Процессорные планы AMD на 2016 год: Zen и K12 для всех сегментов рынка

Один из источников, близких к Advanced Micro Devices, опубликовал на одном из форумов планы компании по выпуску микропроцессоров для персональных компьютеров и мобильных устройств на 2016 год. Если слайды, описывающие намерения AMD, подлинные, а компании удастся воплотить все свои планы в жизнь, в следующем году мы увидим целое семейство процессоров на базе микроархитектуры Zen, а также по меньшей мере одну микросхему на основе ARMv8-ядер K12.
Согласно опубликованной информации, микроархитектура AMD Zen будет использоваться не только для высокопроизводительных «классических» центральных процессоров, а также гибридных процессоров со встроенным графическим ядром (accelerated processing unit, APU), но и для систем на чипе, предназначенных для применения в недорогих экономичных устройствах. Для портативных устройств вроде планшетов и ПК в форм-факторе два в одном AMD намерена предложить новые высокоинтегрированные микросхемы на основе ядер K12, совместимых с набором инструкций ARMv8-A. Примечательно, что все микропроцессоры AMD следующего года будут производиться GlobalFoundries.

Ядро AMD Zen: шесть целочисленных блоков и два 256-битных блока FPU. Снимок с форума Planet3DNow

Компания AMD планирует официально рассказать о своих планах на 2015–2016 годы на следующей неделе, во время ежегодной встречи с финансовыми аналитиками. Однако слайды с будущей презентации были опубликованы на этой неделе на одном из форумов, предположительно, работником компании.

Summit Ridge: высокопроизводительный восьмиядерный процессор AMD

После почти четырёх лет ожидания, в 2016 году Advanced Micro Devices планирует представить новые высокопроизводительные процессоры, которые заменят собой микросхемы AMD FX. Будущие CPU будут базироваться на абсолютно новой микроархитектуре Zen и обещают серьёзно увеличить уровень производительности решений AMD.

Перспективный план AMD в области процессоров для настольных ПК на 2016 год. Снимок с форума Planet3DNow

Самым высокопроизводительным процессором AMD для персональных компьютеров в следующем году станет чип, известный как Summit Ridge. Данная микросхема будет включать в себя до восьми х86-ядер Zen, 4 Мбайт кеша второго уровня (по 512 Кбайт на ядро), 8 Мбайт кеша третьего уровня, двухканальный контроллер памяти типа DDR3/DDR4, контроллер PCI Express 3.0, а также другие необходимые блоки. Центральный процессор будет использовать новый форм-фактор FM3 и потребует новых платформ.
AMD Summit Ridge будет производиться компанией GlobalFoundries по 14-нм технологическому процессу с транзисторами с вертикально расположенным затвором (fin-shaped field effect transistor, FinFET). Учитывая позиционирование Summit Ridge, следует ожидать, что при проектировании микросхема будет оптимизирована под работу на высоких тактовых частотах. В рамках стратегии AMD (использование исключительно стандартных процессов изготовления) GlobalFoundries не станет создавать специализированную 14-нм технологию для производства новейших CPU.

Четырёхъядерный блок AMD Zen. Снимок с форума Planet3DNow

Ожидается, что два и или четыре кристалла Summit Ridge будут использованы для построения многоядерных серверных процессоров AMD Opteron следующего поколения.

Bristol Ridge: высокопроизводительная система на чипе для настольных и мобильных ПК

В этом году AMD предлагает два разных APU для настольных и мобильных персональных компьютеров: оптимизированный для работы на высоких тактовых частотах Godavari (Kaveri Refresh) и заточенный под минимальное энергопотребление Carrizo. В следующем году компания планирует объединить разные подходы к проектированию чипов и снова предложить один продукт, известный как Bristol Ridge, для разных сегментов рынка.

Перспективный план AMD в области процессоров для мобильных ПК на 2016 год. Снимок с форума Planet3DNow

Высокопроизводительный гибридный процессор Bristol Ridge будет нацелен на рынок массовых настольных и мобильных ПК в 2016 году. Новый APU будет включать в себя до четырёх х86 ядер Zen, графический процессор Radeon на базе архитектуры GCN нового поколения (предположительно, GCN 1.3), двухканальный DDR3/DDR4-контроллер памяти, интегрированные функции ввода/вывода (PCI Express, Serial ATA, SATA Express и т.д.). Кроме того, Bristol Ridge будет соответствовать спецификациям на гетерогенную системную архитектуру (HSA) в версии 1.0, а также поддерживать технологии AMD TrueAudio и AMD Secure Processor.
Настольные версии гибридных процессоров Bristol Ridge будут использовать форм-фактор FM3, как и будущие высокопроизводительные микропроцессоры AMD. Версии APU для мобильных устройств будут поставляться в упаковке FP4 BGA и будут поконтактно совместимы с Carrizo и Carrizo-L. Их рассеиваемая мощность составит от 15 до 35 Вт.
Гибридные микропроцессоры Bristol Ridge будут производиться GlobalFoundries по 14-нм FinFET технологическому процессу. Учитывая тот факт, что новые APU будут представлять собой высокоинтегрированные системы на чипе — как и Carrizo — не следует ожидать, что они смогут работать на по-настоящему высоких тактовых частотах. При разработке подобных микросхем применяют библиотеки элементов высокой плотности, автоматизированные системы проектирования, транзисторы с высоким пороговым напряжением и другие способы минимизации энергопотребления и размеров кристалла, что отражается на способности функционировать на повышенных частотах. Впрочем, благодаря новым микроархитектурам и «тонкому» техпроцессу Bristol Ridge должны показать существенно более высокую производительность, чем текущие APU компании AMD.

Basilisk: маленький чип на базе высокопроизводительной микроархитектуры.

В течение многих лет AMD использовала ядра на базе своих энергоэффективных микроархитектур для создания гибридных процессоров для недорогих и мобильных ПК. В 2016 году компания выпустит для подобных устройств микросхемы на базе высокопроизводительной микроархитектуры Zen.

Микросхема AMD

Системы на чипе Basilisk будут потреблять всего лишь от 5 до 15 Вт энергии, но они обещают показать впечатляющую производительность благодаря тому, что будут поддерживать все технологии, имеющиеся у старшего брата — Bristol Ridge. Basilisk будет иметь в своём составе до двух ядер Zen, графический процессор Radeon на базе архитектуры GCN нового поколения (предположительно, GCN 1.3), DDR3/DDR4-контроллер памяти, интегрированные функции ввода/вывода (PCI Express, Serial ATA, SATA Express и т.д.), поддержку технологий гетерогенных вычислений HSA 1.0, а также AMD TrueAudio и AMD Secure Processor. Новинка будет поставляться в упаковке типа FT4 BGA.
Микросхема Basilisk будет изготавливаться на GlobalFoundries с использованием технологии 14 нм FinFET, что даёт основания ожидать достойных для гибридного процессора с низким энергопотреблением тактовых частот и, как следствие, уровня быстродействия.

Styx: первый процессор AMD с собственным ARM ядром

AMD пыталась выйти на рынок высокоинтегрированных микросхем для планшетов и гибридных ПК с чипами на базе своих энергоэффектинвых микроархитектур с 2011 года, но без каких-либо значимых успехов. В следующем году стратегия компании в этом направлении значительно изменится с появлением системы на чипе Styx.
В 2016 году AMD планирует представить своё собственное 64-битное вычислительное ядро общего назначения, совместимое с набором инструкций ARMv8-A. Новое ядро K12, как и ядро Zen, разрабатывается под руководством Джима Келлера (Jim Keller), принимавшего участие в создании процессоров AMD K7 и AMD K8. Несколько лет назад господин Келлер руководил разработкой процессорных ядер Apple Cyclone, которые на сегодняшний день являются самыми производительными 64-битными ядрами ARM. AMD K12, судя по всему, имеет немало общего с Zen и обещает показать весьма впечатляющую производительность и эффективность.

Микросхема AMD

Первым микропроцессором Advanced Micro Devices на основе K12 станет Styx. Новая система на чипе будет включать в себя до двух ядер общего назначения, графический процессор Radeon на базе новой итерации архитектуры GCN, интегрированные функции ввода/вывода, поддержку технологий гетерогенных вычислений HSA 1.0, а также AMD Secure Processor. Таким образом, графические и вычислительные возможности Styx будут соответствовать более продвинутым решениям на основе Zen, однако благодаря ядрам ARM он будет лучше подходить для мобильных устройств.
Тепловой пакет AMD Styx будет в районе 2 Вт, что соответствует требованиям планшетов, гибридных ПК, различных мультимедийных приставок и других устройств. Системы на чипе будут поставляться в упаковке FT4 BGA и будут поконтактно совместимы с Basilisk и Amur.
Как и другие 2016 микросхемы AMD в 2016 году, Styx будет производиться с использованием 14-нм FinFET технологического процесса GlobalFoundries.

Предварительные выводы

Планы Advanced Micro Devices на следующий год выглядят очень впечатляюще на бумаге. Несмотря на ограниченность ресурсов, различные проблемы и пертурбации внутри компании, AMD не уходит ни из одного сегмента рынка микропроцессоров для персональных компьютеров.
Тем не менее, лишь время покажет, насколько производительными и эффективными будут процессорные ядра Zen и K12, а также графическая архитектура GCN 1.3. Кроме того, конкурентоспособность Summit Ridge, Bristol Ridge, Basilisk и Styx будет серьёзно зависеть от времени появления этих процессоров на рынке. В случае, если у компании получится выпустить новинки в первой половине 2016, то мы сможем увидеть ренессанс AMD уже в следующем году.