Bulldozer: Ein Modul ist schneller als zwei aktuelle K10-Kerne

Im Rahmen der ISSCC gab AMDs Michael Golden bekannt, dass ein Bulldozer-Modul 90 Prozent der Leistung eines fiktiven Bulldozer-Dualcores erreichen würde. Bisher nannte AMDs John Fruehe in den Bulldozer Blogs nur 80 Prozent. Deutlich interessanter aber ist die absolute Leistung, hier liegt AMD derzeit pro Thread im Vergleich zu Intel drastisch zurück (Sandy Bridge ist pro Takt und Thread in Spielen rund 50 Prozent schneller als der Phenom II). Eine AMD-Folie vergleicht zwei Kerne eines Magny Cours mit einem Bulldozer-Modul und merkt an, dass letzteres nicht nur kleiner ist, sondern auch mehr Performance liefert. Ein Kern von Magny Cours entspricht von der Leistung her einem Kern eines Phenom II. Vor allem unter dem Gesichtspunkt, dass sich beim Bulldozer zwei Integer-Kerne unter anderem den 2 MiByte großen L2-Cache und die "Flex FPU" genannte Gleitkommaeinheit teilen, schneidet die kommende Architektur sehr gut ab. Käme nur ein Thread zum Einsatz, wäre die Differenz zwischen Magny Cours und Bulldozer zudem noch größer, da letzterer dann alle Ressourcen für einen Integer-Kern freigibt.

Ein Vergleich mit Intel ist an dieser Stelle sehr schwierig. Pro Thread und Takt ist Sandy Bridge wie bereits erwähnt der aktuellen K10-Architektur weit voraus. Geht man jedoch nach Threads, schlägt SMT ein Schnippchen: Ohne SMT berechnet jeder Integer-Kern bei Intel einen Thread - so wie beim Bulldozer oder Phenom II auch. Mit SMT dagegen laufen auf einem Integer-Kern zwei Threads - Windows erkennt bei einem Quadcore acht logische CPUs, so wie bei einem Bulldozer mit vier Modulen auch. Hinzu kommt, dass der Bulldozer-Chip eher auf hohe Frequenzen ausgelegt ist und somit ein pro-Takt-Vergleich kaum zu realisieren ist. Somit bleibt am Ende nur stehen, dass ein Bulldozer-Modul 90 Prozent der Leistung eines fiktiven Bulldozer-Dualcores erreicht, einen Phenom II X2 schlägt und vermutlich auch einen Sandy-Bridge-Dualcore ohne (!) SMT. Das Duell Sandy-Bridge-Quadcore mit und ohne SMT gegen Bulldozer mit zwei und vier Modulen dürfte je nach eingesetzter Software mal Intel, mal AMD gewinnen. Schenkt man den angeblichen AMD-Benchmarks Glauben, schlägt ein Quad-Modul Bulldozer des Typs "Zambezi" den Core i7-950 wie auch den Phenom II X6 1100T um rund 50 Prozent und läge damit auf Augenhöhe mit dem Core i7-980X. Schon auf der Cebit könnten erste Bulldozer-Systeme "behind closed doors" gezeigt werden, bis zum Release im Frühsommer ist es ja auch nicht mehr allzu lange hin.

Quelle: AMD, Softpedia, P3DN

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Hintergrund Bulldozer:
Der im 32-nm-Prozess gefertigte Bulldozer setzt auf sogenannte Module. Ein solches beinhaltet zwei (Integer-)Kerne, diese teilen sich unter anderem den 2 MiByte großen L2-Cache und die "Flex FPU" genannte Gleitkommaeinheit. Ein Modul ist laut AMD schneller als ein Zweikerner mit K10-Architektur. Alle Module, bis zu vier beim Orochi-Die (Zambezi für Desktop und Valencia für Server), greifen auf 4 bis 8 MiByte L3-Cache zu - je nach Ausbaustufe werden die Versionen von AMD mit einer TDP mit 95 bis 125 Watt eingestuft. Ein Modul erreicht laut AMD 80 Prozent der Leistung eines (fiktiven) Bulldozer-Dualcores. Auf dem Financial Analyst Day gab AMD bekannt, dass Bulldozer selbst bei Auslastung aller Kerne per Turbocore bis zu 500 MHz hochtaktet. Zum Vergleich: Ein Phenom II X6 1090T legt nur bei drei von sechs Kernen die gleiche Frequenz oben auf, ein Core i7-870 bei Auslastung aller Kerne mit 233 MHz nicht mal die Hälfte. AMDs John Fruehe sagte zudem, mit weniger Kernen könne es gar mehr sein. Offenbar ist auch ein Taktplus bei stillgelegter FPU möglich, da hierdurch das TDP-Budget für die Integer-Kerne wächst.

Die ISSCC 2011 verriet zudem, dass ein Modul 213 Millionen Transistoren auf 30,1 mm2 fasst, das Design ist für 0,8 bis 1,3 Volt ausgelegt. AMD spricht davon, dass ein 8-kerniger Bulldozer weniger Die-Fläche verbraucht als ein Thuban (346 mm²), Hans de Vries von Chip-Architekt schätzt derzeit 320 mm². Das Bulldozer-Design soll 3,5 GHz und mehr erreichen, inklusive Turbocore - allerdings ist es von Haus hochtaktend ausgelegt, die Frequenzen lassen sich also nicht direkt mit einem Phenom II vergleichen. Auch sagt der hohe Takt nicht zwingend etwas über den Stromverbrauch des Designs aus. Der Cache bzw. die CPU-Northbridge des Bulldozer läuft mit 1,1 Volt und erreicht mehr als 2,4 GHz - ein Phenom II kommt auf nur 2,0 GHz. All diese Informationen sprechen zusammen mit der neuen, teils sehr mächtigen FPU für eine massiv gesteigerte Pro-Takt-Leistung gegenüber dem Phenom II. Der Bulldozer mit seinem innovativen Modul-Aufbau wird für das zweite Quartal 2011 erwartet.