تاریخچه پردازنده های AMD (قسمت پایانی)

• تاریخچه پردازنده های AMD (قسمت اول)
• تاریخچه پردازنده های AMD (قسمت دوم)

سرانجام AMD نسل نسبتاً معیوب Phenom اولیه را با CPU های ۲، ۳ و ۴ هسته‌ای Phenom II جایگزین کرد. این پردازنده‌ها اساساً همگی ۴ هسته‌ای بوده و با یکدیگر تفاوتی نداشتند، اما AMD یک یا دو هسته‌ی آن‌ها را قفل کرده بود. حتی مقدار حافظه‌ی کش تمامی این مدل‌ها نیز ۶ مگابایت از نوع L3 بود.

این پردازنده‌ها بین علاقه‌مندان به سخت‌افزار بسیار محبوب بودند؛ چرا که در بعضی موارد این امکان وجود داشت که بتوان هسته‌های غیر فعال شده را دوباره فعال کرد.

AMD همچنین یک سری از پردازنده‌های پایین رده‌ی K10 را با نام تجاری Athlon II روانه‌ی بازار کرد. برای کاهش هزینه‌های تولید، این پردازنده‌ها از حافظه‌ی کش L3 استفاده نمی‌کردند. مدل چهارهسته‌ای این پردازنده‌های پایین رده با نام رمز Propus شناخته می‌شدند و مدل دو هسته‌ای Regor نام داشت. مدل سه هسته‌ای این پردازنده‌ها نیز Rana نامیده می‌شد و برای تولید آن‌ها در ابتکاری جالب، از پردازنده‌های ۴ هسته‌ای معیوب استفاده می‌شد؛ به نحوی که در آن‌ها هسته‌ی معیوب غیر فعال شده بود.

AMD همچنین از هسته‌های Deneb بدون حافظه‌ی کش L3 نیز در ساخت این پردازنده‌ها استفاده می‌کرد. هرچند این موضوع تاثیر منفی روی عملکرد پردازنده داشت، اما با توجه به وجود چندین هسته‌ی ۳ گیگاهرتزی، این محصولات همچنان عملکرد قابل قبولی از خود به نمایش می‌گذاشتند. از آنجا که با حذف کش L3 مقدار مصرف انرژی در این پردازنده‌ها به طرز قابل توجهی کاهش پیدا می‌کرد، AMD برخی از مدل‌های پایین‌رده‌ی خود را برای دستگاه‌های قابل حمل نیز عرضه کرد.

AMD بار دیگر نسل Sempron خود را گسترش داد تا عنوان ضعیف‌ترین پردازنده‌های خانواده K10 به آن اطلاق شود. K10 Semprons تنها از یک هسته‌ی Sargas استفاده می‌کرد که آن‌ هم از میان پردازنده‌های دو هسته‌ای معیوب Regor انتخاب می‌شد.

برخی افراد گزارش داده بودند که توانسته‌اند در برخی مدل‌ها، هسته‌ی دوم غیر فعال شده را مجدداً فعال کنند.

در سال ۲۰۱۰، AMD با معرفی Thuban و Zosma نسل پردازنده‌های K10 خود را بار دیگر ارتقاء داد. Thuban در مجموع ۶ هسته داشت و AMD در CPU هایی با سرعت کلاک ۳.۳ گیگاهرتز از آن‌ استفاده می‌کرد. AMD همچنین همزمان با معرفی Thuban از تکنولوژی Turbo Core خود نیز پرده برداشت که به CPU اجازه می‌داد تا در زمان نیاز سرعت خود را به ۳.۷ گیگاهرتز نیز برساند. این موضوع به Turban اجازه می‌داد تا از لحاظ مالتی تسکینگ Deneb را پشت سر بگذارد و از لحاط عملکرد تک هسته‌ای نیز با آن برابری کند.

پردازنده‌های Zosma از پردازنده‌های Thuban معیوب ساخته می‌شدند. Zosma های ۴ هسته‌ای از همه نظر شبیه Deneb بودند، با این تفاوت که از تکنولوژی Turbo Core نیز استفاده می‌کردند. به لطف فرآیند تولید ۴۵ نانومتری AMD که به بلوغ و تکامل رسیده بود، Zosma و Turban همچنین از لحاظ مصرف انرژی نسبت به Deneb بهینه‌تر عمل می‌کردند.

پروژه‌ی Fusion AMD در جولای سال ۲۰۱۱، زمانی که این شرکت اولین APU های خود با نام رمز «Llano» را به بازار عرضه کرد، به ثمر رسید. طراحی این APUها از ترکیب تعداد زیادی پردازنده‌ی گرافیکی Radeon بر مبنای معماری TeraScale 2 و هسته‌های CPU K10 تشکیل می‌شد. طرح کلی این APU ها چیزی شبیه خانواده‌ی محصولات Geode بود که مدت‌ها توسط AMD به روزرسانی نشده بودند. در حالی که Geode یک محصول پایین رده با مصرف کم و عملکرد ضعیفی بود، Llano پردازنده‌ای پر مصرف و قوی بود و به هیچ وجه محصولی پایین رده به شمار نمی‌رفت.

Llano قرار نبود در میان محصولات بالارده به رقابت بپردازند، بلکه AMD قصد داشت با ساخت یک SKU، عملکرد مناسب CPU و پردازنده‌ی گرافیکی را یکجا و در یک محصول عرضه کند. Llano از نبود کش L3 رنج می‌برد و عملکرد گرافیکی آن به حدی ضعیف بود که اکثر گیمرها از آن رضایت نداشتند. اما برای افرادی که به صورت تفننی به انجام بازی‌های کامپیوتری می‌پرداختند و بازی روی تنظیمات پایین چندان آن‌ها را آزار نمی‌داد، Llano عملکرد قابل قبولی از خود نشان می‌داد.

برای رقابت بیشتر با پردازنده‌های Atom اینتل و ریزپردازنده‌های کم مصرف ARM که بازار تلفن‌های هوشمند را در اختیار خود گرفته بودند، AMD معماری Bobcat خود را در سال ۲۰۱۱ معرفی کرد. از آنجا که Bobcat به گونه‌ای طراحی شده بود که از لحاظ مصرف انرژی بهینه باشد، سرعت کلاک آن نسبتاً پایین بود؛ بطوریکه سریع‌ترین مدل این پردازنده‌ها سرعتی تنها برابر با ۱.۷۵ گیگاهرتز داشت.

Bobcat از لحاظ فنی یک APU محسوب می‌شد و دارای یک iGPU با ۸۰ هسته پردازش گرافیکی بر مبنای معماری TeraScale 2 است. سرعت کلاک iGPU نیز به طرز محافظه کارانه‌ای پایین نگه داشته شد تا این پردازنده از لحاظ مصرف انرژی بهینه باشد.

در اکتبر ۲۰۱۱، AMD بالاخره جانشین معماری K10 خود را با نام «Bulldozer» معرفی کرد. AMD قصد داشت با تعداد هسته‌های زیاد و سرعت کلاک بالای Bulldozer، پردازند‌ه‌های جدید اینتل با نام Sandy Bridge را از لحاظ عملکرد پشت سر بگذارد. تمرکز بیش از حد روی سرعت کلاک به کاهش IPC نسبت به معماری K10 منجر شد و طراحی این پردازنده‌ها را با مشکلاتی توام ساخت. اولین چیپ Bulldozer با نام رمز Zambezi حتی نمی‌توانست Phenom II X6 را از لحاظ کارایی پشت سر بگذارد؛ چه برسد به پردازنده‌های Sandy Bridge اینتل. قسمتی از مشکلات به دلیل استفاده از یک ماژول چند هسته‌ای (MCM) که شامل دو هسته و یک FPU می‌شد به وجود آمده بود. در این طراحی، دو هسته مجبور بودند از یک FPU استفاده کنند.

طراحی جدید AMD همچنین به دلیل مصرف بالای انرژی و تولید گرمای زیاد نیز مورد انتقاد قرار گرفت. از آنجایی که پردازنده‌ی Sandy Bridge اینتل در مقایسه با Zambezi بسیار کم‌مصرف‌تر و خنک‌تر عمل می‌کرد، مشکلات پردازنده‌ی AMD بیشتر به چشم می‌آمد.

یک سال پس از عرضه‌ی Bulldozer و با توجه به مشکات متعدد آن، AMD یک معماری بازنگری شده با نام Piledriver را معرفی کرد. Piledriver در ابتدا همراه با Trinity، نسل دوم APU های AMD عرضه شد. این نسل شاهد افزایش ۱۰ درصدی سرعت کلاک و بهبودهای معماری پردازنده بود که باعث می‌شد نسل جدید رشد ۱۵ درصدی عملکرد را شاهد باشد، بدون اینکه مصرف انرژی آن نسبت به نسل قبل افزایش پیدا کند.

از لحاظ iGPU، پردازنده‌های Trinity از معماری TeraScale 3 که در کارت‌های گرافیک Radeon HD 6900 استفاده می‌شود بهره می‌برند. این موضوع باعث شده است تا کارایی Trinity نسبت به Llano افزایش پیدا کند.

Richland نیز در واقع Piledriver بهبود یافته بود. به دلیل سرعت کلاک بالاتر، عملکرد آن اندکی از Trinity بهتر بود و مصرف انرژی و تولید گرمای کمتری نیز داشت. با توجه به بهبود‌های مصرف انرژی و تولید گرما، اختلاف عملکرد بین APU های Trinity و Richland در دستگاه‌های قابل حمل نسبت به دستگاه‌های دسکتاپ بیشتر قابل توجه بود.

AMD معماری Piledriver را در محصولات بالارده و گیمینگ خود که به خانواده‌ی FX مشهور بودند نیز اعمال کرد و به این ترتیب، Vishera جایگزین Zambezi شد.

در سال ۲۰۱۴، AMD خانواده APU های خود را با معرفی معماری Steamroller بار دیگر به روز رسانی کرد. AMD با استفاده از فناوری ساخت ۲۸ نانومتری، تعداد ترانزیستور بیشتر را به سرعت کلاک بالاتر ترجیح داد تا بتواند تکنولوژی‌های گرافیکی خود را در APU جدید بهتر اعمال کند. بخش CPU به لطف مقدار کش L1 بیشتر، افزایش IPC قابل قبولی نسبت به نسل قبل داشت. Steamroller نتوانست به سرعت کلاک Richland برسد و به همین دلیل عملکرد کلی آن افزایش چندانی نداشت.

اما قسمت گرافیکی APU به لطف استفاده از فناوری ساخت جدید ترانزیستور، تعداد بیشتر سایه‌زن‌ها (shader) و استفاده از معماری GCN GPU AMD، به شدت بهبود یافته بود. APU همچنین شاهد بهبودهای دیگری از جمله اولین APU سازگار با HSA، اضافه شدن تکنولوژی TrueAudio DSP AMD و پشتیبانی از PCIe 3.0 می‌شد.

اولین APU های Steamroller با پیکربندی با نام Kaveri روانه‌ی بازار شدند. بعدها پیکربندی دیگری از همین معماری با نام Godavari که سرعت کلاک بالاتری داشت نیز به بازار عرضه شد.

AMD معماری Jaguar را در سال ۲۰۱۴ به عنوان جایگزینی برای هسته‌های قدیمی Bobcat معرفی کرد. تعداد هسته‌های CPU در Jaguar به ۴ عدد افزایش پیدا کرده بود و پردازنده‌ی گرافیکی هم با ۱۲۸ سایه‌زن بر مبنای معماری GCN، بهبود پیدا کرده بود. در کنار افزایش سرعت کلاک، IPC نیز در این نسل ۱۵ درصد بهبود یافت. بطور کلی Jaguar از هر لحاظ از Bobcat بهتر و سریع‌تر بود.

معماری Jaguar همچنین در ایکس باکس وان و پلی استیشن ۴ هم استفاده می‌شود. البته تعداد هسته‌های CPU و iGPU مدلی از APU ساخت AMD که در این کنسول‌های بازی استفاده شده است، بسیار بیشتر از دیگر محصولاتی است که از APU های با معماری جگوار AMD استفاده می‌کنند.

جدیدترین معماری AMD بر مبنای Bulldozer ساخته شده و Excavator نام دارد. این معماری قرار است درون APU های جدید AMD با نام Carrizo استفاده شود. تا به حال تعداد نسبتاً کمی از این محصولات به بازار عرضه شده‌اند، پس نمی‌توان مطمئن بود که محدودیت سرعت کلاک در این قطعات چقدر خواهد بود. Carrizo به گونه‌ای طراحی شده است تا چگالی ترانزیستور شدت بالاتری نسبت به پردازنده‌های مبتنی بر Bulldozer داشته باشد. این موضوع به کوچک شدن اندازه‌ی تراشه و مصرف کمتر انرژی کمک خواهد کرد.

پردازنده‌های آتی AMD قرار است حافظه‌ی کش L2 کمتر، و در عوض دوبرابر حافظه‌ی کش L1 نسبت به Steamroller داشته باشند. از آنجایی که کش L1 چندین برابر نسبت به کش L2 سریع‌تر است، این موضوع به افزایش عملکرد IPC کمک می‌کند. پردازنده‌ی گرافیکی نیز قرار است از ۵۱۲ کیلوبایت حافظه‌ی کش L2 اختصاصی خود بهره‌مند شود تا قدرت پردازش گرافیکی APU جدید افزایش پیدا کند. از آنجایی که حافظه‌ی کش انرژی زیادی مصرف می‌کند، تجدید نظر در میزان و نحوه‌ی اختصاص حافظه‌ی کش در APU های جدید به کاهش مصرف انرژی در آن‌ها کمک خواهد کرد، چرا که به صورت کلی شاهد کاهش مقدار کش در این APU ها هستیم.

Zen معماری آینده‌ی پردازنده‌های AMD خواهد بود و قرار است اولین محصولاتی که از این معماری بهره می‌برند در اکتبر سال ۲۰۱۶ روانه‌ی بازار شوند. در حالی که تمامی معماری‌های نسل‌های قبلی پردازنده‌های AMD به نوعی بهبودی بر نسل قبلی بوده‌اند، Zen کاملاً از نو طراحی شده است و ارتباطی با معماری Bulldozer ندارد.

فرآیند ساخت پردازنده‌های مبتنی بر معماری زن ۱۴ نانومتری خواهد بود و سوکت AM4 که همراه با ورود Zen به بازار معرفی خواهد شد، اساس پلتفرم آینده‌ی AMD و پردازنده‌های بالارده‌ی این شرکت با نام رمز « Summit Ridge » خواهد بود. انتظار می‌رود که این پردازنده‌ها در اواخر سال جاری میلادی به بازار عرضه شوند. Zen تنها با حافظه‌ی رم DDR4 سازگار است و قادر به پشتیبانی از DDR3 نخواهد بود. به گفته‌ی AMD در طراحی معماری جدید، تمرکز اصلی بر روی افزایش عملکرد جداگانه‌ی هر هسته بوده است.

در نوامبر سال ۲۰۱۵ منابع داخلی AMD فاش کردند که نتایج آزمایش‌ها روی پردازنده‌های Zen تمامی انتظارات را برآورده کرده است. در دسامبر همان سال شایعه شد که ممکن است سامسونگ تولید پردازنده‌های ۱۴ نانومتری FinFET AMD را بر عهده بگیرد. این پردازنده‌ها شامل Zen و کارت‌های گرافیک مبتنی بر معماری Polaris می‌شوند. APU هایی که از معماری Zen استفاده می‌کنند، از حافظه‌ی پهن باند (HBM) نیز پشتیبانی خواهند کرد.

AMD در طول سال‌های فعالیت خود فراز و نشیب‌های زیادی را تجربه کرده است. در برهه‌هایی از زمان این شرکت به عنوان رقیبی جدی برای اینتل مطرح بود و با نوآوری‌های خود همه را شگفت زده می‌کرد. در سال‌های اخیر اما بخش پردازنده‌های این شرکت با اقبال چندانی روبرو نبوده و حتی زمزمه‌هایی مبنی بر خرید این شرکت با سابقه توسط مایکروسافت به مبلغ ۲ میلیارد دلار (کمتر از قیمت خرید بازی ماینکرفت!) هم به گوش می‌رسید.

AMD حالا تمام امید خود را به معماری جدید Zen بسته و امیدوار است به کمک APU های خود بتواند بار دیگر به بازیگر اصلی دنیای پردازنده‌ها تبدیل شود.

مشخصات فنی کامل، بهترین قیمت پردازنده AMD در فروشگاه‌های اینترنتی و مقایسه‌ی محصولات این شرکت با یکدیگر و CPU اینتل را در بخش محصولات زومیت مشاهده کنید. محصولات متنوعی از سری‌‌ Core i3، Core i5، Core i7 ، محصولات اقتصادی پنتیوم و سلرون، پردازنده‌های سرور Xeon و پرچمداران قدرتمند سری Core i9 در این بخش برای خرید و مقایسه در اختیار کاربران قرار گرفته است.