转型之路：AMD的首款ARM处理器官方解密

距离AMD正式宣布采纳ARM架构已经过去了22个月，距离首批细节公布也已经整整7个月了。在最新一届Hot Chip半导体大会上，AMD终于向世人完全展示了他们的第一颗ARM处理器，代号“西雅图”(Seattle)的Opteron A1100，架构、规格一览无余。

如果你对技术感兴趣，请按住激动的心情，往下看。

ARM的授权方式有三种，从最简单的POP全盘打包，到最普遍的处理器，再到难度最高的架构。AMD选择了后两种，并且是分两步走，Opteron A1100就是处理器授权的产物，整合最多八个64位的Cortex-A57 CPU核心。

如果能在今年第四季度顺利推出，AMD将有幸摘得全球第一个A57处理器的头衔，而且这不仅仅是在服务器市场上，是包括移动、桌面的任何市场。

2015年，AMD将再推出它的低功耗版本，并且可以和x86处理器针脚兼容，这就是野心勃勃的Project SkyBridge。

2016年，AMD会拿出基于架构授权的K12，基于ARMv8指令集完全自主设计的方案。

Opteron A1100总体架构图和规格表

－ 最多八核心，每两核心共享1MB二级缓存，总计最多4MB

－ 缓存一致性网络：完全的缓存一致性，8MB三级缓存集体共享，SMMU支持I/O寻址映射和保护；仅有一级指令缓存不支持ECC，而是采用奇偶保护

－ 双通道64-bit DDR3/4内存(主板只能用一种而不能混搭)，支持ECC，频率最高1866MHz，类型支持SO-DIMM、U-DIMM、R-DIMM，每通道最多两条，每颗处理器支持最多128GB

－ I/O方面支持八个SATA 6Gbps接口、两个10Gb以太网接口、八条PCI-E 3.0总线

－ 系统控制器：A5架构核心，TrustZone安全技术，独立的1Gb以太网管理端口，SPI/UART/I2C

－ 加解密协处理器：独立的加解密算法引擎，可执行加密、解密、压缩、解压缩计算

－ GlobalFoundries 28nm工艺制造，BGA整合封装，面积27×27毫米

简化架构图

架构平面图

缓存架构

内存系统

【AMD的两大法宝】

除了来自ARM的技术，处理器内AMD自己的技术最重要的有两个：加解密协处理器(CCP)、系统控制器(SCP)。

CCP可以解放CPU，以独立硬件更高效率地执行密码相关操作，包括数据压缩和解压、大规模数据集加密/解密。

当然这需要操作系统的支持。AMD已经向Linux 3.14内核提交了更新，整合后就可以支持了。

SCP其实就是一颗基于ARM Cortex-A5架构的处理器模块，本身就是一个小小的SoC，作为一个IO设备存在于Opteron A1100整体的内部。

这样做是特别设计的，一来便于带外数据(OOB)管理，二来支持TrustZone安全处理。

SCP有它自己的千兆以太网连接、RAM、ROM、IO。通过管理界面连接后，用户可以用它读取和配置主板设备，比如温度传感器、电源、风扇，而这么做是完全独立于整个处理器其他部分的，管理员还可以用它远程重置服务器。

TrustZone是AMD最早获取并公开的ARM技术，这也是第一个支持它的服务器处理器，之前x86 APU里已经用过了。

加解密协处理器

系统控制器

系统控制器组成单元

系统控制器与CPU核心交互

TrustZone硬件架构

【参考设计方案】

光有处理器是不行的，客户需要的是整体解决方案，AMD就提供了一个参考设计，基于一块mATX小主板的2U服务器，能展现Opteron A1100的各种能力。

由于只配备了一路处理器，该服务器并不是面相高密度计算的，也不适合Web服务器，而是针对更传统的存储服务器，可安装八块硬盘。

内存方面使用的是DDR3，而不是更新的DDR4。

当然了，这只是个参考方案，更多设备还得看厂商的设计。

另外，AMD早已收购了微型服务器厂商SeaMicro，相关技术储备很足，相信很快就能看到整合了十几乃至几十颗Opteron A1100的微型服务器。

稿源：驱动之家