[Thread Ufficiale V4.0] AMD K10 Phenom2/Athlon2: L'era dei 45nm AMD!

[paolo.oliva2]

Io sono sempre più convinto che se AMD ha rinviato di 6 mesi (mi sembra) a suo tempo il Buldozer... qualche cosa in più rispetto ad ora nel 45nm ci deve essere.

Secondo me, quando a suo tempo AMD disse che l'HKMG erano in forse sul 45nm e avrebbe deciso strada facendo... era riferito a Intel. Nel senso che se il silicio AMD non avrebbe garantito clock superiori per colmare il divario di IPC con il Nehalem...

L'obiettivo primario di AMD con il Phenom II era si di proporre quantomeno un procio che potesse essere equivalente al Penryn. Come IPC, al momento, almeno sino a frequenze di 3,2GHz, non ci siamo. In ogni caso un Phenom II a 3,4GHz basta per sopperire al QX9770. Sarei dell'idea che AMD produrrà Penryn a 3,2GHz non EE, per poter abbassare i prezzi e non sputtanare il marchio.

Contro il Nehalem a 45nm, deve andare su di clock, ed in caso di esacore potrebbe perfino superarlo. Ma contro il 32nm Intel non ci vedo granché da giocare per AMD.

Una cosa. Per quello che riguarda la filosofia dei transistor Intel, del tipo "il tubo perde, gli mandiamo più elettricità", si conoscono in linea di massima quale potrebbe essere il clock di lavoro? So che AMD sui 32nm parlava addirittura di 5GHz di frequenza e 50% in meno di tdp.... Se un Nehalem potesse essere proporto anche solo a 4GHz ed 8 core fisici, certo che sarebbe un mostro mica da ridere... AMD dovrebbe fare un esacore a 5GHz minimo

[Matte_487]

Originariamente inviato da Matte_487

Sto eseguendo appasionatamente la discussione e da niubbio quale sono cerco di imparare dalle vostre stupende spiegazioni!!
Ora visto che siete molto più esperti di me, dovendo cambiare piattaforma (come vedete dalla firma sono un po' indietro), voi cosa fareste?? Devo dire che questi Phenom II mi attraggono parecchio, ma magari con AM3 si comporteranno ancora meglio...

mi auto quoto

[bjt2]

Originariamente inviato da Pihippo

Grazie per le info. Mi chiedo una cosa. Quanto aumentare il clock del N.B aiuterebbe per aumentare la bandwidth della L3? Cioè se gli am3 avessero clock di N.B superiore ad gli am2+, non gioverebbè alla bandwidth della caches L3 oltre a dare migliori performances reali, cioè giochi, applicazioni varie?

Si...

[bjt2]

Originariamente inviato da paolo.oliva2

Volevo chiederti una cosa:
Nel B3, come l'NB superava di 1MHz i 2,6GHz crasciava immediatamente tutto. Mi ricordo che a suo tempo si era imputato il fatto all'HT3.0 che di fatto il limite era 2,6GHz.
Ma ora.... come fa il Phenom II arrivare a 4GHz di OC sull'NB? I chip-set sono sempre quelli... quindi non era un limite dell'HT3.0...
ed inoltre.... se a sto punto i 2,6GHz sono superabili, rimane da verificare l'RS... ma non vorrei dire una minchiata... se i 2,6GHz si possono superare, che ci sia l'HT3.0 o 3.1 cambierebbe solo per il fatto che sarebbe stato verificato e testato il tutto a priori e... garantito.... o sbaglio?

Esatto. Nel B3 probabilmente si raggiunge il limite della L3. La latenza in cicli di clock è fissa e cablata nel circuito. Aumentando il moltiplicatore e/o il clock si riduce il tempo che gli si da alla L3 per rispondere e a un certo punto non ce la fa... Per verificare se è la L3 o il crossbar switch, potresti provare, così per curiosità, quanto sale di NB e magari di clock CPU con la L3 disabilitata da BIOS...

[bjt2]

Originariamente inviato da capitan_crasy

Domanda da un miliardo di euro:
Secondo te la cache L2 nel K10 è lenta per via dei limiti del processo produttivo a 45nm oppure ci potrebbe essere motivazioni tecniche dovute all'architettura?
Se non sbaglio i k8 a 65nm sono leggermente più lenti dei K8 a 90nm per via della cache L2 più lenta...

Probabilmente i transistors non hanno molto guadagno. Nella L1 si arriva a 3 cicli perchè si usano probabilmente celle a 8 transistors e comunque la cache è piccola. Se nella L2 usano celle a 6 transistors per risparmiare area, unito al fatto che i transisotrs AMD non hanno forte guadagno e la cache è più grande di quella del Nehalem, forse è dovuto a questo... Si può migliorare con celle a 8 transistors e/o cache più piccola. Sicuramente nella L3 usano celle a 6 transistors ed essendo 6MB qui si ha la latenza... Probabilmente con HKMG si potrebbe abbassare la latenza, quindi si dovrebbe fare un altro step...

Nel K8 da 90 a 65nm probabilmente non sono riusciti a migliorare il guadagno dei transistors e per potersi garantire di salire più di clock hanno rilassato i timing della L2...

[bjt2]

Originariamente inviato da Crystal1988

Scusa se m'intrometto, ma almeno dal punto di vista tecnico, credo che la non presenza dell'HKMG rispetto a Intel spieghi in parte la latenza superiore delle cache, dato che HKMG aumenta si il guadagno, ma diminuisce di 100 volte le correnti parassite nei gate rispetto ai classici high-k utilizzati fin'ora..
Per questioni architeturali... beh, BJT2?? (ps. correggimi se ho detto una vaccata)

Sia la mancanza di HKMG che il possibile uso di celle a 6T anzichè 8T, sia la cache più grande contribuiscono ad una alta latenza.

[bjt2]

Originariamente inviato da paolo.oliva2

Io sono sempre più convinto che se AMD ha rinviato di 6 mesi (mi sembra) a suo tempo il Buldozer... qualche cosa in più rispetto ad ora nel 45nm ci deve essere.

Secondo me, quando a suo tempo AMD disse che l'HKMG erano in forse sul 45nm e avrebbe deciso strada facendo... era riferito a Intel. Nel senso che se il silicio AMD non avrebbe garantito clock superiori per colmare il divario di IPC con il Nehalem...

L'obiettivo primario di AMD con il Phenom II era si di proporre quantomeno un procio che potesse essere equivalente al Penryn. Come IPC, al momento, almeno sino a frequenze di 3,2GHz, non ci siamo. In ogni caso un Phenom II a 3,4GHz basta per sopperire al QX9770. Sarei dell'idea che AMD produrrà Penryn a 3,2GHz non EE, per poter abbassare i prezzi e non sputtanare il marchio.

Contro il Nehalem a 45nm, deve andare su di clock, ed in caso di esacore potrebbe perfino superarlo. Ma contro il 32nm Intel non ci vedo granché da giocare per AMD.

Una cosa. Per quello che riguarda la filosofia dei transistor Intel, del tipo "il tubo perde, gli mandiamo più elettricità", si conoscono in linea di massima quale potrebbe essere il clock di lavoro? So che AMD sui 32nm parlava addirittura di 5GHz di frequenza e 50% in meno di tdp.... Se un Nehalem potesse essere proporto anche solo a 4GHz ed 8 core fisici, certo che sarebbe un mostro mica da ridere... AMD dovrebbe fare un esacore a 5GHz minimo

Se INTEL nei 32nm non diminuisce il leakage la vedo dura. Scendere a 32nm gli diminuisce le capacità parassite dei transistors ma NON quelle delle linee. Quindi la potenza dinamica cala di poco. Potrebbe aumentare il guadagno dei transistors. Ma se il leakage non diminuisce, il guadagno di clock potrebbe essere limitato dal calore da dissipare...

[AleLinuxBSD]

Domanda basandosi sulla nuova linea di produzione da 45 nanometri e sui suoi minori consumi rispetto alla precedente da 65 nanometri, per le linee produttive che usciranno sulla fascia mainstream quale tdp massimo e ipotizzabile?
Risultano possibili quadri-core da 45 watt oppure si preferirà restare sui 65 watt?
Ad es. levando la cache di 3 livello e limitando la frequenza di clock a 2 ghz?

Altra domanda, a parità di tdp, nell'utilizzo normale i dual core dovrebbero consumare comunque meno dei quadri-core, vorrei sapere se nei nuovi amd è previsto uno spegnimento dei core non utilizzati (funzionante con qualsiasi sistema operativo, insomma qualcosa integrato nativamente in hardware e non pilotato tramite driver software) oppure no.

[Crystal1988]

Originariamente inviato da bjt2

Sia la mancanza di HKMG che il possibile uso di celle a 6T anzichè 8T, sia la cache più grande contribuiscono ad una alta latenza.

Giustissimo

[Crystal1988]

Originariamente inviato da bjt2

Sia la mancanza di HKMG che il possibile uso di celle a 6T anzichè 8T, sia la cache più grande contribuiscono ad una alta latenza.

Anche l'utilizzo di ultra low-k diminuisce la latenza se non sbaglio... giusto??
Cmq sia... volevo farti una domanda:

Di per sé, a parità di clock (ma con voltaggio adattato)... l'utilizzo dell'HKMG non comporta nessun cattivo fenomeno di elettromigrazione, giusto? Mentre con lo stesso voltaggio si dovrebbero avere clock possibili superiori ma cmq non problematici per lo stesso problema.. no??
Inoltre, per l'elettromigrazione sulle piste.. quali sono gli espedienti utilizzati per diminuire la probabilità e l'incidenza di questi fenomeni?? Inoltre le piste in che materiale sono?? Infine..l'ultra low-K non può avere una funzione passivante in questo caso??

[unnilennium]

Originariamente inviato da AleLinuxBSD

Domanda basandosi sulla nuova linea di produzione da 45 nanometri e sui suoi minori consumi rispetto alla precedente da 65 nanometri, per le linee produttive che usciranno sulla fascia mainstream quale tdp massimo e ipotizzabile?
Risultano possibili quadri-core da 45 watt oppure si preferirà restare sui 65 watt?
Ad es. levando la cache di 3 livello e limitando la frequenza di clock a 2 ghz?

Altra domanda, a parità di tdp, nell'utilizzo normale i dual core dovrebbero consumare comunque meno dei quadri-core, vorrei sapere se nei nuovi amd è previsto uno spegnimento dei core non utilizzati (funzionante con qualsiasi sistema operativo, insomma qualcosa integrato nativamente in hardware e non pilotato tramite driver software) oppure no.

ma leggere la prima pagina del thread prima di fare domande nn si usa più?così tutta la fatica del capitano va in fumo!

[blackshard]

Originariamente inviato da AleLinuxBSD

Domanda basandosi sulla nuova linea di produzione da 45 nanometri e sui suoi minori consumi rispetto alla precedente da 65 nanometri, per le linee produttive che usciranno sulla fascia mainstream quale tdp massimo e ipotizzabile?
Risultano possibili quadri-core da 45 watt oppure si preferirà restare sui 65 watt?
Ad es. levando la cache di 3 livello e limitando la frequenza di clock a 2 ghz?

Altra domanda, a parità di tdp, nell'utilizzo normale i dual core dovrebbero consumare comunque meno dei quadri-core, vorrei sapere se nei nuovi amd è previsto uno spegnimento dei core non utilizzati (funzionante con qualsiasi sistema operativo, insomma qualcosa integrato nativamente in hardware e non pilotato tramite driver software) oppure no.

Intel ha già in listino un quad-core destinato ai portatili da 45nm a 2Ghz con TDP da 45W. Direi che con TDP da 45W è difficile pensare a qualcosa di realmente più prestante di 2.2 o al massimo 2.4 Ghz nell'ambito quad-core.
Per AMD dovrebbe accadere qualcosa di simile, visto che esistono versioni dei phenom a 65nm a 65W di TDP. Bisogna comunque vedere se l'azienda vorrà proporre un quad core a 45W oppure no. A breve il TDP dei phenom nei modelli a 3Ghz dovrebbe venire ridotto a 95W, cosa che fa ben sperare in futuro.

Per la seconda parte della domanda, la risposta è no. Nei nuovi Phenom II questa caratteristica è stata rimossa, mentre era presente nei Phenom a 65nm. Purtroppo le non eclatanti prestazioni dei Phenom a 65nm erano dovute anche al fatto che la gestione dei core indipendenti portava problemi con lo scheduler di windows. Lo scheduler di Win infatti non assegna un thread ad un core, ma fa ciclare il thread fra i vari core. I vari core dei phenom quindi andavano e uscivano dall'idle continuamente, con il doppio svantaggio di aumentare i consumi medi e perdere prestazioni a causa delle frequenti transizioni.

http://www.anandtech.com/cpuchipsets...spx?i=3492&p=6

Tralaltro non comprendo le motivazioni per lo scheduler di windows di far ciclare un thread fra i vari core se non per un bilanciamento del carico che però non ha utilità ai fini pratici. Al contrario, far ciclare un thread fra i core potrebbe essere anche dannoso perchè è controproducente per la cache e impone molta comunicazione inter-core. Nella pratica un atteggiamento simile svantaggia le soluzioni AMD per via delle cache esclusive e avvantaggia intel che ha le cache inclusive.

[bjt2]

Originariamente inviato da Crystal1988

Anche l'utilizzo di ultra low-k diminuisce la latenza se non sbaglio... giusto??
Cmq sia... volevo farti una domanda:

Di per sé, a parità di clock (ma con voltaggio adattato)... l'utilizzo dell'HKMG non comporta nessun cattivo fenomeno di elettromigrazione, giusto? Mentre con lo stesso voltaggio si dovrebbero avere clock possibili superiori ma cmq non problematici per lo stesso problema.. no??
Inoltre, per l'elettromigrazione sulle piste.. quali sono gli espedienti utilizzati per diminuire la probabilità e l'incidenza di questi fenomeni?? Inoltre le piste in che materiale sono?? Infine..l'ultra low-K non può avere una funzione passivante in questo caso??

L'uso del ultra low-k diminuisce la capacità di linea, quindi si: influisce anche quello.

L'elettromigrazione sulle piste dipende dalla temperatura, dalla corrente e dalla tensione. Con HKMG si ha Vcore più basso e a parità di frequenza, temperature più basse e quindi correnti minori. L'elettromigrazione dovrebbe essere minore. Per i transistors non ho idea, anche se a naso dovrebbe essere lo stesso...

[bjt2]

Originariamente inviato da blackshard

Intel ha già in listino un quad-core destinato ai portatili da 45nm a 2Ghz con TDP da 45W. Direi che con TDP da 45W è difficile pensare a qualcosa di realmente più prestante di 2.2 o al massimo 2.4 Ghz nell'ambito quad-core.
Per AMD dovrebbe accadere qualcosa di simile, visto che esistono versioni dei phenom a 65nm a 65W di TDP. Bisogna comunque vedere se l'azienda vorrà proporre un quad core a 45W oppure no. A breve il TDP dei phenom nei modelli a 3Ghz dovrebbe venire ridotto a 95W, cosa che fa ben sperare in futuro.

Per la seconda parte della domanda, la risposta è no. Nei nuovi Phenom II questa caratteristica è stata rimossa, mentre era presente nei Phenom a 65nm. Purtroppo le non eclatanti prestazioni dei Phenom a 65nm erano dovute anche al fatto che la gestione dei core indipendenti portava problemi con lo scheduler di windows. Lo scheduler di Win infatti non assegna un thread ad un core, ma fa ciclare il thread fra i vari core. I vari core dei phenom quindi andavano e uscivano dall'idle continuamente, con il doppio svantaggio di aumentare i consumi medi e perdere prestazioni a causa delle frequenti transizioni.

http://www.anandtech.com/cpuchipsets...spx?i=3492&p=6

Tralaltro non comprendo le motivazioni per lo scheduler di windows di far ciclare un thread fra i vari core se non per un bilanciamento del carico che però non ha utilità ai fini pratici. Al contrario, far ciclare un thread fra i core potrebbe essere anche dannoso perchè è controproducente per la cache e impone molta comunicazione inter-core. Nella pratica un atteggiamento simile svantaggia le soluzioni AMD per via delle cache esclusive e avvantaggia intel che ha le cache inclusive.

Infatti nel bench di 7-zip fatto sul octa core (dual penryn) che ho, con 4 thread ottengo 9130 se limito l'uso ai primi 4 core e 8700 e rotti se lascio lo scheduler di windows libero di fare quello che vuole.
Suggerisco, a chi ha quad core INTEL non Nehalem e vuole avere migliori prestazioni di giochi non particolarmente multithread, di dare affinità ai primi due core e mettere la priorità a tempo reale...

[Crystal1988]

Originariamente inviato da bjt2

L'uso del ultra low-k diminuisce la capacità di linea, quindi si: influisce anche quello.

L'elettromigrazione sulle piste dipende dalla temperatura, dalla corrente e dalla tensione. Con HKMG si ha Vcore più basso e a parità di frequenza, temperature più basse e quindi correnti minori. L'elettromigrazione dovrebbe essere minore. Per i transistors non ho idea, anche se a naso dovrebbe essere lo stesso...

E per i materiali delle piste e gli espedienti per diminuire l'elettromigrazione che mi sai dire?

[paolo.oliva2]

Originariamente inviato da bjt2

Se INTEL nei 32nm non diminuisce il leakage la vedo dura. Scendere a 32nm gli diminuisce le capacità parassite dei transistors ma NON quelle delle linee. Quindi la potenza dinamica cala di poco. Potrebbe aumentare il guadagno dei transistors. Ma se il leakage non diminuisce, il guadagno di clock potrebbe essere limitato dal calore da dissipare...

Non per essere cattivo... quindi quando a 32nm Intel raddoppierà i core... avrà un calo del TDP perché passerà a 32nm ma di fatto dovrà anche lottare con il raddoppio dei core e quindi da una parte per dire dimezza, dall'altra raddoppia = come clock odierno... tipo 3GHz-3,4GHz ma IPC in teoria doppio per il raddoppio dei core (in prg multicore).

Mi sa che i prossimi 2 anni saranno un casino ed un'altalena di procioni.
Per me, e la butto lì, giusto per fare un'idea delle potenze nell'arco di 2-3 anni max. Se AMD va su di clock e giù di TDP e caccia fuori un esacore a 4Ghz (dai, fantascientifico) batte il Nehalem a 65nm. Poi arriva Intel a gran carriera a 32nm con 8 cori fisici sui 3-4GHz e batte l'esacore... poi arriva AMD con il Buldozer a 5GHz e 8 core... poi ritorna Intel a 22nm ma a quel punto non me ne frega più una mazza perché non c'ho più un € perché mi sono sputtanato tutto....

[bjt2]

Originariamente inviato da Crystal1988

E per i materiali delle piste e gli espedienti per diminuire l'elettromigrazione che mi sai dire?

Nulla. So solo che minore è la corrente, temperatura e tensione, minore è l'elettromigrazione...

[bjt2]

Originariamente inviato da paolo.oliva2

Non per essere cattivo... quindi quando a 32nm Intel raddoppierà i core... avrà un calo del TDP perché passerà a 32nm ma di fatto dovrà anche lottare con il raddoppio dei core e quindi da una parte per dire dimezza, dall'altra raddoppia = come clock odierno... tipo 3GHz-3,4GHz ma IPC in teoria doppio per il raddoppio dei core (in prg multicore).

Mi sa che i prossimi 2 anni saranno un casino ed un'altalena di procioni.
Per me, e la butto lì, giusto per fare un'idea delle potenze nell'arco di 2-3 anni max. Se AMD va su di clock e giù di TDP e caccia fuori un esacore a 4Ghz (dai, fantascientifico) batte il Nehalem a 65nm. Poi arriva Intel a gran carriera a 32nm con 8 cori fisici sui 3-4GHz e batte l'esacore... poi arriva AMD con il Buldozer a 5GHz e 8 core... poi ritorna Intel a 22nm ma a quel punto io non c'ho più un € perché mi sono sputtanato tutto....

Anche con i 32nm dubito che possa superare i 3,2GHz con un 8 core, a meno di non aumentare il TDP a molto più di 150W...

[Crystal1988]

Originariamente inviato da bjt2

Nulla. So solo che minore è la corrente, temperatura e tensione, minore è l'elettromigrazione...

Allora voglio rendervi partecipi delle mie conoscenze.. sperando di non dire vaccate

Sostanzialmente le piste stesse ,per ridurre i fenomeni di elettromigrazione che dipartono spesso e soprattutto per diffusione dai bordi grano, possono essere mischiate ai bordi con determinate impurità precise che permettono di aumentare di molto l'energia di attivazione richiesta affinché il vento elettronico influisca meno sullo spostamento degli ioni metallo.. Inoltre un'altra maniera per ridurre i fenomeni di elettromigrazione, è la suddivisione delle piste in lamine con interposizione di multistrati di isolante..inoltre più è isolante il materiale interposto, migliori sono le proprietà effettive bloccanti per l'elettromigrazione. Inoltre l'utilizzo di ultra low-k dovrebbe dunque comportare una diminuzione di questi fenomeni (sempre che le piste siano multistrato)..Un'altro metodo è l'adozione di materiali passivanti attorno alla pista...ma non so se un materiale ultra low-k sia un migliora passivante rispetto agli odierni... infine c'è da ricordarsi che ogni materiale utilizzato ha la propria energia di attivazione per l'elettromigrazione, influenzata anche dal peso atomico stesso..
PS. ovviamente ultra low-k diminuisce le correnti parassite e dunque diminuisce in partenza l'elettromigrazione, oltre al fatto che permettendo minori voltaggi, diminuisce anche le temperature a parità di clock..e la temperatura influisce in maniera preponderante sull'elettromigrazione, in quanto maggiore è la temperatura, maggiore è lo scattering, maggiore è lo scambio di quantità di moto fra elettrone e ione..e conseguente spostamento maledetto di quest'ultimo..

[capitan_crasy]

Originariamente inviato da bjt2

Probabilmente i transistors non hanno molto guadagno. Nella L1 si arriva a 3 cicli perchè si usano probabilmente celle a 8 transistors e comunque la cache è piccola. Se nella L2 usano celle a 6 transistors per risparmiare area, unito al fatto che i transisotrs AMD non hanno forte guadagno e la cache è più grande di quella del Nehalem, forse è dovuto a questo... Si può migliorare con celle a 8 transistors e/o cache più piccola. Sicuramente nella L3 usano celle a 6 transistors ed essendo 6MB qui si ha la latenza... Probabilmente con HKMG si potrebbe abbassare la latenza, quindi si dovrebbe fare un altro step...

Nel K8 da 90 a 65nm probabilmente non sono riusciti a migliorare il guadagno dei transistors e per potersi garantire di salire più di clock hanno rilassato i timing della L2...

Grazie della spiegazione...