AMD推土機架構的buff：改個指令，SuperPi性能大幅提升

CANCERS

　　AMD的模組化物理多執行緒(CMT)架構推出已經有2年了，第一代是Bulldozer推土機，目前的是Piledriver打樁機，今年底的Kaveri APU上將啟用第三代模組化架構Steamroller壓路機。從過去的表現來看，AMD的推土機架構在性能上的表現不算成功，與Intel同等級的CPU無法相提並論，之前也有文章深入分析了AMD推土機架構失利的原因。不過這種模組化架構的創新性還是有的，AMD欠缺的是推動業界為新架構最佳化的能力，因為這對規模、實力較為弱小的AMD來說實在是個難以承載的任務。

　　之前的性能測試中最為常見的一個例子就是SuperPi，AMD的FX-8120/FX-8150/FX-8350的1M成績普遍在20秒以上，而Intel的Core i5-2500K就已經接近10秒，雙方的性能差距非常大。出現這種情況不單是AMD架構設計的問題，還與SuperPi對新架構支援不足有關。(但是大家都認這個軟體的成績，包括超頻玩家)
　　說了這麼多前提我們回到重點上。芬蘭超頻玩家Stilt根據推土機架構的特點做了最佳化，不需要硬體升級就能大幅提高推土機架構處理器的SuperPi成績，我們先來看他做過的性能對比。
　　首先是預設4.1GHz頻率的A10-6800K，32M SuperPi成績是17分鐘34秒(1054秒)，而之前他將A10-6800K超頻到5GHz之後獲得的最好成績也不過是18分鐘15秒(1095秒)，考慮到二者之間的頻率差異，SuperPi能有這種提升已經算得上驚人。

未修正前的1M SuperPi成績，CPU是FX-8320

補丁之後的SuperPi成績，從22秒減少到了19秒，對SuperPi來說提升明顯

　　下面兩張圖則是他在液氮環境下超頻到7GHz之後做成績。

32M運算用時10分鐘40.87秒(640.87秒)(圖片點擊放大)

1M SuperPi用時11.266秒(點擊放大)

　　據Stilt所說，他開發的這個軟體已經接近完成，在Richland、Trinity以及Vishera平台上表現都不錯，不在Zambezi(贊比西河)處理器上有點問題，性能提升並不明顯，因為代碼對Zambezi的寄存器沒有反應，好像是AMD在BIOS中用ESI/EDI密碼做了保護。
　　目前這個軟體已經提供下載，界面如下圖所示。

Bulldozer Conditioner R1.00軟體

軟體下載地址(右鍵另存為)
　　如果你有興趣讀一讀這個軟體的原理，可以參考哥本哈根大學的一篇論文，SuperPi主要使用傳統的X87指令，公認它只對CPU單執行緒敏感，因此對多核CPU來說SuperPi並不能準確反映他們的性能，不過SuperPi還是被看作一種指令標準。
　　AMD的推土機架構偏偏對SuperPi來說非常不利，每個模組使用的是2個整數單元+1個彈性浮點單元的設計，相比以往的CPU來說浮點單元減少一半，而且快取延遲更高，Stilt設計的軟體就是修正這個缺點而來的。
　　編者註：初看原文還以為AMD的推土機架構獲得了很強的buff，現在看來這個buff實際上只是針對SuperPi的，對日常應用來說恐怕沒什麼效果，因為Stilt的軟體最佳化的只是SuperPi的X87指令，除非其他應用也跟SuperPi一樣大量使用了X87指令，否則是看不到明顯效果的。
　　這個發現最大的意義是讓人看到了希望，如果業界能針對AMD的推土機架構做最佳化，那麼推土機的表現或許就不會是現在的樣子。只是這個假設難度太高了，即便是Intel也不能保證軟體及開發者都對自己的CPU架構做足夠的最佳化。