Введение

Линия процессоров AMD Opteron для серверов и рабочих станций – это бывшая линейка x86-процессоров AMD для серверов и рабочих станций, и она стала первым процессором, поддерживающим архитектуру набора инструкций AMD64 (общеизвестную как x86-64). Выпуск состоялся 22 апреля 2003 года с ядром SledgeHammer (K8), и она была разработана для конкуренции на рынках серверов и рабочих станций, в частности, в том же сегменте, что и процессор Intel Xeon. Процессоры на основе микроархитектуры AMD K10 (кодовое название Barcelona) были анонсированы 10 сентября 2007 года и предлагали новую конфигурацию с четырьмя ядрами. Последними выпущенными процессорами Opteron стали серии Opteron 4300 и 6300 на базе Piledriver, известные под кодовыми именами "Сеул" и "Абу-Даби" соответственно. В январе 2016 года был представлен первый SoC Opteron на базе ARMv8-A, однако степень преемственности этой линейки продуктов Opteron с оригинальной технологией Opteron, за исключением предполагаемого использования в серверном сегменте, остаётся неясной.

Многопроцессорные функции

В многопроцессорных системах (более одного Opteron на одной материнской плате) процессоры взаимодействуют посредством архитектуры Direct Connect через высокоскоростные каналы HyperTransport. Каждый процессор может обращаться к основной памяти другого процессора, что прозрачно для программиста. Подход Opteron к многопроцессорности отличается от стандартной симметричной мультипроцессорности; вместо единого банка памяти для всех процессоров, каждый процессор имеет собственную память. Таким образом, Opteron представляет собой архитектуру с неравномерным доступом к памяти (NUMA). Процессор Opteron напрямую поддерживает конфигурации до 8 процессоров, которые можно встретить в серверах среднего уровня. Серверы корпоративного уровня используют дополнительные (и дорогостоящие) маршрутизирующие чипы для поддержки более 8 процессоров в одном корпусе. В различных вычислительных тестах архитектура Opteron продемонстрировала лучшее масштабирование при использовании нескольких процессоров, чем Intel Xeon, у которого не было системы типа "точка-точка" до появления QPI и интегрированных контроллеров памяти в архитектуре Nehalem. Это в основном связано с тем, что добавление еще одного процессора Opteron увеличивает пропускную способность памяти, в то время как для систем Xeon это не всегда так, а также с тем, что Opteron использует коммутируемую структуру, а не общую шину. В частности, интегрированный контроллер памяти Opteron обеспечивает процессору очень быстрый доступ к локальной оперативной памяти. В отличие от этого, многопроцессорные процессоры Xeon используют всего две общие шины для связи между процессорами и для связи процессоров с памятью. По мере увеличения количества процессоров в типичной системе Xeon, конкуренция за общую шину приводит к снижению вычислительной эффективности. Intel перешла к архитектуре памяти, аналогичной архитектуре Opteron, для семейства процессоров Intel Core i7 и их производных Xeon.

Стелька 939

AMD выпустила процессоры Opteron для сокета 939, снизив стоимость материнских плат для серверов и рабочих станций начального уровня. За исключением 1 МБ кэша L2 (против 512 КБ у Athlon 64), процессоры Opteron для сокета 939 идентичны Athlon 64 с ядрами San Diego и Toledo, но работают на более низких тактовых частотах, чем позволяют ядра, что повышает их стабильность.

Стелька AM2

Процессоры Opteron для сокета AM2 доступны для серверов с одночиповой конфигурацией. Двухъядерные процессоры AM2 Opteron, известные под кодовым именем Santa Ana (ревизия F), оснащены кэшем L2 объемом 2 × 1 МБ, в отличие от большинства их аналогов Athlon 64 X2, которые имеют кэш L2 объемом 2 × 512 КБ. Номера моделей этих процессоров варьируются от 1210 до 1224.

Стелька AM2+

AMD представила три четырехъядерных процессора Opteron для однопроцессорных серверов с разъемом Socket AM2+ в 2007 году. Эти процессоры производятся по 65-нм технологии и аналогичны процессорам Agena Phenom X4. Четырехъядерные процессоры Opteron для Socket AM2+ имеют кодовое название "Будапешт". Номера моделей процессоров Opteron для Socket AM2+ – 1352 (2,10 ГГц), 1354 (2,20 ГГц) и 1356 (2,30 ГГц).

Стелька AM3

AMD представила три четырехъядерных процессора Opteron для однопроцессорных серверов с разъемом Socket AM3 в 2009 году. Эти процессоры производятся по 45-нм техпроцессу и аналогичны процессорам Phenom II X4, основанным на архитектуре Deneb. Квадроядерные Opteron для Socket AM3 имеют кодовое имя "Suzuka". Номера моделей этих процессоров: 1381 (2,50 ГГц), 1385 (2,70 ГГц) и 1389 (2,90 ГГц).

Стелька AM3+

В 2011 году был представлен сокет AM3+ — модификация AM3, предназначенная для микроархитектуры Bulldozer. Процессоры Opteron в корпусе AM3+ имеют наименование Opteron 3xxx.

Стелька F

Сокет F (контакты LGA 1207) — это второе поколение сокета Opteron от AMD. Этот сокет поддерживает процессоры с кодовыми именами Santa Rosa, Barcelona, Shanghai и Istanbul. Сокет типа "lidded land grid array" обеспечивает поддержку DDR2 SDRAM и улучшенную связь HyperTransport 3-го поколения. Физически сокет и процессорный модуль практически идентичны, однако, как правило, несовместимы с сокетом 1207 FX.

Стелька G34

Сокет G34 (1944 контакта LGA) – один из сокетов третьего поколения Opteron, наряду с сокетом C32. Этот сокет поддерживает процессоры Magny Cours Opteron 6100, Interlagos Opteron 6200 на базе Bulldozer и Opteron 6300 серии "Abu Dhabi" на базе Piledriver. Этот сокет поддерживает четыре канала памяти DDR3 SDRAM (по два на кристалл процессора). В отличие от предыдущих многопроцессорных сокетов Opteron, процессоры Socket G34 могут работать с небуферизованной ECC или не-ECC памятью, помимо традиционной регистровой ECC памяти.

Скважина C32

Сокет C32 (контакты LGA 1207) — ещё один представитель третьего поколения сокетов Opteron. Этот сокет физически похож на сокет F, но несовместим с процессорами Socket F. В сокете C32 используется память DDR3 SDRAM, а его ключ отличается, чтобы предотвратить установку процессоров Socket F, поддерживающих только DDR2 SDRAM. Как и процессоры Socket G34, процессоры Socket C32 смогут работать с небуферизованной ECC или обычной RAM, помимо регистровой ECC SDRAM.

Обновление микроархитектуры

Линейка Opteron была обновлена с внедрением микроархитектуры AMD K10. Новые процессоры, представленные в третьем квартале 2007 года (кодовое имя Barcelona), содержат ряд улучшений, в частности, в области предварительной выборки данных из памяти, спекулятивной загрузки, SIMD-вычислений и предсказания переходов, что обеспечивает ощутимый прирост производительности по сравнению с процессорами Opteron на базе K8 при сохранении того же уровня энергопотребления. В 2007 году AMD представила методику оценки энергопотребления новых процессоров при типичном суточном использовании, названную средней мощностью процессора (ACP).

Стелька FT3

APU Opteron X1150 и Opteron X2150 используются с BGA 769 или разъемом FT3.

Признание

В февральском выпуске 2010 года журнала Custom PC (британский журнал, посвященный компьютерному железу), процессор AMD Opteron 144 (выпущенный летом 2005 года) был включен в "Зал славы оборудования". Его назвали "лучшим процессором для разгона, когда-либо созданным" благодаря низкой цене и способности работать на частотах, значительно превышающих номинальные. (По данным Custom PC, он мог достигать "почти 3 ГГц на воздушном охлаждении".)