История процессоров AMD — THG.RU

История процессоров AMD | Рождение AMD

AMD была основана в 1969 году и с этого момента производила микропроцессоры и электронику для компьютеров. Изначально она выпускала микрочипы под лицензией других компаний, например, Fairchild Semiconductor. Параллельно компания начала производить другие компоненты ПК, используя только свои ресурсы, но собственные процессоры AMD начала изготавливать только через несколько лет.

История процессоров AMD | AM9080 и AM2900

В 1975 году AMD создала свои первые два оригинальные, не лицензионные процессора. С технической точки зрения, AM2900 не был процессором, скорее это была серия компонентов, составляющих 4-разрядный модульный процессор. Кроме того, компания выпустила AM9080 – перепроектированный клон 8-разрядного микропроцессора Intel 8080.

История процессоров AMD | Соглашение с IBM

Первые упоминания AMD на рынке процессоров с архитектурой x86 относятся к началу 1980-ых годов, после заключения соглашения между IBM и Intel. В то время IBM была одним из крупнейших производителей компьютеров в мире. Когда IBM начала переговоры с Intel, компания рассматривала нескольких различных процессоров для применения в будущих продуктах. Контракт сулил Intel огромный заказ на производство чипов для IBM-совместимых компьютеров.

В IBM беспокоились, что производственных мощностей одной компании будет недостаточно для выпуска такого количества процессоров, поэтому она предложила Intel передать лицензию на свою технологию другим производителям, чтобы гарантировать необходимый объём производства. В 1981 году компания Intel, не желая отдавать контракт с IBM конкурентам, согласилась на её условия.

В 1982 году, после заключения соглашения, AMD начала производство клонов процессора Intel 8086.

История процессоров AMD | 32-битные RISC-процессоры AM29000

В 80-90-х годах прошлого века AMD также производила 32-разрядные процессоры серии AM29000 с архитектурой RISC. По сути, они представляли собой следующее поколение микрочипов AM2900, но были ориентированы больше на рынок встраиваемых решений, чем на высокопроизводительные компьютеры. AMD разрабатывала AM29000 на основе модифицированной Berkeley. В конечном счёте, AMD свернула работу над серией AM29000 и сосредоточилась на линейке процессоров x86.

История процессоров AMD | AMD AM286

AMD Am286, клон процессора Intel 80286, производимый по лицензии, был идентичен чипу от Intel, но имел важное преимущество — более высокую тактовую частоту. Если процессор Intel 286 работал максимум на 12,5 МГц, то AMD продавала версии с частотой 20 МГц.

AMD AM286

История процессоров AMD | AMD AM386: юридические баталии

В 1985 году Intel представила свой первый 32-разрядный процессор x86 80386. Чуть позже AMD решила выпустить свою версию под названием AM386, но её планам помешал судебный процесс, инициированный Intel. В Intel утверждали, что соглашение об обмене лицензиями разрешало AMD производить только копии процессора 80286 и более старых решений, а AMD уверяла, что условия контракта позволяют ей создавать клонов 80386 и будущих решений на базе x86. После нескольких лет судебных тяжб суд перешёл на сторону AMD, и в 1991 компания выпустила свой процессор AM386.

Хотя AM386 являлся клоном 80386, AMD повысила его частоту до 40 МГц, в то время как максимальная частота Intel 80386 составляла 33 МГц. Данное решение обеспечило AMD преимущество в производительности, а учитывая, что процессор использовал идентичный с 80386 сокет и платформу, у пользователей появилась возможность обновить свои стареющие системы.

AMD AM386

История процессоров AMD | AM486 и AMD 5×86: последний клон

486 появился в 1994 году и стал последним клоном процессора Intel (80486). В связи с юридическими проблемами с Intel, AMD производила модель 486 в двух разных версиях: одну с микрокодом Intel, а вторую с микрокодом AMD. Для модели 486 AMD использовала стратегию, опробованную на процессорах AM386, то есть она заметно повысила тактовую частоту по сравнению с решением Intеl. Самый быстрый чип Intel 80486 достигал 100 МГц, а AMD разгоняла AM486 до 120 МГц.

В 1995 году AMD выпустила версию AMD 5×86. Этот процессор использовал микроархитектуру процессоров AM486 и 80486, но тактовая частота была ещё выше. Розничные модели достигали 133 МГц, а OEM-производители имели доступ к чипам с частотой 150 МГц.
Внедрение кэша L1 стало ещё одним заметным изменением линейки процессоров, он помог увеличить производительность по сравнению с более старыми ЦП 80386/AM386. Блок вычислений с плавающей запятой (FPU) был перемещён в корпус ЦП – это также положительно сказалось на производительности. До этого FPU продавались отдельно и соединялись с процессором через системную плату.

С появлением первого процессора Intel Pentium компания AMD и другие конкурирующие производители ЦП начали применять систему оценки «P-рейтинг». С помощью этого рейтинга производителям было удобно сравнивать свои процессоры с процессором Pentium Intel и делать соответствующую рекламу. В качестве примера можно взять процессор AMD 5×86 PR 75, который позиционировался как эквивалент ЦП Pentium 75 МГц.

AM486 и AMD 5×86

История процессоров AMD | K5: первый процессор AMD с архитектурой x86

В 1996 году компания AMD выпустила процессор пятого поколения K5. Это был первый процессор AMD на базе архитектуры x86 собственной разработки. В нём использовалась инновационная архитектура в сочетании с исполнительными блоками снятых с производства RISC-процессоров AM29000 и фронт-эндом x86. Поскольку внутренняя архитектура основывалась на архитекторе RISC, инструкции x86 декодировались в микроинструкции и поступали на один из пяти исполнительных блоков или в интегрированный FPU.

С целью повышения производительности AMD также реализовала модель внеочередного упреждающего исполнения. Из-за сложности конструкции процессора у AMD возникли трудности с достижением высоких тактовых частот, поэтому с точки зрения производительности K5 уступал Pentium. Впрочем, процессор считался достаточно эффективным, и рейтинг PR был близок к реальности: K5 на частоте 100 МГц продавался как чип PR133, то есть AMD считала его эквивалентом по производительности с процессоров Pentium 133 МГц.

AMD K5

История процессоров AMD | K6: Processor NexGen

В 1997 году AMD выпустила новый процессор: K6. В отличие от K5, K6 стал результатом работы компании NexGen над Nx686, которую приобрела AMD. Несмотря на существенные различия в дизайне с K5, высокоуровневые элементы были похожи.

Например, K6 также использовал внешний блок x86 для декодирования инструкций в микроинструкции, которые выполнялись внутренними блоками RISC. Этот процессор был совместим с материнскими платами Socket 7 (Pentium). Потактовая производительность была на уровне процессора Intel Pentium II, притом решение AMD стоило заметно дешевле. Однако FPU у K6 по-прежнему был чуть слабее, чем у Intel.

AMD K6

История процессоров AMD | AMD K6-II

Следующим в линейке процессоров AMD стал K6-II. По сути, он представлял собой расширенную версию K6 c более быстрой шиной FSB на 100 МГц, более высокими тактовыми частотами и новыми инструкциями SIMD. В противовес Intel MMX компания AMD представила систему команд SIMD 3DNow!. По аналогии с предыдущими процессорами AMD, K6-II предложил покупателям возможность обновления устаревающих процессоров Pentium MMX, и в результате они стали очень успешными.

AMD K6-II

История процессоров AMD | AMD K6-III: интеграция кэша L2

В 1999 году (англ.) AMD представила третье поколение процессоров K6 под названием K6-III. С архитектурной точки зрения он не отличался от K6 и K6-II, но AMD добавила на кристалл ЦП 256 Кбайт кэша L2. До этого кэш L2 находился на системной плате и доступ к нему осуществлялся по шине FSB, а его интеграция в чип позволила заметно снизить задержку и увеличить пропускную способность. K6-III был относительно дорогим процессором, однако очень скоро AMD заменила его чипом Athlon.

AMD K6-III

История процессоров AMD | AMD K6-II+ And K6-III+

Последними процессорами в линейке AMD K6 были K6-II+ и K6-III+ (англ.), ориентированные на рынок мобильных устройств. Эти чипы во многом походили на K6-III, в частности наличием кэша L2 на кристалле. K6-II+ имел 128 Кбайт кэш-памяти второго уровня, тогда как K6-III+ получил 256 Кбайт кэша. Благодаря переходу AMD к технологическому процессу 180 нм, эти процессоры были относительно энергоэффективными.

AMD K6-II+ и K6-III+

История процессоров AMD | AMD K7 и K75: рождение Athlon

В 1999 году компания AMD выпускает процессор седьмого поколения Athlon. В нем использовалась новая архитектура, которая значительно повысила пропускную способность инструкций на такт и позволила AMD добиться тактовой частоты 1 ГГц. В предыдущих процессорах AMD блок FPU уступал конкурирующим продуктам от Intel, поэтому главной целью разработчиков AMD стало усовершенствование FPU. В конечном счёте, Athlon получил очень мощный трёхконвейерный FPU с внеочередным исполнением, который превзошёл конкурирующие процессоры Intel.

В первых моделях процессора ядро ЦП находилось на большой кремниевой пластине. Вместо интегрированного в кристалл кэша L2 AMD использовала отдельные микросхемы ОЗУ, спаянные на одной процессорной плате. Такое решение позволило AMD установить больше кэша L2, однако его частота была ниже.

Технология системной шины EV6, лицензированная у компании DEC, позволила AMD разрабатывать свои собственные чипсеты и создать первую платформу, состоящую только из компонентов AMD. К сожалению, первые системные платы по своим возможностям заметно уступали Intel 440BX. Системная шина EV6 также обеспечила процессорам Athlon совместимость с новой оперативной памятью DDR, которая обладала большей пропускной способностью и производительностью по сравнению с традиционной SDRAM.

AMD K7 и K75

История процессоров AMD | AMD K7: Athlon Thunderbird

Вскоре после выпуска AMD Athlon с разъёмом Slot A и Intel Pentium II и III для разъёма Slot 1 производители поняли, что низкая скорость кэша L2 сдерживала производительность ЦП. Чтобы справиться с этой проблемой, AMD вернулась к традиционному корпусу процессора и представила чип Athlon Thunderbird с кэшем L2, интегрированным непосредственно на кристалл ЦП. Хотя объём кэша L2 был снижен наполовину, он работал на одной частоте с ЦП, что значительно повысило его производительность. Благодаря зрелому техпроцессу 180 нм и более высоким объёмам производства, AMD смогла повысить тактовую частоту её ЦП на 400 МГц.

AMD Athlon Thunderbird

История процессоров AMD | K7: AMD Duron

AMD представила линейку процессоров Duron, призванную заполнить сегмент начального уровня и задействовать менее удачные экземпляры уже изготовленных чипов. Эти процессоры использовали идентичную архитектуру, но, как правило, работали на более низких тактовых частотах. Кроме того, AMD оставила на этих процессорах только 64 Кбайт кэша L2, что значительно снизило общую производительность, тем не менее, ЦП Duron довольно успешно конкурировали с процессорами Intel Celeron.

AMD Duron

История процессоров AMD | AMD K7: Athlon Palomino/XP

В 2001 году AMD снова усовершенствовала Athlon до Palomino/XP. Отличий между Thunderbird и Palomino/XP было мало, но дальнейшая модернизация техпроцесса 180 нм позволила AMD повысить тактовую частоту ещё на 333 МГц. Также добавилась поддержка набора команд SSE SIMD. Примерно в это же время появилась операционная система Microsoft Windows XP, поэтому AMD добавил к кодовому названию Palomino суффикс «XP», таким образом, адресовав чипы пользователям новой операционной системы.

Появились различные версии процессора Athlon Palomino/XP, включая «MP Athlon» для серверов, а также «Athlon 4» или «Athlon XP Mobile» для ноутбуков.

AMD Athlon Palomino/XP

История процессоров AMD | AMD K7: Athlon Thoroughbred и Barton

В 2002 году AMD представила процессор Athlon Thoroughbred, произведённый с применением техпроцесса 130 нм. Переход на новую технологию производства позволил снизить потребляемую мощность и поднять тактовую частоту выше 2 ГГц. Через год, когда новый техпроцесс окреп, AMD выпустила чип Barton. Barton дал скромный прирост тактовой частоты и удвоил размер кэша L2. К тому же, добавилась поддержка системной шины (FSB) с частотой 200 МГц и ОЗУ DDR с частотой 400 МГц.

AMD Athlon Thoroughbred и Barton

История процессоров AMD | AMD K7: Athlon Thorton и Duron

Вместе с чипами Barton AMD выпустила две младших линейки процессоров: Athlon Thorton и новый Duron. Оба процессора использовали тот же кристалл, что и Barton, но часть кэша L2 была отключена.

У Thorton было 256 Кбайт кэша L2, как у старых процессоров Athlon, а тактовая частота была немного ниже, чем у Barton. Благодаря новому техпроцессу 130 нм Thorton расходовал меньше энергии по сравнению со старыми ЦП Athlon. По аналогии с предыдущими моделями, новый процессор Duron ограничивался 64 Кбайт кэша L2, но тактовая частота достигала 1,8 ГГц, поэтому новые модели были значительно быстрее предшественников.

AMD Athlon Thorton и Duron

История процессоров AMD | AMD Geode: предшественник APU

В 2003 году AMD выкупила у компании National Semiconductor линейку процессоров Geode, чтобы расширить предложение в сегменте процессоров начального уровня. Корни Geode уходят к другой компании под названием Cyrix, которая в конце 1990-ых годов создала линейку продуктов MediaGX — однокристальное решение, содержащее процессор общего назначения, звуковой процессор, графический ускоритель и все аппаратные средства, которые обычно находились в чипсете системной платы. Когда Cyrix обанкротилась, компания National Semiconductor выкупила права на MediaGX и преобразовала его в Geode.

AMD выпустила два процессора под именем «Geode». Самый начальный уровень представляла серия процессоров Geode GX, идентичных продуктам National Semiconductor. Более высокой производительностью обладали процессоры AMD серии LX, имевшие ряд усовершенствований, включая переход ЦП к архитектуре AMD Athlon K7. Эти процессоры были очень эффективными и использовались в некоторых недорогих ПК и тонких клиентах.

AMD Geode

История процессоров AMD | AMD K7: первый Sempron

Первые процессоры под брендом AMD Sempron появились в 2004 году. Первоначально компания отвела для них место рядом с чипами Athlon Thorton между высокопроизводительными процессорами Athlon Barton и ЦП Duron начального уровня. Первые несколько моделей использовали ядра Thorton или Thoroughbred с 256 Кбайт кэша L2. Эти процессоры ограничивались чуть пониженной тактовой частотой – самая быстрая модель имела частоту 2 ГГц.

Всего через несколько месяцев после премьеры Sempron AMD выпустила новую версию на базе ядра Barton с кэшем L2 объёмом 512 Кбайт и повышенной до 2,2 ГГц тактовой частотой.

AMD Sempron

История процессоров AMD | AMD K8: Athlon 64!

В 2003 году AMD потрясла мир, представив первый 64-битный процессор на архитектуре x86 для потребительских машин. Эти процессоры носили кодовое название «K8» и, по сути, являлись глубоко модифицированными версиями K7. Благодаря переходу к 64-разрядному режиму AMD удалось расширить поддержку памяти до теоретического 1 Тбайт.

Хотя теоретический предел был значительно выше объёмов ОЗУ, с которыми работали системы K8, персональные компьютеры больше не ограничивались 4 Гбайт памяти, и в продаже начали появляться системы с 8 Гбайт ОЗУ. Параллельно AMD переместила контроллер памяти из своего чипсета на кристалл ЦП. Данное решение значительно снизило задержку при обращении процессора к памяти и повысило производительность по сравнению с K7. Перенос контроллера памяти на кристалл ЦП позволил убрать из системы шину FSB. Взамен AMD представила технологию HyperTransport, обладающую заметно большей пропускной способностью по сравнению со старой шиной FSB.
Первый пакет процессоров K8 AMD продавала под брендом «Athlon 64» для потребителей (Clawhammer и Newcastle), «Athlon 64 FX» (Sledgehammer и Clawhammer) для энтузиастов и «Opteron» для серверов (Sledgehammer).

AMD Athlon 64 Sledgehammer, Clawhammer и Newcastle

История процессоров AMD | AMD K8: последовательное усовершенствование

В 2004 году AMD представила новую 90-нм технологию изготовления транзисторов, которая позволила компании увеличить производительность процессора Athlon 64, а также снизить потребляемую мощность. В общей сложности AMD выпустила на рынок настольных процессоров четыре модели Athlon 64 с 90-нм литографией.

Venice стал последним процессором Athlon 64 для сокета AMD Socket 754 и являлся самым высокопроизводительным чипом для данной платформы. AMD San Diego работал на сходных тактовых частотах, но предназначался для платформы Socket 939 и имел кэш-память L2 объёмом 1 Мбайт.

Параллельно AMD нацелилась на более энергоэффективные системы и с этой целью представила ядро Winchester с более низким тепловым пакетом 67 Вт. Winchester был самым эффективным ядром на протяжении нескольких лет вплоть до появления Orleans (62 Вт) в 2006 г. и Lima (65 нм, 45 Вт) в 2007 г.

AMD Athlon 64 Winchester, Venice, San Diego, Orleans и Lima

История процессоров AMD | AMD K8: Sempron

Наряду с выпуском процессоров Athlon K8, компания AMD обновила линейку чипов Sempron с новой архитектурой K8. Как и первые процессоры Sempron эти ЦП по сравнению с Athlon имели меньше кэша и работали на пониженных частотах.

AMD K8 Sempron

История процессоров AMD | AMD K8: Athlon 64 X2

В 2005 году AMD снова всколыхнула общественность, представив потребительский вариант двухъядерного процессора, основанного на архитектуре K8. Хотя эти ядра не умели работать над одним потоком параллельно, второе ядро ЦП могло выполнять другие задачи, и повышало производительность в условиях многозадачности.

Всего AMD создала шесть конфигураций ЦП в линейке Athlon 64 X2, но первые пять были похожи друг на друга и отличались только объёмом кэша L2 и тактовой частотой. Шестой вариант Athlon 64 X2 благодаря переходу на 65-нм транзисторы был самым быстрым и энергоэффективным в линейке.

AMD Athlon 64 X2

История процессоров AMD | AMD K8: Turion и Turion X2

В 2005 году AMD представила новую линейку мобильных процессоров под названием Turion. Эти процессоры использовали микроархитектуру настольных чипов AMD, но благодаря тщательному отбору ядер, они могли работать с меньшим энергопотреблением. Кроме того, AMD их представила двухъядерные версии под названием Turion X2.

AMD K8 Turion и Turion X2

История процессоров AMD | AMD K10: четырёхъядерный Phenom

Следующая архитектура AMD под названием K10 была довольно амбициозной. Она была тесно связана с K8, но имела ряд улучшений в ядре, кэш-памяти и контроллере оперативной памяти. По сравнению с K8, повысился показатель IPC, но главным преимуществом K10 являлся четырёхъядерный процессорный дизайн, позволивший легко обогнать двухъядерные ЦП на базе K8 в многопоточных приложениях.

К сожалению, K10 в самом начале выпуска столкнулся с проблемами. Первые процессоры с архитектурой K10 были основаны на конфигурации Barcelona и продавались в качестве серверных ЦП под брендом Opteron. Но дефект конфигурации Barcelona (известный, как ошибка TLB) мог заблокировать процессор. Чтобы устранить ошибку TLB, AMD выпустила программный патч, но он сильно снижал производительность. Поскольку параллельная работа нескольких ядер ЦП предъявляла высокие требования к питанию, процессоры K10 Phenom с трудом достигали высоких тактовых частот. Самый быстрый четырёхъядерный чип достигал 2,6 ГГц, тогда как двухъядерные процессоры K10 под брендом Athlon могли работать на частоте 2,8 ГГц.

Следует отметить, что все процессоры K10 первого поколения использовали кристалл Agena, на котором часть ядра была недоступна. Toliman — трёхъядерная версия чипа, фактически является кристаллом Agena с одним отключённым ядром. Двухъядерный кристалл носил кодовое имя Kuma и, по сути, представлял собой кристалл Agena уже с двумя отключёнными ядрами. Конфигурация Barcelona также была идентична кристаллу Agena, за исключением того, что в Agena AMD исправила ошибку TLB до выпуска чипов в продажу. Эти процессоры продавались под брендами «Phenom», «Opteron» и «Athlon».

AMD Phenom

История процессоров AMD | AMD K10: Phenom II

AMD удалось исправить недостатки Phenom в процессорах Phenom II. Переход к техпроцессу 45 нм значительно снизил потребляемую мощность и тепловыделение ЦП, позволив AMD увеличить тактовую частоту. Четырёхъядерные процессоры Phenom II на первом ядре Deneb достигали как 3,7 ГГц. Поскольку кристалл был значительно меньше, чем Agena, AMD смогла утроить размер кэша L3. Deneb, наконец, получил контроллер памяти DDR3, имеющий обратную совместимость с DDR2.

AMD Phenom II X4

История процессоров AMD | AMD K10: Phenom II X2 и X3

Аналогично первому поколению процессоров Phenom, AMD использовала дефектные четырёхъядерный кристаллы ЦП для создания трёх- и двухъядерных чипов. Эти процессоры имели полноценные 6 Мбайт кэша L3, но, как правило, работали на более низких тактовых частотах. Эти процессоры были популярны среди энтузиастов, поскольку иногда им удавалось оживить отключённые ядра.

AMD Phenom II X2 и X3

История процессоров AMD | AMD K10: Athlon II

AMD также выпустила серию недорогих низкопроизводительных процессоров на архитектуре K10 под брендом Athlon II. В целях экономии на производстве, для этих ЦП использовались кристаллы без кэша L3. Четырёхъядерные микрочипы носили кодовое имя Propus, а двухъядерные — Regor. Трёхъядерная модель называлась Rana и использовала дефектные чипы Propus с одним отключённым ядром.

В AMD также использовали ядра Deneb, только без кэш-памяти третьего уровня. Эта негативно сказывалось на производительности, но благодаря нескольким ядрам ЦП и высоким тактовым частотам около 3 ГГц, эти процессоры предлагали вполне приемлемую скорость.
Поскольку кэш L3 увеличивал расход энергии ЦП в целом, и его отключение, соответственно, снижало данный показатель, AMD также продавала некоторые чипы на базе Propus и Regor в качестве мобильных процессоров Phenom II и Athlon II.

AMD Athlon II

История процессоров AMD | AMD K10: Sempron

AMD снова расширила линейку Sempron, предложив самый медленный процессор на базе K10. Sempron K10 использовали одноядерный кристалл Sargas, изготовленный из дефектных ядер Regor. Иногда на этих ЦП можно было активировать второе ядро.

AMD Athlon II X2, Sempron

История процессоров AMD | AMD K10: Phenom II X6

В 2010 году AMD снова расширила список моделей на базе F10, выпустив в продажу чипы с процессорным дизайном Thuban и Zosma. Thuban имел в общей сложности шесть ядер ЦП, а их частота достигала 3,3 ГГц. Одновременно с Thuban AMD представила технологию Turbo Core, которая, в зависимости от уровня нагрузки, позволяла повышать частоту процессора до 3,7 ГГц. Благодаря этому Thuban смог превзойти Deneb по скорости в условиях многозадачности и сравняться с ним в однопоточных задачах.

Кристаллы Zosma собирались из частично дефектных ядер Thuban. Они были похожи на Deneb, но поддерживали технологию Turbo Core. К тому времени техпроцесс 45 нм считался уже зрелым, поэтому Zosma и Thuban имели более высокую энергоэффективность, чем Deneb.

AMD Phenom II X6 и Zosma Phenom II X4

История процессоров AMD | AMD K10: Fusion/Llano

Проект AMD Fusion получил реальное воплощение в июле 2011 года, когда компания выпустила первые APU под кодовым названием Llano. Этот процессорный дизайн объединил в себе множество потоковых процессоров AMD Radeon на базе архитектуры TeraScale 2 и ядрами ЦП K10. Основная идея была позаимствована из линейки AMD Geode, которая несколько лет не обновлялась. Разница заключалась в том, что дизайн Geode разрабатывали как решение с низкой производительностью и низкой потребляемой мощностью, а Llano рассматривали как продукт с повышенным уровнем производительности.

Конечно, Llano не предназначался для сегмента high-end, но идея состояла в том, чтобы создать чип, который может дать разумный уровень производительности ЦП и графики. Llano не хватало кэша L3, и iGPU оказался слишком медленным для популярных игр того времени, однако интегрированное графическое ядро неплохо справлялось с простыми играми на пониженных настройках детализации.

AMD Llano

История процессоров AMD | AMD Bobcat

В 2011 году AMD представила архитектуру Bobcat, чтобы конкурировать с процессорами Intel Atom и ARM. Поскольку Bobcat разрабатывалась с упором на энергоэффективность, эти процессоры работали на довольно низких тактовых частотах – самая быстрая модель достигала 1,75 ГГц. С технической точки зрения, Bobcat является APU, поскольку включал в себя iGPU с 80 потоковыми процессорами на базе архитектуры TeraScale 2. С целью снижения потребляемой мощности тактовая частота iGPU тоже была занижена.

AMD Bobcat

История процессоров AMD | AMD Bulldozer: Zambezi

В октябре 2011 года AMD представила преемника архитектуры K10 под кодовым названием «Bulldozer». Чтобы обогнать процессоры Intel Sandy Bridge, в AMD попыталась использовать много ядер и высокую тактовую частоту. Однако по сравнению с K10, ориентированный на тактовую частоту дизайн существенно потерял в IPC и его сопровождали проблемы. Первый микрочип Bulldozer под кодовым названием Zambezi даже не смог достойно обойти старый ЦП Phenom II X6 (Thuban), не говоря уже о Sandy Bridge. Проблема частично связана с использованием многоядерного модуля (Multi-Core Module (MCM), содержащего два целочисленных ядра и один FPU. Двум целочисленным модулям приходилось делить ресурсы одного FPU, в результате чего в конвейере могли возникать остановки.

Новые процессоры также критиковали за высокое энергопотребление и слишком высокую рабочую температуру, хотя наблюдалось это в основном при прямом сравнении Bulldozer и Sandy Bridge.

AMD Bulldozer Zambezi

История процессоров AMD | AMD Piledriver: Trinity и Richland

Через год после дебюта Bulldozer AMD представила обновлённую архитектуру под кодовым названием Piledriver. Первоначально архитектура Piledriver была реализована в APU второго поколения Trinity. Тактовая частота увеличилась приблизительно на 10 процентов, и в сочетании с усовершенствованиями архитектуры уровень производительности возрос примерно на 15 процентов без повышения потребляемой мощности.

iGPU в Trinity перешёл на архитектуру TeraScale 3, которая использовалась с видеокартах AMD Radeon HD серии 6900. Это помогло увеличить производительность обработки графики.

В свою очередь, Richland представлял собой улучшенную версию Piledriver. Благодаря более высокой тактовой частоте эти чипы работали немного быстрее Trinity. Также удалось немного снизить энергопотребление и тепловыделение. В связи с улучшенным тепловыделением и энергопотреблением разрыв в производительности между мобильными APU Trinity и мобильными APU Richland был больше чем у чипов для настольных ПК.

AMD Trinity и Richland APU

История процессоров AMD | AMD Piledriver: Vishera

AMD также применила архитектуру Piledriver в семействе процессоров FX, заменив Zambezi на Vishera.

AMD Bulldozer Vishera

История процессоров AMD | AMD Steamroller: APU на базе GCN

В 2014 году AMD снова обновила линейку APU с новой архитектурой Steamroller. AMD перешла на новую 28-нм литографию. Чтобы обеспечить большую совместимость с графической технологией, предпочтение отдавалась плотности кристалла, а не тактовым частотам. По сравнению с предшественником, ЦП демонстрировал неплохое увеличение IPC, частично благодаря большему кэшу L1 и дополнительным внутренним регистрам. Однако новинка уступала Richland в тактовой частоте, так что общий уровень производительности увеличился незначительно.

Однако, благодаря переходу на новый техпроцесс, увеличению числа шейдеров и графической архитектуре AMD GCN, заметно улучшился графический блок APU. APU получили ряд других улучшений, включая совместимость с HSA (впервые среди APU), внедрение технологии цифровой обработки сигнала AMD TrueAudio и поддержку PCIe 3.0.

Первые APU Steamroller были представлены в чипах Kaveri. Позже линейка APU была обновлена до чипов Godavari, основным преимуществом которых была повышенная тактовая частота.

AMD Steamroller

История процессоров AMD | AMD Jaguar

В 2014 году AMD представила на замену устаревающему ядру Bobcat свою новую архитектуру Jaguar. В Jaguar число ядер ЦП выросло до четырёх и появился более быстрый графический процессор на базе GCN с 128 шейдерами. Наряду с повышением частоты, примерно на 15 процентов поднялся показатель IPC. Jaguar значительно обгонял Bobcat по всем параметрам.

Архитектура Jaguar также применяется в консолях Xbox One и Playstation 4. Однако модели APU в этих игровых приставках имеют значительно больше ядер ЦП и iGPU, и другие устройств на базе Jaguar работают заметно медленнее.

AMD Jaguar

История процессоров AMD | Excavator: завершение эпохи Bulldozer

Последняя архитектура AMD на базе Bulldozer известна как Excavator, она используется в APU Carrizo. Carrizo имеет заметно большую транзисторную плотность (чем предшествующие процессоры Bulldozer), это помогло уменьшить площадь кристалла и сократить энергопотребление. Изменения коснулись и кэш-памяти.

По сравнению с Steamroller у новых процессоров меньше кэша L2, но вдвое больше кэша L1. Поскольку кэш первого уровня в несколько раз быстрее кэша второго уровня, показатель IPC вырос. Целевой буфер предсказания ветвлений был увеличен на 50 процентов до 768 Кбайт, это также положительно сказалось на производительности. Графический процессор получил 512 Кбайт выделенного кэша L2 для повышения скорости обработки графики. Реорганизация системы кэш-памяти в APU также помогла понизить потребляемую мощность, поскольку кэш-память считается довольно энергоёмким компонентом, а у новой конфигурации её совокупной объём на кристалле меньше.

AMD Excavator