AMD在ISSCC上展示Llano创新技术

本文译自AMD高级工程师Samuel Naffziger的博客。

在AMD，我们坚定地相信未来就是Fusion的天下，我们的全球工程设计团队正在致力于交付行业首款支持它的加速处理单元（APU）。几年前，消费趋势引导AMD开发着手开发APU。APU的理念既不是来自CPU，也不是GPU，而是从消费者开始使用PC的时候。流式视频、沉浸式游戏、3D用户界面、高级多媒体和其他计算密集型任务的普及已经超出了我们的预想。作为一名工程师，我的工作就是帮助找出如何将各种细节组合到一起帮助提升用户体验；现在我们的团队迫不及待地想要的这次国际固态电路研讨会（ISSCC）上展示我们的研究成果。

首先让我们来看一下我们代号为“Llano”的AMD APU的具体情况：

·一个印模上集成了4个CPU内核、DDR3内存和支持DirectX 11的SIMD引擎
·Llano将成为AMD首个采用32nm SOI制程工艺的设计
·ADM计划在2011年发布Llano
·Llano将首次出现在即将推出针对主流笔记本电脑的“Sabine”平台中

AMD在ISSCC上提供的材料主要是关于基于Llano的x86内核的一些重要能源管理升级特性——提升每瓦性能并让CPU和GPU的结合更具吸引力。我们不需要太深入地探究技术细节，这些创新包括：

·内核电源门：处理器的一项特性，当内核空闲地时候断开对它的供电，帮助降低整体能耗并延长电池寿命。AMD的SOI技术让我们可以在电源门中更有效地使用NFET，而不必像体硅制程那样使用大量PFET管来控制。

·数字APM模块：测量内核能耗对于了解处理器运行情况以及性能合适在热量约束下提高等情况是非常重要的。这里考虑两个方面：测量温度和数字地测量能耗。前者会根据不同环境有所不同（例如，室内温度，风扇上有灰尘，等等），而后者要更精确和可靠一些。AMD采用了一种数字能源管理技术，让我们可以更精确地测量能耗，从而帮助实时地优化每瓦性能。

·时钟网格：时钟门控通过结合时钟信号和控制信号来启用或者禁用电路的某个部分。这项技术通过关闭芯片上暂时用不到的功能和它的时钟，从而帮助AMD的x86内核实现节省电流消耗的目的。获取芯片每个部分所需的时钟信号的一个有效方法就是通过一个金属网格。在一个较大的微处理器中，发送时钟信号的能耗可能占到了整个芯片能耗的30%还多。我们可以通过大幅度减少金属量并在系统中缓冲来降低时钟切换所需的能源。

下图展示了Llano内核的9.69平方毫米面积上有超过3500万个晶体管（不包括后边的1MB二级缓存）：

我很高兴介绍这些来自AMD的x86创新以及那些让AMD Fusion更抢眼的基础技术。