◆ 梦断SSE5，Bulldozer的开场序曲　　早在Bulldozer这个名字未被人们熟知之前，AMD就已经为它做准备了新一代X86指令集。指令集是CPU架构的的关键所在，使用什么样的指令集也决定了一款CPU的先进程度。在X86架构中，SSE（Streaming SIMD Extensions，流式单指令多数据扩展）指令集当之无愧地成为绝对主角，作为X86架构的当家人，Intel也一直牢牢掌控着SSE指令集的发展方向，从SSE、SSE2、SSE3再到分批问世的SSE 4.1和SSE 4.2都是Intel首先发布的。
2007年8月AMD抢先宣布了SSE5指令集扩展，并表示将之用于2009年发布的Bulldozer架构处理器上（AMD当时画了好大一个饼）。SSE5依然是128位指令集，一共有170条指令，旨在解决先前SSE指令集的一些缺陷和不足，充分发挥多核心及多媒体的性能。其中最主要的是新增的3操作数指令(3-Operand Instructions)和熔合乘法累积(Fused Multiply Accumulate，FMAC）指令，这两条指令都可以大幅提高操作效率，简化代码。
　　作为老大的Intel当然不会那么容易就范，直接弃用SSE名称，于08年推出了AVX（Advanced Vector Extensions，高级矢量扩展）指令集规范（详细情况可点击这里）。AVX支持256位指令，理论性能可比当前128位CPU提高一倍，另外AVX在思路上与SSE5有异曲同工之妙，同样支持3操作甚至4操作数指令，乘加指令以及一些置换指令，而且还有SSE5没有的特性，比如SIMD浮点指令长度加倍，为旧版SSE指令增加3操作数支持等。由于Intel的强势，软件厂商大都倒向支持AVX指令。
AMD眼看大势已去，也于09年5月份宣布支持AVX指令集，但是SSE5中的一些特色指令并未完全弃用，而是利用AVX规范重写，其中的FMA4、XOP和CVT16指令都将在Bulldozer架构上得到支持，这也是泄露的Bulldoerz处理器的CPU-Z截图上会显示超多指令的原因。
　　这场指令集之争也对Bulldozer的上市造成了一定影响，前面提到AMD最初打算在2009年发布Bulldozer，但是因为要重新设计一些功能单元以支持AVX，Bulldozer的上市时间也是一拖再拖（AVX的影响也只是部分原因，Bulldozer的延期还有其他因素）。
　　谈到指令集的问题，其实Bulldozer身上不仅加新，而且也有除旧，它不再支持AMD独家的3DNow!指令，去年的时候AMD就已放言未来的处理器不再支持这一指令集，而Bulldozer的一些文档上已经看不到3DNow！指令集的身影了。由于目前单独针对这一指令优化的软件不再是主流，放弃3DNow!指令也不会有什么影响，不过其中的PREFETCH、PREFETCHW两条指令将会保留。
　　Bulldozer未出世就已遭遇险境，AMD除了在X86-64位指令上令Intel低过一次头之外，指令集方面还是要跟在Intel后面。乐观点看，这并非什么坏事，指令集统一对软件开发是一件好事，双方指令集不兼容更容易导致软件应用层面出现问题。虽然在指令集上落了下风，不过Bulldozer的革新重点不在指令集上，而是革命性的架构设计，故事才刚刚开始。


据AMD称，目前CPU中超过80%的运算都是整数运算，增加一个整数单元的好处是显而易见的，用增加5%的核心面积的微小代价即可换来80%的整数性能提升。
　　最终设计出来的Bulldozer架构如何呢？

这张图来自chip-architect.com，也是目前最为详细的揭**ulldozer架构的一张图，结合AMD官方公布的一些消息可以确认图中的大部分信息还是很准确的。
　　上图中显示每MB L3缓存的面积为3.85mm2，对此结果笔者存疑，因为缓存通常都要占用很大面积，不过09年的时候AMD曾和T-RAM公司达成合作，未来的32nm工艺将会使用T-RAM作为缓存，如果Bulldozer上使用了技术先进的T-RAM缓存，那么缓存的占用面积会更小，上述缓存面积还有可信度。
　　Bulldozer每个模块的核心面积为18.0mm2（不含L2缓存），包含2MB L2缓存的情况下每个模块核心面积则为30.9mm2，集成2.13亿个晶体管。与之对比的是SNB架构每个核心的面积为18.4mm2，同时集成512KB L2缓存。那么由此估算下，Bulldozer的每个核心可以看作集成1MB L2缓存的同时面积约为15.5mm2，核心面积要小于SNB。AMD的Bulldozer在新工艺的支持下，同等级别下的核心面积已经接近Intel的水平（甚至更低），远高于K10时代的水准。
　　这里只考虑了CPU部分的核心面积，还要注意到SNB和Bulldozer都会集成了GPU核心，它们对核心面积的大小也有重要影响。SNB中GPU分为HD 2000和HD 3000系列，双核CPU的核心面积分别为131mm2和149mm2，不过Bulldozer目前集成的GPU消息不明，所以这个无从对比。


◆ 高度共享，弹性浮点单元解析 前文提到的性能提升80%是有条件的，运算是整数型的才可能有如此幅度的提升，虽然浮点运算只占20%左右，一旦遇到技术与商业领域中常用到的浮点计算，一组浮点单如何满足性能需要也成了关键，对此AMD给出的解决方式是增强浮点单元的弹性，运算指令可拆分可合并以适应不同情况。
　按照AMD官方博客指出的那样，Bulldozer的Flex FP虽然为两组整数单元共享，但是它拥有独立的浮点调度器，并不依赖整数单元的调度器来分配指令，同时也不占用整数单元的资源来排定256位的执行方式。相比之下，Intel的CPU架构中整数单元和浮点单元共用一组调度器，需要同时分配整数和浮点运算的指令。　　Bulldozer的Flex FP单元也会支持SSE3、SSE4.1/4.2、AES、AVX以及AMD演化自SSE5的FMA4、XOP和PCLMULQDQ等多种指令，前面的几种早已得到支持，AVX则是最新的指令集，Intel也只是在刚刚发布的SNB架构CPU上首次使用。
　　Intel改进了SNB的浮点单元，将16个XMM寄存器改为256位的YMM寄存器，并去掉了现有架构中只能载入/储存128位指令的限制，因此每周期可以执行一个256位FP ADD（浮点加）或者FP Multiply（浮点乘）指令，同时配以更大的缓冲器（Buffer）以匹配位宽提升。
Bulldozer同样支持256位AVX指令，但是支持方式与SNB有所不同。它的浮点单元由两个128位FMAC（Fused Multiply-accumulate ）单元组成，这个浮点单元通用性很强，每周期可以执行任意一个FAMC(Floating-Point Multiply-Accumulators，浮点累积乘)、FADD（Floationg Point Addition，浮点加）或者FMUL（Floationg Point Multiplication,浮点乘）计算，相比之下Intel的浮点单元功能较为专一，FADD和FMUL计算需要专用的FADD及FMUL管线。AMD的浮点单元的好处是针对不同的浮点计算有充足的弹性空间，如果指令是256位的，那么两个FAMC单元可以合并为一个256位浮点单元计算，如果指令不是256位的而是128位的，那么FAMC单元可以同时执行两个同样的FADD或FMUL指令。
　　对于另一个AES（Advanced Encryption Standard，高密度加速标准）指令，只要是符合FIPS 197标准的，Flex FP也能提供硬件加速，而且每周期可以操作16B指令。AES加速功能主要针对商用市场，现有的八核Xeon至强处理器拥有8个浮点单元，Bulldozer的的服务器版Interlagos最多会有16个Flex FP单元，其运算带宽会两倍于现有产品。
　　Flex FP浮点单元拥有高弹性、高通用性的优点，Bulldozer因此可以少设计一组浮点单元，这样不仅减少了核心面积，同时也降低了功耗，因为在不执行256位AVX指令的时候（目前支持AVX指令的应用尚且不多）大多只用到一个128位FMAC单元，其空闲功耗可以降至峰值功耗的2%。


◆ 继承与发扬，Bulldozer的HT总线及内存设计　如果说Bulldozer的模块化设计和Flex FP弹性浮点单元是一种技术创新，那么Bulldozer的HT总线和内存控制器部分则是对传统的继承与发扬，技术规格没有多大变化，只是HT总线提升至3.1规范，而内存控制器最多可以支持四通道DDR3。
　　HT总线是AMD研发的一种高速点对点单双工数据总线，主要用于芯片级的数据传输,包括CPU与CPU、CPU与芯片组、芯片组南桥与北桥等。HT总线支持2、4、8、16和32bit等五种通道模式，并采用了DDR双倍数据传输，目前Phenom II X4 900系列使用的HT 3.0最高频率为2.6GHz，其余型号大多只有1.8-2.0GHz。

Bulldozer上将会使用最新的HT 3.1总线，最高频率提升至3.2GHz，数据传输率可达6.4GT/s，已经追平了Intel QPI总线的最高6.4GT/s速度，双向32bit通道下理论带宽可达51.2GB/s（3.2G*2*2*32/8)。
　　K8时代AMD将内存控制器集成在CPU内，这样可以降低读写延迟，再结合双通道模式其内存性能大幅超越当时的P4以及Core架构的C2D处理器。自Nehalem架构开始Intel也开始集成内存控制器，i7 900系列甚至支持三通道DDR3模式，Intel处理器的内存性能也逐渐甩开AMD一条街。
这种局面有望在Bulldozer上得到改观，据目前的消息来看，16核的interlagos会支持四通道DDR3内存，而桌面级的zambezi依然是双通道DDR3，但是内存带宽会有大幅提升。首先是搭配的内存规格升级，K10时代默认支持的是双通道DDR3 1333MHz（速率1.33GT/s），Bulldozer默认支持的则是DDR3 1866MHz（1.86GT/s），双通道理论带宽为29.8GB/s，虽然暂时还没有实测内存带宽，但是Bulldozer的内存性能值得期待，至少也应该达到SNB架构的主流水准（期望如此）。
　　假设Bulldozer的内存性能真有如此提升，那到底是什么带来的进步呢？AMD的官方博客只说Bulldozer可以降低本地以及远程访问内存的时间，并没有详谈。对此我们只能猜测：第一是内部架构的改变，每模块有两个内核，每个内核又有2个ALU和2个AGU单元，每周期可以执行四个内存操作，高于目前的CPU水平。第二则是HT 3.1总线提高了芯片内部的传输带宽，外部的内存带宽也因此受益，第三则是支持的内存标准提高，从DDR3 1333到1866标准的提高对内存带宽提升还是很明显的。


◆ 有关Bulldozer的几个疑问Bulldozer什么时候发布?
　　 AMD从来没有官方宣布过Bulldozer的正式发布日期，所以不存在什么延期一说，但是事实是从早期流传的2009年发布一直到现在也没有见到Bulldozer的身影。目前比较准确的消息是今年第二季度发布，但是还没有确定日期，有消息说会在4月发布，不过最早发布的会是服务器版的，桌面级可能还得等等。
　　 之前有可靠消息称桌面版Bolldozer会在6月11日发布，批量上市时间为6月20-24日，不过最新的消息不容乐观，消费者恐怕还要继续等等，6月份的台北电脑展上Bolldozer会露面展示，但是最终的发布时间可能要延后到第三季度，耐心等吧。
· Bulldozer的具体参数有没？多高频率多高电压啊
　　这个也没有准确的消息，据悉Bulldozer的工作电压在0.8-1.3V之间，比目前的Phenom II略低一些，频率方面应该会达到3.5GHz，再加上Turbo Core 2.0的500MHz加速，那么实际运行频率超过4GHz也说不定。如果消息属实，其频率要明显领先当前的AMD处理器，比Intel目前的旗舰i7-2600K也要高。
　　超频性能方面，得益于新的功耗管理和32nm SOI工艺，Bulldozer的超频空间会比目前的K10有提升，而且Intel的SNB架构在超频方面趋向保守，倍频锁定，外频超频空间非常小，因此这也是Bulldozer的反攻机会。
· Bulldozer使用什么接口，我们需要换主板吗？
　　服务器版的Bulldozer将会沿用C32/G34插槽，可以兼容现有的服务器主板。桌面级的Bulldozer则会升级为AM3+接口，针脚数由AM3的938针提高到942针，因此Bulldozer处理器不能用在现在的主板上，但是未来的AM3+主板可以向下兼容Phenom II处理器（不过估计没人会买新主板只为用Phenom II处理器吧）。
　　AMD之前明确说AM3主板不能支持Bulldozer处理器，需要AM3+接口。不过这个问题也被厂商破解了，华硕的8系AM3主板就可以支持新一代处理器，微星的部分AM3主板也可以通过刷新BIOS的方式支持Bulldozer，至于技嘉和华擎，他们目前新出的8系主板插座已经换成AM3+，可以支持Bulldozr处理器，以前的型号估计没戏了。
　　Bulldozer配套的芯片组将是AMD 9系列，北桥分别有990FX、990X、980G（整合型号）和970四款，南桥则有SB950和SB920，具体技术规格变化不大，而且也没有原生USB 3.0支持。Bulldozer将和9系主板、HD 6000系列显卡组成新一代天蝎（Scorpio）3A平台。
　　AMD的APU平台已经开始原生支持USB 3.0，目前有A75和A70M两款，它们其实就是原来的Hudson-D3和Hudson-M3，我们在微星E350主板的评测中已经介绍过。不过Bullodzer的桌面芯片组还是传统的南北桥结构，9系主板上依然没有原生USB 3.0支持。
· Bulldozer的性能是否能超越Intel的SNB处理器？
　　这个问题毫无疑问是最为人关注的，本来可以放到第一个提问，笔者特意将它放到最后，因为笔者的回答恐怕是一盆凉水，寄希望Bulldozer的性能超越SNB的想法是不现实的。
　　Bulldozer的设计目标是提高CPU的多线程能力，去年的Hot Chips 22会议上，Bulldozer的总设计师Mike Butler做的主题演讲就是：AMD "Bulldozer" Core - a new approach to multithreaded compute performance for maximum efficiency and throughput，重点讲述的就是bulldozer的多线程处理能力，虽然这不意味着Bulldozer的单核性能没有提升，但是还要看到SNB并非泛泛之辈。
　　Intel的SNB架构历经Core、Nehalem两代架构磨炼现在已经非常出色，性能也在稳步提高，而且新的AVX指令集、256位浮点设计也不乏新意，在传统弱项—集成GPU性能方面进步也非常明显，SNB的综合实力不容小觑。
　　之前虽有消息说Bulldozer的性能领先Core i7-950有50%之多，但是也要看到，消息来源中使用的是4模块8核心Bulldozer，i7-950只是4核心8线程，在多线程应用中8核心战胜4核心是理所应当，面对更高端的对手产品，Bulldozer并没有什么胜算。
　　根据多方评估，笔者认为Bulldozer的多线程性能可以超过上代的Core i5/i7，与SNB有的一拼，但是单核性能不如SNB，游戏性能要看具体游戏优化，多核支持较好的游戏可能反超SNB。当然，具体的性能对比还要等到产品最终发布，而且还要看AMD用什么等级什么价位的Bulldozer与SNB对阵，市场策略得当的话Bulldozer一样可以大受欢迎。
　　这段时间以来有关Bulldozer性能的泄密越来越多，无论是领先Core i7 50%还是SuperPi只要7.8秒（已被证实为假）等等，仿佛又回到了K10上市前各种传闻秒杀Core的时代，各种小道消息满天飞，AMD官方从未证实或者否认过（它是受益者，肯定不会否认），越是这样越让笔者相信自己的判断，Bulldozer的性能不会带来奇迹，这不是说它没有进步，而是理性的预期。当然了，笔者也非常希望自己错了，希望看到Bulldozer的性能一鸣惊人，反过来能压制Intel，如果真是这样，我也愿意在Bulldozer的正式评测出来后对它说声对不起，一切由后来的评测做个评判吧。


◆ 总结：Bulldozer前途光明，道路曲折　从07年K10架构的Phenom处理器发布之后，有关Bulldozer架构的消息就已经开始流传，到现在为止已经有四年多的时间了。在此期间，Intel相继完成了Core到Nehlaem再到Sandy Bridge三代架构升级，45nm到32nm两次工艺升级，今年底甚至要开始试产22nm工艺。相比之下，这几年中AMD一直在用K10架构苦苦支撑，期间只升级了一次45nm工艺，K10架构也只在09年有过一次微小升级，并没有实质意义上的新产品发布。
　　Bulldozer的难产是有多方面原因的，AVX指令集的转换、GF的工艺良率以及Bulldozer架构自身的创新性都带来了一定影响。越是难产，它对AMD的意义愈发重要，AMD急需新鲜血液以提振目前动荡不安的管理层士气和消费者的信心。
Bulldozer的架构设计堪称十年来的一大变革，它不只是内部增加了一个整数单元这么简单，其实质是CMP多核心与SMT多线程技术之外的第三条路，由于目前CPU任务中80%的都是整数型，增加一个整数单元可以分担计算负载，从另一方面来看这就相当于同时运行两个线程，变相提高了CPU的多线程性能。
　　浮点单元的设计也颇有新意，两个128位FMAC单元可以为两组整数单元共享，256位AVX指令也可以拆分为两个128位指令分别计算，而且浮点单元拥有独立的调度器，无需占用整数单元的资源。但从整体来看，浮点单元的份量在整个CPU中有所弱化，而且Bulldozer的Flex FP单元虽然弹性高，但是实际浮点性能恐怕很难匹敌SNB架构。
　　AMD之所以这么设计，有可能是考虑到APU的存在，因为除了Bulldozer架构之外，AMD还有Llano这样的高性能APU产品存在。目前基于K10架构的Bobcat山猫架构APU已经问世，它的性能表现值得表扬。一旦Llano处理器问世，那么整合的GPU核心浮点性能远高于目前的CPU，未来不排除AMD将CPU的浮点功能转移到GPU核心上，这样才真正实现Fusion熔合的理念。
　　Bulldozer的设计富有新意，但是AMD要想靠它翻盘，还有许多工作要做。首先是确保Bulldozer及时发布，如果拖到6月份才发布，那么批量上市、形成产品线就需要等到下半年了，而Intel的22nm工艺Ivy Bridge架构也将在年末试产，到时Bulldozer的处境就会更艰难。第二，Bulldozer的双整数单元设计要想发挥威力，还需要软件和游戏厂商的优化支持，相信AMD已经在做这个工作，但是这还需要花费大量时间。
　　回头来看，数年的磨砺使得Bulldozer已经足够锋利，即使不能将Intel一举击溃，但是只要策略运用得当，AMD一样可以扭转当前的不利局面。对Bulldozer来说，它的前途是光明的，但道路是曲折的，套用一句俗话——革命尚未成功，Bulldzoer仍需努力。
　　PS：本文写于数月前，这段时间以来Bolldozer的消息满天飞，不管是上市时间还是性能爆料都会引起大家的围观，由此可见大家对Bulldozer还是非常期待的，毕竟AMD的桌面CPU已经有两年没有架构更新了，面对Intel的一轮又一轮的进攻只能防守，无力反击。
　　目前有关Bulldozer的小道消息纷飞，不过Bulldozer的架构介绍主要还是去年的Hot Chips 22会议上披露的，AMD对Bulldozer的性能一直守口如瓶，只能靠一些流言来管中窥豹。本文只能简单介绍一下Bulldozer的架构思路、设计特点等，可能会比较枯燥，最终的性能还要等未来的评测才能知晓，期望能早日揭开Bulldozer的神秘面纱。


果断删掉插楼层

咦，居然看不到了。老范要不再来说一次？

之前有传言AMD在搞的是逆线程（anti-HT），可以将多个线程合并为一个线程，这个技术的存在与否并没有谁来证实，不过看看现在的Bulldozer架构，两个整数单元可以同时运算一个任务，从模块的角度看就相当于把两个线程合并为一个，与逆线程的思路有异曲同工之妙。

会不会出现图拉丁时代那种转接口。Socket 938 to Socket 942.毕竟看其他厂商的做法应该只是供电方式的微调。bios提取个推土机code加上.....

你确认两个整数单元能执行一个任务么？浮点单元倒是有这个可能

惊现小吧删大吧帖子!!!

。。。

唉 这就是差距，看看国内的那些文章，服了