Mit dem Opteron 6200 führte AMD im November 2011 seine Bulldozer-Architektur bei den Server-Prozessoren ein. Die Erwartungen damals waren hoch, erfüllen konnte sie der Opteron 6200 mit 16 Kernen nur bedingt. Die "pure" Rechenleistung der Kerne hinkt teilsweise sogar gegenüber den 6100er-Vorgängern mit K10-Architektur zurück. Gut zulegen konnte der Opteron 6200, wenn Szenarien mit viel Speicherbedarf ins Spiel kommen. Hier spielt der Bulldozer-Opteron seine Stärken durch den großen Cache von 32 MByte und dem schnellen Quad-DDR3-1600-Speicher aus.
Kommt ein Vergleich mit Intels aktuellem Xeon E5-2600 in Spiel, so hinkt der Opteron 6200 allerdings meist chancenlos zurück. Sowohl in der Performance als auch der Energieeffizienz deklassieren die 8-Core-Xeons den Bulldozer regelrecht. Zeit wird es also für einen Nachfolger des Opteron 6200, den AMD nun mit der neuen Generation Opteron 6300 präsentiert. Bei den Opteron-6300-Prozessoren mit Codenamen "Abu Dhabi" kommt die Piledriver-Architektur zum Einsatz. Piledriver ist eine verbesserte Variante von Bulldozer.
Das Funktionsprinzip von Piledriver basiert somit weiter auf dem Modul-Prinzip der Bulldozer-Architektur. Entsprechend besitzt ein sogenanntes Piledriver-Modul zwei Integer-Kerne und eine Fließkommaeinheit. Während die Fetch- und Decoder-Unit beide Kerne gemeinsam nutzen, besitzt jeder Integer-Core einen eigenen Scheduler sowie einen L1-Daten-Cache. Bei Fließkommaberechnungen sieht es wie schon bei Bulldozer anders aus. Die Floating-Point-Operationen landen nach der gemeinsam pro Modul genutzten Fetch- und Dekoder-Stufe in einem FP-Scheduler. Die Floating-Point-Einheiten sind im Gegensatz zu Integer aber nicht in zwei "Kerne" aufgespalten. Alle Recheneinheiten nutzen pro Modul dann gemeinsam den nachgeschalteten L2-Cache.
AMD preist die neue Opteron-6300-Serie als kompatibel zu Systemen mit Opteron 6200 an. Entsprechend nutzt auch der Abu Dhabi den Sockel G34 mit der zughörigen Plattform "Maranello". Natürlich wird ein aktualisiertes BIOS mit Support für Piledriver-Prozessoren benötigt. Die Anforderungen an die Kühlleistung bleiben laut AMD ebenso unverändert wie etwaig notwendige Software-Zertifikate.
Laut AMD nimmt beim Abu-Dhabi-Modell Opteron 6380 die Performance bei Java-Anwendungen um bis zu 24 Prozent gegenüber dem Bulldozer-Opteron-6278 zu (SPECjbb2005). Die reine Integer- und Floating-Point-Rechenleistung steigt um acht beziehungsweise sieben Prozent an (SPEC CPU2006). Der Energiebedarf soll im Leerlauf und unter Last ebenfalls geringer sein als beim Vorgänger. Zusammen mit der höheren Performance besitzt der Opteron 6380 laut AMD eine 40 Prozent bessere Energieeffizienz gegenüber dem 6278er Vorgäner (SPECpower_ssj2008).
Opteron 6300: Piledriver im Detail
AMDs Opteron 6300 ist mit 4, 8, 12 und 16 Kernen im Angebot. Entsprechend verfügen die Abu Dhabis über 2, 4, 6 und 8 Module. Die Betriebssysteme sehen den Prozessoren wie schon bei Bulldozer als normale Multi-Core-Prozessoren. Die volle Kernanzahl wird durch das Architekturkonzept allerdings nur bei den Integer-Cores aufgewiesen. Bei den Abu-Dhabi-CPUs mit 12 und 16 Kernen nutzt AMD wie schon beim Vorgänger zwei Siliziumplättchen, die via HyperTransport miteinander verbunden sind.
Die Cache-Dimensioniertung hat AMD beim Abu Dhabi unangetastet gelassen. Wie bei Bulldozer besitzt auch bei der Piledriver-Architektur jede Integer-Einheit einen dedizierten 16 KByte großen L1-Cache für Daten. Der im Frontend pro Modul platzierte L1-Cache für Befehle fasst weiterhin ebenfalls unverändert 64 KByte Fassungsvermögen. Der pro Modul für alle Recheneinheiten gemeinsam verfügbare L2-Cache bleibt wie schon bei Bulldozer auf 2 MByte beschränkt. Pro Siliziumplättchen, auf bis zu vier Module sind, gibt es noch einen 8 MByte fassenden L3-Cache. Summiert besitzt somit ein 16-Core-Opteron, der aus zwei Dies besteht, 16 MByte L2-Cache und 16 MByte L3-Cache.
Die Verbesserungen der Piledriver-Kerne liegen im Detail. Beispielsweise hat AMD die Sprungvorhersagen, die Scheduler und den Daten-Prefetch verbessert, dann gibt es einen größeren L1-TLB, der L2-Cache wurde in seiner Effizienz optimiert. Zusätzlich gibt es die zwei neuen Befehle FMA3 (Fused Multiply-Add) und F16C. FMA3 wird für Matrix-Multiplikationen genutzt. Intel unterstützt den Befehl mit der kommenden Haswell-Architektur. F16C dient für die Konvertierung von Floating-Point-Werten.
Die Fertigungstechnologie verharrt bei der Opteron-6300-Serie weiterhin auf 32 nm Strukturbreite. Allerdings sollen die Leckströme im Vergleich zu den Bulldozer-basierenden CPUs mit Piledriver geringer sein. Trotz höherer Taktfrequenzen stuft AMD deshalb die Abu-Dhabi-CPUs mit identischen TDP-Werten von 85 bis 140 Watt ein.
Opteron 6300: Modell im Überblick
AMD bietet den Opteron 6300 Abu Dhabi zum Start in zehn Modellen an. Neben den höheren Taktfrequenzen gibt es bei den Piledriver-Opterons auch Unterstützung für schnelleren Speicher: statt DDR3-1600-DIMMs sind nun auch Speichergeschwindigkeiten von 1866 MHz möglich.
Den Einstieg bei Abu Dhabi markiert der Opteron 6308 mit vier Kernen. Der Prozessor arbeitet mit einer Grundtaktfrequenz von 3,5 GHz. Turbo CORE unterstützt der günstigste 6300er Opteron im Gegensatz zu den übrigen Abu-Dhabi-Modellen nicht. Durch Turbo CORE können beim Opteron 6300 alle Kerne mit 300 bis 500 MHz höher im Vergleich zur Grundtaktfrequenz arbeiten - solange der Multithread-Workload den Prozessor nicht über die TDP-Grenze treibt. Sind Workloads aktiv, die nicht multithread-optimiert sind, so schickt Turbo CORE die Hälfte der Kerne in den Energiesparmodus C6 "schlafen". Die übrigen Kerne können dann mittels Max Turbo CORE mit einer über 1 GHz erhöhten Taktfrequenz rechnen - je nach Modell.
Das neue Topmodell Opteron 6386 SE mit 16 Kernen ist mit einer Grundtaktfrequenz von 2,8 GHz spezifiziert. Per Turbo CORE können alle Recheneinheiten auf bis zu 3,2 GHz Taktfrequenz erhöhen, Max Turbo CORE erlaubt dann bis zu 3,5 GHz. Den TDP-Wert stuft AMD bei 140 Watt ein. Der "sparsamste" Abu Dhabi ist der Opteron 6366 HE mit 85 Watt TDP. Die CPU besitzt ebenfalls 16 Kerne, die Grundtaktfrequenz liegt allerdings bei deutlich geringeren 1,8 GHz.
In der Tabelle finden Sie alle Opteron-6300-Prozessoren im Überblick:
|
Prozessor |
Kerne |
Grundtaktfrequenz [GHz] |
Turbo CORE [GHz] |
Max Turbo CORE [GHz] |
TDP [Watt] |
Preise [US-Dollar] |
|---|---|---|---|---|---|---|
|
Opteron 6386 SE |
16 |
2,8 |
3,2 |
3,5 |
140 |
1392 |
|
Opteron 6380 |
16 |
2,5 |
2,8 |
3,4 |
115 |
1088 |
|
Opteron 6378 |
16 |
2,4 |
2,7 |
3,3 |
115 |
867 |
|
Opteron 6376 |
16 |
2,3 |
2,6 |
3,2 |
115 |
703 |
|
Opteron 6348 |
12 |
2,8 |
3,1 |
3,4 |
115 |
575 |
|
Opteron 6344 |
12 |
2,6 |
2,9 |
3,2 |
115 |
415 |
|
Opteron 6328 |
8 |
3,2 |
3,5 |
3,8 |
115 |
575 |
|
Opteron 6320 |
8 |
2,8 |
3,1 |
3,3 |
115 |
293 |
|
Opteron 6308 |
4 |
3,5 |
-- |
-- |
115 |
501 |
|
Opteron 6366 HE |
16 |
1,8 |
3,1 |
3,1 |
85 |
575 |
Die Preise der neuen Opteron-6300-Serie bleiben im Vergleich zu den 6200er-Modellen relativ unverändert. Den günstigsten Opteron 6308 gibt es für 501 US-Dollar (1000er Stückpreis), das Topmodell Opteron 6386 SE steht mit 1392 US-Dollar in der Preisliste. Laut AMD sind die Abu-Dhabi-Prozessoren ab sofort weltweit verfügbar. (cvi)