AMD Fusion: algumas informações adicionais

Alguns detalhes adicionais sobre a nova micro-arquitetura AMD Fusion começam a surgir. Nós já sabemos que o núcleo CPU do Fusion usará uma versão aperfeiçoada do núcleo K10h encontrado nos Shangai e Istambul. As primeiras versões do AMD Fusion disporão de 4 núcleos físicos de processamento e uma GPU baseada nos núcleos das atuais Evergreen DX11. Entretanto, pelas informações disponibilizadas pela AMD durante a ISSCC, ainda não é possível saber detalhes da GPU do AMD Fusion: a quantidade de shaders, por exemplo, ainda é uma questão em aberto.

Entretanto, outras questões começam a surgir. Todos sabemos que uma CPUs e GPUs são chips bem diferentes entre si, sobretudo em termos de arquitetura. Algumas questões dão a noção da complexidade da tarefa de unir esses dois tipos de componentes em um único chip: um núcleo de CPU, hoje, opera com facilidade a uma frequencia de mais de 3Ghz.

Por outro lado, os núcleos encontrados nas GPUs mais poderosas do mercado, hoje, trabalham na faixa de 800 a 900Mhz. Sendo assim, a questão que fica é: a GPU incorporada no Fusion deverá dispor de um módulo de controle de voltagem e frequencia próprio.


E o socket?

Isso nos leva a outra questão (que já tinha sido suscitada): O socket. É claro que para usar todas as funcionalidades de um chip com uma arquitetura completamente nova como o Fusion é natural que seja necessário um novo socket, tendo em vista que os atuais chipset AMD Série 7XX, e os 8XX também, contam com um northbridge que inclui, em algumas de suas versões, uma GPU, que, no caso do Fusion, estará presente dentro do chip, e não no chipset. Mas também é claro que todos nós gostaríamos de poder colocar uma APU Fusion dentro dos nossos atuais sockets AM3, mesmo que algumas de suas novas funcionalidades fossem desabilitadas.

Olhando os futuros roadmaps de processadores e chipsets da AMD, nós podemos verificar que o Magny-Cours exigirá um novo socket: o AMD3R2. Entretanto, nós sabemos que o Magny-Cours é um processador baseado ainda no núcleo K10h. Mas nós também sabemos que o Interlagos, que será baseado na arquitetura Bulldozer, também será compatível com o AMD3R2. Muito bem, então nós sabemos que é possível algum nível de retrocompatibilidade de sockets entre Bulldozer e K10h.

Mas, e entre K10h e Fusion? Como se pode ver pelos slides acima, o Zambezi (Bulldozer) provavelmente será retrocompatível com o AM3R2, entretanto, um RS880/SB8XX não será compatível com o Llano (Fusion), tendo em vista que neste caso, o northbridge deixa de existir, e o southbridge é da série Hudson-D.

O Fusion e a evolução da K10h

Outro aspecto que já está claro, é que a CPU do Fusion não será exatamente igual a um Deneb ou Propus. Primeiro, a CPU do Fusion será gravada em 32nm (contra os 45nm de Deneb/Propus). Depois, o cache L2 aumenta de 512KB/núcleo para 1MB/núcleo, mantendo o funcionamento 16-way associativo, além de haver uma ampliação nos schedulers e nas unidades de processamento de inteiros e de ponto flutuante (FP). E, claro, a adição do AVX e maior velocidade (menores latências) dos caches. Portanto, o Llano não é um Propus gravado em 32nm.

A imagem acima mostra uma parte do núcleo do Llano (Fusion), ainda sem a GPU, e sem o uncore (ao menos que considermos o L2 como integrante do uncore). Cada núcleo terá mais de 35 milhões de transistores e ocupará 9,69mm^2. Já o power gate digital e o L2 terão 110 milhões de transistores e ocuparão 17.7mm^2. 

O Llano será feito no novo processo 32nm High-K Metal Gate (HKMG) / SOI da AMD/Global Foudries, e usará 11 camadas de metal, a mesma quantidade observada nos Shanghai e Istambul. Associado a este novo e refinado processo de fabricação, os aperfeiçoamentos em termos de arquitetura (power gate digital, novo módulo de controle de frequencia dos núcleos) deverão entregar um chip com um nível de eficiência energética realmente excepcional - o que é fundamental para o segmento prioritário do Fusion, que é o mercado de dispositivos móveis.