En enero de 2016, se lanzó el primer SoC de marca Opteron basado en ARMv8-A , [1] aunque no está claro qué herencia (si la hay) comparte esta línea de productos de marca Opteron con la tecnología Opteron original, aparte del uso previsto en el espacio de servidores.
Descripción técnica
Opterón 2212Parte posterior del procesador "Magny-Cours" (OS6132VAT8EGO)
Capacidades clave
Opteron combina dos capacidades importantes en un solo procesador:
El procesador Opteron posee un controlador de memoria integrado compatible con DDR SDRAM , DDR2 SDRAM o DDR3 SDRAM (según la generación del procesador). Esto reduce la latencia para acceder a la RAM principal y elimina la necesidad de un chip de puente norte independiente .
Características del multiprocesador
En sistemas multiprocesador (más de un Opteron en una sola placa base ), las CPU se comunican utilizando la arquitectura de conexión directa a través de enlaces HyperTransport de alta velocidad . Cada CPU puede acceder a la memoria principal de otro procesador, de forma transparente para el programador. El enfoque de Opteron para el multiprocesamiento no es el mismo que el multiprocesamiento simétrico estándar ; en lugar de tener un banco de memoria para todas las CPU, cada CPU tiene su propia memoria. Por lo tanto, Opteron es una arquitectura de acceso a memoria no uniforme (NUMA). La CPU Opteron admite directamente una configuración de hasta 8 vías, que se puede encontrar en servidores de nivel medio. Los servidores de nivel empresarial utilizan chips de enrutamiento adicionales (y costosos) para admitir más de 8 CPU por caja.
En una variedad de pruebas de rendimiento de computación, la arquitectura Opteron ha demostrado una mejor escalabilidad de múltiples procesadores que el Intel Xeon [2] que no tenía un sistema punto a punto hasta QPI y controladores de memoria integrados con el diseño Nehalem. Esto se debe principalmente a que agregar otro procesador Opteron aumenta el ancho de banda de la memoria, mientras que ese no siempre es el caso de los sistemas Xeon, y al hecho de que los Opteron usan una estructura conmutada , en lugar de un bus compartido . En particular, el controlador de memoria integrado del Opteron permite que la CPU acceda a la RAM local muy rápidamente. En contraste, las CPU del sistema Xeon multiprocesador comparten solo dos buses comunes para la comunicación procesador-procesador y procesador-memoria. A medida que aumenta la cantidad de CPU en un sistema Xeon típico, la contención por el bus compartido hace que la eficiencia de computación disminuya. Intel migró a una arquitectura de memoria similar a la de Opteron para la familia de procesadores Intel Core i7 y sus derivados Xeon.
Opterones multinúcleo
Opteron "Barcelona" de cuatro núcleosOpteron "Estambul" de seis núcleos
En abril de 2005, AMD presentó sus primeros Opteron multinúcleo. En ese momento, el uso que hacía AMD del término multinúcleo en la práctica significaba núcleo dual ; cada chip Opteron físico contenía dos núcleos de procesador. Esto duplicaba efectivamente el rendimiento computacional disponible para cada zócalo de procesador de la placa base. Un zócalo podía entonces ofrecer el rendimiento de dos procesadores, dos zócalos podían ofrecer el rendimiento de cuatro procesadores, y así sucesivamente. Debido a que los costos de la placa base aumentan drásticamente a medida que aumenta el número de zócalos de CPU, las CPU multinúcleo permiten construir un sistema multiprocesamiento a un costo menor.
El esquema de numeración de modelos de AMD ha cambiado un poco a la luz de su nueva línea multinúcleo. En el momento de su introducción, el Opteron multinúcleo más rápido de AMD era el modelo 875, con dos núcleos que funcionaban a 2,2 GHz cada uno. El Opteron de un solo núcleo más rápido de AMD en ese momento era el modelo 252, con un núcleo que funcionaba a 2,6 GHz. Para aplicaciones multiproceso , o muchas aplicaciones de un solo subproceso, el modelo 875 sería mucho más rápido que el modelo 252.
Los Opteron de segunda generación se ofrecen en tres series: la Serie 1000 (solo con un zócalo), la Serie 2000 (con capacidad para dos zócalos) y la Serie 8000 (con capacidad para cuatro u ocho zócalos). La Serie 1000 utiliza el zócalo AM2 . Las Series 2000 y 8000 utilizan el zócalo F. [1]
AMD anunció sus chips Opteron de cuatro núcleos de tercera generación el 10 de septiembre de 2007 [3] [4]
y los proveedores de hardware anunciaron servidores el mes siguiente. Basados en un diseño de núcleo con nombre en código Barcelona , se planearon nuevas técnicas de administración térmica y de energía para los chips. Las plataformas anteriores basadas en DDR2 de doble núcleo se podían actualizar a chips de cuatro núcleos. [5]
La cuarta generación se anunció en junio de 2009 con los hexa-cores Istanbul . Introdujo HT Assist , un directorio adicional para la ubicación de datos, que reduce la sobrecarga de sondeo y transmisiones. HT Assist utiliza 1 MB de caché L3 por CPU cuando se activa. [6]
En marzo de 2010, AMD lanzó las CPU de la serie Magny-Cours Opteron 6100 para el socket G34 . Se trata de CPU con módulos multichip de 8 y 12 núcleos que constan de dos matrices de cuatro o seis núcleos con un enlace HyperTransport 3.1 que conecta las dos matrices. Estas CPU actualizaron la plataforma Opteron multisocket para utilizar memoria DDR3 y aumentaron la velocidad máxima del enlace HyperTransport de 2,40 GHz (4,80 GT/s) para las CPU Istanbul a 3,20 GHz (6,40 GT/s).
AMD cambió el esquema de nombres para sus modelos Opteron. Las CPU de la serie Opteron 4000 en el zócalo C32 (lanzadas en julio de 2010) tienen capacidad para dos zócalos y están destinadas a aplicaciones de procesador único y procesador dual. Las CPU de la serie Opteron 6000 en el zócalo G34 tienen capacidad para cuatro zócalos y están destinadas a aplicaciones de procesador dual y procesador cuádruple de alta gama.
Modelos de zócalo de CPU
Zócalo 939
AMD lanzó los Opterons Socket 939 , reduciendo el costo de las placas base para servidores y estaciones de trabajo de gama baja. Excepto por el hecho de que tienen 1 MB de caché L2 (en comparación con los 512 KB del Athlon 64), los Opterons Socket 939 son idénticos a los Athlon 64 con núcleos San Diego y Toledo , pero funcionan a velocidades de reloj más bajas que las que pueden alcanzar los núcleos, lo que los hace más estables.
Zócalo AM2
Los Opterons con socket AM2 están disponibles para servidores que solo tienen una configuración de un solo chip. Los Opterons AM2 de doble núcleo con nombre en código Santa Ana, rev. F, cuentan con 2 × 1 MB de caché L2, a diferencia de la mayoría de sus primos Athlon 64 X2 que cuentan con 2 × 512 KB de caché L2. Estas CPU tienen números de modelo que van del 1210 al 1224.
Zócalo AM2+
En 2007, AMD presentó tres Opteron de cuatro núcleos para servidores con una sola CPU en el Socket AM2+. Estas CPU se fabrican con un proceso de fabricación de 65 nm y son similares a las CPU Agena Phenom X4. Los Opteron de cuatro núcleos para el Socket AM2+ tienen el nombre en código "Budapest". Los Opteron para el Socket AM2+ tienen los números de modelo 1352 (2,10 GHz), 1354 (2,20 GHz) y 1356 (2,30 GHz).
Zócalo AM3
En 2009, AMD presentó tres Opteron de cuatro núcleos para servidores de una sola CPU en el Socket AM3. Estas CPU se fabrican mediante un proceso de fabricación de 45 nm y son similares a las CPU Phenom II X4 basadas en Deneb . Los Opteron de cuatro núcleos para el Socket AM3 tienen el nombre en código "Suzuka". Estas CPU llevan los números de modelo 1381 (2,50 GHz), 1385 (2,70 GHz) y 1389 (2,90 GHz).
Zócalo AM3+
El socket AM3+ se introdujo en 2011 y es una modificación del AM3 para la microarquitectura Bulldozer . Las CPU Opteron en el encapsulado AM3+ se denominan Opteron 3xxx.
Zócalo F
El socket F ( con contactos LGA 1207) es la segunda generación de sockets Opteron de AMD. Este socket admite procesadores como los procesadores con nombre en código Santa Rosa, Barcelona, Shanghai y Istanbul. El socket "lidded land grid array " agrega soporte para DDR2 SDRAM y conectividad HyperTransport versión 3 mejorada . Físicamente, el socket y el paquete del procesador son casi idénticos, aunque en general no son compatibles con el socket 1207 FX .
Zócalo G34
El socket G34 (contactos LGA 1944) pertenece a la tercera generación de sockets Opteron, junto con el socket C32 . Este socket admite procesadores de la serie Magny-Cours Opteron 6100, Interlagos Opteron 6200 basado en Bulldozer y Opteron 6300 basado en Piledriver "Abu Dhabi". Este socket admite cuatro canales de SDRAM DDR3 (dos por chip de CPU). A diferencia de los sockets Opteron multi-CPU anteriores, las CPU Socket G34 funcionarán con RAM ECC sin búfer o sin ECC además de la RAM ECC registrada tradicional.
Zócalo C32
El socket C32 (contactos LGA 1207) es el otro miembro de la tercera generación de sockets Opteron. Este socket es físicamente similar al socket F pero no es compatible con las CPUs Socket F. El socket C32 usa SDRAM DDR3 y tiene una clave diferente para evitar la inserción de CPUs Socket F que solo pueden usar SDRAM DDR2. Al igual que el socket G34, las CPUs Socket C32 podrán usar RAM ECC sin búfer o no ECC además de la SDRAM ECC registrada.
Actualización de microarquitectura
La línea Opteron se actualizó con la implementación de la microarquitectura AMD K10 . Los nuevos procesadores, lanzados en el tercer trimestre de 2007 (nombre en código Barcelona ), incorporan una variedad de mejoras, particularmente en la precarga de memoria, cargas especulativas, ejecución SIMD y predicción de bifurcaciones , lo que produce una mejora apreciable del rendimiento sobre los Opteron basados en K8, dentro del mismo rango de potencia. [7]
En 2007, AMD introdujo un esquema para caracterizar el consumo de energía de los nuevos procesadores bajo un uso diario "promedio", denominado potencia promedio de CPU (ACP).
Zócalo FT3
Las APU Opteron X1150 y Opteron X2150 se utilizan con el BGA-769 o Socket FT3 . [8]
En el caso de los Opterons Socket 940 y Socket 939, cada chip tiene un número de modelo de tres dígitos, con el formato Opteron XYY . En el caso de los Opterons Socket F y Socket AM2, cada chip tiene un número de modelo de cuatro dígitos, con el formato Opteron XZYY . En todos los Opterons de primera, segunda y tercera generación, el primer dígito ( X ) especifica la cantidad de CPU en la máquina de destino:
1 – Diseñado para sistemas monoprocesador
2 – Diseñado para sistemas de doble procesador
8 – Diseñado para sistemas con 4 u 8 procesadores
En el caso de los Opteron con socket F y socket AM2, el segundo dígito ( Z ) representa la generación del procesador. Actualmente, solo se utilizan 2 (núcleo dual, DDR2), 3 (núcleo cuádruple, DDR2) y 4 (seis núcleos, DDR2).
Los Opterons de Socket C32 y G34 utilizan un nuevo esquema de numeración de cuatro dígitos. El primer dígito se refiere a la cantidad de CPU en la máquina de destino:
4 – Diseñado para sistemas de un solo procesador y de doble procesador.
6 – Diseñado para sistemas de dos y cuatro procesadores.
Al igual que los Opteron de segunda y tercera generación anteriores, el segundo número se refiere a la generación del procesador. "1" se refiere a las unidades basadas en AMD K10 ( Magny-Cours y Lisbon ), "2" se refiere a las unidades basadas en Bulldozer en Interlagos , Valencia y Zurich , y "3" se refiere a las unidades basadas en Piledriver [ ancla rota ] en Abu Dhabi , Seúl y Delhi .
En todos los Opteron, los dos últimos dígitos del número de modelo ( YY ) indican la frecuencia de reloj de una CPU. Un número más alto indica una frecuencia de reloj más alta. Esta indicación de velocidad es comparable a la de los procesadores de la misma generación si tienen la misma cantidad de núcleos; los procesadores de un solo núcleo y los de doble núcleo tienen indicaciones diferentes a pesar de que a veces tienen la misma frecuencia de reloj.
El sufijo HE o EE indica un modelo de alta eficiencia/eficiencia energética que tiene un TDP inferior al de un Opteron estándar. El sufijo SE indica un modelo de gama alta que tiene un TDP superior al de un Opteron estándar.
A partir del proceso de fabricación de 65 nm, los nombres en código de Opteron se han basado en las ciudades anfitrionas de Fórmula 1 ; AMD tiene un patrocinio a largo plazo con el equipo más exitoso de F1, Ferrari .
Opterón A (28 nm) –ARM Cortex-A57Microarquitectura ARM
Serie A1100
Los Opteron A1100-series "Seattle" (28 nm) son SoC basados en núcleos ARM Cortex-A57 que utilizan el conjunto de instrucciones ARMv8-A . Se lanzaron por primera vez en enero de 2016. [12] [13]
Núcleos: 4–8
Frecuencia: 1,7–2,0 GHz
Caché L2: 2 MB (4 núcleos) o 4 MB (8 núcleos)
Caché L3: 8 MB
Potencia de diseño térmico: 25 W (4 núcleos) o 32 W (8 núcleos)
Hasta 64 GB DDR3L-1600 y hasta 128 GB DDR4-1866 con ECC
Los periféricos SoC incluyen 14 × SATA 3, 2 × LAN 10 GbE integradas y ocho líneas PCI Express en configuraciones ×8, ×4 y ×2
Opteron X (volumen de 28 nm) –Excavadormicroarquitectura
Publicado en junio de 2017
Doble núcleo –Toronto(X3216)
Caché L2: 1 MB
Frecuencia de CPU: 1,6 GHz
Compatibilidad con Turbo CORE, 3,0 GHz
Frecuencia de GPU: 800 MHz
Potencia térmica: 12–15 W
Soporte para memoria DDR4 de 1600 MHz
Cuatro núcleos –Toronto(X3418 y X3421)
Caché L2: 2 × 1 MB
Frecuencia de CPU: 1,8–2,1 GHz
Compatibilidad con Turbo CORE, 3,2–3,4 GHz
Frecuencia de GPU: 800 MHz
Potencia térmica: 12–35 W
Soporte para memoria DDR4 2400 MHz
Supercomputadoras
Los procesadores Opteron aparecieron por primera vez en la lista de los 100 mejores sistemas de las supercomputadoras más rápidas del mundo a principios de la década de 2000. En el verano de 2006, 21 de los 100 mejores sistemas usaban procesadores Opteron, y en las listas de noviembre de 2010 y junio de 2011, Opteron alcanzó su representación máxima de 33 de los 100 mejores sistemas. El número de sistemas basados en Opteron disminuyó con bastante rapidez después de este pico, cayendo a 3 de los 100 mejores sistemas en noviembre de 2016, y en noviembre de 2017 solo quedaba un sistema basado en Opteron. [14] [15]
Varias supercomputadoras que utilizan únicamente procesadores Opteron fueron clasificadas entre los 10 mejores sistemas entre 2003 y 2015, en particular:
Jaguar – Laboratorio Nacional de Oak Ridge – varias configuraciones ocuparon las 10 primeras posiciones entre 2005 y 2011, incluido el número 1 en noviembre de 2009 y junio de 2010.
AMD lanzó algunos procesadores Opteron sin compatibilidad con Optimized Power Management (OPM), que utilizan memoria DDR. La siguiente tabla describe los procesadores sin OPM.
Retirada del mercado de Opteron (2006)
AMD retiró del mercado algunos procesadores Opteron de un solo núcleo de la versión E4, incluidos los modelos ×52 (2,6 GHz) y ×54 (2,8 GHz) que utilizan memoria DDR. La siguiente tabla describe los procesadores afectados, tal como se enumeran en el Aviso de producción de AMD Opteron ×52 y ×54 de 2006. [16]
Los procesadores afectados pueden producir resultados inconsistentes si ocurren simultáneamente tres condiciones específicas:
La ejecución de secuencias de código con uso intensivo de punto flotante
Temperaturas elevadas del procesador
Temperaturas ambientales elevadas
Una herramienta de verificación de software para identificar los procesadores AMD Opteron enumerados en la tabla anterior que pueden verse afectados bajo estas condiciones específicas está disponible únicamente para los socios OEM de AMD . [ cita requerida ] AMD reemplazará esos procesadores sin cargo. [ cita requerida ]
Reconocimiento
En la edición de febrero de 2010 de Custom PC (una revista informática del Reino Unido centrada en el hardware de PC), el AMD Opteron 144 (lanzado en el verano de 2005) apareció en el "Salón de la fama del hardware". Se lo describió como "la mejor CPU para overclockers jamás fabricada" debido a su bajo costo y su capacidad para funcionar a velocidades muy superiores a su velocidad estándar. (Según Custom PC , podía funcionar a "cerca de 3 GHz en el aire").
^ De Gelas, Johan (14 de enero de 2016). "El lado positivo de la llegada tardía del AMD Opteron A1100". anandtech.com . AnandTech . Consultado el 5 de septiembre de 2020 .
^ "Resultados de la tasa de SPECint2006 para sistemas multiprocesador" . Consultado el 27 de diciembre de 2008 .
^ "AMD presenta el procesador x86 más avanzado del mundo, diseñado para los exigentes centros de datos". Nota de prensa . AMD. 10 de septiembre de 2007 . Consultado el 6 de enero de 2014 .
^ "El circuito interno del potente procesador de cuatro núcleos de AMD". Foto . AMD. Archivado desde el original el 28 de noviembre de 2008 . Consultado el 6 de enero de 2011 .
^ "Posibilidad de actualización de cuatro núcleos" . Consultado el 6 de marzo de 2007 .Los procesadores Opteron de 6 núcleos con nombre en código 'Istanbul' se anunciaron el 1 de julio de 2009. Eran una actualización inmediata para los servidores Socket F existentes.
^ "HT Assist: ¿Qué es y cómo ayuda?" . Consultado el 2 de enero de 2013 .
^ Merritt, Rick. "AMD ofrece consejos sobre el rendimiento de los procesadores de cuatro núcleos". EETimes.com . Consultado el 16 de marzo de 2007 .
^ "APU AMD Opteron X2150" . Consultado el 19 de octubre de 2014 .
^ "AMD transforma la informática empresarial con el procesador AMD Opteron, eliminando las barreras a la informática de 64 bits" (Comunicado de prensa). AMD. 22 de abril de 2003. Archivado desde el original el 20 de febrero de 2006.
^ Hruska, Joel (7 de mayo de 2008). "AMD habla sobre el rendimiento, las características y la hoja de ruta de Shanghai hasta 2010". Ars Technica .
^ "Serie Opteron A". AMD . 6 de septiembre de 2023 . Consultado el 11 de septiembre de 2023 .
^ El primer procesador basado en ARM de AMD, el Opteron A1100, finalmente está aquí, ExtremeTech, 14 de enero de 2016 , consultado el 14 de agosto de 2016
^ "Lista TOP500 – Noviembre 2016". TOP500 . Consultado el 21 de febrero de 2017 .
^ "Lista TOP500 – Noviembre 2017". TOP500 . Archivado desde el original el 5 de abril de 2020 . Consultado el 9 de enero de 2018 .
^ "Aviso de producción de los modelos de procesadores AMD Opteron ×52 y ×54" (PDF) (Nota de prensa). Advanced Micro Devices . Abril de 2006 . Consultado el 30 de noviembre de 2006 .
Enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con AMD Opteron .
Página de inicio oficial de Opteron
Documentación técnica de AMD
Especificaciones técnicas del AMD K8 Opteron
Especificaciones técnicas del AMD K8 Dual Core Opteron
Guía interactiva de clasificación e identificación de productos AMD Opteron
Comprender la arquitectura detallada del núcleo de 64 bits de AMD
Comparación entre el rendimiento de los procesadores Xeon y Opteron Archivado el 11 de enero de 2012 en Wayback Machine
