AMD A8-3850: Llano bryter mönster på CPU-marknaden

AMD:s första krets på 32nm med 1 450 miljoner transistorer

AMD startade i samarbete med ATIC upp GlobalFoundries, därmed står AMD utan egen tillverkning och utvecklar bara sina egna designer som sedan tillverkas hos GlobalFoundries. GlobalFoundries 32nm-process finns i AMD:s gamla fabriker i Dresden, Tyskland och är världens första som kombinerar SOI med HKMG. SOI, Silicon-on-Insulator har AMD använt sedan 90nm medan HKMG gjort sig tidigare känd då den gjorde entré på 45nm hos Intel. SOI har många intressanta egenskaper så som lägre strömläckage än Bulk som används av Intel och foundry-verksamheter som TSMC, men har en nackdel att det är något dyrare att tillverka en krets i SOI.

AMD Llano i sin fulla prakt tillverkad på 32nm SOI/HKMG från GlobalFoundries

Intel har börjat prata om sin 22nm-process som kommer med Tri-gate transistorer eller 3D-transistorer som det kallas. Vid lägre tillverkningsprocesser ökar strömläckaget och då hade Intel som val att antingen implementera SOI eller Tri-gate. Valet vart Tri-gate då man räknade med ungefär samma vinning på det som SOI fast det skulle enbart öka produktionskostnaden med 2-3% till skillnad från SOI som skulle ökat det till runt 10% för Intel.

Så i teorin borde 32nm SOI/HKMG från AMD ha ett lägre strömläckage och därmed lägre strömförbrukning än Intels nuvarande tillverkningsprocess, 32nm Bulk/HKMG men vi ska inte glömma att Intel har över ett års försprång med 32nm och har haft god tid att göra förbättringar på tekniken. Men mycket beror på utförandet från GlobalFoundries men framförallt är kretsdesignen det viktigaste och den stora frågan är om AMD lyckats ta nytta av sin nya tillverkningsprocess trots en gammal processorkärna? För Llano innehåller trotsallt exakt samma arkitektur vi återfinner i Athlon II och Phenom II-processorerna.

Man hade tänkt få ut Llano redan under förra året men lanseringsdatumet har skjutits upp gång på gång då man tog den största risken av dem alla inom halvledarindustrin; att släppa en helt ny kretsdesign på en helt ny tillverkningsprocess. Det här är någonting inte ens Intel vill göra vilket är en av anledningarna till att de implementerade deras Tick-Tock-strategi.

CPU, nordbryggan och en GPU i mellanklassen resulterar i 1 450 miljoner transistorer

För att få fram Llano har vi den gamla K10.5-kärnan som man kallar för Stars. Processor-delen är nästan identisk med den vi hittar i Athlon II X4 förutom att den har dubbelt så hög cache med 1 MB L2 per kärna. Även nordbryggan som tidigare suttit på moderkortet är integrerad och i Llano har vi då totalt 24 st PCI-E 2.0-banor. Grafikkärnan i Llano kallas för “Sumo” och liknar väldigt mycket den vi hittar i HD 5500 och HD 5600-serien grafikkort med sina 400 Radeon-kärnor där vi på köpet får UVD3 som kan koda en stor mängd film-format.

Men det räcker inte att sätta tre olika typer av kretsar på en krets och hoppas på det bästa. Här är den största förändringen vilket är att man helt tagit bort allt vad HyperTransport heter. Den integrerade minneskontrollern är helt ny och kommer med högre bandbredd och stöd för högre klockade minnen. Med tanke på att CPU och GPU delar på samma minne är detta verkligen välkommet då det kommer göra stor inverkan på prestandan av Llano.

Propus är väl den krets som närmast kan jämföras med Llano och som vi ser är Llano närmare 35% större än Propus, men mycket mindre än AMD:s nuvarande flaggskepp på processorsidan. 32nm har i teorin den dubbla transistordensisteten mot 45nm så är en krets på 45nm 200mm² borde den bli runt 100mm² på 32nm Så vid första anblick ser Llano väldigt stor ut. Men Llano kommer med en stor grafikkrets och nordbryggan integrerad till skillnad från Propus. Trots att Llano bara är lite större än Sandy Bridge så kommer den med 455 miljoner transistorer fler, detta då GPU-designer ofta är extremt transistortäta på grund av sina design med väldigt många små kärnor. Llano är alltså bara 35% större än Propus trots att hela nordbryggan är intregrerad och en GPU i mellanklassen finns närvarande.

Något annat värt att nämna om arkitekturen är företagets annorlunda fokus mot Intel. Llano och Sandy Bridge ligger på 228mm² respektive 216mm² vilket faktiskt gör det till en intressant jämförelse. Båda företagen har en nordbrygga som tar upp ungefär 30% av kretsytan och där slutar likheterna. Intel har sitt fokus på bevisligen rejält kraftfulla processorkärnor i Sandy Bridge där över 50% av kretsen tas upp av processorn och dess cache-minne, medan grafikkretsen står för ungefär 20%.

AMD förnekar inte att man använder en föråldrad arkitektur i Llano men menar på att deras design är mer balanserad än Sandy Bridge. AMD:s grafikkrets tar upp straxt över 40% av kretsytan medan processor plus cache-minne tar upp ungefär en lika stor del av kakan som nordbryggan. Förutom att försöka ändra på datorindustrin genom att överlåta fler beräkningar på GPU:n, så tar AMD sitt första steg för att försöka skilja sig från Intel och vandra i dess skugga på x86-marknaden. Detta genom att släppa en design med ett fokus som inte ligger på just x86. AMD menar på att de erbjuder en mycket högre visuell upplevelse och högre spelprestanda än vad Intel kan till samma pris och strömförbrukning med Llano något som blir upp till bevis längre fram i artikeln.