AMDs Pläne für seine Serverprozessoren

Mit einer neuen Chip-Serie will AMD auf dem Markt der Serverprozessoren gegenüber Intel Boden gut machen. Leistungssteigerung und Stromeinsparung auf der Basis verbesserter Prozessorkerne stehen im Mittelpunkt der Bemühungen.

von Rudi Kulzer am 27. Juli 2011 , 16:00 Uhr

AMD will seine Position als Alternative zu Intel-Prozessoren behaupten. Doch im Feld der für das Unternehmens-Computing wichtigen Server-Chips muss der Herausforderer noch kräftig aufholen. Nach Angaben von IDC hat AMD nur einen Marktanteil von 6,5 Prozent bei Server-Prozessoren – im Vergleich zu 93,5 Prozent von Intel. Auch die jüngsten Quartalszahlen zeigen, welch schweren Stand AMD hat. Eine neue Prozessor-Architektur soll nun das Kräfteverhältnis verschieben und den Umsatz ankurbeln. Sie wurde unter dem Codenamen „Bulldozer“ entwickelt. Der Entwurf der entsprechenden neuen Mikroprozessoren für Server lief unter den Codenamen „Valencia“ und „Interlagos“.

Bulldozer wurde auf hohe Performance optimiert. Er soll noch 2011 zuerst in Servern zum Einsatz kommen. AMD will dabei Intels Hyperthreading übertrumpfen: Anstatt nur die Registersätze zu verdoppeln, verfügt ein Bulldozer-Core auch über zwei komplette Integer-Verarbeitungseinheiten mit jeweils eigenem Scheduler, eigener Pipeline und eigenem L1-Datencache. Die Fließkommaeinheit (FPU) teilen sich die Kerne allerdings. AMD nennt das Konstrukt „Modul“. Der Vorteil ist, dass sich durch die gemeinsame Nutzung von Ressourcen ein deutlicher Leistungszuwachs im Integer-Bereich bei moderater Zunahme der Die-Fläche erreichen lässt. AMD verspricht für Bulldozer im Vergleich zum 12-Core-Prozessor Magny Cours bei gleicher TDP ein Drittel mehr Kerne und einen um 50 Prozent höheren Durchsatz. Dazu soll auch die geplante 32-Nanometer-Fertigung beitragen. Mit Interlagos (16 Cores, Server), Valencia (8 Cores, Server) und Zembezi (8 Cores, Client) sind mehrere Bulldozer-Chips angekündigt, die mehr vollwertige Integer-Ausführungseinheiten haben als Intels 8-Core- und 4-Core-CPUs.

Die neuen „Valencia“-Chips gehören zur AMD-Opteron-4000 Serie. Mit möglichen sechs oder acht Prozessorkernen sind sie, so der AMD-Direktor für Produktmarketing von Server-Chips, John Fruehe, bei einer Vorstellung in Dresden, vor allem ein Angebot für Infrastrukturen und Collaboration in Unternehmen.

In der stärkeren Leistungsklasse mit acht, zwölf oder sechzehn Prozessor-Kernen sind die „Interlagos“-Chips der AMD-Opteron-6000-Serie für allem für die intensive Virtualisierung und Hochleistungsrechner (HPC) gedacht. Dafür bringen sie einen Quad-Channel-Memory-Controller sowie bis zu 16 MByte Level-3-Cache mit. Erste Tests, etwa die bei OpenBenchmarking.org veröffentlichten, fielen vielversprechend aus. AMD selbst hat Secs für den Einsatz in VMware-Umgebungen veröffentlicht, die die Eignung für hochvirtualisierte Infrastrukturen und damit letzendlich auch für Cloud-Rechenzentren belegen sollen.

Einsatzgebiete in Unternehmen

Für die wichtigen Einsatzgebiete Web-Services Web und Cloud Computing sowie Datenbanken, Data Warehousing und Analytics lassen sich – abhängig von den jeweiligen Workloads – beide Serien einsetzen. Die neuen Produkte sollen die bestehenden Opteron-Chips mit bis zu 12 Kernen ersetzen, die heute auf einer allmählich veraltenden Architektur aufbauen.

Die Chips der Bulldozer-Architektur werden im 32-Nanometer-Herstellungsprozess gefertigt, während die Produktion der bisherigen Opteron-Chips noch im 45-Nanometer-Prozess erfolgte. Zu den wichtigen Techniken zur Erhöhung der Leistung und Verringerung des Stromverbrauchs der neuen Serie gehören SOI (silicon-on-insulator) und High-K-Metal-Gate (HKMG).

Nach Angaben von AMD werden die neuen Bulldozer-Prozessoren bis zu 50 Prozent schneller sein und deutlich mehr Speicherdurchsatz als aktuelle Server-Chips haben. Die Bulldozer-Chips sind Socket-kompatibel mit bestehenden Opteron-6100-Chips. Dies soll Kunden die Server-Upgrades erleichtern.

Erste Erfolge beim High-Performance-Computing

Im High-Performance-Computing kann AMD erste Erfolge für seine Interlagos-Prozessoren vermelden. Beispielsweise will Hector, das britische nationale Supercomputing-Zentrum, seine Prozessoren alle auf Interlagos upgraden. Die Aufrüstung soll durch Cray noch im Laufe des Jahres erfolgen. Ebenfalls Cray hat mit dem Schweizer-Supercomputing-Centre (CSCS) vereinbart, dessen „Monte Rosa“ genanntes Cray-XT5-System auf ein Cray XE6 aufzurüsten. Auch dabei sollen die Interlagos-Prozessoren zum Einsatz kommen. Und im angekündigten, GPU-basierenden Cray-XK6-Supercomputer spielen die Interlagos-Chips ebenfalls eine wichtige Rolle. Sie sind dort Teil eines hochintegrierten Supercomputing-Systems, das sich laut Cray auf bis zu 50 Petaflops ausbauen lässt.

Nach Angaben von AMD sind zudem die ersten Testserien bei ausgewählten Industriekunden, deren Namen man aber nicht nennen will. Bekannte bisherige Abnehmer waren vor allem Dell, Hewlett-Packard und Acer, aber auch IBM für seine x86-Server. Gefertigt werden die neuen Bulldozer-Chips im Werk der Globalfoundries in Dresden. Das ehemalige AMD-Werk ist heute mit Kapital aus Abu Dhabi ein namhafter Auftragsfertiger.