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Donnerstag, 21. Februar 2013

01:22 - Autor: Opteron

AMD präsentiert Jaguar-Quad-Modul auf der ISSCC (Update: Jetzt mit allen ISSCC Folien)

Auf der zur Zeit stattfindenden International-Solid-State-Circuits-Konferenz (ISSCC) hat AMD heute das CPU-Modul der Kabini-APU vorgestellt, welches aus vier Jaguar-Kernen und 2 MB L2-Cache besteht. Im Web sind bereits erste Die-Shots aufgetaucht, die wir unseren Lesern natürlich auch nicht vorenthalten wollen:


Kabini-CPU-Modul-Die-Shot

Wie man sieht sind die vier Jaguar-Kerne unten im Bild zu sehen. Darüber sind 4 L2-Cachesegmente à 512 kB zu sehen, wobei je 2 Segmente durch das L2-Cacheinterface (L2I) in der Mitte räumlich getrennt sind. Ein GPU-Teil fehlt.

Neben der bei den Jaguar-Kernen gesteigerten Rechenleistung, deren Details schon früher bekannt gegeben wurden (wir berichteten), nannte AMD neben der Die-Größe von 3,1 mm² für einen einzelnen Jaguar Kern ohne L2-Cache auch den Die-Flächenbedarf für das gesamte Vierkern-CPU-Modul mit 2 MB L2-Cache in Höhe von 26,2 mm2. Zum Vergleich sei hier an den Flächenbedarf eines Bulldozer-Moduls mit ebenfalls 2 MB L2 erinnert. Dieser beträgt 30,9 mm² - allerdings in 32 nm. Umgerechnet mit dem Half-Node-Schrumpf-Faktor von 0,707 (reziproke Wurzel aus 2) entsprächen dies 22 mm² in einem hypothetischen 28-nm-Gate-First-Prozess, der aber nicht 1:1 mit dem bei Jaguar verwendeten Gate-Last-Prozess vergleichbar ist. Laut Globalfoundries betrüge der Gate-Last-Nachteil zwischen 10 und 20%. Das Jaguar-Quad-Modul wäre demnach mit dem Beispielfaktor 0,85 (15%) bei Globalfoundries 22,2 mm² groß. Grob kann man also festhalten, dass sich der Die-Flächenbedarf nicht groß unterscheiden dürfte. Weitere technische Details hat AMD noch kurz in einer Übersichtstabelle zusammengefasst:


Jaguar-Bobcat-Vergleich

Zusätzlich ging AMD laut dem Bericht auf elektroniknet.de noch auf ein paar Einzelheiten zum Power-Management ein. So wären die Latenzzeiten bei den Übergängen von diversen Stromsparmodi zum Volllast-Betrieb verkürzt worden. Nominell um ca. 20 Prozent beim Übergang aus dem C6 Modus und um mehr als 70 Prozent beim Aufwachen aus dem CC6-Modus. Weitere Details zum Stromverbrauch wurden bereits vor Kurzem in einem Artikel auf eetimes genannt. Interessantester genannter Parameter war dabei, dass trotz um 15 Prozentpunkte gesteigerter Rechenleistung (IPC) bei der Jaguar-Architektur 25% weniger Schaltkreise (Flip-Flops) aktiv schalten, wodurch natürlich der Stromverbrauch sinkt. Man kann also von zusätzlichen Stromeinsparungen durch die Architektur - nicht nur durch den feineren 28-nm-Herstellungsprozess - rechnen.

Update 20. Februar 2013
Mittlerweile hat uns der komplette Foliensatz der ISSCC-Präsentation erreicht. Dieser kann in unserer Fotogalerie begutachtet werden. Neben vielen technischen Detailinfos wollen wir noch die folgende Folie, die einen sogenannten Shmoo-Plot für die Bobcat- und Jaguar-Architektur zeigt, näher betrachten:


Shmoo-Plot der Bobcat (BT40) und Jaguar (JG28)-Architektur


Leider hat AMD die Achsenbeschriftungen normalisiert, sodass man keine konkrete Spannungswerte und Taktfrequenzen erkennen kann, jedoch ist der Verlauf der beiden Treppenkurven interessant genug. Wie man nämlich deutlich erkennen kann ist die Kurve der Jaguar-Architektur deutlich steiler, der Takt steigt ab dem Wert "0,8" überproportional stark an. Dies bedeutet, dass Jaguar eine Erhöhung der Kernspannung in einem deutlich höheren Takt umsetzen kann. Die Bobcat-Kurve ist dagegen deutlich flacher, im Vergleich zur Spannungsachse ist der Verlauf der Taktkurve eher unter-proportional.

Ausgedrückt in reine Beispielzahlen bedeutet das grob, dass eine Spannungserhöhung um z.B. 10% den Takt bei Jaguar um 15% erhöht, während man bei Bobcat nur 5% Plus erzielen kann. Dies ist kein Verdienst des besseren Herstellungsprozesses, denn in diesem Fall sollten die beiden Treppenkurven nur versetzt und parallel verlaufen.

Da die Verlustleistung stark von der Kernspannung abhängt und IPC-Verbesserungen in obiger Grafik nicht berücksichtigt werden, kann man unter dem Strich also einen deutlich verbesserte Leistung/Watt-Koeffizienten von Jaguar gegenüber Bobcat erwarten: Der Takt steigt, die Rechenleistung pro Mhz steigt, aber der Energiebedarf der Architektur sinkt.

Links zum Thema:
Quelle: Jaguar - der neue Low Power CPU-Core von AMD

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