Advanced Micro Devices - Définition

Situation financière

• Croissance du chiffre d'affaire en 2007 : +6% par rapport à l'année 2006. Pour un total de 6,013 milliards de dollars. Pertes record de 3,4 milliards de dollars.

Capacité de production

Les principales usines de production de processeurs AMD étaient situées à Dresde en Allemagne. De nouvelles usines sont en construction à Dresde et vers New York et des partenariats avec Chartered Semiconductor Manufacturing (en) ont été signés. Suite aux difficultés financières d'AMD, fin 2008, les activités de production physique des processeurs ont été partiellement cédées à des fonds d'investissement pour former GlobalFoundries. Cette nouvelle filiale, détenue à 40% par AMD, reprend toutes les usines actuelles et futures d'AMD qui devient donc un développeur sans usine.

Les sockets AMD

Les sockets AMD par ordre chronologique :

• Socket 7
• Slot A
• Socket A
• Socket 754
• Socket 939
• Socket 940
• Socket AM2
• Socket F
• Socket AM2+
• Socket AM3

Processeurs x86

Tableau chronologique des microarchitectures x86 d'AMD

Architecture	marque commerciale
Am286
Am386
Am486
Am5x86
K5
K6	K6
	K6-2
	K6-3
K7	Athlon
	Athlon XP
K8	Athlon 64, Athlon 64 X2
K10	Athlon X2, Phenom
	Athlon II, Phenom II
Bulldozer

Anciens

8086, 80286, 80386, Am486

K5

K6 et K6-x série

AMD a créé les microprocesseurs K5, K6, K6-2 et K6-III, qui étaient considérés comme des clones de leur équivalent chez Intel, mais vendus moins chers (moins performants à fréquence égale pour tous les calculs en virgule flottante, mais un peu plus en calcul entier).

Récents

K7

AMD a lancé sur le marché les Athlon et les Duron, des processeurs compatibles x86, en 1999. C'est grâce à ces processeurs qu’AMD a accru sa notoriété sur le marché et a pu revenir sur le devant de la scène (après que Cyrix eut abandonné début 1999). L’Athlon était en effet relativement plus performant que tous ses concurrents et vendu à un prix particulièrement compétitif. Contrairement aux K6, les calculs en virgule flottante étaient très performants, ce qui permit d’en faire un processeur de choix pour les jeux vidéos et pour l'utilisation d'applications multimédia intensives.

En mai 2002, AMD annonce qu’il abandonne la fabrication des processeurs Duron, pour se concentrer sur les Athlon et les processeurs 64 bits.

Processeurs 64 bits

Récents

K8

La série 64 bits d'AMD, baptisée AMD64, commence sa carrière début 2003 avec l’Opteron, destiné aux serveurs et aux stations de travail. Il faut attendre l’automne 2003 pour avoir une version de bureau, nommée Athlon 64 et Athlon FX (en fait un Opteron monoprocesseur renommé). Comparativement à l'Itanium d'Intel, la particularité de l’AMD64 était de demeurer totalement compatible avec l'architecture antérieure à 32 bits, et ainsi de supporter toutes les applications existantes. Intel a reconnu l'intérêt de cette approche en adoptant les extensions de AMD64 pour ses nouveaux processeurs.

Pour sa part, Intel lance en 2005 la série d'intructions Intel 64 ou EM64T notamment dans les Pentium 4 6xx.

Pour activer le mode à 64 bits, il faut un système d’exploitation adapté. Linux et quelques autres Unix furent les premiers, rejoint par Windows XP Professionnel Edition x64.

Une particularité importante de l’AMD64 est l’intégration du contrôleur mémoire dans l'unité centrale (2004), alors que cette fonction était traditionnellement dévolue au chipset. Tous ces éléments permettent un gain significatif de performances, même en mode à 32 bits. L’AMD64 est une architecture de choix pour les joueurs, plus performante en général qu’un Pentium 4 de la même gamme. La stratégie d'AMD pour concurrencer son adversaire, dont les bénéfices seuls suffisent à dépasser ses revenus, consiste à dominer le marché de la vente au détail. Intel négligeant relativement ce marché, AMD exerce un quasi monopole sur ce secteur, offrant les meilleurs prix quelle que soit la gamme demandée. Leurs processeurs suivent cette stratégie, considérant que la majorité de leurs acheteurs, connaissant bien le marché de l'informatique, utilisent une seule application à la fois (ex : jeu, calcul) demandant énormément de puissance « brute », domaine où excellent les AMD. À l'opposé, grâce à l'Hyper-Threading, les processeurs Intel ont l'avantage dans le multimédia, où les connaissances en informatique des utilisateurs sont plus faibles, et qui demandent surtout une grande visibilité du fabricant.

Le 30 mars 2006, AMD annonce l'embauche de Samuel Naffziger et de huit autres développeurs-clés qui œuvraient chez son concurrent Intel au développement du processeur 64 bits Itanium - une puce haute performance pour les serveurs - qui rencontre des difficultés depuis son lancement en 2001. Cette défection n'aide pas Intel à relancer l'Itanium, dont l'histoire chaotique a provoqué un certain embarras chez ses concepteurs (IBM, Bull, Hewlett-Packard et Sun Microsystems), tandis qu'AMD devrait profiter de l'expérience acquise par les transfuges pour étoffer son offre 64-bit (Opteron, notamment).

2006 :

• AMD fait un pas symbolique, car ses futurs processeur 64 bits quadri-cœurs seront installés dans les serveurs Dell, firme connue pour favoriser Intel. Les rumeurs vont déjà bon train quant à la mise en place de puces AMD dans les ordinateurs Dell. Cela tend à prouver que la puissance des CPU d'AMD est reconnue, alors qu'Intel lance ses architectures Conroe (pour PC de bureau), Merom (pour portable) et Woodcrest (pour serveurs), architectures qui marquent un tournant dans la politique d'Intel qui n'a quasiment fait qu'augmenter la fréquence de ses processeurs durant toute la période des Pentium 4, sans grande amélioration de performances. Depuis fin 2006, les ordinateurs Dell proposent des processeurs AMD.
• En août 2006, AMD achète le fabricant de cartes graphiques ATI pour 5,4 milliards USD. L'alliance de ces deux acteurs majeurs de l'industrie permettra de proposer aux consommateurs des solutions d'ordinateurs intégrants processeur, chipset et puce graphique, c'est-à-dire des ordinateurs complets et très compacts pouvant servir dans les téléphones mobiles ou dans les véhicules.

AMD se livre à un vrai face à face avec Intel. La sortie en fin novembre 2006 du Core 2 Quad chez Intel est un désavantage pour AMD, qui ne commercialisera ses quad-core qu'en automne 2007. En attendant, pour avoir une offre à son catalogue, AMD a sorti la plate-forme 4x4. Elle est composée de 2 Athlon dual-core, montés sur une carte mère bi-processeur.

Actuels

K10

L'architecture K10 a été officiellement lancée le 10 septembre 2007, lors du lancement de l'Opteron sur l'architecture Barcelona K10, premier processeur possédant 4 cœurs de manière native sur un die unique, contrairement à Intel qui proposait à l'époque des processeurs à 4 cœurs grâce à 2 dies mis côte à côte. Cet Opteron de troisième génération est fabriqué avec une technologie SOI issue d'un partenariat avec IBM et gravé en 65 nm.

Des modifications importantes ont eu lieu par rapport au K8 surtout au niveau des caches. En effet, le K10 Barcelona possède 3 niveaux de cache : le cache de niveau 1 (L1) est de 64 Kb par cœur, couplé à un cache de niveau 2 (L2) de 512 Kb, et enfin avec un cache partagé de niveau 3 de 2 Mo. Le procédé de victim-cache permet d'éviter de stocker les informations présentes dans le L1 sur le L2 (contrairement à Intel) et ainsi gagner en place. Les caches de niveau 2 et de niveau 3 sont censés être intelligents, ainsi si des informations doivent être utilisées par plusieurs cœurs, elles seront stockées sur le cache partagé de niveau 3, par contre si elles n'ont pas besoin d'être utilisées par plusieurs cœurs, elles seront stockées sur le cache de niveau 2.

Une optimisation du prefetch du contrôleur mémoire permet de ne pas être forcé d'utiliser de la mémoire FBDIMM (pour les Opteron), et on peut utiliser de la mémoire non-ECC aussi bien que ECC (2x72 bits). Le contrôleur mémoire bénéficie pour la première fois d'un domaine d'alimentation complètement séparé du processeur, permettant au Crossbar Switch de voir sa fréquence augmenter d'environ 200 MHz, et le processeur pourra répondre au bus HyperTransport même quand la mémoire travaillera. Cependant, le contrôleur mémoire reste prévu uniquement pour de la DDR2.

AMD introduit aussi avec le K10 le Power Now sur les desktop, permettant de moduler la fréquence de chaque cœur de manière totalement indépendante, ainsi que le contrôleur mémoire et les différents caches.

Les architectures K10 Barcelona et Phenom possèdent environ 463 millions de transistor pour les cœurs et environ 140 millions pour les caches mémoires, soit un total de plus de 600 millions de transistors. Les K10 possèdent 12 niveaux de pipelines, contre 16 niveaux chez Intel avec l'architecture Core 2.

Le Phenom possède en plus du Barcelona le bus HyperTransport 3.0. Ce processeur est le nouveau CPU grand public d'AMD, il est sorti le 19 Novembre 2007. Au lancement seul les Phenom X4 9500 (2.2GHz) et 9600 (2.3GHz), représentant l'offre quad-core native d'AMD, sont disponibles. Le Phenom X3 (tri-cœurs)est quant à lui sorti durant le premier trimestre 2008, comme le Phenom X2, dual-core. Un nouvel Athlon 64 X2, dépourvu de cache L3, a ensuite fait son apparition (Rana).

Pour les Opteron, la série 1000 basée sur un Barcelona mono-core, le Budapest, devrait sortir d'ici peu.

Les Phenom sont compatibles avec le Socket AM2 et les chipset R6XX (AMD), ils doivent toutefois être placés sur une carte-mère basée sur un chipset R7XX (AMD) pour bénéficier de l'Hypertransport 3.0.

K10.5

En janvier 2009, AMD lance les Phenom II, des processeurs reprenant les grandes lignes de l'architecture des Phenom, en introduisant la gravure 45nm et une taille de mémoire cache de 8 Mo. Ces processeurs connaîtront un succès bien supérieur à celui des Phenom en raison de leurs performances supérieures, leur propension à l'overclocking et leur prix très agressif.

Fusion

Il s'agit d'un projet initié suite au rachat d'ATI. Le but serait de fusionner le processeur graphique dans le processeur central pour diminuer encore une fois de plus les coûts et la consommation en énergie. Le premier de ces APU (Accelerated Processing Unit) devrait être mis sur le marché en 2011. Le premier processeur fusion devrait reprendre une architecture quadri-core K10.5 associée à un GPU intégré sur le même die.