Actualités processeurs

Lors de la présentation de sa future architecture, AMD a accidentellement divulgué un détail important sur le GPU de sa future APU Trinity : il sera dérivé de l'architecture des Radeon HD 6900. Pour rappel, cette architecture repose sur des unités de calcul vec4 au lieu de vec5 au rendement par unité de surface quelque peu plus élevé, ce qui facilite l'augmentation de leur nombre.

Un prototype de portable équipé de Trinity.
Si nous supposions il y a quelques jours que le GPU de Trinity pourrait intégrer 640 "cores" nous estimions alors qu'il s'agirait de 128 unités de calcul vec5. Etant donné l'utilisation confirmée d'unités vec4, s'il est possible que Trinity en intègre 160, nous estimons dorénavant plus probable qu'il s'agisse de 128 unités vec4 soit de 512 "cores", ce qui devrait suffire à proposer un gain de 50% au niveau de la partie GPU.

C'est par l'un de ses blogs  qu'Intel a présenté le jeu d'instructions qui animera Haswell, l'architecture utilisée pour les processeurs qui remplaceront Sandy Bridge début 2013 (le tock en 22nm).

Comme a son habitude Intel étend le déjà large jeu d'instructions x86 avec AVX2 (format PDF) . Les nouveautés sont multiples et l'on notera en premier lieu l'arrivée de version 256 bits SIMD des instructions arithmétiques x86 classiques dédiées aux entiers (une partie des instructions dédiées aux flottants ayant été traitée par AVX). Le but du SIMD étant d'appliquer pour rappel une même opération à plusieurs données en simultané, l'extension aux nombres entier est bienvenue. On trouvera également dans le lot des nouveautés présentées des opérations de manipulations sur les bits, pour aider côté cryptographie, et sur le calcul de hash (avec l'apparition de RORX et MULX entre autre). Des opérations de permutations, et de shift sur des vecteurs sont également de la partie.

Les instructions entières SIMD 256 bits ajoutées par AVX2
D'autres instructions très "GPU" sont ajoutées avec en premier lieu des Gather qui permettent de charger dans des registres des données non adjacentes en mémoire. Le plus gros morceau reste l'implémentation du FMA, Fused Multiply Add. Pour rappel ces instructions permettent d'effectuer en une instruction une multiplication et une addition (a x b + c). Avec son architecture Bulldozer, AMD sera le premier à proposer le FMA dans un processeur (les AMD FX/Zambezi attendus pour la fin de l'été) avec une implémentation de type FMA4. Intel de son côté se contente d'une version FMA3. La différence entre les deux versions est que le FMA4 permet de stocker le résultat d'une opération dans un registre additionnel (d = a x b +c) là ou en FMA3, le résultat doit être stocké dans l'un des registres utilisés précédemment (par exemple : c = a x b + c). Une incompatibilité qui se paiera du côté des compilateurs et qui crée une différence de plus entre les architectures AMD et Intel.


Les instructions FMA3 proposées par AVX2)
Si l'on regrette l'incompatibilité FMA3/FMA4 entre AMD et Intel (en notant que et Intel, et AMD ont changé leur fusil d'épaule sur le sujet, Intel ayant présenté d'abord un FMA4 avant d'arriver au FMA3, AMD ayant fait l'inverse !), AVX2 continue sur la lancée d'AVX en rendant le jeu d'instructions x86 de plus en plus capable d'effectuer des opérations en parallèle de manière efficace. Un modèle intéressant, censé contrer en partie la poussée du GPGPU, mais qui nécessitera un gros travail côté compilateurs pour pouvoir tirer parti des nouvelles instructions.

AMD profite de l'ouverture de son forum technologique pour annoncer dans les grandes lignes les objectifs concernant les produits Fusion à venir. Comme vous le savez probablement déjà, Llano sera remplacé en 2012 par Trinity, qui reposera sur des cores Bulldozer et sur un GPU plus costaud. Concernant celui-ci, AMD vient d'annoncer qu'il afficherait une puissance de calcul en hausse de plus de 50%, ce qui signifie qu'il intègrera probablement 640 unités de calcul contre 400 pour Llano.

Au Computex, AMD avait présenté un exemplaire de Trinity de manière à démontrer que cet APU existait déjà à l'état de prototype. La société va cette fois plus loin puisque nous avons pu avoir une démonstration d'une version mobile de Trinity, certes limitées à de la lecture vidéo, mais qui confirme que ce composant est déjà à l'état fonctionnel chez AMD.

Rick Bergmann, SVP et General Manager du Products Group d'AMD, termine en indiquant que l'objectif est de pouvoir proposer un APU avec une puissance de calcul de 10 Tflops à l'horizon 2020, ce qui correspond à la puissance de calcul d'un couple de 2 Radeon HD 6990, soit à 4 GPUs haut de gamme actuels !

Nos confrères de Xbit ont publié ce week-end une actualité très étrange  concernant le futur chipset X79, celui qui accompagnera la plateforme SandyBridge-E qui sera lancée à la rentrée par Intel. D'après cette actualité, le constructeur préparerait deux cartes mères X79, la DX79SI et la DX79TO. Avec une particularité de taille, si la DX79SI serait bel et bien dédiée aux processeurs SNB-E en socket 2011, la carte mère DX79TO serait elle équipée d'un socket 1366.

Une des cartes mères X79 présentée au Computex, en socket 2011
Pour rappel, Intel va lancer côté serveur deux déclinaisons distincts des SNB-E : les SNB-EN et les SNB-EP. La seconde est équivalente à celle dont l'on disposera côté desktop, à savoir socket 2011 et quatre canaux DIMM. Pour assurer une granularité de son offre serveur, Intel lancera également des SNB-EN en socket 1356. Il s'agit du successeur de la plateforme 1366 côté serveur avec deux changements, d'abord la gestion dans le CPU du PCI Express 3.0 (tout comme pour les SNB-EP), mais surtout une interconnexion au chipset qui ne se fera plus par un lien QPI contrairement à la plateforme X58, mais par un lien DMI 2.0 (tout simplement, un lien PCI Express 4x). Le chipset qui servira côté serveur, baptisé Patsburg, est compatible socket 1356 et socket 2011. Et il sera renommé côté desktop en… X79.

C'est là que les choses se compliquent en effet pour l'information rapportée par nos confrères. D'après les roadmaps que nous avons pu voir, Intel semblait se concentrer côté desktop uniquement sur la plateforme socket 2011 pour SNB-E, laissant de côté un éventuel lancement en parallèle du socket 1356 (quelque chose qui fait sens, une telle granularité côté desktop est inutile). Il semble donc improbable que nos confrères aient pu confondre ces deux sockets (baptisés B et B2 dans la nomenclature Intel).


L'actualité indique en prime que la X79SI ne serait compatible que PCI Express 2.0 ce qui semble entériner le fait qu'elle soit bel et bien en socket 1366. Vient alors le problème de l'interconnexion : les puces socket 1366 gèrent leur interconnexion au X58 par un brin QPI, quelque chose qui n'est pas supportée par le chipset Patsburg/X79. Il semble peu probable qu'Intel ait ajouté une double interface à Patsburg pour le simple fait de proposer un refresh d'une plateforme desktop en fin de vie. De là, deux solutions sont possibles : soit le X79 "1366" est une puce différente, soit les processeurs Nehalem et Westmere étaient capables d'être interconnectés aussi à un chipset par leurs lignes PCI Express.

Le X79 serait alors compatible avec trois sockets différents, dont deux côté desktop, ce qui d'un point de vue marketing ne semble pas forcément faire sens pour Intel qui tend plutôt à faire ses segmentations dans le sens inverse. Les semaines à venir devraient nous apporter plus de précisions sur ce sujet pour le moins curieux !

Nos confrères turcs préférés  continuent sur leur lancée en publiant un nouveau slide évoquant le mode Turbo des AMD FX. A l'image des APU Llano (voir notre section sur la gestion d'énergie), AMD a implémenté un power gating pour chaque cœur (plus exactement, on l'imagine, par module) permettant de les désactiver complètement lorsqu'ils sont inactifs. Le power gating et le Turbo pourraient d'ailleurs être, selon certains documents que nous avons pu voir, la fonctionnalité réservée aux cartes mères AM3+ qu'AMD évoquait cryptiquement dans une de nos actualités précédentes vis à vis de la compatibilité des FX sur les cartes mères AM3.

A l'image de ce que fait Intel avec Nehalem, les FX disposeront d'une fréquence de base qui sert plus de référence qu'autre chose puisque même avec tous les cœurs actifs, un FX verra ses cœurs accélérés via le mode Turbo tant que l'on reste dans les contraintes thermiques imposées. Le mode Turbo atteindrait son potentiel maximal lorsqu'au moins la moitié des cœurs serait désactivé. Le chiffre de 1 GHz est alors avancé, mais il faut le prendre avec circonspection : il indique simplement l'écart entre la fréquence de référence et la fréquence Turbo maximale. En baissant la fréquence de référence par rapport à celle du Turbo autorisé lorsque tous les cœurs sont actifs, il est possible simplement d'agrandir cet écart.