Competitive Overview AMD Server Product Marketing March 2003

Что предлагает Opteron по сравнению с процессорами Intel?
Легкий переход на 64-разрядные вычисления в сочетании с высокой производительностью в 32-битном режиме.
Какие ключевые особенности отличают процессор Opteron и технологию AMD64?
Сочетание превосходной производительности в смешанном 32-бит/64-бит режиме с увеличенной производительностью на 32-разрядных приложениях.
Технология HyperTransport и интегрированный контроллер памяти реализуют масштабируемую архитектуру с простым межчиповым соединением. Отказ от классического решения с системной шиной и мостами увеличивает производительность, сокращает задержки доступа и ликвидирует узкие места в серверных системах
Плоское адресное пространство позволяющее преодолеть 4 Гб барьер, присущий 32-битным системам.
Главное

AMD64: Плавный переход к 64 битам
Opteron дает возможность выполнения 64-битных задач, одновременно поддерживая выполнение существующих 32-битных задач с высокой производительностью

Архитектура AMD системы
Интегрированный контроллер памяти
Низкие задержки доступа к памяти
Разные каналы доступа к памяти и периферии
Устраняет конкуренцию между периферией и памятью
Каждый процессор имеет больше каналов доступа к памяти и периферии
Полоса пропускания хорошо масштабируется
Модульная логика использующая HyperTransport
Меньше чипов и ниже стоимость
Доступ к памяти через MCH
Большие задержки при доступе
Доступ к памяти и периферии идет по одному каналу
Периферия и память конкурируют по шине
Каналы к памяти идут только от MCH
Полоса пропускания не увеличивается с добавлением процессоров
Системная логика использует много чипов и шин
Большая стоимость разработки и тестирования
Intel Система
AMD Система
AMD
Opteron
Processor
PCI-X
Bridge
I/O
Hub
PCI
PCI-X
IDE, FDC,
USB, Etc.
HyperTransport™
Buses for Glueless I/O or CPU Expansion
Separate Memory and
I/O Paths Eliminates Most Bus Contention
HyperTransport™ Bus
has ample Bandwidth
for I/O Devices
Fewer Chips Needed
For Basic Server

Архитектура многопроцессорной AMD системы
Система Intel Xeon
Система AMD Opteron
Масштабирование системы ограничено портами MCH
Максимум 4 процессора
Процессоры конкурируют за полосу пропускания
Размер памяти и полоса пропускания ограничены
Максимум 3 PCI-X моста
Требуется намного больше чипов
Масштабируемая полоса пропускания к памяти и периферии
До 8 процессоров без дополнительной логики
Каждый процессор добавляет память
Каждый процессор добавляет каналы HyperTransport для реализации PCI-X и других интерфейсов ввода-вывода
Требуется небольшое количество чипов
Note: Itanium is very similar

Большое адресное пространство
256 Терабайт адресного пространства
(1 Терабайт физического адресного пространства)
Ограничение в 64 Гб
(в 4Гб сегментах)
AMD Opteron имеет возможность адресовать большие объемы памяти, что дает существенный выигрыш при обработке больших массивов информации или в случае одновременной работы множества виртуальных машин.
0
64
≈
256K GB
Intel
Xeon

4P+
Small Enterprise
Above $25K
2P& 4P
Basic
$6 -10K
AMD
Opteron
100
Series
Цена системы
1P & 2P
Value/Ultra Value
$0 - 3K
1P & 2P
Entry
$3 - 6K
2P & 4P+
Scalable
$10 - 25K
Xeon
MP
Xeon
AMD
Opteron
800
Series
AMD
Opteron
200
Series
P4
Athlon
MP
P3
1-Way
2-Way
4/8-Way
4/8-Way
2-Way
1-Way
Ценовое позиционирование
Itanium2
IA64
2/8-Way
Intel
AMD
Opteron
800
Series

Большая гибкость за меньшие деньги
Решение AMD обеспечивает лучшую универсальность и гибкость за более низкую цену

Сравнение возможностей
В отличие от Intel, AMD использует модульную аппаратную и программную инфраструктуру для наращивания от однопроцессорных до восьмипроцессорных систем
AMD
1H03
2H03
2003
CPU
McKinley
Madison/Deerfield
Opteron MP (8X Series)
Processors
4/8+
4/8+
4/8+
Frequency
1.0Ghz
1.5 - 1.8GHz
1.4 - 1.8GHz
FSB
400MHz
533MHz
1.4-1.8GHz
L2/L3 Cache
256Kb L2/1.5/3Mb iL3
3/4/6Mb iL3 (1.5Mb Deerfield)
1Mb (iL2)
Memory
128 GB Quad DDR200
>128 GB Quad DDR200
DDR 333
Chipset
8870 Chipset
8870 Chipset
AMD 8131
Memory Max Capacity
256GB
>256GB
1024GB per CPU1
CPU
Gallatin
Gallatin
Opteron MP (8X Series)
Processors
4-way
4-way
4/8+
Frequency
2.0GHz
2.6GHz
FSB
400Mhz
400Mhz
L2 /L3Cache
512Kb L2/2Mb L3
512Kb L2/2 (4?)Mb iL3
Memory
DDR200
DDR200
Chipset
ServerWorks GC-HE
(Upgrade?) ServerWorks GC-HE
Memory Max Capacity
64GB
>64GB
CPU
Prestonia
Nocona
Opteron DP (2X Series)
Processors
2-way
2-way
2-way
FSB
533MHz
667MHz
L2 Cache
512KB iL2
1MB iL2
Memory
DDR200
6GB/ DDR266
Chipset
Intel E7501
Intel E7501
Memory Max Capacity
16GB
32GB
CPU
Northwood B
Prescott
Opteron DP (1X Series)
Processors
1-way
1-way
1-way
FSB
800/533
800+
L2 Cache
512 KB
1 MB
Memory
2 X DDR400/333
2X DDR400
Chipset
Canterwood
Canterwood
Memory Max Capacity
4 DIMMs?
4 DIMMs?
Value
Competitive Roadmap
Entry
Small Enterprise/Scalable
Scalable
Same I/O
Infrastructure
Same I/O
Infrastructure
Same I/O
Infrastructure
1Physical address space

AMD’s Integrated Memory Controller runs at CPU Core Frequency
As the CPU frequency increases,
Opteron’s memory controller becomes more efficient,
but Intel’s memory controller does not.
1,000’s of MHz
& Always Increasing
100’s of MHz
& Not Improving
The word to remember:
Integrated Memory Controller
Memory
Controller
Latency
Opteron
Itanium,
Xeon, or
Pentium 4
Chipset
Memory
Controller

I/O Hub
Low Performance I/O
PCI
IDE
USB
LPC
4.3 GB/s
Доступ в память – путь Intel
Разделение одной шины – Старая школа
SCSI
Gigabit Enet
Fiber Channel
Memory
Controller
Hub
Front Side Bus (FSB)
На все операции
до 4.3 GB/s
(533Mhz x 8 Bytes)
Шина FSB не способна масштабироваться наравне с процессорами
ЦПУ должен делить доступ в память нарване с другими процессорами и перефирией
Шина FSB не масштабируется при увеличении числа ЦПУ
266 MB/s
Пропускная спосбность on Intel’s E7501 chipset с памятью DDR266
Эта архитектура плохо масштабируется за рамками 2-х процессоров
PCI-X
Bridge
High Performance I/O
Intel CPU
Intel CPU

I/O Hub
Low Performance I/O
AMD 8111
PCI
IDE
USB
LPC
266 MB/s
(max for PCI Bus)
Доступ в память - путь Opteron Выделенные полосы
Большой объем кэш-памяти не нужен из-за низких латентностей
Шина памяти, межпроцессорная шина и шина ввода/вывода имеют выделенные полосы пропускания
Чем больше процессоров – тем больше пропускная способность памяти
Что такое FSB ? (-:
Мало внешних чипов
Opteron™ CPU
5.3 GB/s
5.3 GB/s
PCI-X
Bridge (Tunnel)
AMD 8131
SCSI
Gigabit Enet
Fiber Channel
Opteron™ CPU

Intel’s Claims:
AMD’s Response:
Opteron has smaller cache than Xeon and Itanium2
Opteron does not need large cache because of low latency:
AMD’s integrated memory controller eliminates memory bottlenecks and scales better with core frequency
Intel’s large cache is a red herring, intended to hide long memory latency
Intel’s larger cache dissipates more heat
Opteron does not have HyperThreading (HTT)
HTT is a smoke screen, Opteron has a better balanced design:
AMD’s integrated memory controller reduces time wasted waiting on memory
Opteron’s design means I/O activity does not compete with memory operation
Opteron’s more effective instruction dispatching results in superior execution
Opteron’s design accelerates execution of all existing X86 code
HTT hides long memory & I/O latency
HTT requires expensive software optimization
Without this optimization, many real world applications SLOW DOWN with HTT
Intel Claims & AMD Responses

HyperTransport Interface
The word to remember: Scalability
8x8
HyperTransport
@ 800MB/s
16x16
HyperTransport
@ 6.4GB/s
HyperTransport™ Technology is designed to provide an easy building block approach to system design.
AMD Opteron "plumbing" is designed with HyperTransport Technology to provide exceptional MP scalability
Performance advantage grows versus competitive platforms
Future versions of HyperTransport will offer even greater bandwidth
Memory capacity and bandwidth scales
I/O capacity and bandwidth increases

Intel Xeon MP 4-Way Server
Without HyperTransport: System Scalability Limited
Максимум 4 процессора Все 4 процессора используют одну шину для доступа в память
Повышение частоты шины FSB – единственное возможное решение
Максимум 3 PCI-X моста
Требуется больное количество логики
Дорогой, устаревший, плохо масштабируемый дизайн
Система Intel Xeon MP System
PCI
IDE, LPC,
USB, Etc.
PCI-X
Memory
Ctlr Hub
(MCH)
PCI-X
PCI-X
Memory
Expander
Memory
Expander
Пометка: Решение на Itanium очень схоже
Front Side Bus (FSB)
Up to 3.2 GB/s
Нет необходимости в дизайне AMD
Intel
Processor
Intel
Processor
Intel
Processor
Intel
Processor
PCI-X
Bridge
PCI-X
Bridge
PCI-X
Bridge
I/O
Hub

AMD Opteron 4 – 8 Way Server
With HyperTransport: The scalable solution До 8 процессоров без задействования вненей логики
Каждый процессор увеличивает общую полосу обращения к памяти
Каждый процессор дает дополнительный интерфейс для PCI-X и мостов ввода вывода
Меньшее количество чипов ведет
Элегантный модульный масштабируемый дизайн
PCI-X
PCI
IDE, LPC,
USB, Etc.
PCI-X
Other
I/O
DDR
DDR
DDR
AMD
Opteron
AMD
Opteron
AMD
Opteron
AMD
Opteron
DDR
DDR
DDR
DDR
PCI-X
Bridge
AMD
Opteron
AMD
Opteron
AMD
Opteron
AMD
Opteron
PCI-X
Bridge
Other
Bridge
I/O
Hub