Architektura AMD K12 zahrnuje ARM i x86 moduly
Počátkem letošního roku odhalila AMD projekt Seattle, 64bit ARM osmijádro s názvem Opteron A1100 určené pro servery. 28nm procesor, který se na trh dostane ve druhé polovině letošního roku, ale nenapovídal, jakým směrem AMD míří.
2015 - SkyBridge
Napřesrok totiž dojde ke sjednocení vývoje x86 a ARM architektur. Pod názvem projekt SkyBridge chystá společnost modulární design, který sjednotí podobu APU / SoC do té míry, aby bylo možné v rámci jednoho návrhu používat jak x86, tak ARM jádra (aby nedošlo k nedorozumění: buďto jedna, nebo druhá) jako hlavní výpočetní jednotky. Je sice pravda, že již nově uvedená generace SoC Beema a Mullins disponuje obojím (zároveň), ale ARM procesor slouží výhradně jako bezpečností koprocesor, ne jako univerzální výpočetní jednotka.
Jak je z konceptu patrné, míří SkyBridge na segmenty s nižšími úrovněmi TDP. Jako alternativa architektury ARM A57 (optimalizované pro nižší spotřebu) budou k dispozici x86 jádra generace Puma+, která jsou dostupná v APU / SoC Beema a Mullins. Krom výhody z pohledu AMD (snazší vývoj) je tu i zjevná výhoda pro výrobce a zákazníky: pinová kompatibilitia čipů, což dává zákazníkovi možnost výběru mezi x86 a ARM variantou téže platformy (tabletu, notebooku...). Obě varianty však nabídnou grafické jádro architektury GCN a hardwarovou podporu pro HSA.
Výše uvedená (donedávna aktuální) roadmapa ale naznačuje mírný rozpor: 28nm čipy Beema a Mullins měly na trhu působit počínaje letošním vydáním až do konce roku 2015. Nyní se dozvídáme, že v roce 2015 již přijde 20nm projekt SkyBridge (byť v x86 variantě vybavený totožnou procesorovou architekturou). AMD patrně nechtěla vytvářet vyšší očekávání, dokud nemá jistotu, že 20nm procesory zvládne v příštím roce dostat na trh. V plánu jsou BGA i socketové varianty.
2016 - K12
O rok později dojde na implementaci architektury K12. Zahrnuje jak vlastní návrh prvních ARM jader AMD vycházejících z generace ARMv8, tak nové x86 architektury. Projekt zastřešuje společný vedoucí, jímž je Jim Keller. Keller v minulosti pracoval na procesorech Alpha 21164 a Alpha 21264, dva roky strávil v AMD, kde se podílel na dokončení architektury K7 a položení základních kamenů K8 (je však třeba připomenout, že finální K8 byla trochu jiná než původní představy, které zčásti - hlavně kvůli urychlení vývoje - nahradily některé prvky převzaté z K7), následně pracoval pro Apple na vývoji mobilních SoC a ve druhé polovině roku 2012 se opět vrátil do AMD.
S ohledem na dobu, po kterou u firmy funguje (a která do uvedení zbývá - tzn. celkem 3-4 roky), lze předpokládat nasazení nové x86 architektury. Tomu by napovídalo, že v rámci celé prezentace AMD nebyl zmíněn Bulldozer ani žádný z jeho nástupců. Účelové vyhýbání tématu první řady modulární architektury považujeme spíše za psychologickou záležitost, která má naznačit odklon jiným směrem a přinést určitou porci optimismu. Reálně již generace Excavator (APU Carrizo) nemá obsahovat prakticky nic z původního Bulldozeru a troufáme si tvrdit, že x86 varianta K12 naopak z této generace některé prvky sama převezme (ze stejného důvodu, jako např. K8 převzala některé prvky K7). To ostatně nepřímo potvrdil i Keller, když prvotní myšlenku vývoje K12 sesumíroval jako kombinaci toho nejlepšího z obou větví současných x86 architektur („velkých i malých jader“).
Co nás tedy čeká?
AMD toho sdělila zároveň velmi mnoho i velmi málo. Velkou událostí je bezesporu nastavení strategie a nasazení obou architektur (x86 i ARM) jako rovnocenných partnerů. Neméně zajímavý je nový start x86 architektury, která se na jednu stranu snaží distancovat od Bulldozerovského odkazu a na druhou stranu připouští, že to povedené (patrně z ještě neuvedeného Excavatoru, který však z myšlenky Bulldozeru vychází) ponechá.
Málo jsme se dozvěděli o konkrétních cílích. Je jasné, že projekt SkyBridge (2015) míří na energeticky úsporné sestavy - nejen mobilní zařízení, ale i (mikro)servery a podobná zařízení. Trochu vágnější jsou cíle architektury K12. Pokud byste si přečetli několik zahraničních článků, zjistíte, že každý autor vidí situaci trochu jinak - každý vlastně ze stejných ingrediencí dodaných AMD uvařil trochu jinou omáčku. Někteří autoři předpokládají zaměření na mobilní sféru a nízkou spotřebu, jiní v nové x86 architektuře naopak vidí návrat AMD do desktopového high-endu (což by patrně znamenalo velká jádra bez integrované grafiky - tedy nástupce řady FX, či chcete-li, generace Vishera).
Sjednocení „velkých a malých [x86] jader“ a doplnění portfolia o ARM produkty nedává prostor malým x86 procesorům řady Bobcat, Jaguar a Puma+. Ukončení jejich vývoje napovídaly již starší serverové roadmapy, ve kterých serverovou verzi APU Kabini s jádry Jaguar nahrazovaly ARM procesory. Zatím víme s jistotou jen tolik, že Puma+ přejde na 20nm výrobu a nějaký ten pátek s námi ještě bude. Z dlouhodobého hlediska ale není zřejmé, zda ji AMD plánuje i v mobilní sféře nahradit ARM jádry, nebo bude x86 varianta generace K12 natolik flexibilní, aby dokázala pokrýt SDP/TDP od 2 do 100 wattů (níž asi AMD nepůjde, snaha o penetraci na trh se smartphony se zatím odkládá na neurčito).
Také je třeba doplnit, že krom 20nm SkyBridge v příštím roce očekáváme výkonné APU Carrizo, které představí procesorovou architekturu Excavator, od níž jsou očekávány nejrozsáhlejší změny od uvedení Bulldozeru. Již víme, že Carrizo ponese integrovaný odlehčený čipset optimalizovaný pro mobilní platformy (a teoreticky dostačující i pro desktopový low-end), podporu DDR4 a další porci optimalizací pro řízení spotřeby, díky nimž maximální TDP poklesne z 95/100 na 65 wattů.