AMD, dalla nascita ai Bulldozer di oggi

Domenica 03 Giugno 2012 23:18 DiaboliK - Edgardo Bussetti Hardware Story - Computeretrò
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AMDokNel breve articolo che vi andremo ad illustrare nella giornata odierna, andremo a parlare di Advanced Micro Devices o AMD, una nota e rinomata azienda multinazionale americana ormai più che consolidata, con sede principale situata a Sunnyvale in California. A oggi è uno dei leader mondiali nella produzione di microprocessori e chipset per il settore consumer, server e workstation. A seguito della fusione con ATI, avvenuta nel 2006, il listino del colosso americano si è arricchito con chip grafici integrati e discreti. Nel corso del nostro articolo, illustreremo in maniera semplice l'evoluzione delle CPU di AMD. Non ci resta che augurarvi una piacevole lettura.


Un breve exploit storico:


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Tutti noi conosciamo a oggi AMD "Advanced Micro Services", come la concorrente diretta di Intel nell'ambito delle CPU "Central Processing Unit". Anche se ricordiamo il 1982 come la data ufficiale in cui AMD entrò nel mercato delle CPU, questa società nasce nel 1969 grazie a Jerry Sanders che, insieme ad un fidatissimo team di soli sette collaboratori, aveva lasciato il suo impiego per creare e far crescere una società di semiconduttori di successo a favore di produttori di macchine calcolatrici, strumentazione elettronica ecc. L'ambizioso progetto iniziava a prendre sempre più piede, almeno fino al 1986, dove i concorrenti giapponesi costrinsero AMD a dover far ampliare il suo campo di interesse.

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Nel 1995, i dirigenti di AMD e NexGen si incontrano per la prima volta a discutere assieme di un sogno comune: creare una famiglia di microprocessori che possa dar vita ad una concorrenza. L’incontro porta all’acquisizione della NexGen da parte di AMD nel 1996. Da li a breve nasce il primo processore AMD-K6 che riscuote grande successo e diventa il traghettatore ufficiale per la realizzazione della nota famiglia di CPU Athlon; che marchia in maniera indelebile il successo di AMD e la proietta alla progettazione e realizzazione dei Phenom, per poi giungere fino ai giorni nostri con i recenti processori Bulldozer.



Dalle CPU clonate ai primi processori AMD:


Nel 1981 nasce il primo processore AMD 8086. La realizzazione di questa cpu è stata permessa proprio da Intel, la quale, spinta all'epoca da IBM, dovette concedere i diritti della propria licenza per spingere la realizzazione di un nuovo processore che portasse alla creazione di una seconda case produttrice di semiconduttori.

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Caratteristiche Tecniche AMD 8086:


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Di fatto, la CPU AMD 8086 viene lanciata sul mercato nel lontano 1982 ed era la copia perfetta di quella di Intel.

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Fu proprio a causa di questa scelta che Intel e AMD hanno iniziato e continuano ancora ad oggi ad essere rivali in ambito cpu.

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AMD, grazie a Intel, sfrutta la licenza di clonazione per dare vita a diversi chip anche più potenti, infatti ricordiamo l' AM286 a 20Mhz, l' AM386 a 40Mhz e, per ultimo, l' AM486, prodotto in due versioni differenti, uno con microcode Intel e l'altro ovviamente con microcode AMD. Ricordiamo che nello stesso periodo AMD è stata in grado di realizzare una soluzione dotata di moltiplicatore 4x in grado di raggiungere le prestazioni di un Pentium 75 su socket 486.

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Dopo un inizio a "braccetto" tra Intel e AMD, le due aziende iniziarono a separarsi ed ognuna cercava di superare l'altra al fine di diventare sempre più competitiva. Il primo vero processore marchiato AMD fu il K5, una CPU che presentava caratteristiche interessanti, ma anche alcuni punti deboli.

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Nonostante la difficoltà nel salire di frequenza e la poca prestanza nei calcoli in virgola mobile, la sua forza risiedeva in una architettura in grado di decodificare le istruzioni x86 in microistruzioni prima di eseguirle. Il discreto successo di AMD con il suo primo prcessore K5, la induce a produrre nel 1997 il K6, una CPU totalmente rivisitata sulla base di un progetto di nuova generazione, che proponeva buone prestazioni ad un costo molto accessibile.

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Di processori K6 AMD ha prodotto ben tre versioni le quali introducono per la prima volta due set di istruzioni MMX, per i calcoli di interi e le istruzioni 3DNow! per gestire i Floating Point.

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Il nuovo AMD K6 III invece, per il costo di produzione elevato, venne subito rimpiazzato con il K7, denominato anche AMD Athlon.



AMD Athlon XP, la cpu che fece la differenza:


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Il processore Athlon K7 rappresentò per AMD una carta vincente. Il processore vantava un nuovo set di istruzioni SSE e fu in grado di raggiungere per prima una frequenza sbalorditiva di ben 1 Ghz.

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AMD grazie al progetto del K7 è stata in grado di migliorare in maniera costante e intelligente la sua architettura, dando il via a quella serie di CPU Athlon XP, che per diverso tempo sono state in grado di dare del filo da torcere ad Intel.

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Il nuovo processore AMD Athlon XP poteva contare sull'utilizzo di RAM PC133, ben due livelli di cache introdotti per la prima volta nel Thunderbird e su una frequenza massima pari a 1733Mhz. Non dimentichiamo il supporto "non compatibilità" con l'architettura a 64bit che venne introdotta per la prima volta con il K6.

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Nella tabella che segue riposrtiamo le diverse versioni dell'Athlon XP commercializzate.

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Il successo dell'Athlon XP fu talmente evidente da essere commercializzato persino in versioni speciali, quali laptop, soluzioni server e una versione particolare con un processo di fabbricazione a 90nm conosciuto come Trinidad. La vera novità di questo processore risiede nel fatto che dopo aver decodificato tutte le micro-istruzioni, l'Athlon XP fa uso dell'architettura Alpha 21264 dell'EV6 per raddoppiare la velocità di trasferimento dei dati: questo significa che a 100Mhz il FSB è in grado di trasferire dati a una frequenza di circa 200Mhz, notevole differenza con le CPU Pentium III di casa Intel.

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Per questo motivo è proprio con AMD che nasce la tecnologia DDR "double data rate". L'Athlon XP vide la sua massima evoluzione nel passaggio da un'architettura x86 a x64.



Il passaggio di AMD ai 64 bit:


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L'architettura a 64 bit fu un notevole passo avanti per AMD, con la quale riusciva a tener testa a Intel con dei prodotti competitivi sia in termini di prestazioni sia in termini economici. L'AMD Athlon 64, detto anche K8, fu il primo processore totalmente compatibile con l'architettura a 64bit, il primo ad integrare direttamente nel die un controller di memoria e soprattutto a introdurre l'Hyper Transport al posto dell'EV6, incrementando in tal modo la velocità di trasferimento dei dati.

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I processori della serie AMD Athlon 64 furono in assoluto tra i primi a garantire un'architettura in grado di integrarsi perfettamente con le soluzioni server, AMD Opteron, con le soluzioni da gioco con gli Athlon 64 FX e con i laptop con le soluzioni Turion 64.

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La differenza sostanziale tra questa nuova generazione di CPU con i passati processori Athlon XP consiste sostanzialmente in un quantitativo maggiore di cache L2 pari a 1024Kb e in un processo di fabbricazione a 90nm raggiunto con il modello Orleans nel 2006. Nello stesso anno usciva la prima cpu AMD dual core, una con processo produttivo a 90nm nome in codice Toledo e subito dopo il Brisbane, che invece era contraddistinto da un processo produttivo a 65nm.

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In questa continua e costante evoluzione di AMD, Intel non stà certamente a guardare e in silenzio cerca di realizzare nuove interessanti soluzioni, in grado di migliorare le prestazioni del suo Pentium 4 e di superare il diretto concorrente Athlon 64, che gli rende la vita non facile.

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Il 2007 non rappresenta per AMD un momento particolarmnente fortunato in termini di intuizioni, in quanto il neonato Phenom X4 a ben 4 core si dimostrò una CPU non molto stabile e con problemi evidenti di overclock, inoltre aveva molti bug che vennero risolti solo un anno dopo con il Toliman, decisamente migliore in termini di stabilità ma comunque con un'architettura che era stata concepita più per uso server che per uso desktop.



AMD Phenom II, Fusion e Bulldozer:


Mentre Intel aveva il suo bel da fare con diverse multe e citazioni all'Antitrust, AMD non riusciva comunque a migliorare il suo Phenom e si vide costretta ad operare una divisione in ambito produttivo per poter lavorare alla rivisitazione del processo produttivo e portarlo da 65 a 45nm ed in effetti l'esperimento ebbe risultati positivi nell'ultimo trimestre del 2008, che vide l'introduzione dei nuovi processori appartenenti alla famiglia AMD Phenom II.

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Le soluzioni Phenom II sono stati e rappresentano il raggiungimento di un obiettivo che sembrava irraggiungibile, basti pensare a tutti i vantaggi che tali processori apportavano: abbattimento energetico, raggiungimento di frequenze elevate, stabilità in OC estremo, aumento della cache L3 e aumento del numero di istruzioni per il clock. Tutte queste novità hanno indotto AMD ad aggiornare necessariamente il proprio socket, infatti solo alcune versioni del Phenom II sono in grado di funzionare su piattaforma AM2+, mentre tutte le restanti soluzioni sono compatibili con il nuovo socket AM3, il quale ospita tutt'oggi le soluzioni Phenom II multi-core, fino ad un massimo di sei core, conosciuti con il nome di Thuban.

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Il Socket AM3 si differisce leggermante dal precedente socket AM2+, ed è dotato di un minor numero di piedini, per questo le CPU AM3 dovrebbero essere compatibili col socket AM2+, ma non viceversa.

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Ultimamente abbiamo visto come da parte di AMD ci sia stata una voglia e volontà di ampliare i prori orizzonti, aggredendo il mercato su più fronti con innovative proposte tecnologiche.

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Per raggiusgere questo scopo è stato necessario fare una fusione con ATI, che in breve tempo ha portato alla nascita delle cosiddette AMD Fusion "CPU + GPU".

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Dopo una lunga attesa nel 2012 vede la luce l’innovativa e nuova architettura per microprocessori ad elevate prestazioni del colosso di Sunnyvale, maggiormente nota al pubblico con il nome in codice Bulldozer. Per la prima volta in ambito desktop viene proposto un processore dotato di ben 8 core integrati, con caratteristiche tecniche di prim’ordine e una spiccata predisposizione all’overclocking, ma questa è storia recente che conosciamo....

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AMD ha sviluppato nel corso degli anni diverse e interessanti soluzioni di CPU, mostrandosi sempre particolarmente attenta alle esigenze dei consimatori finali. Tuttavia ci sono ancora diversi miglioramenti da fare e per i prossimi anni dovrà necessariamente puntare in maniera decisa alla realizzazione di processori con architettura molto efficiente e processo produttivo a 28nm. Nonostante alcuni prodotti non sempre ben riusciti, AMD ha cercato di offrire qualcosa che unisse prestazioni incredibili ad un prezzo accessibile a tutti.

DiaboliK Edgardo Bussetti - HW Legend Staff



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