AMD Bulldozer架构再探：核心不再是简单计数

　　三周前，AMD首次公开了下一代微处理器架构“推土机”(Bulldozer)的架构细节，提出新观念的同时也留下了个问题：以后的处理器核心数量该怎么计算？

　　Intel Nehalem架构支持单核心双线程，而AMD推土机架构则颇有点儿反其道而行之的意思，将每两个核心捆绑在一块儿，称之为一个“推土机模块”(Bulldozer Module)，让其中着两个核心既有各自独立的执行管线、整数调度器和一级缓存，也有共享的预取和解码单元、浮点调度器(和两个128-bit FMAC乘法累加单元)、二级缓存。

　　Intel在Core/Nehalem微架构中使用一个统一调度器处理所有指令，不管是整数的还是浮点的，而AMD推土机架构将它们独立开来。AMD表示，每个推土机模块都有一个浮点调度器，辅以两个128-bit FMAC，而分配给核心的每个线程都可以使用任意一个FMAC单元；如果一个线程是纯整数的，另一个就可以将所有浮点执行资源据为己有。

　　另外AMD相信，常规服务器工作负载量中有80％都是纯整数操作，所以才给每个推土机模块配备了两个整数调度器，每个核心一个。

　　那么在AMD路线图上的新架构四核心处理器指的是四个这样的模块呢，还是四个计算核心呢？

　　AMD对此给出的回复是：“将每个拥有双整数核心的推土机模块视为一个独立的单元，就对了。”显然，AMD在这里刻意回避了单纯的核心数量问题，更强调两两组成的有机整体，所以在面对推土机架构处理器的时候我们可以说它是四核心、八核心的，也可以说是双模块、四模块的。或许，以后不会再有奇数核心了，因为推土机的每个模块都是整体的，看起来不能单独屏蔽其中一个核心。

双模块四核心推土机处理器示意图(所有核心共享三级缓存和北桥)

四模块八核心示意图

　　Intel的超线程技术让处理器核心面积增加了不到5％，可带来最多30％的性能提升，其中浮点7％、整数13％，当然实际应用中差异很大。

　　AMD推土机模块使用两个整数核心增加的核心面积则有50％左右，但AMD表示这在线程代码上获得的性能提升最多能有80％。当然，不要指望新架构就能带来翻天覆地的变化。根据路线图，“赞比西河”(Zambezi)会有四核心和八核心版本(双模块和四模块)，其中四核心的整数性能大约比频率类似的Phenom II X4高出10-35％，八核心的将成为一个线程怪兽。

　　顺便再说说CPU/GPU合二为一的APU。首款产品代号“Llano”，其中CPU部分源于现在的K10 Phenom II，只不过会改用新工艺(32nm)，GPU部分则可能来自DX11 Evergreen，当然也是同样的新工艺。

Llano核心示意图

　　当然，APU并不仅仅是简单滴集成GPU，否则也不会用这么久。按照规划，再过三到五年，AMD就会把CPU和GPU的执行单元完全做到一起，其中绝大部分浮点操作都脱离CPU而转入擅长此道的GPU部分，CPU和GPU的概念也会模糊起来。

　　K8架构普及了64位计算和集成内存控制器，K10架构首次引入了共享三级缓存和专用二级缓存，模块化的推土机和融合化的APU能否再次引领新潮流呢？