Der x86-Bruder des K12 heißt Zen

Wie wir vor ein paar Mona­ten berich­te­ten, soll ab 2016 bei AMD alles bes­ser wer­den. Wäh­rend 2015 bereits eine gemein­sa­me Platt­form namens Sky­bridge für ARM- und X86-basie­ren­de Chips geschaf­fen wer­den soll, sol­len ein Jahr dar­auf neue Chips die­sel­be bevöl­kern. Dabei wer­den neue Kern­ar­chi­tek­tu­ren zum Ein­satz kom­men, d.h. dass nicht nur die Cache­grö­ße oder Anzahl der GCN‑, Jagu­ar- oder Bull­do­zer-Ker­ne vari­iert wird. Die­se wer­den von AMD-Fans sehn­lichst erwar­tet, nach­dem für das Design­team Jim Kel­ler zurück­ge­holt wur­de, der Chef­de­si­gner des K8.

Bis­her war nur der Code­na­me für den ARM-Chip bekannt, den AMD K12 tauf­te, der Name des X86-Abkömm­lings wur­de nicht genannt. Nun aber konn­te man AMDs Fir­men­chef Rory Read in einem Inter­view mit Ana­lys­ten dabei zuhö­ren, wie er mit deut­schem Akzent rede­te. Statt eines wei­chen “th” sprach er von “…K12 and sen…” wie ein deut­scher Tou­rist im Eng­land­ur­laub. Des Rät­sels Lösung ist kein plötz­li­cher Sprach­feh­ler, son­dern schlicht der Code­na­me der neu­en X86-Archi­tek­tur “Zen”, das im Eng­li­schen recht weich, unge­fähr­lich ver­gleich­bar mit einem Deut­schen “sen”, aus­ge­spro­chen wird.

Eini­ge umstrit­te­ne Inter­net­sei­ten publi­zier­ten die­se Mel­dung bereits und beru­fen sich auf frü­he­re “Gerüch­te”. Nach einer kur­zen Recher­che konn­te wir die­se nach­voll­zie­hen, so sprach z.B. ein Teil­neh­mer eines Inter­net­fo­rums bereits im Dezem­ber 2013 dar­über, dass AMDs X86-Archi­tek­tur­na­me aus 3 Buch­sta­ben bestün­de, mit “Z” anfin­ge sowie eine Ver­bin­dung zu Japan hät­te. Damit — und mit der Rede des AMD-Chefs — darf der Name “Zen” somit wirk­lich als gesi­chert erach­tet werden.

Spe­ku­la­tio­nen

Damit wäre also das Namens­pro­blem gelöst, aber was wird man von der Archi­tek­tur erwar­ten dür­fen? In eini­gen Online­me­di­en wird sogar von einem “Bulldozer”-Nachfolger gere­det, aber das geht an der Sache ziem­lich sicher vor­bei. Man darf nicht ver­ges­sen, dass Rory Read AMD seit Amts­an­tritt umbaut. Der Fokus liegt auf neu­en Wachs­tums­märk­ten, in denen man von Anfang an die ers­te Gei­ge spie­len möch­te. Des­we­gen ist man bei ARMs 64-Bit-Chips vor­ne mit dabei und arbei­tet mit dem K12 sogar an einer eige­nen ARM­v8-Mikro­ar­chi­tek­tur. Genau des­halb arbei­tet AMD auch nicht an einem spar­sa­men Mobil­te­le­fon-SoC, denn dort sind die Plät­ze schon vergeben.

Aus die­sen Grün­den wird aber AMD auch kei­nen rein­ras­si­gen Bull­do­zer-Nach­fol­ger brin­gen. Die­ses Markt­seg­ment ist schlicht zu klein. Die FX-Chips waren Abkömm­lin­ge von Opte­rons, die in gro­ßen Ser­vern Ver­wen­dung fan­den. Aber auch hier zeigt sich AMDs Stra­te­gie. Anstatt viel Geld in einen bereits ver­ge­be­nen und hart umkämpf­ten Markt zu inves­tie­ren, setzt AMD alles auf den auf­stre­ben­den Markt der dicht­ge­pack­ten Klein­ser­ver, die zahl­reich in den Cloud-Rechen­zen­tren ein­ge­setzt wer­den. Den alten Opte­ron-Markt gab AMD aber auf, was sich unter ande­rem auch im Strei­chen der eige­nen Her­stel­lungs­pro­zes­se bei Glo­bal­found­ries und der Ver­kün­dung, nur noch Stan­dard­pro­zes­se nut­zen zu wol­len, zeig­te. AMDs Schwer­punkt ist seit­dem “Power/Performance”, also ein opti­ma­ler Quo­ti­ent aus Strom­ver­brauch und Leis­tungs­ein­heit — defi­ni­tiv kei­ne Rah­men­be­din­gun­gen, unter denen ein 200-W-FX-Nach­fol­ger ent­ste­hen könnte.

Blick in die (trü­be) Glaskugel

Ein Design mit hohem Strom­ver­brauch fällt also aus. Man wird eher mode­ra­te Takt­ra­ten erwar­ten dür­fen, was sicher­lich auch bes­ser mit einer GPU auf dem glei­chen Sili­zi­um­trä­ger einer APU har­mo­niert. Dar­auf weist auch der regel­recht ent­spann­te Code­na­me “Zen” hin. Im Ver­gleich zu Bull­do­zer wer­den damit ganz ande­re Din­ge assoziiert.

Wenn also man­gels High-End-Her­stel­lungs­pro­zess und engen Strom­ver­brauchs­vor­ga­ben kei­ne neu­en Takt­mau­ern durch­bro­chen wer­den, muss das Design brei­ter wer­den, um über eine Erhö­hung der IPC eine adäqua­te Rechen­leis­tung sicher­stel­len zu kön­nen. Ver­mut­lich kann man mit einer Art AMD X6 rech­nen. Intels IPC wird AMD nie errei­chen, dafür sind die Ker­ne mitt­ler­wei­le auch zu kom­plex, aber statt­des­sen könn­te AMD wie­der mehr Ker­ne in den Chip inte­grie­ren oder den ein­ge­spar­ten Platz für einen grö­ße­ren GPU-Teil einer APU nut­zen. Das K10-Design ist viel­leicht auch ein guter Anhalts­punkt. War das K8-Design noch High-End, gelang dies dem K10 schon weni­ger, aber die Chips boten durch­aus gute Mit­tel­klas­sen­leis­tung, erst recht mit sechs Ker­nen. In die­se Mit­tel­klas­se (aus Leis­tungs­sicht) wird AMD ver­mut­lich zurück­keh­ren, nur der Strom­ver­brauch wird nach den Design­re­geln deut­lich bes­ser aus­fal­len, wodurch das Gesamt­pa­ket kon­kur­renz­fä­hig wird.

Es ist also ein Design ober­halb von Jagu­ar und den Cor­tex-A57-Ker­nen von ARM, aber nicht so ambi­tio­niert und ein­sei­tig auf Leis­tung aus­ge­legt wie Bull­do­zer, zu erwar­ten. App­les Cyclo­ne gibt die Rich­tung vor. Zwar ist der A7-Chip erst frisch auf dem Markt und Kel­ler schon wie­der zwei Jah­re bei AMD, aber Cyclo­ne dürf­te noch vor Kel­lers Aus­schei­den bei Apple ent­wi­ckelt wor­den sein. Ers­tens klin­gen die Cache­grö­ßen (2x64 kB L1 und 1 MB L2) in den Ohren von AMD-Enthu­si­as­ten sehr ver­traut, zwei­tens war das K8-Design, als Kel­ler 1999 AMD ver­ließ, eben­falls bereits fer­tig. Ers­te Opte­rons kamen dage­gen erst Jah­re spä­ter auf den Markt.

Aktu­el­le Ser­ver-Designs wie z.B. von Ora­cle und IBM, die eben­falls auf effi­zi­en­te Ener­gie­nut­zung aus­ge­legt sind, zeich­nen sich durch star­kes Nut­zen von SMT aus. Bis zu 8 Threads wer­den dort einem Kern zuge­mu­tet. Intel ist vor­sich­ti­ger und lässt nur zwei Threads zu. AMD setz­te dem bis­her sei­nen CMT-Ansatz ent­ge­gen, aber ein ein­zel­ner Clus­ter war zu schwach. Vier Threads wären wohl ein guter Mit­tel­weg, um eine rela­tiv brei­te Kern-Archi­tek­tur (z.B. 4‑issue bei x86) mit tie­fen Puf­fern und rela­tiv gro­ßen Caches recht­fer­ti­gen zu kön­nen. Nur mit zwei oder gar nur einem Thread betrie­ben, könn­ten dann auch AMD-Enthu­si­as­ten auf ihre Kos­ten kom­men. Aber das ist pures Wunsch­den­ken. Es bleibt zu hof­fen, dass mög­lichst bald Archi­tek­tur­de­tails durch­si­ckern werden.

Quel­len:

1. Advan­ced Micro Devices’ (AMD) CEO Rory Read Pres­ents At Deut­sche Bank Tech­no­lo­gy Con­fe­rence (Tran­script) | See­king Alpha.
2. AMD at Deut­sche Bank 2014 Tech­no­lo­gy Con­fe­rence.