Update: Lesen Sie einen Test von AMD 12-Core-CPU im Artikel Neue Generation im Test - AMD Opteron 6174 mit 12 Kernen.
Aktuell ist das Kräfteverhältnis zwischen AMD und Intel relativ klar geregelt. Bei Servern mit zwei Prozessoren führen Intels Xeon-5500-CPUs sowohl bei der Performance als auch Energieeffizienz überwiegend die Ranglisten an. Selbst mit sechs Kernen hat AMDs Opteron 2400 Serie Istanbul meist das Nachsehen gegenüber Intels Quad-Core-CPUs mit Hyper-Threading. Neben der hohen Rechenleistung sind Intels Xeon-5500-CPUs auch durch die höhere Speicherbandbreite im Vorteil: Drei DDR3-1333-Channel pro CPU stehen zwei DDR2-800-Channels bei AMD gegenüber.
Nur bei 4-Sockel-Servern ist AMD mit der Opteron-8400-Serie gegenüber Intels Xeon-7400-Serie oft deutlich überlegen. Zwar arbeiten beide CPU-Serien mit sechs Kernen, bei Intels Xeon-7400-Plattform wird aber noch auf die klassische FSB-/Chipsatz-Kombination gesetzt. Noch – weil im ersten Halbjahr 2010 soll mit Nehalem EX auch beim Multi-CPU-Xeon auf integrierte Speicher-Controller und QuickPath-Interface gesetzt werden.
Höchste Zeit also für AMD, seiner über Jahre zugunsten der Stabilität und Kompatibilität fortgeführten Socket-F-Plattform Nachfolger zu gönnen. AMDs John Fruehe, Director Server Business Development, gibt TecChannel einen Einblick in seine nächste Server-CPU-Generation Opteron 4100 und Opteron 6100.
Opteron 6100 für 2- und 4-Sockel-Server
Nach dem im Juni 2009 vorgestellten 6-Core-Prozessor Opteron Istanbul steht im ersten Quartal 2010 eine Verdoppelung der Kernanzahl an. Ähnlich wie Intel bei den Xeon-5400-Prozessoren verbaut AMD beim 12-Core-Prozessor „Magny-Cours“ zwei Siliziumplättchen in einer CPU. Damit rückt AMD vom stets als entscheidenden Vorteil deklarierten nativen Multi-Core-Design ab.
Den zwei 6-Core-Dies von „Magny-Cours“ steht jeweils – wie bei Istanbul – 6 MByte L3-Cache zur Verfügung. Insgesamt verfügt der 12-Kerne-Prozessor mit seinem Multi-Chip-Design somit über 12 MByte L3-Cache. Die Fertigung von Magny-Cours erfolgt weiterhin mit AMDs 45-nm-Technologie. Zusätzlich will AMD den Opteron 6100 in Varianten mit acht Kernen anbieten. Bei diesen Modellen werden zwei Quad-Core-Dies in Prozessorgehäuse gepackt. Magny-Cours basiert weitgehend unverändert auf der K10-Architektur aktueller 45-nm-Opterons.
AMD wird den „Magny-Cours“ als Opteron 6100 für Server mit zwei und vier Sockeln vorstellen. Magny-Cours-Prozessoren wird es erstmals mit „Direct Connect Architecture 2.0“ geben. Darunter versteht AMD einen integrierten 4-Channel-Speicher-Controller für DDR3-DIMMs. Der Opteron 6100 verfügt somit über eine Verdoppelung der Speicher-Channels. Pro CPU sollen sich damit 12 DIMMs ansteuern lassen, wie AMD angibt.
Deutlich mehr Speicherbandbreite
Laut AMD erhöht sich beim Opteron 6100 die Speicherbandbreite um mehr als das Doppelte. Beim Stream-Benchmark zur Ermittlung des Speicherdurchsatzes erreichen zwei Opteron 6100 mit insgesamt acht DDR3-Channels AMDs Angaben zufolge zirka 50 GByte/s. Zwei aktuelle Opteron 2400 mit insgesamt vier DDR2-800-Channels ermöglichen etwas über 20 GByte/s. Mit vier Opteron 6100 sollen beim Stream-Benchmark 100 GByte/s Speicherbandbreite möglich sein. Wie AMD angibt, bleiben selbst acht Opteron 8400 bei knapp über 80 GByte/s hängen.
Um die Speicherbandbreite in Multi-Sockel-Systemen zusätzlich zu erhöhen, stattet AMD die Opteron-6100-CPUs durch „Direct Connect Architecture 2.0“ mit vier statt den maximal drei HyperTransport-Links der Socket-F-Modelle aus. Sind vier Opterons via HyperTransport miteinander verbunden, kann jede CPU auch auf den Speicher jeder benachbarten zusätzlich zugreifen.
Die Performance des Opteron 6100 „Magny-Cours“ soll im Vergleich zu einem aktuellen Quad-Core-Opteron sowohl bei Integer- als auch bei Floating-Point-Berechnungen zirka 2,5-fach höher sein.
Opteron 4100 für 1- und 2-Sockel-Server
Während AMD mit der Opteron-6100-Serie hoch skalierbare und multithreaded optimierte Anwendungen und Einsatzszenarios in Servern mit zwei und vier Sockeln adressiert, fokussiert die künftige Opteron-4100-Serie Energieeffizienz und kompakte und kostengünstige Serverstrukturen.
Die mit Codenamen „Lisbon“ bezeichneten Opteron-4100-CPUs sind für den Einsatz in Systemen mit einem oder zwei Sockeln ausgelegt. Diese Prozessoren wird es laut AMD mit vier und sechs Kernen geben. Alle Kerne befinden sich wie bei den aktuellen Opterons auf einem Siliziumplättchen. Beim Speicher-Controller bleibt es beim „Lisbon“ bei zwei Channels – allerdings ebenfalls für DDR3-DIMMs (4 Stück pro Sockel).
Während der Opteron 6100 noch im ersten Quartal 2010 auf den Markt kommt, plant AMD beim Opteron 4100 „Lisbon“ das zweite Quartal 2010 ein.
Neue Plattformen mit Socket C32 und G34
Abschied nimmt AMD beim Opteron 4100 „Lisbon“ und Opteron 6100 „Magny-Cours“ von der Socket-F-Plattform der aktuellen Opterons. Die Opteron-6100-Prozessoren nehmen in der neuen Plattform „Maranello“ Platz. Mit Maranello und den Chipsätzen AMD SR5690/ SR5670 unterstützt AMD dann auch bei den Opterons Hyper-Transport 3.0.
AMD setzt bei der Maranello-Plattform mit dem 8- und 12-Kern-CPUs „Magny-Cours“ auf den neuen Socket G34. Zusätzlich erweitert AMD mit Maranello die Virtualisierungs-Features. Mit den Chipsätzen SR5690/SR5670 wird die bereits angekündigte I/O-Virtualisierung IOMMU unterstützt.
Während die Maranello-Plattform mit Opteron-6100-CPUs für Systeme mit zwei und vier Sockeln vorgesehen ist, nehmen die Opteron-4100-Modelle in der dann ebenfalls neuen Plattform „San Marino“ Platz. Als preisgünstigere Chipsätze sieht AMD für „San Marino“ den SR5670 und vor allem SR5650 vor. Die Chipsätze unterscheiden sich in erster Linie in der Anzahl der PCIe-Lanes und in der Verlustleistung.
Als Steckplatz für die Opteron-4100-Prozessoren gibt es den neuen Socket C32. Der Steckplatz basiert auf dem Socket F und nutzt ebenfalls 1207 Pins. Mit „Adelaide“ plant AMD zusätzliche eine Ultra-Low-Power-Plattform mit dem Socket C32.
2011: Opteron Interlago mit 16 Kernen
Im Jahr 2011 ist dann „Bulldozer“ an der Reihe. Bulldozer ist der Nachfolger der K10-Architektur und soll den von AMD bereits 2007 angekündigten SSE5-Befehlssatz erhalten.
Die ersten Prozessoren mit Bulldozer-Architektur sind 2011 die Opterons mit Codenamen „Interlago“. AMD wird den „Interlago“ mit 12 und 16 Kernen anbieten und weiterhin als Opteron 6x00 vermarkten. Die Fertigung von „Interlago“ soll erstmals bei AMD im 32-nm-Verfahren erfolgen. Der Opteron 6x00 „Interlago“ erhält wie sein Vorgänger „Magny-Cours“ den Socket G34. Als Plattform dient weiterhin „Maranello“.
Die Performance von „Interlago“ soll den AMD-Charts zufolge bei Floating-Point-Anwendungen etwa viermal so hoch sein wie beim aktuellen Opteron „Shanghai“. Die Integer-Rechenleistung wäre demnach etwa 3,5-mal besser als beim aktuellen Quad-Core-Modell.
Als Nachfolger für den Opteron 4100 „Lisbon“ gibt es 2011 den Bulldozer-basierenden „Valencia“. Die 32-nm-Opterons sind laut AMD mit sechs oder acht Kernen ausgestattet und verfügen über den Socket C32. Bei der Plattform setzt der Opteron 4x00 „Valencia“ unverändert auf „San Marino“.
Im Jahr 2012 will AMD dann neue Plattformen und dazugehörige Prozessoren vorstellen. Details hierzu wurden noch nicht verraten.
Ausblick
Im Segment der Systeme mit zwei Prozessoren, der laut AMD 75 Prozent des Servermarkts abdeckt, befindet sich Intel mit seiner Xeon-5500-Serie momentan in einer führenden Position. Mit dem kommenden Opteron 6100 sollte AMD wieder mehr als nur aufschließen können. Die Zutaten klingen mit 12 Kernen und vier DDR3-Channels pro CPU vielversprechend.
Im 4-Sockel-Segment dürfte AMD mit dem Opteron 6100 seine führende Rolle weiter ausbauen können – allerdings nur im Vergleich zu Intels aktueller Xeon-7400-Plattform. Im gleichen Zeitraum wie AMDs seine Opteron-6100-Plattform vorstellen will, bringt Intel auch seine neue Xeon-MP-Plattform mit dem 8-Core-Prozessor Nehalem-EX auf den Markt. Dann verabschiedet sich Intel auch bei seiner 4-Sockel-Plattform vom klassischen FSB-/Chipsatz-Konzept und schwenkt auf in den CPUs integrierten Speicher-Controllern und das QuickPath-Interface um.
Im 2-Sockel-Segment werden der Opteron 6100 sowie Opteron 4100 noch in der ersten Jahreshälfte 2010 auch auf den Xeon-5500-Nachfolger Westmere-EP treffen. Intel erhöht beim ersten 32-nm-Xeon die Kernanzahl von vier auf sechs und integrierte die neue AES-Befehlssatzerweiterung.
Das erste Halbjahr 2010 gestaltet sich bei den Server-Plattformen mit zwei und vier Prozessoren somit höchst spannend. Mit dem 12-Kerne-Prozessor Opteron 6100 sollte AMD aber gut für den Wettbewerb gerüstet sein. (cvi)