AMD опробует новый метод генерации тактовой частоты в процессорах Piledriver


На конференции International Solid-State Circuits Conference 2012 компания Cyclos, образованная в 2006 году и специализирующаяся на методах распространения тактового сигнала в логических схемах, сообщила о своём сотрудничестве с компанией AMD. Совместная работа направлена на реализацию нового принципа генерации тактовой частоты в процессорах с архитектурой Piledriver. Любопытно, но технология разрабатывалась и тестировалась на процессорах ARM, но AMD первой решилась на внедрение инновационного подхода.

Схемы распределения тактовых сигналов представляют собой цепь, которая необходима для доставки глобального опорного сигнала в различные части кристалла и в последний каскад, отвечающий за локальное распределение тактовых сигналов с учётом колебаний нагрузки. Наиболее распространённая схема имеет древовидную структуру, чему обязана своим названием - "дерево синхронизации" (Clock Tree). В этом случае сигнал передаётся в центр кристалла, а затем по сбалансированным путям распространяется в конечные узлы-"листья". Важно отметить, что при компоновке кристалла инженерам необходимо сделать межсоединения, по которым распространяются сигналы, таким образом, чтобы они имели одинаковую длину.

Альтернативный метод представляет собой сетчатая структура (Clock Mesh). Сеть, как правило, расположена в последнем каскаде и охватывает весь кристалл, что позволяет равномерно распространять тактовый сигнал, при этом нет необходимости в балансировке длины проводников и согласовании задержек конечного усилителя. Кроме того, в этом случае в кристалл могут вноситься "экстренные" изменения, а сама микросхема может работать на более высоких частотах.

Проблема сетчатой структуры заключается в высоком энергопотреблении в сравнении с "обычным" деревом синхронизации, поскольку сеть имеет большое количество лишних межсоединений. Но эту проблему удалось решить инженерам Cyclos, которые разработали "резонансную сеть" (Resonant Clock Mesh). Предлагается использовать внутреннюю индуктивность кристалла для создания "электронного маятника" - резонансного колебательного LC-контура.

Контур способен накапливать и повторно использовать энергию, а не рассеивать её, что свойственно обычной сетчатой структуре. По данным Cyclos, снижение энергопотребления микросхемы измеряется величиной до 10%, при этом процессоры AMD с архитектурой Piledriver изначально будут рассчитаны на работу на частотах свыше 4 ГГц.

Первые процессоры, использующие технологию Resonant Clock Mesh, известны нам под кодовым именем Trinity, и появятся уже в следующем квартале. Наверняка многим нашим читателям будет интересно узнать, насколько эффективной окажется новая схема генерации тактовой частоты на ниве экстремального разгона.

Оценитe материал
рейтинг: 4.9 из 5
голосов: 173

Возможно вас заинтересует

Сейчас обсуждают