Test: AMD Bulldozer FX-8150 (5/16)

AMD FX Architektur: Frontend mit enkoppelter Sprungvorhersage und Fetch

Das Frontend eines Bulldozer-Moduls ist recht komplex, denn durch den Aufbau des Moduls aus dedizierten und geteilten Einheiten musste AMD auch das Frontend komplett überarbeiten. Schließlich müssen im Gegensatz zu früher nun zwei Integer-Kerne statt nur einem einzelnen effizient mit Daten gefüttert werden. Dabei haben die Ingenieuere von AMD gleich die Sprungvorhersage vom Fetch entkoppelt, so dass im Grunde genommen zwei separate Pipelines enstehen.

Die Sprungvorhersage kann bereits - basierend auf den Daten im L1 und L2 Branch Target Buffer - vorausarbeiten und ihre Vorhersagen (pro Thread) weden vom Fetcher in den ICache geladen. Am ICache bedienen sich dann die vier x86-Decoder und von dort werden die Instruktionen an die Scheduler der ausführenden Einheiten weitergereicht. Was kompliziert klingt ist es auch tatsächlich. Schon alleine die Benennung als "Prediction-Directed-Instruction-Prefetch" lässt erahnen, wie kostbar die Entwicklung des Bulldozer Frontends für AMD ist.

So fügt sich dann schließlich ein Modul zum anderen und am Ende wird eine fertige FX CPU mit vier, sechs oder acht Kernen (denkbar wären theortisch auch Dual-Core Varianten) daraus, die jedoch außerdem noch noch über HyperTransport-Schnittstellen und eine Northbridge verfügt, die den 8 MB L3 Cache und den Speichercontroller kommandiert. Letzterer kann wie schon bei den AMD Phenom Prozessoren in der Dual Channel Konfiguration mit den Varianten Ganged und Unganged betrieben werden, nimmt es aber nach Spezifikation nun mit 1866 MHz DDR3 DRAM auf (Phenom II: 1333 MHz).

Mit dem Bulldozer Konzept wird AMD also in konkreten Produkten auch mit einer seit der K10 Architektur gepflegten Tradition brechen: Ungerade Kernzahlen (Triple-Core Athlon/Phenom (II) X3) und Single-Core CPUs (etwa Sempron), wird es nicht mehr geben.