AMD FX

Der AMD FX ist ein Prozessor für Desktop-PCs von AMD und tritt in direkte Konkurrenz zum Intel Core i7. Es handelt sich dabei um einen Mehrkern- und x86-Prozessor mit AMD64-Erweiterung, der auf der Bulldozer- und Piledriver-Architektur basiert.
Der AMD FX soll eigentlich das High-End-Segment bedienen. Die Leistungsfähigkeit der ersten FX-Prozessoren kam bei älterem Programmcode und unter Windows 7 nicht wirklich zur Geltung. Erst mit Windows 8 wurde es besser. War aber auch nur in wenigen Einzelfällen besser als ein vergleichbarer Intel-Prozessor.
Der AMD FX verwendet einen minimal veränderten AM3-Sockel, der als AM3+ bezeichnet wird. Alle FX-Prozessoren werden ohne Multiplikator-Beschränkung ausgeliefert (Black Edition). Somit kommen Übertakter voll auf ihre Kosten.

1. Generation: Bulldozer-Architektur

AMD FX Architektur
Die ersten FX-Prozessoren basieren auf der Bulldozer-Architektur mit 8 Prozessorkernen. Die Bulldozer-Architektur löst die K10-Architektur ab, die nicht mehr konkurrenzfähig war und bildet somit das Hochleistungssegment von des Prozessor-Herstellers AMD. Die Bulldozer-Architektur richtet sich vor allem an Server-Anwendungen, bei denen viele Threads gleichzeitig laufen.

Die Bulldozer-Architektur arbeitet mit einer klassischen Northbridge-Southbridge-Architektur. Der PCIe Root Complex befindet sich in der Northbridge. Aus diesem Grund ist im Chipsatz auch kein PCIe 3.0 integriert, weil der Hypertransport, die Verbindung zum Prozessor, dafür zu langsam ist.
Ältere Prozessoren enthalten bereits einen PCIe Root Complex und binden den Chipsatz über PCI Express an.

2. Generation: Richland-Architektur mit Piledriver-Kernen

Die Richland-Architektur kennzeichnet einige Verbesserungen. Zum Beispiel, dass mehr Befehle pro Taktzyklus verarbeitet werden, bei gleicher Taktfrequenz weniger Strom verbraucht und der Prozessor somit weniger heiß wird. Um die Rechenleistung nach oben zu schrauben, hat AMD auch an der Taktrate gedreht. Was in der Konsequenz doch wieder zu einer höheren Leistungsaufnahme führt.
Jedes Piledriver-Modul, das aus zwei Kernen besteht, hat einen eigenen L1- und L2-Cache, je eine Gleitkomma- und zwei Integer-Einheiten. Die Gleitkomma-Einheit kann zwei 128-Bit-Operationen parallel ausführen. Einen 8 MByte L3-Cache müssen sich die Kerne teilen. Neu ist, dass dieser Prozessor dem Betriebssystem zwei virtuelle Kerne pro physischem Modul meldet.
Unverändert ist der Hypertransport und der Sockel AM3+. Neue Chipsätze oder Mainboards sind nicht nötig. Die Zukunft gehört jedoch den APUs mit dem Sockel FM2.

Insgesamt hat AMD mit der Richland-Architektur einen großen Leistungssprung gemacht. Nicht nur in Form von Rechenleistung, sondern auch mit einer extrem hohen Leistungsaufnahme. Rechnet man mit spitzem Bleistift ist ein AMD FX günstiger und schneller als eine vergleichbare CPU von Intel. Dafür muss man mit einer größeren Hitzeentwicklung und damit mehr Aufwand bei der Kühlung und eine höhere Geräuschentwicklung rechnen.

3. Generation: Kaveri-Architektur mit Steamroller-Kernen

Von den Steamroller-Kernen hat sich AMD etwa 10 bis 15 Prozent Performance-Zuwachs im Vergleich zu den Piledriver-Kernen versprochen. Mangels verwertbarer öffentlicher Informationen muss hier auf eine Beschreibung verzichtet werden.

Eigenschaften

Die Prozessorkerne kennen Spezialbefehle für die AES-Verschlüsselung und Befehlssatzerweiterung AVX. Mit AVX, FMA4, XOP und weiteren nützlichen Vektorbefehlen ist die Bulldozer-Architektur für die Zukunft gerüstet.
Über Lightweight Profiling (LWP) kann der Programmierer während der Laufzeit detaillierte Performance-Daten abrufen. Insgesamt ist der AMD FX auf massives Multi-Threading optimiert.

AVX von AMD

Die Gleitkommaeinheit unterstützt AVX von Intel. AVX sind spezielle Befehle für 256-Bit-Werte. Die AVX-Einheiten von Intel und AMD unterscheiden sich voneinander. AMD-AVX beherrscht auch Drei- und Vier-Operanden-Befehle. Die AVX-Einheit ist jedoch nur von geringer Bedeutung, weil sie kaum von der Software unterstützt wird.

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