AMD“推土机”和Intel Xeon 5600以及 Xeon E7性能评测对比
AMD新一代处理器架构Bulldozer(推土机)在两年前就已经引起业界的广泛注意，由于其新颖的“物理双线程”设计让很多人对于AMD首次涉足多线程领域的表现非常期待。2009年11月11日，AMD正式明确了Bulldozer的架构，而随着日后Bulldozer的细节公布，本站也做了相应的报道，其双核模块的设计确实让人眼前一亮，好奇心也因此更上一层楼。近日，桌面版的Bulldozer处理器率先亮相，8核心的FX8100与4核心的FX4100的评测已经铺天盖地，而11月14日，面向企业级应用市场的皓龙(Opteron)版Bulldozer终于正式亮相，分别是最高16核心/8模块的Opteron 6200系列与最高8核心/4模块的Opteron 4200系列。由此也正式向世人宣布了AMD的最新服务器平台。在AMD的声明中强调，新一代基于Bulldozer的皓龙处理器将为云时代提供强大的动力，同时也为企业带来高效、节能的基础运算平台。那么从理论到实践，从期盼到现实，Bulldozer能为将来的云“推”出多大 的天空任其驰骋呢?我们今天就来做一分析，而重点就是Opteron 6200系列。
Opteron 6200处理器新特性简介
有关Bulldozer处理器架构的介绍，已经有很多了，但为了文章的完整性，我们今天也在此做一简单的回顾与介绍(参见上面提到的本站专文)，首先要明确的是，从Bulldozer开始，传统意义上的“CPU核心”的概念已经有了变化。
Bulldozer的“模块”架构图，可以看作是两个整数处理核心共享一个浮点处理单元的设计 ，因为日常的处理运算中，更多的是整数处理，所以这就变向的等于在一个模块可以同时处理两个整数处理线程，而无需共享处理管线
AMD当初开发Bulldozer架构的初衷在于，经调查发现日常的IT应用主要集中于整数运算，而浮点运算相对较少。为了提高多线程处理的性能，AMD设想可不可以用2+1的方式来解决，即两个整数处理核心+1个浮点处理单元，以组成一个新架构的处理单元——Module(模块)。 众所周知，在多线程处理方面，英特尔最早提出了Hyper-Threading(超线程)的理念，可以使操作系统或者应用软件的多个线程，同时运行于一个超线程处理器上，其内部的两个逻辑处理器共享一组处理器执行单元。而AMD CPU的两个线程使用各自的单元，但两个线程是共享命令解码器和浮点运算等资源的。因为是整数运算，所有线程之间没有冲突，因此吞吐量有所提高。
从芯片级别看Bulldozer模块，每个模块拥有自己的L2缓存，L3缓存则为晶片级共享
Opteron 6200与4200的晶片设计图，4200由单晶片(功能单元略有不同)构成，最多4个模块(8核心)，6200由两块该晶片组成，最多8个模块(16个核心)
由于这种2+1的核心设计，在Bulldozer的架构中，其核心(Core)的概念已经与传统认识有了较大的不同，单一的核心并不是一个具备完整功能的处理单位，所以AMD一直在用Bulldozer Module来表示Bulldozer处理器的处理单元，所以在后文的介绍中，对于Opteron 6200我们也将用模块和核心两个概念表述——在这里，核心是指组成模块中的整数处理单元，它们共享一个弹性浮点处理单元(Flex FP)。
Opteron 6200的内部架构图，相当于用两块4200组成，两个芯片之间由HyperTransport总线互联
在Bulldozer架构中，非常值得一提的是由两个整数处理核心共享的Flex FP处理单元与新增加的独家指令集。这一Flex FP由两个128bit FMAC(Fused Multiply–Add Capability，混合乘加)处理单元组成，之所以称为弹性(Flex)，是因为这两个单元可以各自独立，为每个整数核心提供独享的128bit浮点处理单元(此时可以认为是两个具备有整数运算+128bit浮点运算单元的处理核心，组成了Bulldozer Module)，也可以组合成一个256bit的浮点处理单元为一个模块提供服务，这其实给编程人员提供了很好的弹性，但也预示着对现有的应用需要进一步的优化。 #p#page_title#e#
Opteron 6200与6100、英特尔的SandyBridge之间的浮点处理模式的对比
简单来说，这种两个128bit单元弹性组合的方式，提供了有多种指令处理的模式，比如对于同时执行两个128bit的AVX指令，SandyBridge单一的256bit FP单元就不行了，而Flex FP则可以，同样的，这也适用于SSE指令。所以，AMD强调，除非是256bit的AVX指令环境，否则6200的单周期浮点处理能力是SandyBridge的两倍，显然灵活的可分拆也可组合的Flex FP功不可没。
Opteron 6200除了具备与英特尔SandyBridge相同的指令集外，还独家提供了两套指令集
目前主流的编译器大多已经支持AMD的FMA4和XOP指令集
而为了发挥Flex FP的强大的威力，AMD也专门开发了两套针对浮点运算的指令集FMA4与XOP，两者可以说都是为高性能计算所服务，但侧重点不太相同，FMA4更有针对性，比如向量和矩阵计算、多项式评估、数据信号处理等，而XOP则针对数学、多媒体应用等。目前，主流的编译器大多已经全部或部分支持AMD的新指令集，因此在发挥Bulldozer的浮点威力方面，还是很让人期待的。
新一代Opteron 6200/4200的主要特性
说完主要的处理架构的亮点外，我们再来看看其他方面的改。AMD强调了新一代处理器在三个方面的灵活性优势，分别是处理性能的灵活性，能耗的灵活性与平台及虚拟化的灵活性。而相较上一代的6100处理器平台，我认为前两者的改进最为明显。
Opteron 6200与6100对比，请注意整数处理的每周期发射数的提高(预示整数性能提升更明显)、Turbo CORE超频、C6能耗控制等新的变化
每个核心都有6个能耗/性能等级(P-States)，可以根据TDP的设定而将最高性能限制在某一等级之下，而当与TurboCORE技术相配合时，我们能发现又多出两个等级，以提供最强的核心性能。在Opteron 6200平台上，用户可以在BIOS中通过AMD新推出的TDP Power Cap功能设定总功耗限制，而P-States也就会做出相应的限定
新增加的C6能耗控制状态，在这一状态，空闲的模块可以单独进入C6状态，此时模块停止供电与时钟信号，从而可最多节省95%的能耗。在Bulldozer处理器，每个模块的状态将保存在内存中
AMD TurboCORE技术实现了类似于英特尔“睿频”(TurboBoost)的功能
我们已经对英特尔的“睿频”技术有所了解，它可以在处理器的能耗不超出TDP功率限制的前提下，根据应用的性能需求，提升处理器核心的运行频率以最大限度挖掘核心的处理性能，而在Opteron 6200上也同样具备了这一能力，它就是AMD 的TurboCORE技术，它可分为两个模式。一种是All Core模式，所有的模块都可以提升300至500MHz的主频，另一种是Max Turbo，即如果一些轻负载线程让一半的模块可以将进入C6状态，但余下的模块又需要最大的处理性能，此时可以在All Core的基础上再增加500MHz(即最高可超频1GHz)。
Opteron 6200处理器价格信息与规格比较
我们在4月份曾做过Opteron 6100与至强7500和5600之间的对比。今天将延续我们以往的风格，我们在此会列出Opteron 6200的规格信息，以及与Opteron 4200的价格信息，并将开始与主要的竞争对手进行对比。在这里需要强调的是，从6100系列来，AMD就放弃了4路以上的服务器市场，并且主攻双插槽市场，这一点与英特尔的战略明显不同。所以，AMD将Opteron 6200定位于主流的双插槽及4路服务器市场，4200则主要是面向云计算集群应用以及轻负载的企业应用，只有双插槽平台可供选择。
Opteron 6200与Opteron 4200的官方报价，4200最低价为125美元，6200最高为1019美元
年初发布的6100系列处理器的价格表，可以看出6200居然更便宜
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英特尔E7处理器的价格，4路型号最高价格4394美元，双插槽最高价格4227美元，相比之下Opteron 6200太廉价了……
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与6100一样，6200同样面对两个强大的对手，但4路平台从至强7500换成E7，而双插槽平台仍然是至强5600
以价格段为区间，至强5600与Opteron 6200的型号对位表，这也将影响到我们下面的评测处理器的选择
