Tecnologia resonant clock mesh nelle CPU AMD della famiglia Piledriver

Una delle caratteristiche tecniche peculiari che AMD implementerà all'interno delle soluzioni Piledriver, nome in codice che identifica l'archtiettura evoluzione di quella Bulldozer, è l'utilizzo della tecnologia resonant clock mesh sviluppata da Cyclos Semiconductor.

Questa tecnologia, inventata da Cyclos e che l'azienda americana ha illustrato in occasione dell'International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) che si sta svolgendo in questi giorni a San Francisco, ha quale obiettivo quello di ottenere una migliore gestione della potenza erogata in ogni ciclo di clock dalla CPU durante il suo funzionamento così da minimizzarne il consumo complessivo.

Stando a quanto dichiarato dall'azienda l'implementazione della tecnologia resonant clock mesh avrebbe permesso di ottenere una riduzione della clock power distribuita all'interno della CPU sino al 24% quale picco e in percentuale variabile tra il 5 e il 10% quale media, mantenendo i target in termini di frequenza di clock richiesti da AMD per questi processori.

La tecnologia opera attraverso la presenza di induttori integrati nel chip, con i quali viene creato quello che è definito come "tank circuit" in grado di fatto di riciclare parte della potenza che viene fornita alla CPU al posto di vederla dissipare ogni ciclo di clock. Questo quanto dichiarato da Cyclos per meglio illustrare il funzionamento della tecnologia:

Cyclos resonant clock mesh technology employs on-chip inductors to create an electric pendulum, or “tank circuit”, formed by the large capacitance of the clock mesh in parallel with the Cyclos inductors. The Cyclos inductors and clock control circuits “recycle” the clock power instead of dissipating it on every clock cycle like in a clock tree implementation, which results in a reduction in total IC power consumption of up to 10%. Clock mesh power reduction is one area where EDA vendors have not yet delivered design solutions so the validation of resonant clock mesh technology via the AMD Piledriver design is welcome news to the IC design community. "High-performance processors have used clock mesh designs for years, but with growing emphasis on power reduction in both servers and mobile PCs, the traditional approach has become too power hungry," said Linley Gwennap, principal analyst of The Linley Group. "This announcement proves that the Cyclos resonant clock mesh technology provides meaningful power savings in real-world products. We expect other processor designers to adopt the Cyclos technology in applications where power reduction is important.

Le prime CPU basate su architettura Piledriver a debuttare sul mercato saranno quelle note con il nome in codice di Trinity, proposte APU che integrano al proprio interno CPU e GPU in un singolo package che AMD presenterà sul mercato presumibilmente nel corso del secondo trimestre 2012. A seguire troveremo la seconda generazione di CPU della famiglia FX, attualmente proposte sul mercato con architettura Bulldozer in abbinamento a schede madri socket AM3+. Piledriver verrà utilizzato anche per le future versioni di processore Opteron attese nel corso del 2012.

Cyclos ha già comunicato di voler estendere l'utilizzo di questa tecnologia anche a soluzioni system on a chip, così da poter ridurre il consumo complessivo di soluzioni destinate a dispositivi mobile quali tablet e smartphone. Un approfondimento su questa tecnologia è disponibile online a questo indirizzo.