AMD FX, 8 core per sistemi desktop

In data odierna, AMD mette a segno l'ennesimo step della propria roadmap del segmento desktop. Nel dettaglio, le novità  di oggi riguardano il top di gamma e le piattaforme per l'utenza evoluta, per il computing e l'elaborazione intensiva. L'intero ecosistema proposto è pensato per chi desidera il massimo delle prestazioni e per la categoria enthusiast.
I processori AMD FX sono stati progettati per lo sviluppo e la creazione di contenuti in genere, elaborazione audio e video HD, l'esecuzione di programmi in multitasking e la produttività  professionale.
Si tratta di dispositivi fortemente improntati verso un utilizzo multimediale, con marcate capacità  di editing e transcoding per media HD. AMD garantisce il supporto CrossFireX, Eyefinity e la possibilità  di utilizzare applicazioni a risoluzioni molto elevate. Non ultima, queste CPU sono predisposte per l'overclock nativo.
Nel dettaglio, il posizionamento delle attuali CPU AMD FX rispetto alle APU "A-Series" ed "E-Series". In definitiva si tratta di processori molto potenti, adeguati per ogni tipo di impiego.Come anticipato, il produttore punta al mercato degli utenti esigenti, ma anche a quello dei gamer, che investono cifre considerevoli per avere il massimo delle prestazioni possibili. AMD stima che nel 2011, i videogiocatori investiranno circa 22 miliardi di Dollari nei propri sistemi da gioco, sottolineando che, a livello globale, oltre 480 milioni di utenti gioca usando il proprio PC.
Questo spiega il notevole interesse del produttore e l'introduzione di una piattaforma, con le relative CPU, espressamente concepita offrire il massimo a questo tipo di utenti.

[tit:AMD FX, fino a 8 core]Lo sviluppo dei nuovi processori FX di AMD è in corso da molto tempo e si basa sull'architettura nota come Bulldozer. La lineup di prodotti prevede numerose unità , pensate per soddisfare differenti esigenze.
AMD, per prima, nel mercato desktop, introduce processori che possono contare su 8 core effettivi, diversamente da quanto accade per le unità  Core di Intel che sfruttano, al massimo, quattro core fisici e quattro logici.
La famiglia appena presentata comprende tre unità  a 8 core e altrettante a 4 core. Esistente invece, per il momento, una sola CPU a 6 core.La generazione FX (che riprende idealmente il concetto "high performance" che fu degli Athlon 64 FX di qualche anno fa), si suddivide in tre differenti serie. La nuova dicitura del prodotto FX-xxxx identifica immediatamente la serie, mentre la prima delle quattro cifre successive indica il numero di core fisici presenti nel processore.
In questo modo, gli AMD FX-8150, FX-8120 e FX-8100 costituiscono i tre modelli con 8 nuclei interni, la variante FX-6100 dispone di sei core, mentre le rimanenti FX-4170, FX-B4150 e FX-4100 possono contare su quattro nuclei.
Come possiamo notare, AMD intende proporre queste serie di unità  a differenti tipologie di power user, passando da un approccio quad-core, oggi molto diffuso, per arrivare a ben 8 nuclei, con la prima CPU di questo tipo per il segmento desktop. Questa generazione FX soppianterà  gli attuali Athlon II e Phenom II, sotto il profilo delle performance, e si propone molto competitiva rispetto alla concorrenza Core i5 e Core i7. Rispetto agli avversari Intel, AMD pone l'attenzione sulla maggiore flessibilità  dei propri processori, che offrono numerose novità  per incrementare la produttività  e le prestazioni negli scenari d'uso più comuni.
AMD propone il confronto tra le ultime generazioni di CPU Core i5/i7 e il più potente FX-8150.Prendendo come riferimento il top di gamma FX-8150 è infatti possibile notare come questa CPU abbiamo il doppio di core fisici rispetto alle soluzioni Core i5/i7, oltre a un quantitativo di cache L2 otto volte superiore. Infatti, a livello di microarchitettura, ogni nucleo dispone di 1 MByte di cache L2, per un totale di 8 Mbyte, contro 1 MByte della piattaforma Intel. La cache L3, invece, si equivale. Anche le frequenze di base e quelle in modalità  Turbo sono sensibilmente più alte rispetto alla variante più potente Core i7 2600K.
Le CPU FX inizialmente disponibili saranno solamente quattro, con prezzi indicativi compresi tra 109,00 e 249,00 Euro.I processori AMD FX offrono inoltre il supporto nativo per memorie DDR3 a 1.866 MHz e sono in grado di gestire sottosistemi grafici CrossFireX con un doppio canale PCI Express di ampiezza 2x16. Per gli utenti più smaliziati, AMD propone le proprie CPU già  sbloccate per poter applicare pratiche di overclock, mentre Intel ha designato questa caratteristica ai soli processori con suffisso "K".

[tit:Architettura modulare]Per la realizzazione delle nuove CPU FX, AMD ha puntato su una microarchitettura di partenza che assicura un'elevata modularità  costruttiva. Per poter comprendere come è stato realizzato il die interno è infatti necessario partire, come prima cosa,  dal concetto base di "modulo Bulldozer",  osservando un singolo blocco "contenente" due core.
Questa è la struttura di un singolo modulo Bulldozer, che si trova alla base dell'architettura degli AMD FX.Ciascuno di questi elementi contiene nuclei con piene funzionalità  (fetch, decode), dotati di una cache L1 indipendente e di 1 MByte di cache L2.
Questa architettura è stata realizzata per sfruttare al meglio l'incremento della banda disponibile e dispone di caratteristiche particolarmente "aggressive" per beneficiare di entrambi i thread di calcolo. Il controllo del modulo avviene con un minimo impatto sui timing di gestione, a vantaggio dei tempi di risposta del sistema.  Questo schema progettuale offre maggiore scalabilità  e maggiore capacità  di previsione rispetto a due thread che vengono eseguiti su un singolo nucleo. Si ottiene inoltre un significativo incremento di prestazioni nelle operazioni multi-thread con minime perdite nelle operazioni single-thread. Nel caso sia esecuzione un task singolo, per il completamento di questa applicazione risultano completamente disponibili tutte le risorse che normalmente risultano condivise.
Nello schema sono indicate le aree che caratterizzano il die delle CPU AMD FX.In questo modo, il layout dell'intera CPU (Zambesi) si presenta con quattro macro aree contenti sino a quattro modulo base da 2 core ciascuno, in modo da arrivare a 8 core, se si integrano tutte le unità  possibili.
Il die viene costruito con processo a 32 nm, sfrutta una superficie di 315 mm² e un totale di circa 2 milioni di transistor. Per quanto riguarda il packaging, AMD ha scelto di far evolvere le capacità  dell'attuale AM3, costruendo gli attuali FX con package AM3+ (a 942 pin). Le CPU AM3+ saranno compatibili con le attuali motherboard AM3 (dopo un opportuno aggiornamento di BIOS), mentre risultano incompatibili con le precedenti revisioni AM2+/AM2.
Ogni "Bulldozer Core" è affiancato da 16 KByte di L1 Data Cache, per un totale di 128 KByte a disposizione della CPU. La cache di primo livello destinata alle istruzioni è invece di 256 KByte complessivi (64 KByte per modulo). In aggiunta, ciascun modulo dispone, come anticipato, di 2 MByte di cache L2, che diventano 8 MByte nella variante a 8 core, 6 MByte in quella a sei core e 4 MByte per le versioni FX-4xxx a quattro core.
Il Northbridge incorporato fornisce il collegamento con gli 8 MByte di cache L3, condivisa tra i core, ai due canali a 72 bit per l'accesso alla memoria DDR3 e ai quattro canali HyperTransport a 16 bit. 

[tit:Turbo Core e set di istruzioni]Proprio come avviene per le APU A-Series A8, A6, A4 e per i Phenom II X6, anche i recenti FX dispongono di tecnologia Turbo Core. In questo caso però, questo sistema di "overclock automatico" ha subito un sensibile aggiornamento e consente di spingere ancora più in alto le frequenze di lavoro del sistema.
La serie Phenom II a sei core e le attuali APU "A" possono infatti operare liberamente e, partendo da una frequenza base prestabilita, possono raggiungere un clock di lavoro più alto in base alle richieste. Per i Phenom II, questo significa che solo la metà  dei core viene spinta a frequenza superiore, mentre per le APU Llano, tutti i nuclei risultano lavorare con clock maggiori.
Con FX, AMD ha ristrutturato il sistema di funzionamento della tecnologia Turbo Core, garantendo due differenti stadi operativi. Il primo, analogo a quello adottato dalle recenti APU "Serie A", vale per quasi tutte le versioni presentate.
Partendo da una frequenza standard, compresa tra 2,8 GHz e 3,8 GHz a seconda della variante FX, è possibile far lavorare tutti i nuclei (4, 6 oppure 8) con clock superiori, con picchi di 3,9 GHz per alcune versioni e con un incremento compreso tra i 100 e i 300 MHz in più.
Ma c'è di più, oltre questo stadio, è possibile ottenere un incremento ulteriore sfruttando Max Turbo per l'ottenimento di maggiori frequenze. In questa modalità , metà  dei core risulterà  disabilitato (sleep state C6), tuttavia il clock dei rimanenti nuclei verrà  spinto oltre il limite, con incrementi anche di 900 MHz per alcune varianti a 8 core. Per il controllo dell'overclock diretto, AMD ha perfezionato il sistema OverDrive, utile per poter controllare i parametri di tensione, frequenza e temperatura di ciascun core.
Tutte le CPU AMD FX dispongono di un set di istruzioni ISA SSE 4.1/4.2, AVX, XSAVE, XOP ed estensioni LWP (Light Weight Profiling).
L'architettura è stata progettata per velocizzare le applicazioni di tutti i giorni e i task più pesanti, come la cifratura AES e l'esecuzione di applicazioni AVX che fanno largo impiego di potenza floating point. Secondo AMD, sfruttando codici AES ottimizzati, la nuova CPU FX-8150 risulta circa 3,7 volte più veloce rispetto al Phenom II X6 1100T. 

[tit:Scorpius e roadmap]Come si intuisce, la micro-architettura Bulldozer è alla base delle novità  introdotte da AMD e verrà  declinata nelle soluzioni Zambesi, sinora analizzate e nelle varianti Valencia e Interlagos per sistemi server fino a 4 Socket.
Grazie all'ottima scalabilità  dei nuclei interni, al design modulare e al miglioramento del rapporto performance/Watt (su mm²), questa piattaforma è in grado di offrire prestazioni adeguate a ogni contesto.
Nel dettaglio, per il mercato desktop, AMD propone l'ecosistema "Scorpius", composto dai chipset serie 9, dalle CPU FX e dalle GPU Radeon serie HD 6000.
L'abbinamento di questi componenti consente di raggiungere performance di alto livello e di realizzare sistemi potenti e versatili, adeguati per i power user più esigenti.
Nella roadmap AMD dei processori ad alte performance, arriveranno le varianti Piledriver, nel 2012 e successivamente Streamroller e Excavator, rispettivamente nel 2013 e 2014. Secondo il produttore, ogni anno assisteremo a un incremento di prestazioni di circa il 10 – 15%.