AMD在CPU市场上最辉煌的历史应该是它的K8微架构时代，在2003-2006年压得英特尔喘不过气来，然而好花不常开，当英特尔痛定思痛将处理器全面从NetBurst微架构转向Core微架构后，AMD慢慢失去了CPU市场的主导地位，中高端市场举步维艰，只得依靠价格战在中低端市场与英特尔分庭抗礼。

AMD处理器从K7到K10核心图（图片来源chip-architect）

　　虽然AMD在随后推出了K10微架构CPU，但技术上并没有明显突破，难以挽回颓势。尤其是英特尔全新 Nehalem微架构的出现更是让AMD倍感压力，而比Nehalem更晚推出的K10.5微架构，仅仅是K10的简单改良版（主要是扩大了L3缓存容量），从CPU技术上讲，AMD彻底失去了“话语权”。

　　在今年三月，英特尔进一步巩固其高端CPU市场，推出了首款六核心桌面处理器，即核心代号为Gulftown的Core i7-980X。抛开性能不说，单纯从产品的推陈出新上，AMD显然又落后一步。




　不过所幸的是Core i7-980X定位高高在上，999美元的价格足以让它成为阳春白雪，这给了AMD一个机会，而且AMD这次也没有落后太多，时隔一个多月后，也就是4月27日发布了Phenom II X6 1000T系列多款六核处理器，关键是它们的价格要亲民得多，定价在169美元至285美元之间。

Phenom II X6架构简析

　　从产品命名为Phenom II X6来看，AMD的六核处理器继续延用了K10.5微架构（即Stars）的命名方式，比如目前主流的K10.5微架构四核CPU被称之为Phenom II X4，Phenom II X6同样是采用了K10.5微架构，只是在原来四核基础上简单的规模扩充，这是一种最原始提升产品性能的方式。

早前网上流传的Thuban核心架构图

　　Phenom II X6的核心研发代号为Thuban，其原意为天龙座的一颗星，正好与Phenom II X4的研发代号Deneb（天鹅座的一颗星）意义类似，也进一步佐证了它还是用的Stars微架构。

　　Thuban仍然延用45nm的制造工艺，而对手的Gulftown已跨步到32nm水平，这使得Thuban在规模扩张方面相当有顾忌，每个核心的L1和L2独占缓存分别为128KB和512KB，同时它不得不把L3共享缓存的容量停留在6MB这个层次，与Phenom II X2/X4在同一级别，相反，Gulftwon的L3缓存却增加到了12MB，相比于其四核处理器又多了4MB。


 

huban核心图

　　即便如此，Thuban的Die Size还是从Deneb的258mm²增加到了294mm²（很多媒体提供的数据为346mm²，对这个数据持非常保留态度），晶体管数在9亿左右，大约比Deneb增加了1.5亿，如果 Thuban的L3缓存也提升到12MB，可能还需要3亿个晶体管，那么它的Die Size将会接近400mm²，从制造成本及功耗等方面考虑显然是不可接受的。而12MB L3缓存的Gulftwon，虽然晶体管数达到11.7亿之多，但Die Size在32nm制程下仅仅只有240mm²，其间的差距可不是用那几毫米可以计量的。

　　当然从另一方面来说，较小的L3缓存有利于AMD制造出低成本的六核处理器，从价格上以绝对优势压倒对手，“田忌赛马”是AMD一直所擅长的战术。
 

Thuban在架构上并没有什么值得多言的，其整合的IMC（内存控制器）仍然支持双通道的DDR2/DDR3内存，并且继续使用Socket AM3接口，方便原来的AM2+/AM3主板用户平滑升级，而不需要更换主板，降低整体的升级成本。

　　Phenon II X6正式的产品将是1000T系列，比如Phenom II X6 1055T，可能细心的读者会发现，这次的型号后面多了一个“T”，而以前的产品如Phenom II X4 925最后为纯数字。没错，这个“T”是目前能发现的Phenom II X6唯一的亮点。

　　“T”表示Turbo CORE，一种与英特尔Turbo Boost（睿频）类似的CPU自动加速技术，不过它属于AMD。

 

Turbo CORE技术解析

　　虽然目前的主流处理器都是多核心的，但实际上众多的应用程序，包括大多数的游戏，对多核多线程优化不足，少数可能为双核优化，但是能完全利用四核甚至六核的消费级软件更是不多。这样的窘况造成两个极端，一方面部分核心无所事事，却消耗着同样的功耗，另一方面部分核心满负荷运行，恨不得能跑得再快些。

　　·Turbo CORE简介

　　在之前AMD为CPU节能做了很多努力，比如Phenom II开始支持的Cool‘n’Quiet 3.0（简称CnQ）技术就是很好的一个例子，CnQ 3.0通过P-States（CPU Performance states）来实现节能，它支持四种P-State状态，其一是全速（P0），其二是最低频率 800MHz(P4)，不管什么型号都如此，另外还有两种状态，具体频率视型号而定，比如Phenom II X4 955的四种P-State分别为3.2GHz、2.5GHz、2.1GHz和800MHz。



英特尔Turbo Boost技术典型工作示意图

　　CnQ技术只能做到多个核心“同进退”，它可以解决全部核心在轻负载或空闲时的节能问题，但并不能解决部分核心满负载的问题。率先提出解决方案的是英特尔，从Nehalem架构处理器开始支持的Turbo Boost技术能让内核运行动态加速，可以根据需要开启、关闭以及加速单个或多个内核的运行，这样动态的调整可以提高系统和CPU整体的能效比率。

AMD Turbo CORE技术工作示意图

　　现在AMD也有了类似技术，连名字也很类似，即Turbo CORE技术。在当处理器3个核心或者以上空闲时，Turbo CORE就会启动，所有核心电压提升，并且高负载的核心（必须处于P0状态）频率提升400-500MHz，这个状态称之为Boost P-State状态，可以加速这部分核心的运算能力，同时空闲的核心则进入P-State的P4低功耗状态（即频率下降到800MHz），降低它们的动态功耗。

　　在整个过程中，处理器最大功耗依然会控制在TDP之内，否则Turbo CORE不会生效。

　　可以看到Turbo CORE是以P-State为依托的，目前至少有两点不如Turbo Boost，一是它不能对单个核心增加电压，而是所有核心都需要加压，这样即使空闲的核心也会额外增加功耗；另一是空闲的核心不能关闭，最多只能达到P- State的P4状态，节能不够彻底。

　　英特尔的Turbo Boost技术显得更高明一些，它能操作每个核心的电压，并且可以把不需要的核心直接关闭（实际上是进入C-State的C6级深度休眠状态），由于唤醒 C6状态需要较长时间（要重新加载数据），可能会造成切换不及引发种种问题，而Nehalem中特殊设计的PCU可以让这个问题变得简单。

　　Nehalem中有一个特殊控制器，称为PCU（Power Control Unit），有着自己的嵌入式固件，可以有温度、电流、功耗和操作系统等需要的其他输入，在on-die上进行这样的功耗控制，能让电压的升降时间比常规的off-die模式要短，具有更高效的电源管理，同时，PCU监控各核心的性能、状态，它可以智能地决定进入何种功耗/性能状态，而不用去管操作系统的要求。


 

Turbo CORE实例：两个核心加速运行，其它四个核心进入P4低功耗状态

　　回到Turbo CORE，理论上它可以让六核中的5个核心处于加速模式，不过我们测试只能做到1至3个核心加速，可能是因为TDP超额的原因，至于像六个核心只能“三升三降”的说法是不正确的，那只是默认设置，实际上可以指定加速核心数目的。

　　另外，Turbo CORE技术是完全基于硬件层面的，默认自动开启并由处理器自身监控，不需要安装任何特殊的软件、驱动或者工具， 甚至不需要用户特别的操作就可以自动完成。有些主板可能需要更新BIOS才能良好支持这一新技术。

　　·Turbo CORE中的节能模式

　　对于CPU来说，功耗分为动态功耗和静态功耗两大部分，动态功耗是电路在工作时所消耗的能量，而静态功耗是电路在没有翻转只有供电的情况下，晶体管中漏电流造成的功耗。

　　在整个功耗中，时钟单元功耗（其它还有数据链路、存储和IO等）所占比例最大，而门控时钟（Clock gating）作为降低时钟单元功耗有效的方法而得到广泛应用，它可以对某些较少使用的时序逻辑进行开关控制使之保持静态，同时以这些时序部件输出相关的组合逻辑也将处于静态，很好地达到关闭子模块或子电路的目的，从而大大降低功耗。

　　对于Turbo CORE而言，当某核心需要进入低功耗状态，正是通过门控时钟来得以实现的（准确的说应该是可变频率时钟技术），使该核心处于静态模式（比如800MHz）。

　　实际上，降低功耗最直接的做法就是在不需要电路工作时将它的电源关掉，这样什么动态功耗、静态功耗就全没有了。在需要电路工作时，再把电源打开，这就是门控电源（Power gating）。方法简单，但实现起来却比门控时钟要复杂得多。

　　当然真正暴力关掉电源将功耗彻底变为0的方式实现上比较难，主要在于唤醒时要花费更多的时间完成数据加载，而采用内部电源管理方式，在短时间的电源关断会是更理想的办法。

　　英特尔的Turbo Boost就是通过门控电源实现空闲核心关闭的，PCU充当一个内部电源开关网络，一个功耗消耗极小的影子寄存器保持核心断电前的状态，至于何时保存何时恢复，都由PCU来控制完成。

　　因此从原理上来说，现在的Turbo CORE在节能效果上相比Turbo Boost有所不如。

首批Phenom II X6处理器

　　首批公布的Phenom II X6处理器一共有四款，分别为Phenom II X6 1035T/1055T/1075T/1090T，主频从2.6GHz至3.2GHz。

AMD新处理器一览

　　最高端的Phenom II X6 1090T主频达到3.2GHz，在Turbo CORE作用下可以达到3.6GHz，参考价为285美元，约合2000元，相比英特尔的Core i7-980X，只有后者的1/3不到。

　　真正打市场的可能是Phenom II X6 1035T和1055T，在功耗和价格上更加平易近人一些，1055T市场参考价大约在1500元，这价格可以直接和对手的四核产品如Core i5-750叫板。

Phenom II X6 1055T CPU-Z截图

　　除了几款六核心CPU外，AMD还公布了一款四核处理器Phenom II X4 960T，主频为3.0GHz，它也是能支持Turbo CORE技术的。