Amd opteron amd vs intel



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AMD OPTERON

AMD vs INTEL





Nauzet Plasencia Cruz 78853340-W

Microprocesadores para comunicaciones

Índice
1. Introducción

1.1 Aparición multinúcleos 3

1.2 Multinúcleos: definición y tipos 3

1.3 Futuro de los multinúcleos 3

2. AMD


2.1 Antecedentes AMD 4

2.2 ¿Qué ofrece AMD? 8

3. AMD OpteronTM

3.1 Introducción 10

3.2.1 Opteron de segunda generación 10

3.2.2 Arquitectura Direct Connect 11

3.2.3 Tecnología para actualizar múltiples núcleos 12

3.2.4 Virtualización AMD-V 12

3.2.5 Mejor relación de rendimiento por watio 13

3.2.6 Números de modelos 14


3.3.1 Opteron de tercera generación 18

3.3.2 Arquitectura Direct Connect 18

3.3.3 Tecnología AMD PowerNow! 18

3.3.4 Administración de energía dinámica dual 18

3.3.5 Tecnología AMD CoolCore 19

3.3.6 Virtualización AMD-V 19

3.3.7 Controlador de DRAM DDR2 19

3.3.8 Caché inteligente balanceada AMD 19

3.3.9 Acelerador de punto flotante AMD 20

3.3.10 Números de modelos 20


4. AMD vs Intel
5. Referencias

  1. Introducción




    1. Aparición multinúcleos

La fuerte competencia actual por conseguir los mejores microprocesadores, especialmente entre Intel y AMD, está haciendo que la tecnología de fabricación de procesadores esté llegando a sus límites. Cada vez es más complicado miniaturizar los componentes del procesador, así como evitar los problemas provocados por la disipación de calor que impiden el aumento de la frecuencia del procesador.


Los procesadores actuales no pasan de los 4GHz y necesitan grandes disipadores y ventiladores porque generan mucho calor.
Es por ello que hubo de buscar una alternativa a este tipo de fabricación, a esta situación de estancamiento. Entonces, basándose en el procesamiento en paralelo, se empezaron a construir procesadores multinúcleo.


    1. Multinúcleos: definición y tipos

Un microprocesador multinúcleo es aquel que combina dos o más núcleos dentro de un mismo circuito integrado. Existen 3 filosofías de multinúcleos, y lo cierto es que todas tienen sus ventajas y desventajas:


- La primera es crear núcleos homogéneos, es decir, todos los núcleos idénticos, como se hace hoy día con los Core Duo o los X2. Esta propuesta es apoyada por Tilera e Intel. La gran ventaja de estos es la facilidad que presentan a la hora de programarlos, ya que el mismo programa puede ejecutarse en cualquier núcleo. Sin embargo, presentan el inconveniente de que consumen mucha energía y ocupan mucho espacio innecesariamente, debido a la generalidad de los núcleos, que deben ser capaces de ejecutar cualquier cosa, aunque, finalmente, sólo se use una parte de éste provocando, además, una pérdida de optimización en lo que a rendimiento se refiere en ciertor procesos repetitivos.
- La segunda es crear núcleos especializados, de tal manera que algunos núcleos se especialicen, por ejemplo, en procesar paquetes TCP/IP, otros en gráficos, otros en contenido multimedia, etc. Esta propuesta es apoyada por AMD. Entre sus ventajas encontramos que son mucho más eficientes y rápidos, con menos consumo energético y de menor tamaño. Su gran problema, es la dificultad para programarlos ya que cada núcleo debe usar, para la misma tarea, programas distintos para sacarle todo el partido.
- La tercera es una combinación de los dos: múltiples núcleos homogéneos rodeados de núcleos especializados. Esta propuesta es apoyada por IBM.


    1. Futuro de los multinúcleos

Actualmente, tanto Intel como AMD están ofreciendo sus procesadores de dos y cuatro núcleos. En los siguientes años seguirá aumentando el número de núcleos. Intel prevé construir un procesador de 32 núcleos para el 2010.

Tilera, ofrece un chip de 64 núcleos.
IBM dispone del Kilocore1025, un procesador de 1025 núcleos formado por un PowerPC y 1024 8-bit "elementos procesadores" en un único – y acorde a IBM – dado de bajo coste.
En cuanto a tecnologías, IBM ha fabricado, en pruebas, chips con la tecnología SiGe (tecnología que añade al silicio, mediante procesos nanotecnológicos, capas de germanio, para mejorar sus propiedades electrónicas) que pueden alcanzar 500GHz con el cero absoluto, previendo que pueden llegar a 350 Ghz a temperatura ambiente. Esta tecnología no es tan costosa, pudiéndose implementar en las fábricas de chips a muy bajo coste. Esto puede ser el comienzo de una nueva generación de procesadores ultrarápidos, comparados con los actuales.


  1. AMD Opteron




    1. Antecedentes AMD


AMD ingresa al mercado como un segundo proveedor
1976

• AMD e Intel firman su primer contrato integral de licencias combinadas, en donde AMD e Intel acuerdan licenciarse mutuamente todas las patentes que tiene cada empresa.



1982

• IBM selecciona un microprocesador Intel para su PC pero sólo bajo la condición de que exista un segundo proveedor confiable para las necesidades de procesamiento de sus PCs. Como resultado, AMD renueva un contrato integral de licencias combinadas con Intel y se convierte en el segundo fabricante para IBM de los microprocesadores 8086 y 8088.

• Un juez de California dijo después que – al decidir ser un segundo proveedor para Intel, “AMD vino a ayudar a Intel cuando éste necesitaba ayuda para establecer su arquitectura [de microprocesador] en el mercado”. Este movimiento ayudó a Intel a establecer x86 como la arquitectura dominante para PCs.

1987

• Intel notifica a AMD su intención de terminar su contrato como segundo proveedor, un movimiento agresivo para evitar que AMD produzca un microprocesador compatible con la arquitectura 486. Esto inicia años de controversias legales entre AMD e Intel y limita la elección de los clientes a una sola fuente para microprocesadores de PC durante los siguientes años.



1990

• A finales de 1990, AMD dio a conocer la familia de microprocesadores Am386®, basados en Intel 80386. Las ventas del AM386 son fuertes debido a su excepcional rendimiento.



1991

• En octubre de 1991, Intel inició una acción ante el tribunal federal por la violación de derechos de reproducción. Un árbitro posteriormente otorgó a AMD los derechos totales para fabricar y vender el Am386. La Corte Suprema de California confirmó esta decisión en 1994.



1993

• Se lanza el microprocesador Am486®; funciona en las computadores Compaq y en miles de PCs.



1994

• Intel y Hewlett­Packard anunciaron el desarrollo de una arquitectura propia de microprocesador de 64 bits (con nombre de código “Merced” y que finalmente saliera al mercado como “Itanium”), basada en un conjunto de nuevas instrucciones llamado "IA­64" y el cual no es compatible con las millones de PCs y aplicaciones de software basadas en x86.

• Albert Yu, vicepresidente senior de Intel y gerente general del grupo de productos de microprocesadores, declara: “Si yo fuera la competencia, estaría realmente preocupado. Si creen que tienen futuro, en realidad no lo tienen”.
AMD desafía a Intel
1995

• AMD lanza el microprocesador AMD­K5®, su primer microprocesador x86 diseñado de manera independiente y compatible con sockets.



1997

• AMD lanza el exitoso microprocesador AMD­K6®, una alternativa compatible con los pines del microprocesador Intel Pentium™. Su lanzamiento anuncia el regreso de la competencia y ayuda a mantener el precio de las PCs por debajo de los mil dólares para crear PCs al acceso de los consumidores promedio.



1998

• AMD hace avanzar considerablemente la plataforma de las PC con el lanzamiento del microprocesador AMD­K6­2, que incluye la tecnología 3DNow!™. Inventada por MD, la tecnología 3DNow! fue la primera innovación de x86 que mejoró considerablemente los gráficos en 3D, la multimedia y otras aplicaciones para PCs que hacen un uso intensivo del punto flotante, compatibles con Microsoft® Windows®.

•Intel anuncia el aplazamiento de Merced (Itanium). La salida al mercado de Itanium se toma otros 3 años. AMD lidera la innovación.

1999

• AMD deja de crear chips compatibles con Intel cuando lanza el microprocesador x86 más rápido del mundo, el AMD Athlon™. Los procesadores AMD Athlon se diseñaron específicamente desde el principio para ejecutar Microsoft Windows excepcionalmente bien. Los procesadores AMD Athlon ofrecen varias innovaciones que los distingue de los competitivos productos de Intel y representan la primera vez que AMD sale al mercado antes que Intel con una nueva generación de microprocesadores x86 para las computadoras basadas en Microsoft Windows.

• Jerry Sanders, presidente y director ejecutivo de AMD, declara: “Por primera vez en la historia de la industria de la computación, AMD toma ventaja sobre la competencia al lanzar una generación completamente nueva de procesadores que ofrecen mejores capacidades de rendimiento y procesamiento basadas en un diseño de arquitectura más avanzado. Este anuncio señala una nueva etapa en la industria porque anuncia nuevas opciones basadas una tecnología superior de procesadores”.

• AMD muestra en forma preliminar la primera arquitectura x86 de 64 bits de núcleos múltiples del mundo en el Microprocessor Forum.

2000

• AMD es el primero en romper la histórica barrera de 1GHz (mil millones de ciclos de reloj por segundo) con el procesador AMD Athlon.



• AMD introdujo la tecnología PowerNow!™, que permitió a los fabricantes de PCs ofrecer notebooks mas silenciosas y de operación más refrigerada con sistemas de autonomía prolongada de la batería.

• A pesar de los esfuerzos de Intel por ejercitar su dominio del mercado y forzar a la industria de la computación a adoptar el costoso Rambus DRAM (o RDRAM) como el nuevo estándar de memoria, AMD trabaja con numerosos fabricantes de equipos originales y vendedores de chipsets para ayudar a establecer el SDRAM como el tipo de memoria estándar para PC. El SDRAM y sus posteriores generaciones se desarrollan bajo un conjunto de estándares abiertos y traen consigo menores costos y mayores utilidades.

• AMD lanza la primera plataforma mundial para PCs que soporta la tecnología de memoria Double Data Rate (DDR), que aumentó el rendimiento de datos pico del procesador hasta en un 100% a costos equiparables. Esto permitió que los fabricantes incrementaran enormemente el rendimiento sin sacrificar sus utilidades.

2001

• AMD impulsa el desarrollo y la adopción generalizada de su tecnología HyperTransport™, que le permite a las computadoras ejecutar sus programas más rápida y eficientemente. Entre los fabricantes que adoptan la tecnología HyperTransport se encuentran Agilent, Apple Computer, Broadcom, Cisco Systems, IBM, nVidia y Texas Instruments.

• Con el lanzamiento del microprocesador AMD Athlon XP, AMD introduce los números de modelo del procesador que ayudan a los consumidores a entender el rendimiento general de las aplicaciones para PC. Los megahercios (MHz) ya no son válidos como una medida precisa de rendimiento de las PCs debido a la increíble variedad de arquitecturas, tecnologías y aplicaciones.

• El microprocesador AMD Athlon XP integra la arquitectura QuantiSpeed™, un diseño que se creó para ayudar a asegurar el rendimiento superior de la aplicación.

• El microprocesador Itanium de 64 bits patentado por Intel sale tres años más tarde y a un costo cercano a los dos mil millones de dólares. La tecnología se considera cara, incompatible con software y hardware x86, y es rechazada por el mercado en general. La industria apoda al Itanium “El Itanic”.

2002

• La familia de AMD Athlon XP presenta por primera vez la tecnología Cool‘n’Quiet™, una solución de administración de energía sobre el chip para PCs de escritorio. La tecnología Cool’n’Quiet reduce efectivamente el consumo de energía y permite una ejecución más silenciosa del sistema, al tiempo que ofrece rendimiento sobre demanda para ayudar a maximizar la experiencia de cómputo.



2003

• El lanzamiento de los microprocesadores AMD Opteron™ y AMD Athlon™ 64 cambiael futuro de la industria de la computación extendiendo el x86 a 64 bits con la arquitectura AMD64, que ofrece al mismo tiempo cómputo de 32 y 64 bits.

• Intel niega cualquier plan para desarrollar una tecnología similar x86 de 64 bits.

• El presidente y director general electo de Intel, Paul Otellini, declara que Intel no puede producir un chip para PCs de escritorio de 64 bits hasta el 2008 ó el 2009 (CNET News.com, febrero 20, 2003)

• El director ejecutivo de Intel, Craig Barreto, anuncia: “No tenemos planes en esta etapa para una extensión en dirección hacia los 64 bits como el dispositivo de AMD para PCs escritorio”. (Reuters, Sept. 25, 2003)

• AMD lanza el primer procesador de la industria con un controlador de memoria integrado, el cual “alimenta” datos desde la memoria hasta el procesador más rápido y de manera más eficiente para un mejor rendimiento con respecto a los diseños de la competencia.

• AMD ofrece la Arquitectura de Conexión Directa, la cual conecta directamente los procesadores, los controladores de memoria y los dispositivos de E/S, reduciendo los cuellos de botella e incrementando el rendimiento.
AMD extiende el liderazgo en la innovación
2004

• El procesador AMD Athlon 64 es llamado “Chip para PC de escritorio del año” por Microprocessor Report.

• Entre las 100 compañías de Forbes Global o sus afiliadas, más del 40% utilizan sistemas basados en un procesador AMD 64 para ejecutar aplicaciones empresariales críticas.

• AMD cuenta con el apoyo de más de 2.000 socios de tecnología AMD64, incluyendo a Microsoft, IBM, HP, Sun Microsystems, Cray, SuSe Linux y Fujitsu Siemens. Tres de los cuatro principales fabricantes de computadoras ofrecen soluciones AMD64: HP, IBM y Sun.

• Intel cambia su decisión y decide seguir el liderazgo de AMD en la computación x86 de 64 bits al anunciar un microprocesador compatible basado en la tecnología AMD de 64 bits. La decisión es vista como el puntillazo final para el procesador Itanium de 64 bits de Intel.

• HP, socio para el desarrollo conjunto del Itanium, anuncia que está descontinuando su línea de estaciones de trabajo basadas en Itanium.

Tim Halfhill, analista de Microprocessor Report reporta que Intel desarrolló sus extensiones de 64 bits para el conjunto de instrucción x86 de 32 bits al leer la documentación de AMD. “En cada uno de los casos encontramos que Intel basó su arquitectura x86 de 64 bits a partir del AMD64 en casi cada detalle”.

• Intel sigue el liderazgo de AMD al cambiar la medida del rendimiento del microprocesador de MHz a números de modelo.

• AMD demuestra el primer microprocesador x86 de doble núcleo.

• En la reunión anual del Foro Económico Mundial, AMD lanza su iniciativa 50x15; un compromiso de ofrecer computación básica y conexión a Internet al 50 por ciento de la población para el año 2015. Más adelante ese año en India, AMD lanza el Comunicador Personal de Internet (PIC, por sus siglas en inglés), una nueva categoría en dispositivos de computación creada específicamente para mercados en desarrollo. Los proveedores de servicio distribuyen los PICs entre los consumidores a tarifas de suscripción mensuales muy bajas. (El costo sugerido es de US$185, sin monitor y US$250 con monitor).

• AMD lidera el mercado con hardware habilitado para la protección contra virus, que cuando se ejecuta mediante Microsoft Windows XP Service Pack 2, ofrece protección contra virus para cierto tipo de ataques, preparando el terreno para un ambiente de computación más seguro con Microsoft Windows XP.

2005

• AMD lanza los procesadores AMD Opteron de Doble Núcleo para servidores y estaciones de trabajo y también revela el próximo lanzamiento del procesador AMD Athlon 64 X2 de Doble Núcleo para consumidores empresariales y particulares. Los m

ás importantes fabricates de partes originales, incluidos Sun, HP, IBM y Supermicro anuncian su respaldo al ofrecer un amplio portafolio de sistemas para el procesador AMD Opteron de Doble Núcleo. Los procesadores AMD Opteron de Doble Núcleo consumen solo una cuarta parte de la energía, en comparación con otros chips de doble núcleo.

• The Wall Street Journal dice, “AMD, que una vez siguió obligatoriamente la ruta tecnológica de Intel, fue el primero en liderar un sistema de memoria llamado DDR (double data­rate) que es ahora utilizado en todo el mundo Sus primeros sistemas Opteron, lanzados hace dos años, fueron los primeros procesadores x86 que procesaban 64 bits de información, lo que le permite a los chips utilizar mejor la memoria que los primeros chips de 32 bits. Intel ha seguido a AMD en ambos proyectos” (Abril 21, 2005).

BusinessWeek dice, “El enfoque de AMD permitirá a los fabricantes de servidores cambiar de sus actuales chips de núcleo único, sin tener que incurrir en costos adicionales por la compra de nuevas tarjetas madre o nuevos chipsets” (Abril 19, 2005).

• El analista de Insight 64 Nathan Brookwood declara: “Antes del lanzamiento en 2003 de los procesadores AMD Opteron y AMD Athlon 64 , algunos observadores de la industria se cuestionaban si era lógico o posible desarrollar un ecosistema alrededor de la arquitectura de 64 bits que fuera compatible con el estándar de la industria x86 de 32 bits. Dos años y más de 1000 paquetes de software después, la industria ha aceptado la computación de 64 bits basada en la tecnología AMD64 y ahora es obvio que aquellas dudas eran infundadas. Con la innovadora Arquitectura de Conexión Directa de la tecnología AMD64, la compañía se definió claramente como un generador tecnológico y un competidor formidable” (Marzo 22, 1999).

• AMD continúa su compromiso con la iniciativa 50x15 en la Reunión anual del Foro Económico Mundial, al anunciar una sociedad con el presidente de MIT Media Lab, Nicholas Negroponte y otros líderes en la industria para desarrollar la primera notebook de US$ 100. AMD también presenta el prototipo del dispositivo PIC de segunda generación.

• CNet News.com declara: “En los últimos años, AMD ha sido el primero en salir con ideas como la computación de 64 bits y vínculos de entrada­salida más rápidos, poniendo a Intel en la incómoda posición de un seguidor”. (Feb. 25, 2005)

• Microsoft confirma que está cancelando el desarrollo de un sistema operativo Windows para el microprocesador Itanium 2.


    1. ¿Qué ofrece AMD?

La evolución del diseño multinúcleo de AMD ha permitido un mayor rendimiento y una productividad superior para satisfacer las necesidades de las aplicaciones de última generación. Los procesadores multinúcleo de AMD también ofrecen auténticas capacidades multitarea. Los usuarios pueden ejecutar simultáneamente múltiples aplicaciones complejas y completar correctamente más tareas en un periodo de tiempo más corto.


Además, como suponen más potencia de procesamiento en un paquete más pequeño, los procesadores multinúcleo de AMD permiten modelos de dimensiones más reducidas, incluyendo:

  • Ordenadores portátiles finos y ligeros más refrigerados y silenciosos.

  • Ordenadores de sobremesa de alto rendimiento y ahorro de espacio.

  • Infraestructuras de servidor con un impacto menor, necesidades de refrigeración reducidas y una eficiencia energética que puede mejorar el coste total de propiedad.



  1. AMD Opteron




    1. Introducción

El AMD Opteron fue el primer procesador en implementar la arquitectura de juego de instrucciones AMD64 (conocida generalmente como x86-64). Fue puesto a la venta el 22 de abril de 2003 con el objetivo de competir en el mercado de procesadores para servidores, especialmente como gran competidor contra el Intel Xeon. La ventaja principal del Opteron es la capacidad de ejecutar tanto aplicaciones de 64 bits como de 32 bits sin ninguna penalización de velocidad.


El procesador incluye un controlador de memoria DDR SDRAM evitando la necesidad de un circuito auxiliar puente norte y reduciendo la latencia de acceso a la memoria principal. Aunque el controlador de memoria integrado puede ser suplantado por un circuito integrado externo según se introduzcan nuevas tecnologías de memoria, se pierden las ventajas anteriores. Esto hace que sea necesario lanzar al mercado nuevos Opteron para obtener dichas ventajas de las nuevas tecnologías de memoria.
Varios Opterons en la misma placa base se pueden comunicar a través de uno o más enlaces de alta velocidad HyperTransport para que cada uno pueda acceder a la memoria principal de un modo transparente para el programador.
La forma de nombrar a los Opteron es nueva: cada procesador se identifica por tres dígitos, donde el primero es un índice de cantidad (indica si el procesador está diseñado para funcionar en equipos usando uno, dos, cuatro u ocho Opteron) y los otros dos son un índice de velocidad. Por ejemplo:
Opteron 242 – Opteron diseñado para trabajar en un equipo biprocesador con un índice de velocidad 42 (dicho índice se corresponde a 1’6GHz).

Opteron 842 – Similar al anterior pero para equipos con ocho procesadores.

Opteron 144 – Opteron diseñado para trabajar en solitario con un índice de velocidad 44 (1’8 GHz).


      1. Opteron de Segunda Generación

Los procesadores AMD Opteron™ de Segunda Generación con Arquitectura de Conexión Directa presentan diversos nuevos recursos entre los que se incluyen la capacidad de actualización para cuádruples núcleos, la Virtualización™ AMD (AMDV™) y la memoria DDR2 con consumo eficiente de energía. Además, los procesadores AMD Opteron de Segunda Generación fueron diseñados para ofrecer avances en la relación de rendimiento por vatio de AMD y aprovechar las probadas tecnologías lanzadas en 2003 con la primera generación de los procesadores AMD Opteron.

Los procesadores AMD Opteron de Segunda Generación se ofrecen en tres series: serie 1000 (hasta 1 procesador/2 núcleos), serie 2000 (hasta 2 procesadores/4 núcleos) y serie 8000 (de 4 procesadores/8 núcleos a 8 procesadores/16 núcleos). La serie 1000 está construida sobre el nuevo socket AM2 de AMD. Las series 2000 y 8000 están construidas sobre el nuevo socket F (1207) de AMD.





      1. Arquitectura Direct Connect

Una de las novedades de estos Opteron es la introducción de la arquitectura Direct Connect, ideada desde la propia empresa y que mejora el rendimiento general del dispositivo en varios aspectos, como la reducción de los cuellos de botella en los buses frontales.


Los buses frontales restringen e interrumpen el flujo de datos. Menor flujo de datos significa mayor latencia que se traduce en un menor rendimiento. Flujo de datos interrumpido implica una escalabilidad limitada.
Con la arquitectura Direct Connect el bus frontal se elimina. Por lo tanto, el núcleo procesador está directamente conectado a la memoria, el subsistema de I/O y cualquier otro procesador a través de líneas Hypertransport™ de alto ancho de banda. El controlador de memoria se encuentra dentro del dado en lugar de en la placa madre. Esto evita los problemas de latencia del sistema y mejora el rendimiento.
Este tipo de arquitectura está sólo disponible con procesadores AMD64, incluyendo los procesadores AMD Opteron™ y AMD Athlon™, así como con la tecnología móvil AMD Turion™ y cuenta con:
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