Mais alguns detalhes sobre a nova arquitetura Bulldozer da AMD

O Bulldozer é uma arquitetura de CPU modular, no qual dois núcleos de processamento de inteiros são unidos com uma grande unidade de processamento de ponto flutuante (FPU), criando o que se chama “módulo Bulldozer”. 

Os módulos do Bulldozer serão a base de todas as futuras CPU´s e APU´s baseadas nessa arquitetura. Essa característica modular permite que se criem processadores com várias quantidades de núcleos, além de ser flexível o suficiente para permitir que outras estruturas como GPUs venham a ser adicionados nos projetos.

O módulo Bulldozer

O “módulo Bulldozer” é um conceito e parte de um projeto de arquitetura de micro-processador, e não é algo com o qual o usuário final irá entrar em contato. 

Interlagos

Quando um sistema baseado no processador Interlagos (que é baseado na arquitetura Bulldozer) da AMD for iniciado, o sistema operacional irá enxergar  16 núcleos de processamento, e não 8 “módulos”, assim como as aplicações também verão 16 núcleos.

Devido à forma extremamente consistente como o sistema enxergará os módulos, o processador Interlagos será vendido como um processador de 16 núcleos, pois seria extremamente confuso dizer que se trata de um processador de 8 núcleos, tendo em vista que não há nenhuma hipótese no qual o usuário, aplicações ou sistema operacional possam enxergar uma CPU dessa como sendo de 8 núcleos.

Trade-off: área de silício x performance

Evidentemente, em qualquer inovação arquitetônica em projetos de CPU, sempre existe o trade-off maior quantidade de silício (e, portanto, maior dissipação térmica) x maior performance. 

A arquitetura básica de um módulo Bulldozer inclui dois núcleos inteiros em um módulo, sendo que essas duas unidades de processamento de inteiros compartilham recursos em comum (com o objetivo de reduzir o consumo de energia) e mantém também componentes discretos, com o objetivo de obter ganhos de performance e reduzir os gargalos.

Ganho de performance

Um módulo Bulldozer terá 180% da performance de um núcleo tradicional, ou seja, quase que a performance de dois núcleos tradicionais operando em paralelo. Esse nível de performance é muito superior ao obtido pela Intel, com o Hyper-Threading, na arquitetura Nahalem, que consegue, na melhor das hipóteses, um ganho de 30%, sendo que, em média o ganho é de 15%, chegando em casos no qual a performance com o HT ativado é inferior à observada com o recurso desabilitado.

Bulldozer: um chip 5% maior, mas com 80% a mais de performance.

Segundo a engenharia da AMD, um módulo Bulldozer demanda uma área de silício 12% maior que a que seria necessária para fazer um núcleo de CPU tradicional. (12% a mais de silício para um ganho de 80% de performance). Ocorre que, se for levar em consideração a área total do chip (e não apenas as dos núcleos), e como as unidades de inteiros são pequenas quando comparadas à outras estruturas internas da CPU, o custo, em termos de ampliação da área do chip, é de apenas 5%. 

Ou seja, uma CPU baseada na arquitetura Bulldozer terá 5% a mais de área, com uma performance 80% maior, o que pode ser considerado um balanço extremamente positivo: grande aumento de performance com baixo custo em termos de área de silício.

As unidades de processamento de inteiros são indivisíveis

Tendo em vista que não será possível somar duas unidades de processamento de inteiros para que trabalhem em conjunto com a FPU, não existe possibilidade do CMT (Cluster Multi-Threading) do Bulldozer ser desabilitado.

Fonte: http://blogs.amd.com/work/author/jfruehe/