1.1 AMD

1968년 페어차일드 반도체의 창업자 8명 중 두 명인 제너럴 매니저 로버트 노이스(Robert Noyce)와 연구소장 고든 무어(Gorden Moore)는 자금난에 빠져 일부 직원들과 함께 회사를 떠났고, 위기에 처한 회사는 인텔을 설립했다. 1년 뒤인 1969년 5월 1일 샌더스(전 모토로라 출신, 이후 페어차일드 반도체로 이직)도 7명을 이끌고 별도의 회사를 설립하고 AMD(Advanced Micro Devices)를 설립했다.

AMD의 현재 프로세서는 서버 EPYC CPU, 워크스테이션 Ryzen Threadripper 및 Ryzen pro CPU, 임베디드 EPYC, Ryzen, R 및 G 시리즈 임베디드 CPU, 노트북 Ryzen pro, Ryzen 및 Athlon 모바일 CPU, 데스크톱 프로세서 Ryzen Threadripper, Ryzen pro, Athlon으로 구분됩니다. pro, Ryzen 및 그래픽 카드 장착 CPU는 물론 Chromebook 프로세서 시리즈 지원

Ø서버 프로세서 AMD EPYC(Xiaolong): 고급 x86 서버 프로세서 4는 뛰어난 성능, 보안 및 확장성에 대한 새로운 표준을 설정합니다.

Ø워크스테이션 프로세서 AMD Ryzen Threadripper PRO, Ryzen Threadripper, Ryzen PRO: 울트라 멀티 코어를 갖춘 고성능 워크스테이션 프로세서를 사용하면 멀티 스레드 워크로드를 쉽게 처리할 수 있습니다.

Ø임베디드 및 세미 맞춤형 프로세서 AMD EPYC 임베디드, AMD Ryzen 임베디드 프로세서, R 및 G 시리즈 임베디드 솔루션 및 세미 맞춤형.

Ø노트북 프로세서 기업용 AMD Ryzen PRO 모바일 프로세서: 뛰어난 멀티 코어 성능과 긴 배터리 수명 + 뛰어난 관리 효율성 및 추가 보안 보호. 기업용 AMD Ryzen 모바일 프로세서: 놀라운 반응성, 멀티 코어 성능, 탁월한 전력 효율성 및 긴 배터리 수명을 제공합니다. AMD Ryzen 모바일 프로세서: 울트라 멀티 코어는 모바일 프로세서에 탁월한 성능을 제공합니다. AMD Athlon 모바일 프로세서: 메인스트림 노트북을 위한 성능과 고급 기능을 제공합니다. 학생과 교사를 위한 AMD 노트북: Radeon 그래픽을 탑재한 AMD 프로세서는 빠르고 원활한 웹 브라우징과 비디오 재생 경험을 제공하여 온라인 학습 환경을 강화합니다.

Ø데스크탑 프로세서

l AMD Ryzen Threadripper PRO 프로세서: 7nm 프로세스 기술은 뛰어난 CPU 코어 밀도를 생성하고 128개의 PCIe® 4.0 레인을 지원하여 다양한 전문 작업 부하를 쉽게 처리합니다.

l AMD Ryzen PRO 프로세서: 최대 8개 코어로 탁월한 성능, 고급 보안 기능 및 원활한 관리 기능을 제공하여 다양하고 열악한 비즈니스 환경에 쉽게 대처할 수 있습니다.

l AMD Athlon PRO 프로세서: 전문적인 보안 기능, 성능 및 관리 용이성, 뛰어난 가치.

l AMD Ryzen Threadripper 프로세서는 최대 64개의 코어와 128개의 스레드를 갖춘 고급 데스크탑을 구동하여 창의적인 작업을 놀라울 정도로 빠르게 만듭니다.

l AMD Ryzen 프로세서: 최대 16개 코어 및 32개 스레드, 최대 4.9GHz의 가속 클록 주파수 및 최대 72MB의 캐시를 통해 탁월한 성능을 발휘합니다.

l AMD Ryzen 프로세서에는 Radeon 그래픽 카드가 탑재되어 별도의 그래픽 카드 없이도 매니아 수준의 성능을 즐길 수 있습니다.

l Radeon 그래픽 카드가 장착된 AMD Athlon 프로세서: 최대 4개의 고급 "Zen+" 3 프로세싱 코어 및 4개의 프로세싱 스레드로 일상적인 사무 작업, 웹 서핑 및 멀티 태스킹을 쉽고 빠르게 처리합니다.

크롬북 프로세서:

l 기업용 AMD Chromebook: 탁월한 성능을 갖춘 AMD Ryzen 및 Athlon 프로세서는 Chrome 기기가 기업 클라우드 컴퓨팅 애플리케이션을 포괄적으로 가속화할 수 있도록 지원합니다.

l 가족 및 개인을 위한 AMD 크롬북: AMD 프로세서의 뛰어난 에너지 효율성은 더 가볍고 얇은 크롬북을 만드는 데 도움이 되며 초고속 연결과 긴 배터리 수명을 제공합니다.

l 학생과 교사를 위한 AMD 크롬북: 크롬북은 다양한 멀티미디어 애플리케이션, STEM 도구, 보안 기능 및 흥미로운 아이디어를 통해 사용자가 현대 교육의 모든 측면에 깊이 통합되도록 돕습니다.

https://www.amd.com/zh-hans/processors#%E5%8F%B0%E5%BC%8F%E6%9C%BA

1.1.1 K5

K5는 AMD가 1993년 개발을 시작해 1996년 3월 27일 출시한 최초의 독자 생산 x86급 CPU다. 이전에는 8080을 리버스 엔지니어링하고 AM9080을 출시하는 등 인텔의 뒤를 이었다. 당시 우리는 Zilog Z80과 경쟁하기 위해 1976년 인텔과 파운드리와 유사한 인텔의 2차 공급업체 역할을 하는 계약을 체결했습니다. 여러 우연의 일치로 인해 Intel은 AMD를 승인했고 AMD도 비용 효율적인 경로를 따랐습니다. 1985년 Intel은 계약을 파기하고 32비트 프로세서 80386에 대한 라이센스를 중단했습니다. AMD는 Intel을 4년 넘게 고소하여 마침내 승리했습니다. 소송을 제기하고 이를 계속 따랐다.

K5 시리즈: K5 시리즈 CPU에는 6가지 주파수가 있습니다: 75MHz/90MHz/100MHz/120MHz/133MHz/166MHz 버스 주파수는 60MHz 또는 66MHz로 Pentium과 유사합니다. K5는 주류 CISC 명령어 세트와는 매우 다른 고도로 병렬화된 29k RISC 명령어 세트를 사용하지만 매우 우수한 x86 프런트 엔드도 제공합니다. 내부 설계에서는 4개의 파이프라인, 5개의 정수 단위 및 1개의 부동 소수점 단위를 사용합니다. 호환성을 보장하기 위해 K5는 Pentium의 소켓 5/7 시리즈 마더보드에서 사용할 수 있습니다.

K5 시리즈 CPU에는 32KB의 1차 캐시가 내장되어 있는데 펜티엄은 16KB로 정수 연산이나 전체 시스템 성능 면에서 같은 클록 주파수를 가진 펜티엄보다 좋다. 펜티엄(1993년 3월 출시) 훨씬 늦었고, 부동소수점 컴퓨팅 능력도 펜티엄에 비해 한참 뒤떨어져 한때 AMD가 시장점유율을 많이 잃기도 했다.

K5는 Intel의 Pentium Pro 시리즈(1995년 출시) 및 Cyrix의 6x86 시리즈와 경쟁합니다. 정수연산 성능은 펜티엄 200 수준, 부동소수점 성능은 펜티엄 100 수준이지만 싸이릭스의 경쟁 제품(당시 구입한 CPU는 싸이릭스 200이었음)을 능가하며 지금도 꽤 괜찮은 수준이다. 만족스럽습니다.늦게 출시되었기 때문에 One try만 작동합니다.

1.1.2 K6-2

실리콘밸리에 60명 규모의 작은 회사인 넥스젠(NexGen)이 있는데, 개발된 Nx686 프로세서는 코어 주파수 180MHz에 쉽게 도달했다. 빌 게이츠와 넥스젠 창업자인 아틱 라자(Atiq Raza)의 중매를 통해 ("마이크로프로세서 설계 분야의 마이클 조던") 협력 관계를 구축하고 K6에 Nx686 CPU 기술을 적용했는데, 이 기술은 소켓7 마더보드에 직접 꽂을 수 있으며, 그 성능은 Intel Pentun II와 맞먹는 수준으로 회사의 전환점이 되었습니다.

 

1.1.3 K7애슬론

1999년 6월 AMD는 K6보다 강력한 K7 아키텍처 프로세서를 출시했는데, 주요 기술은 DEC의 강력한 서버 프로세서인 Alpha 21264를 바탕으로 Alpha 아키텍처의 EV6 버스를 사용했다. 대부분의 이전 비 Intel 프로세서와 달리 K7 아키텍처는 Intel 프로세서를 능가하는 부동 소수점 기능과 주파수 잠재력을 갖추고 있습니다. 최초의 K7 프로세서는 Athlon으로 명명되었으며 여전히 중저가 프로세서 브랜드로 자리잡고 있습니다.

2001년 말, AMD는 압력을 받고 있는 K7 프로세서의 새 버전인 Athlon XP를 출시했습니다. 주요 변경 사항은 SSE 명령어 세트와 더 높은 주파수에 대한 지원이 추가된 것입니다. 또한 해당 칩셋도 지원하기 시작했습니다. 더 높은 대역폭의 DDR 메모리를 위해 패키징 기판도 두꺼운 세라믹에서 더 가벼운 펜티엄 III 같은 수지 소재로 변경되었습니다.

이 베어 다이 패키징 방식에서는 라디에이터가 CPU 다이를 짓밟는 경우가 있었고, 나중에 다이를 보호하기 위해 패키지에 금속 쉘을 추가했지만 여전히 조금 덜 흥미로웠습니다. CPU 쿨러 설치에 대한 두려움이 있으신가요?설치가 불편할 수도 있고, 손이 긁히는 것도 정상입니다. 그러나 라디에이터는 혼합백으로 표준 라디에이터 클램프가 없어 라디에이터 설치가 매우 어려운 경우도 있습니다.

1.1.4 K8 옵테론

2003년 8월, AMD는 획기적인 제품이라고 할 수 있는 K8 프로세서를 출시했습니다. K7을 기반으로 하지만 세 가지 변경 사항이 있습니다.

64비트 명령어 세트가 추가되었습니다. 실제로 64비트 명령어 세트는 Intel에서 처음 제안하여 IA64 아키텍처 Itanium 프로세서에서 사용되었으며 나중에 소비자 CPU에서도 64비트를 지원하도록 강요되었습니다.

처음으로 메모리 컨트롤러를 통합하고 처음에는 DDR 메모리를 지원하므로 메모리와 프로세서 간의 통신 지연을 크게 줄이고 전체 시스템 성능을 향상시킬 수 있습니다.

원래의 FSB 전면 버스는 폐기되고 HyperTransport 버스 기술이 채택되었습니다. 포인트-투-포인트 직렬 설계를 채택하여 메모리, 디스크 및 PCI 버스 컨트롤러 간에 더 높은 데이터 대역폭과 더 큰 유연성을 제공합니다.

또한 K7 아키텍처를 기반으로 K8은 정수 및 부동 소수점 파이프라인을 연장하고, 캐시 용량을 늘리고, 온도 제어 회로 및 에너지 절약 기술을 추가하고, SSE2 명령어 세트에 대한 지원을 추가했습니다. 1세대 K8 프로세서 아키텍처에는 128KB의 1차 캐시와 512KB~1024KB의 2차 캐시를 갖춘 단일/이중 채널 DDR400 메모리 컨트롤러가 내장되어 있습니다. 포장은 찌그러짐을 방지하기 위해 금속 보호 쉘이 있는 펜티엄 4와 유사합니다.

K8 프로세서에는 메인스트림 시장을 위한 Athlon 64와 최상위 Athlon 64 FX, 전문가급 제품인 Opteron이 포함되며, 인터페이스도 Socket 754와 Socket 940으로 나누어집니다.

2006년 1분기에는 10년간의 AMD 프로세서 호황기가 최고조에 달해 X86 시장 점유율이 거의 50%에 달했고 인텔 펜티엄 4가 결국 패배했다. 그러나 이때 노트북 플랫폼에 탑재된 인텔 펜티엄 M 프로세서는 큰 성공을 거두었다. 성공은 종종 상대방의 실수로 인해 발생합니다.

팁: 2001년 8월 NetBurst 아키텍처를 기반으로 한 Intel의 Pentium 4 시리즈가 출시되기 시작했습니다. 첫 번째 모델 배치는 코드명 Willamette였으며 주파수는 전례 없는 2GHz에 도달했습니다. NetBurst 아키텍처의 목적은 주파수를 거의 격렬하게 높이는 간단한 방법을 통해 더 긴 파이프라인을 사용하여 향상된 성능을 달성하는 것입니다. 2005년 5월, 이번에는 인텔이 역사상 최초의 듀얼 코어 CPU인 펜티엄 D를 출시했습니다. 하지만 펜티엄 D는 FSB를 공유하는 2개의 P4 코어로 구성돼 있어 본질적으로 여전히 높은 전력 소모와 낮은 성능의 악순환을 벗어나지 못하고 있다. 일주일 후, AMD는 자체 듀얼 코어 프로세서인 Athlon 64 X2(코드명 Toledo/Manchester)를 출시했습니다. 이 프로세서는 Pentium D를 제치고 90nm 공정을 사용했습니다.

1.1.5 AMD 젠

2006년에는 캐나다 그래픽 카드 회사인 ATI를 인수하며 어려움을 겪었고, 이후 게임 콘솔과 새로운 아키텍처인 ZEN 개발에 주력했으며, 현재 시장에는 마이크로소프트 엑스박스(Xbox)라는 3가지 주요 게임 콘솔이 있다. , Sony PlayStation 및 Nintendo Wii는 모두 AMD 프로세서를 사용합니다.

K8 이후의 다음 전환점은 Zen 아키텍처입니다.

Zen의 L1 캐시는 크기와 연관성이 두 배로 증가했으며 통과(pass-through) 대신 쓰기 저장(write-back)됩니다. 대부분의 경우 로드 작업이 저장소보다 훨씬 더 빈번하기 때문에 비대칭 L/S 장치도 사용됩니다. 명령어 캐시는 더 이상 두 코어 간에 공유되지 않으며 연관성이 두 배로 늘어나 캐시 누락이 줄어듭니다.

1.1.6 AMD 젠2

"Zen 2" 코어는 유명한 "Zen" 아키텍처를 기반으로 한 주요 업데이트입니다. 주요 이점은 다음과 같습니다.

클록 사이클 명령 수를 최대 15%2 늘립니다.

두 배의 L3 캐시 용량(최대 32MB)

두 배의 부동 소수점 처리량(256비트)

OpCache 용량 2배 증가(4K)

Infinity Fabric은 대역폭을 두 배로 늘립니다(512비트).

새로운 TAGE 분기 예측기

https://www.amd.com/zh-hans/technologies/zen-core

1.1.7 AMD 젠3

AMD는 Hot Chips 2021 컨퍼런스에서 Zen3 아키텍처 프로세서를 출시했습니다.

첫 번째는 싱글 스레드 성능을 향상시키는 것 입니다. 기술 용어는 IPC(Instructions Per Clock Cycle)입니다. 결국 이전 세대는 멀티 코어를 추구해 왔습니다. 이제 싱글 코어 성능을 충분한 수준으로 향상시켜야 할 때입니다. 그렇지 않으면 항상 절름발이로 걷게 될 것입니다. , 장기적인 경쟁력이 부족합니다.

두 번째는 8코어 CCD 모듈을 유지하면서 코어와 캐시를 통합 해 상호 통신 효율성을 높이고 지연 시간을 줄이는 것입니다.

세 번째는 에너지 효율을 지속적으로 개선하는 것인데 , 성능이 향상되더라도 전력 소비는 통제할 수 없습니다.

AMD Zen 3 CCD의 크기는 83.736mm2(11.270 x 7.430mm)입니다. Zen 2 CCD는 약 72mm2로 Zen 3가 Zen 2보다 16% 더 큽니다. 12nm IOD(I/O 다이)는 124.29mm2(12.900 x 9.635mm)로 Ryzen 3000 시리즈와 동일한 크기이며 인터포저에서 가장 큰 칩입니다.

 

이를 위해 Zen3 아키텍처는 프런트엔드, 프리페칭, 디코딩, 실행, 정수, 부동 소수점, 로딩, 스토리지, 캐시 등 모든 모듈을 혁신했으며 모든 링크는 완전히 새로운 것입니다.

우선, Zen3는 최첨단 분기 예측기를 설계했으며, 여기에는 명령을 대기열로 보낸 다음 이를 전달하는 두 개의 채널이 있습니다. 하나는 8방향 관련 32KB 1차 명령 캐시와 x86 디코더입니다. 다른 하나는 4K 명령어 연산 캐시(Op-cache)입니다.

x86 디코더의 한계는 클럭 사이클당 최대 4개의 명령어만 처리할 수 있다는 점인데, 익숙한 명령어라면 연산 캐시에 배치할 수 있고 사이클당 8개의 명령어를 처리할 수 있다 . Zen2보다 직접적으로 높은 수준인 명령 분배 효율성을 크게 향상시킵니다.

명령어가 전달된 후 실행 엔진 단계로 이동하여 정수와 부동 소수점 두 부분으로 나누어지며, 클록 사이클당 6개의 명령어가 전달될 수 있습니다.

그 중에는 여전히 4개의 정수 단위가 있지만 더 분산되어 있으며 별도의 분기 및 데이터 저장 단위가 추가되어 처리량을 향상시키고 클록 사이클당 3개의 주소를 생성할 수 있습니다.

부동 소수점 측면은 처리량과 효율성을 더욱 향상시키기 위해 6개의 파이프라인으로 나누어집니다.

메모리 측면에서는 클록 주기당 3개의 로드 또는 1개의 로드와 2개의 저장을 수행할 수 있어 처리량이 다시 향상되고 다양한 워크로드를 보다 유연하게 처리할 수 있습니다.

프런트엔드에는 주로 두 배의 용량, 더 큰 분기 예측기 대역폭, 더 빠른 예측 오류 복구, 더 빠른 작업 캐시 선택, 더 정교한 작업 캐시 파이프라인 전환 등을 갖춘 L1 BTB가 있습니다.

실행 엔진 측면에서는 주로 독립 분기 및 데이터 저장 장치, 더 큰 정수 창, 더 낮은 특정 정수/부동 소수점 명령 대기 시간, 6폭 페치 및 배포, 더 넓은 부동 소수점 디스패치, 더 빠른 부동 소수점 FMAC(Multiply Accumulator)가 포함됩니다. , 등.

로딩/저장 측면에서는 주로 더 높은 로드 대역폭(2~3), 더 높은 저장 대역폭(1~2), 더 유연한 로드/저장 명령, 더 나은 메모리 종속성 감지 등이 있습니다 .