AMD FX

Nach seiner Ankündigung im Q4 2010 gab es zunächst viel Wirbel um die neue Architektur, da sie das erste Mal seit mehreren Jahren wieder konkurrenzfähig zu Intel sein sollte. Ein knappes Jahr später wurden die ersten vier Prozessoren veröffentlicht. Der FX-4100, FX-6100, FX-8120 und FX-8150 sind die ersten verfügbaren Prozessoren; der FX-8100 wird nur an OEM-Kunden ausgeliefert und ist nicht einzeln erhältlich. Ende Februar 2012 wurden mit dem FX-4170 und dem FX-6200 zwei weitere Modelle vorgestellt.^[1]

 

Nach AMDs Marketing sollten die CPUs das High-End-Segment bedienen und dank ihres offenen Multiplikators eine hohe Übertaktung ermöglichen. In ersten Tests unter Windows lag jedoch auch das Topmodell hinter dem Pendant von Intel, dem Core i7 2600K, und konsumierte dabei unter Last wesentlich mehr elektrische Leistung.^[2][3] Die enorme Leistungsaufnahme unter Last ist auch der begrenzende Faktor beim Übertakten auf üblichen Mainboards mit üblicher Kühlung.^[4] Für Windows 7 wurden zwei Patches nachgereicht, mit denen die Performance von Software mit weniger Threads leicht erhöht wird, die Multithread-Performance fällt teilweise jedoch etwas ab. In einem guten Mix dieser Anwendungen ist die durchschnittliche Leistung des AMD FX-8150 beinahe gleich geblieben.^[5][6] Auch mit Windows 8 verbessert sich die Leistung entgegen anders lautenden Vorankündigungen kaum.^[7]

 

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Wie auch bei Intel-Prozessoren bekannt, erleben die AMD Bulldozer unter Linux einen Leistungssprung. Insbesondere in Anwendungsfällen, in denen die Multi-Threading-Leistung wichtig ist, wie beispielsweise beim Hochfahren eines Linux-Systems mit systemd, beim Apache-Benchmark oder bei der Kompilierung von Software (auf einem 8-Kerner verursacht Software-Kompilierung im Normalfall eine 100%-Dauerbelastung aller Kerne mit insgesamt 16 Threads), lässt sich hier gut beobachten, dass der Sprung bei AMD wesentlich größer als bei Intel ausfällt.^[8] Bei BSD-Systemen wie FreeBSD kann dieser Sprung teilweise noch größer werden – höchstwahrscheinlich einer der Gründe, weshalb in Sonys PlayStation 4 ein AMD Prozessor in Kombination mit FreeBSD eingesetzt wird. Die Prozessoren der AMD-FX-Serie werden jedoch vorzugsweise für Spieler beworben, was die Prozessoren einiges an Reputation kostete, obwohl ihre Leistung je nach Anwendungsfall die eines Intel-Prozessors übersteigen kann.

Bei der Verwendung des Open64-Compilers unter Linux kann, je nach Benchmarks, teilweise mehr als die doppelte Leistung aus dem Bulldozer geholt werden.^[9]

Der Open64-Compiler ist jedoch nicht vollständig mit allen Funktionen eines Compilers wie GCC ausgerüstet, weswegen man nicht ein ganzes System mit Open64 kompilieren und somit nicht die volle Optimierung in allen Anwendungsbereichen nutzen kann.^[10]

In aktuellen GCC-Versionen bietet aber GCC bereits selbst auch Optimierung für den Bulldozer, welche mit -march=bdver2 (oder -march=native für automatische Erkennung) genutzt werden kann. Hierdurch wird die Leistung erhöht. Diese Optimierung in GCC kann auch genutzt werden, um das ganze Betriebssystem mit allen Anwendungen zu kompilieren, wodurch die Optimierung in allen Anwendungen angewandt wird. Je nach Anwendung läuft diese Optimierung schneller oder langsamer als das Kompilieren mit AMDs eigenem Open64 Compiler.^[11]

 

Jeder Prozessor besteht aus mehreren sogenannten Modulen. Ein Modul enthält jeweils – neben Cache und allem, was sonst zu einem typischen Prozessorkern gehört – zwei Integer-Cluster, aber nur eine Gleitkomma-Einheit. Letztere kann entweder einen Thread mit 256-Bit-Befehlen oder zwei Threads mit 128-Bit-Befehlen abarbeiten. Auf den Integer-Clustern kann jeweils nur ein Thread ausgeführt werden. Alle anderen Einheiten des Prozessors wie etwa Fetch und Decode teilen sich alle Ausführungseinheiten. AMD nennt diesen Ansatz Core-Multithreading. Bei dieser Methode verfolgt man einen ähnlichen Ansatz wie mit Simultaneous Multithreading, geht jedoch einen Schritt weiter. Während man bei Simultaneous Multithreading im Wesentlichen nur die Register verdoppelt, um so zwei Threads auf einem Kern auszuführen, werden bei der Bulldozer-Architektur mehrere Integer-Cluster in einem Modul verbaut.^[12][13]

Zusätzlich zu den Spezialbefehlen für AES-Verschlüsselung und der Erweiterung Advanced Vector Extensions bietet der FX als erster Prozessor echte Vier-Operanden-Befehle (Fused-Multiply-Add, FMA4).^[14]

• Verkaufsname AMD FX-9XXX^[15]
• Mehrkernprozessor
• Revision: OR-C0
• L1-Cache: je Kern 16 KiB Daten + je Modul 64 KiB Instruktionen
• L2-Cache: je Modul 2048 KiB
• L3-Cache: 8 MiB mit Northbridge-Takt (2,4 GHz)
• MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4a, SSE4.2, AVX, AES, FMA3, FMA4, XOP, AMD64, Cool’n’Quiet 3.0, NX-Bit, AMD-V, Turbo Core 3.0
• integrierter Dual-Channel-DDR3-Speicher-controller: Unterstützung bis zu DDR3-2400
• Sockel AM3+, HyperTransport
• TDP: 220 W
• Fertigungstechnik: 32 nm (SOI), Immersionslithografie
• Die-Größe: 315 mm² bei 1,2 Milliarden Transistoren
• Taktfrequenzen: 4,4–4,7 GHz
• Modelle:

• Verkaufsname AMD FX-83XX
• Mehrkernprozessor
• Revision: OR-C0
• L1-Cache: je Kern 16 KiB Daten + je Modul 64 KiB Instruktionen
• L2-Cache: je Modul 2048 KiB mit Prozessortakt
• L3-Cache: 8 MiB mit Northbridge-Takt (2,2 GHz)
• MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4a, SSE4.2, AVX, AES-NI, FMA3, FMA4, XOP, AMD64, Cool’n’Quiet 3.0, NX-Bit, AMD-V, Turbo Core 3.0
• integrierter Dual-Channel-DDR3-Speichercontroller: Unterstützung bis zu DDR3-1866
• Sockel AM3+, HyperTransport
• TDP: 95–125 W
• Fertigungstechnik: 32 nm (SOI), Immersionslithografie
• Die-Größe: 315 mm² bei 1,2 Milliarden Transistoren
• Taktfrequenzen: 3,5–4,0 GHz
• Modelle: ^[16][17]

• Verkaufsname: AMD FX-81XX
• Mehrkernprozessor
• Revision: OR-B2
• L1-Cache: je Kern 16 KiB Daten + je Modul 64 KiB Instruktionen
• L2-Cache: je Modul 2048 KiB mit Prozessortakt
• L3-Cache: 8 MiB mit Northbridge-Takt (2,0 bis 2,2 GHz)
• MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4a, SSE4.2, AVX, AES-NI, FMA4, XOP, AMD64, Cool’n’Quiet 3.0, NX-Bit, AMD-V, Turbo Core 2.0
• integrierter Dual-Channel-DDR3-Speichercontroller: Unterstützung bis zu DDR3-1866
• Sockel AM3+, HyperTransport mit 5,2 GT/s
• TDP: 95–125 W
• Fertigungstechnik: 32 nm (SOI), Immersionslithografie
• Die-Größe: 315 mm² bei 1,2 Milliarden Transistoren
• Taktfrequenzen: 2,8–3,6 GHz
• Modelle:

• Verkaufsname: AMD FX-63XX
• Mehrkernprozessor
• Revision: OR-C0
• L1-Cache: je Kern 16 KiB Daten + je Modul 64 KiB Instruktionen
• L2-Cache: je Modul 2048 KiB mit Prozessortakt
• L3-Cache: 8 MiB mit Northbridge-Takt (2,0 GHz bei CPUs mit 95 W TDP und 2,2 GHz bei CPUs mit 125 W TDP)
• MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4a, SSE4.2, AVX, AES-NI, FMA3, FMA4, XOP, AMD64, Cool’n’Quiet 3.0, NX-Bit, AMD-V, Turbo Core 2.0
• integrierter Dual-Channel-DDR3-Speichercontroller: Unterstützung bis zu DDR3-1866
• Sockel AM3+, HyperTransport mit 5,2 GT/s
• TDP: 95–125 W
• Fertigungstechnik: 32 nm (SOI), Immersionslithografie
• Taktfrequenzen: 3,5–3,9 GHz
• Modelle:

• Verkaufsname: AMD FX-6XXX
• Mehrkernprozessor
• Revision: OR-B2
• L1-Cache: je Kern 16 KiB Daten + je Modul 64 KiB Instruktionen
• L2-Cache: je Modul 2048 KiB mit Prozessortakt
• L3-Cache: 8 MiB mit Northbridge-Takt (2,0 GHz)
• MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4a, SSE4.2, AVX, AES-NI, FMA4, XOP, AMD64, Cool’n’Quiet 3.0, NX-Bit, AMD-V, Turbo Core 2.0
• integrierter Dual-Channel-DDR3-Speichercontroller: Unterstützung bis zu DDR3-1866
• Sockel AM3+, HyperTransport mit 5,2 GT/s
• TDP: 95–125 W
• Fertigungstechnik: 32 nm (SOI), Immersionslithografie
• Taktfrequenzen: 3,3–3,8 GHz
• Modelle:

• Verkaufsname: AMD FX-43XX
• Mehrkernprozessor
• Revision: OR-C0
• L1-Cache: je Kern 16 KiB Daten + je Modul 64 KiB Instruktionen
• L2-Cache: je Modul 2048 KiB mit Prozessortakt
• L3-Cache: 4–8 MiB mit Northbridge-Takt (2,0 GHz bei CPUs mit 95 W TDP und 2,2 GHz bei CPUs mit 125 W TDP)
• MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4a, SSE4.2, AVX, AES-NI, FMA3, FMA4, XOP, AMD64, Cool’n’Quiet 3.0, NX-Bit, AMD-V, Turbo Core 2.0
• integrierter Dual-Channel-DDR3-Speichercontroller: Unterstützung bis zu DDR3-1866
• Sockel AM3+, HyperTransport mit 5,2 GT/s
• TDP: 95–125 W
• Fertigungstechnik: 32 nm (SOI), Immersionslithografie
• Taktfrequenzen: 3,8–4,2 GHz
• Modelle:

• Verkaufsname: AMD FX-4XXX
• Mehrkernprozessor
• Revision: OR-B2
• L1-Cache: je Kern 16 KiB Daten + je Modul 64 KiB Instruktionen
• L2-Cache: je Modul 2048 KiB mit Prozessortakt
• L3-Cache: 8 MiB mit Northbridge-Takt (2,0 GHz), bei FX-4130 nur 4 MiB
• MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4a, SSE4.2, AVX, AES-NI, FMA4, XOP, AMD64, Cool’n’Quiet 3.0, NX-Bit, AMD-V, Turbo Core 2.0
• integrierter Dual-Channel-DDR3-Speichercontroller: Unterstützung bis zu DDR3-1866
• Sockel AM3+, HyperTransport mit 5,2 GT/s
• TDP: 95–125 W
• Fertigungstechnik: 32 nm (SOI), Immersionslithografie
• Taktfrequenzen: 3,6–4,2 GHz
• Modelle:

1. ↑ AMD knackt die 4-GHz-Marke mit Bulldozer-Vierkerner. Heise
2. ↑ Test: AMD „Bulldozer“. Computerbase
3. ↑ AMD FX-8150 – Bulldozer im ausführlichen Test. HT4U
4. ↑ Übertakteter AMD FX-8150 zeigt sich hungrig – 193 Watt bei 4,4 GHz. ht4u.net
5. ↑ AMD Bulldozer Performance-Patch. TweakPC
6. ↑ Windows 7, der „Bulldozer-Patch“ und Windows 8. Planet3dnow
7. ↑ Performance-Check: Hilft Windows 8 der Bulldozer-Architektur auf die Sprünge? Tomshardware.de
8. ↑ Michael Larabel: AMD FX-8320E Performance Test unter Linux, Vergleiche mit Intel. In: phoronix. 26. Januar 2015, abgerufen am 23. März 2024 (englisch). 
9. ↑ AMD Bulldozer With GCC, Open64, LLVM/Clang Compilers
10. ↑ Open64 Release Notes (Memento vom 25. November 2011 im Internet Archive)
11. ↑ AMD Bulldozer "bdver1" Compiler Performance
12. ↑ Übersicht des Bulldozer Aufbau am Beispiel eines Moduls.
13. ↑ Ausführlicheres Bild zur Veranschaulichung der Bulldozer-Architektur
14. ↑ Präsentation (Memento des Originals vom 17. November 2016 im Internet Archive)   Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.heise.de c’t
15. ↑ AMD FX-Series FX-9590 – FD9590FHW8KHK / FD9590FHHKWOF. cpu-world.com, abgerufen am 19. Januar 2014. 
16. ↑ AMD FX-Series microprocessor family. In: cpu-world.com. Abgerufen am 6. Oktober 2014 (englisch). 
17. ↑ Nero24: AMD FX-8310 eingeführt - der Beste zum Schluss? In: Planet3DNow! 6. Oktober 2014, abgerufen am 6. Oktober 2014. 
18. ↑ Prozessoren mit dieser Teilenummer/OPN gibt es nur für bestimmte Großkunden/OEMs.

AMD • Geschichte AMDs • Liste der Mikroprozessoren von AMD • Ordering Part Numbers (OPN)

Mikroarchitekturen	Am29000 • Am286 • Am386 • Am486 • 5x86 • K5 • K6 • K6-2 • K6-III • K7 • K8/K8L • K9 • K10 • Bobcat • Bulldozer • Jaguar • Steamroller • Puma • Zen/Zen+ • Zen 2 • Zen 3/Zen 3+ • Zen 4 • Zen 5
Technologien	AMD64 • AMD-V • HSA • Mantle • live! • Quad FX • QuantiSpeed • Turbo Core
Chipsätze	690-Serie • 700-Serie • 800-Serie • 900-Serie • AM4 • TR4 • sTRX4 • sWRX8 • AM5 • sTR5
Ryzen	Desktop Summit Ridge (Serie 1000) • Raven Ridge (Serie 2000) • Pinnacle Ridge (Serie 2000) • Picasso (Serie 3000) • Matisse (Serie 3000) • Renoir (Serie 4000 CPU) • Renoir (Serie 4000 APU) • Vermeer (Serie 5000) • Cezanne (Serie 5000) • Cezanne (Serie 5000 mit GCN-GPU) • Raphael (Serie 7000) • Phoenix (Serie 8000) • Phoenix (Serie 8000 mit GPU) • Granite Ridge (Serie 9000) Workstation/HEDT Whitehaven (Serie 1000) • Colfax (Serie 2000) • Castle Peak (Serie 3000) • Chagall (Serie 5000) • Storm Peak (Serie 7000) Mobil Raven Ridge (Serie 2000) • Dalí (Serie 3000) • Picasso (Serie 3000) • Renoir (Serie 4000 APU) • Lucienne (Serie 5000) • Mendocino (Serie 7020) • Cezanne und Barcelo (Serie 5000) • Barcelo-R (Serie 7030) • Rembrandt (Serie 6000) • Rembrandt-R (Serie 7035) • Phoenix (Serie 7040) • Dragon Range (Serie 7045) • Hawk Point (Serie 8040) • Strix Point (Serie 300) Embedded Ryzen Embedded R (Serie 1000) • Ryzen Embedded V (Serie 1000) • Ryzen Embedded R (Serie 2000) • Ryzen Embedded V (Serie 2000) • Ryzen Embedded V (Serie 3000) • Ryzen Embedded (Serie 5000) • Ryzen Embedded (Serie 7000) • Ryzen Embedded (Serie 8000)
Epyc	Server EPYC 7001 (Naples) • EPYC 7002 (Rome) • EPYC 7003 (Milan & Milan-X) • EPYC 9004 (Genoa, Genoa-X & Bergamo) • EPYC 8004 (Siena) • EPYC 4004 (Raphael) Embedded EPYC Embedded 3001 (Snowy Owl) • EPYC Embedded 7001 (Naples) • EPYC Embedded 7002 (Rome) • EPYC Embedded 7003 (Milan) • EPYC Embedded 9004 (Genoa) • EPYC Embedded 8004 (Siena)
Fusion APUs	Desktop auch in Notebooks Llano (K10) • Trinity, Richland (Piledriver) • Kaveri (Steamroller) • Carrizo, Bristol Ridge (Excavator) Mobil Subnotes, Tablets Ontario, Zacate (Bobcat) • Kabini, Temash (Jaguar) • Beema, Mullins (Puma) Embedded Ontario G-Serie
Opteron	Server Opteron (K8) • Opteron (K9) • Opteron (K10) • Opteron (Bulldozer) • Opteron (Piledriver)
Phenom	Desktop Phenom • Phenom II Mobil Phenom II
Athlon	Desktop Athlon (K7) • Athlon XP • Athlon 64 (FX) • Athlon 64 X2 • Athlon X2 • Athlon II Mobil Athlon XP-M • Mobile Athlon 64 • Athlon 64 X2 • Athlon X2 • Athlon II Server Athlon MP
Turion	Mobil Turion 64 • Turion 64 X2 • Turion X2 • Turion II
Sempron	Desktop Sempron (K7) • Sempron (K8) Mobil Mobile Sempron
Duron	Desktop Duron Mobil Mobile Duron
Geode	Embedded GX • LX • NX • NX 2001
Alchemy	Embedded Alchemy

AMD FX • Liste der AMD-K10-Prozessoren (Desktop)