каждое ядро, и в многоядерных реализациях Bobcat никакого разделяемого кэша не предусматривается.

Процессором поддерживаются энергосберегающие состояния вплоть до C6, а также возможность отключения питания частей L2 кэша при их неактивности.

Особенности

Блок-схема ядра процессора на базе микроархитектуры AMD Bobcat

Процессоры Bobcat, по заверениям представителей AMD, имеют полностью переработанную архитектуру по сравнению с предыдущими поколениями AMD K8 и AMD K10. Впервые для AMD её процессоры будут поддерживать одновременную обработку нескольких потоков — аналог Hyper-Threading. Имеется внеочередное исполнение команд, что способствует повышению производительности.

Ядра Bobcat используются вместе с ядрами GPU в ускоренных процессорах (APUs) под торговой маркой "Fusion".

Ядра процессора x86 архитектуры Bobcat были внедрены в AMD APU процессоров продуктов с TDP 18 Вт и менее. Ядра Bobcat ориентированны на рынок маломощных устройств, таких как нетбуки / неттопы, ультра-портативные ноутбуки, бытовой электроники и рынок встраиваемых систем. С момента своего запуска, процессоры на базе Bobcat также используются OEM-производителями в обычных ноутбуках. Оптимизация микроархитектуры и управления питанием позволяет снизить энергопотребление. Процессоры Bobcat имеют возможность работать при потребляемой мощности менее 1 Вт. Краткая спецификация:

  • x86-64|64-разрядное ядро
  • Внеочередное исполнение
  • Улучшенный предсказатель переходов
  • Двойной декодер х86 инструкций
  • 64-bit integer ускоритель и два Arithmetic logic unit|ALUs
  • Floating-point ускоритель с двумя 64-bit pipes
  • Одноканальный 64-битный контроллер памяти
  • 32 KiB instruction + 32 KiB data L1 cache
  • 512 KiB - 1 MiB L2 cache
  • MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4A
  • GPU: TeraScale 2

Процессоры

В январе 2011 года AMD представила несколько процессоров, использующих ядра «Bobcat». Они содержатся в следующих гибридных процессорах AMD:

Серия ^ Модель Частота
MHz
Количество
ядер CPU
TDP
(W)
L2 кеш
(KiB)
Количество ядер
GPU RADEON
Частота GPU
(MHz)
Версия
DirectX
UVD Частота памяти DDR3
C-Series C-30 1000 1 09 512 80 277 11 UVD 3 1066
C-Series C-50 1000 2 09 2*512 80 276 11 UVD 3 1066
C-Series C-60 1000/1333 (turbo) 2 09 2*512 80 276/400 (turbo) 11 UVD 3 1066
C-Series C-70 1000/1333 (turbo) 2 09 2*512 80 276/400 (turbo) 11 UVD 3 1066
E-Series E-240 1500 1 18 512 80 500 11 UVD 3 1066
E-Series E-300 1300 2 18 2*512 80 500 11 UVD 3 1066
E-Series E-350 1600 2 18 2*512 80 492 11 UVD 3 1066
E-Series E-450 1650 2 18 2*512 80 508/600 (turbo) 11 UVD 3 1333
E-Series E1-1200 1400 2 18 2*512 80 500 11 UVD 3 1066
E-Series E1-1500 1480 2 18 2*512 80 529 11 UVD 3 1066
E-Series E2-1800 1700 2 18 2*512 80 523/680 11 UVD 3 1333
E-Series E2-2000 1750 2 18 2*512 80 538/700 11 UVD 3 1333
G-Series T-24L 0800 1 05 512 80  ?  ?  ? 1066
G-Series T-30L 1400 1 18 512 80  ?  ?  ? 1333
G-Series T-40N 1000 2 09 2*512 80 276 11 UVD 3 1066
G-Series T-44R 1200 1 09 512 80 276 11 UVD 3 1066
G-Series T-48L 1400 2 18 2*512 80  ?  ?  ? 1066
G-Series T-48N 1400 2 18 2*512 80 492 11 UVD 3 1066
G-Series T-52R 1500 1 18 512 80 492 11 UVD 3 1066
G-Series T-56N 1600 2 18 2*512 80 492 11 UVD 3 1066
Z-Series Z-01 1000 2 5.9 2*512 80 276 11 UVD 3 1066
Z-Series Z-60 1000 2 4.5 2*512 80 275 11 UVD 3 1066
  • E-Series & C-Series - стандартные,
  • G-Series - встраиваемые

В феврале 2013 года, AMD представила подробные планы преемника Bobcat под кодовым названием Jaguar.