ما آماده‌ایم! معماری نسل جدید پردازنده‌های AMD

‌پس از موفقیت پردازنده‌های Athlon ۶۴ و Opteron بسیاری از كارشناسان و علاقمندان دنیای ریزپردازنده‌ها در انتظار معرفی نسل جدید پردازنده‌های شركت AMD هستند. AMD با عرضه نسخه دوهسته‌ای پردازنده‌های مذكور گام بزرگی در زمینه تولید پردازنده‌های سریع‌تر برداشته است. اما در این پردازنده‌ها نیز از همان معماری پردازنده‌های تك هسته‌ای استفاده شده است. با این وجود <فیل هستر> به عنوان یكی از مدیران ارشد AMD، به نوعی برخی از ویژگی‌های معماری آینده پردازنده‌های این شركت را بیان كرده است كه ماحصل آن را در نوشتار حاضر می‌خوانید.
‌از زمانی‌كه اینتل معماری ریزپردازنده‌های نسل جدید خود را چند ماه پیش در‌ كنفرانس ‌IDF ارائه كرد، تاكنون به‌طور غیرمعمولی ساكت مانده است. ‌AMD براین باور است كه لازم نیست آن‌ها در مورد یك معماری جدید صحبت كنند. زیرا اینتل تنها سعی دارد خود را به معماری فعلی‌ ‌AMD برساند.
با این‌حال، از نظر ما مسئله به این‌صورت است: ‌AMD در حال حاضر مزیت آشكاری دارد و به‌دلایل متعدد، جایگاه آن در بازار چندان تغییری نكرده است. اینتل می‌تواند با یك محصول رقابتی‌تر، كار را برای‌‌AMD بسیار دشوارتر كند، كه به عقیده ما حتی دلیل محكم‌تری است كه‌ ‌AMD بهترین گام خود را به جلو بردارد.
‌بدون توجه به آنچه كه ‌AMD به‌نظر ما باید انجام دهد، حقیقت این است كه ما چیز زیادی از آنچه آن‌ها قصد دارند انجام دهند، حتی پیش از ‌IDF،‌ نشنیده‌ایم. با فیل هستر، مدیرارشد جدید تكنولوژی در‌AMD صحبت كنیم.
‌فیل مقدمه مختصری را درباره معماری آینده ریزپردازنده‌های ‌AMD بیان كرد، كه توجه ما را جلب نمود. زیرا قول داد به پرسش‌های ما كه مدت زیادی آن‌ها را در ذهن داشتیم، پاسخ دهد. خود مقدمه، بیشتر یك پرسش و پاسخ بود تا یك اشاره كلی به برنامه‌های ‌AMD برای مقابله با جدیدترین محصولات اینتل. با این‌حال، تنها اطلاعات مشخص و عینی‌ای كه ما به‌دست آوردیم، جدولی بود كه نشان‌دهنده معماری فعلی AMD است. یعنی، آنچه كه به‌زودی خواهد آمد و آنچه در آینده شاهد آن خواهیم بود.
توجه داشته باشید كه ستون "اكنون" كمی از آنچه به‌زودی خواهد آمد را در بر دارد كه عمدتاً پشتیبانی از‌ ‌DDR ۲ می‌باشد. همانطور كه قبلاً هم اشاره كرده‌ایم، پشتیبانی از‌ DDR۲ از سال آینده و برای ‌Athlon ۶۴ آغاز خواهد شد،
به‌همراه Socket M۲ (پین ۹۴۰) برای دسكتاپ و ‌Socket F (پین۱۲۰۷) برای سرورها. توجه كنید كه با وجود شباهت سوكت‌ ‌M۲ و سوكت ‌K۸ اولیه، ‌M۲ با ‌Opteron ‌های فعلی و ‌‌Athlon ۶۴‌های قدیمی از لحاظ پین‌ها سازگار نخواهد بود.
‌ستون "آینده نزدیك" به ویژگی‌هایی اشاره دارد كه ممكن است از دوازده ماه آینده رفته رفته ظاهر شوند. اما به وضوح آیتم‌هایی مانند DDR ۳ در سال آینده عرضه نخواهند شد. هر دو ستون "آینده نزدیك" و "اهداف آینده" توسعه مجموعه دستورالعمل‌های AMD ۶۴ را فهرست كرده‌اند كه در معماری‌های ‌‌AMD ارائه خواهند شد. ایده موجود در توسعه‌های ‌AMD۶۴ ISA بهبود عملكرد در برنامه های كاربردی خاص است. بسیار شبیه آنچه SSE۲، ‌SSE و SSE۳ در گذشته انجام داده‌اند.
‌جای تعجب نیست كه صحبت از معماری چندهسته‌ای در ردیف بعدی قرار دارد. هر چند سیستم‌های دسكتاپ تا آینده قابل پیش بینی غالباً دو هسته‌ای باقی خواهند ماند. AMD اغلب از یك ‌Opteron چهار هسته‌ای صحبت كرده است و ما انتظار داریم اولین نمونه‌های آن‌را قطعاً در زمان آمدن پردازنده‌های نانومتری مشاهده كنیم. هر چن‌دAMD از اظهار نظر در مورد این‌كه آیا ما یك ‌‌Opteron چهارهسته‌ای نانومتری را نیز خواهیم دید یا نه، خودداری كرده است.
‌‌AMD قصد دارد در سال آینده حقیقتاً مقیاس‌پذیری معماری ‌‌Opteron خود را با فراهم كردن پلتفرم‌هایی با پشتیبانی از پیكر بندی‌های حداكثر‌۳۲ سوكتی به نمایش بگذارد كه واقعاً مقیاس‌پذیری معماری ‌AMD ‌Direct Connect را نشان می‌دهد. پشتیبانی از مجازی‌سازی، موضوع متداول دیگری برای معماری‌های در حال ظهور ‌AMD است. اما این امر هم چندان تعجب آور نیست.
‌هنگامی كه فیل هستر به اهداف آینده معماری ‌AMD اشاره می‌كرد، تنها مثالی كه برای توسعه ‌ ‌FPU در ‌‌AMD ۶۴آورد، ایده معرفی توسعه‌هایی بود كه به رندركردن سه‌بعدی شتاب می‌دهند. حدس ما این است كه این توسعه ها مشابه توسعه‌های نوع ‌SSEn خواهند بود. اما بیشتر روی مدل های كاربردی مانند رندرینگ سه بعدی متمركز خواهند بود.
‌هستر با اشاره به استفاده از توسعه‌های معماری ‌AMD ۶۴، بیان كرد كه ممكن است طراحی‌های آینده چندهسته‌ای بتوانند با هسته‌های همه‌منظوره، تقریباً مانند سخت‌افزارهای ویژه رفتار كنند. اما او از اظهار نظر در مورد استفاده از سخت افزارهای ویژه مشابه ‌SPE موجود در پردازنده‌های Cell، در ریزپردازنده‌های آینده AMD، خودداری كرد.
ما تا حدودی با نظر هستر درباره این موضوع موافقیم. زیرا او از یك دیدگاه بسیار نرم‌افزاری این پرسش را پاسخ داد. نرم‌افزارها درحال‌حاضر نیازمند سخت‌افزار ویژه نیستند، بلكه به هسته‌های همه منظوره با كارایی بالا نیاز دارند كه به طور بالقوه برخی دستورالعمل‌های ویژه برنامه های كاربردی را نیز داشته باشند.
‌بدیهی است همچنان كه ریزپردازنده‌های ‌AMD سریع‌تر، قدرتمندتر و گسترده‌تر می‌شوند، اتصالات سریع‌تر ( ‌HyperTransport ۴.۰ ) و گذرگاه‌های حافظه سریع‌تر (‌DDR۴/FBD۲) نیز لازمند.
‌هستر مجدداً بر تصمیم ‌AMD برای تولید یك معماری ریزپردازنده ویژه كامپیوترهای موبایل در آینده تأكید كرد. یعنی همان كاری كه اینتل با‌ ‌Pentium M انجام داد. ‌AMD به احتمال زیاد هنوز سال‌ها با یك محصول قابل عرضه فاصله دارد. اما تیم‌های طراحی در حال حاضر در مرحله تعریف ویژگی‌های پروژه قرار دارند.
بنابراین با آن‌كه امروزه ‌‌Turion ۶۴ چیزی جز یك ‌Athlon ۶۴ تغییر نام یافته و با یك پروسه تولید اصلاح‌شده نیست، اما پشتیبانی مستمری از ‌‌Turion ۶۴برای تبدیل‌شدن آن به یك محصول بسیار متفاوت‌تر از مدل دسكتاپ آن وجود دارد.
ما همچنین از عقیده فیل در مورد محدود كننده‌های ولتاژ مبتنی بر ‌CMOS درون پردازنده، مشابه آنچه اینتل چند ماه پیش در‌‌IDF به نمایش گذاشت، سوال كردیم. با كمال تعجب دیدیم كه فیلآن‌را بسیار گران‌قیمت توصیف كرد و گفت كه تخصص مورد نیاز برای تولید محدود كننده‌های ولتاژ در ‌CMOS بسیار متفاوت از دانش تولید ریزپردازنده است و به همین دلیل كار خیلی آسانی نیست.
بنابراین، گرچه فیل هستر به‌طور كامل آن‌را به عنوان یك گزینه رد نكرد، ولی برخلا‌ف اینتل خود را نسبت به آن شیفته و علاقمند نشان نداد. اینتل پیشاپیش در‌IDF استدلال هستر در این مورد را رد كرد. با این گفته كه وقتی بتوان محدودكننده ولتاژ را در سیلیكون قرار داد، می‌توان با تولید انبوه آن و مقیاس پذیری مرتبط با قانون مور، هزینه‌ها را كاهش داد.
با آن‌كه دیدن ایده‌هایی از مسیر آینده ‌‌AMD خوشایند بود، هستر در مورد جزئیات چیز زیادی به ما ارائه نكرد. ما چنین احساس كردیم كه او از ارائه بسیاری از اطلاعات خودداری می‌كند. یعنی همان كاری كه در موارد زیادی عادت‌AMD بوده است. از سوی دیگر، محصولات ‌AMD بسیار رقابتی هستند، و ریز معماری نسل جدید اینتل تا نیمه دوم سال آینده عرضه نخواهد شد. این مدت، زمان زیادی است تا ‌AMD روی موفقیت معماری‌های ‌Athlon ۶۴ و ‌‌ ‌Opteron تكیه كند و حتی فرصت بیش از اندازه‌ای است تا ‌‌AMD در مورد آن‌چه خواهد آمد، اطلاعات دقیق‌تری به ما بدهد.
در واقع آن‌چه ما متوجه شدیم این است كه: به استثنای برخی بروزرسانی‌های جزئی و انتقال به‌ DDR۲، ریز معماری ‌‌‌Athlon ۶۴ در تمام سال ۲۰۰۵ بدون تغییر خواهد ماند.

ترجمه: سینا خاكنژاد‌

منبع : ماهنامه شبکه