Rewolucje są tylko w październiku
Na naszym biurku przedstawiciel najnowszej serii AM2:
AMD Athlon 64 FX-62 (K8 Windsor) - z kontrolerem DDR2
Oceniając to wydarzenie pragmatycznie, w zasadzie można by powiedzieć, że nic takiego szczególnego nie wydarzyło się. AMD wymieniło kontroler pamięci w swoich procesorach AMD64 na nowszy, popychając w ten sposób i swoje CPU, i całą branżę nieco do przodu. Intel przerzucił się przecież na DDR2 już w czerwcu 2004 roku, promując nam jednocześnie szynę PCI-Express.
Firma AMD odczekała, aż pamięci te staną się bardziej powszechne, tańsze i co najważniejsze szybsze, bo jak mogliśmy się przekonać podczas ich premiery w 2004r, DDR2-533 i DDR-667 wcale nie oferowały lepszych osiągów od odpowiednio DDR400 i DDR 550. Teraz, gdy na rynku jest już dostępna szeroka gamma względnie tanich modułów DDR2-675 i 800, a nawet 1066 MHz, wyposażanie procesora w kontroler pamięci do ich obsługi ma sens.
A DDR2 to nie tylko wyższe częstotliwości. Pamięci te mają mniejsze napięcie zasilania ~1.8V (dla porównania DDR aż 2.6V), zmniejszając tym samym pobór prądu i wytwarzanie ciepła o około 50%. Cechuje je ponadto zakończenie sygnału wewnątrz układu (ODT - On-Die Termination), zapobiegające powstawaniu błędów wskutek transmisji odbitych sygnałów. Mają usprawnienia operacyjne, sprawność i parametry czasowe zwiększające wydajność. (w praktyce tylko przy opóźnieniach CAS od 4 w dół).
A więc od teraz, zamiast dotychczasowych pamięci DDR400 ~ DDR550, przy najnowszych procesorach AMD na płycie głównej będziemy instalować nowe, lepsze pamięci typu DDR2.
| Technologia Dual Data Rate (podwójny przepływ danych) przesyła dwie dane na jeden cykl zegara. Tak więc podczas używania na przykład procesora Athlon 64 z pamięciami DDR400 (lub inaczej PC3200), procesor odwołuje się do nich z częstotliwością 200 MHz, a nie 400 MHz. To właśnie dlatego pamięci DDR i DDR2 opisuje się częstotliwościami wyższymi niż rzeczywiste - a my przyjęliśmy je nazywać 'efektywnymi'. |
Nowy kontroler pamięci siłą rzeczy wymusza nowy typ podstawki - czy się nam to podoba czy nie - chociażby po to, aby nikt nie próbował wtykać ich w stare Sockety 939 lub 940, i odwrotnie.
Jest to zmiana raczej kosmetyczna i z całą pewnością mniej rewolucyjna, niż np: LGA775 Intela - przez wielu zresztą uważane jako posunięcie nieudane.
Nowe zapięcie dla wentylatorów... no cóż, jest kwestią sporną czy faktycznie jest potrzebne, ale skoro branża ma się kręcić, a AMD ma być lubiany w tej branży, to każdy coś musi coś na tym zyskać, także producenci coolerów.
Ale powiedzmy sobie szczerze, ile jest osób, które przesiądzie się ze starej platformy S939 na nową, zatrzymując sobie dotychczasowe chłodzenie? Zaledwie promil. Zostają mu stare pamięci DDR, więc czemu miałby się przejmować, że stary cooler nie pasuje do nowej płyty?
Jest dobrze... nic nie zepsuto
W płytach głównych dla AMD64 układ "north bridge" jest tylko mostkiem pomiędzy CPU a szyną graficzną (AGP lub PCI Express) i układem south bridge. Pojemność pamięci - łącznie z obsługiwanymi typami i obsługą dwukanałową - jest więc określana przez CPU, a nie przez chipset.
Efektem ubocznym tej architektury jest fakt, że nie ma zauważalnej różnicy w wydajności płyt głównych dla procesorów AMD64, ponieważ wszystkie korzystają z tego samego kontrolera pamięci, umieszczonego w procesorze.
Płyty główne z grafiką mają zintegrowany kontroler wideo, który umieszczony jest poza procesorem, co w zależności od użytego kontrolera wpływa na jej wydajność.
Kontroler pamięci wbudowany w procesory AMD64 może obsługiwać do czterech modułów pamięci na kanał. Tak więc w przypadku dwukanałowego systemu, może on kontrolować osiem modułów pamięci. Liczba dostępnych gniazd na płycie głównej jest ograniczona przez model płyty danego producenta.
Do dnia dzisiejszego mieliśmy do czynienia z trzema różnymi gniazdami dla procesorów AMD64. Liczba nóżek, a co za tym idzie typ podstawki na płycie głównej, określał różne specyfikacje kontrolerów pamięci:
- Socket 754 - z jednokanałowym, 64-bitowym kontrolerem pamięci DDR (1 x 64bit).
Pierwsze modele procesorów Athlon 64, Turion 64 i Sempron socket 754.
-
Socket 939 - z dwukanałowym 128-bitowym kontrolerem pamięci DDR (2 x 64-bit).Thermal PowerAM2S939FX-62125 W-X2 5000+89 W-X2 4800+65W110WX2 4600+65W110WX2 4400+65W89WX2 4200+65W89WX2 4000+65W-X2 3800+35W89W64 3800+65W89W64 3500+35W67W64 3200+35W67WSempron 3600+65W-Sempron 3500+65W-Sempron 3400+35W62WSempron 3200+35W-Sempron 3000+35W62WSempron 2800+35W62W
Modele procesorów Athlon 64, Athlon 64 X2, Athlon 64 FX i niektóre Opterony z serii 1xx.
- Socket 940 - z dwukanałowym 128-bitowym kontrolerem pamięci DDR ECC.
Opteron i pierwsze modele Athlon 64 FX.
- Socket AM2 - z dwukanałowym 128-bitowym kontroler pamięci DDR2 (2 x 64-bit).
Najnowsze modele procesorów Athlon 64, Athlon 64 X2 i Athlon 64 FX.
W tabelce po prawej umieściliśmy wszystkie modele nowych AM2, które mają się pojawić na rynku po 23 maja, a przy okazji porównanie współczynnika 'Thermal Power' w stosunku do obecnej serii Socket 939/754 (przydatny komparator AMD znajdziecie na stronie www.amdcompare.com/us-en/desktop).
Jeśli podane nam przez AMD, tuż przed premierą, dane dotyczące AM2 są 'prawdziwe',
to nowa seria procesorów będzie pobierać dużo mniej mocy i tym samym wydzielać znacznie mniej ciepła. W niektórych przypadkach nawet o połowę mniej!
W samej architekturze procesorów niewiele się zmieniło... może to i dobrze, bo Athlony 64 były bardzo udanymi procesorami i szkoda, aby AMD coś w nich niechcący popsuło.
Komunikacja pomiędzy procesorami AMD64 a mostkiem następuje poprzez szynę nazywaną HyperTransport. Szybkość HyperTransport zależy od modelu procesora. Typowe wartości to 3200 MB/s (znane też jako 800 MHz, 1600MHz lub 6400 MB/s) lub 4000 MB/s (1000MHz, 2000MHz lub 8000 MB/s).
Podczas gdy wszystkie procesory AMD64 przeznaczone są dla komputerów stacjonarnych i notebooków - Athlon 64, Athlon 64 FX, Athlon 64 X2, Sempron i Turion 64 - mają tylko jedną szynę HyperTransport, modele AMD64 dla serwerów i stacji roboczych - Opteron - mogą mieć więcej niż jedną szynę HyperTransport.
Procesory AMD64 wyposażone są w łącze krzyżowe ('crossbar'), które czuwa nad przesyłem danych i komend z i do procesora, pamięci i szyn HyperTransport.
Wszystkie procesory AMD64 wyposażone są w 64 KB pamięci podręcznej rozkazów (instruction cache L1) i 64 KB pamięci podręcznej danych (data cache L1). Pamięć podręczna L2 różni się w zależności od modelu procesora. W procesorach dual-core, cache L2 jest podzielona, tak aby każdy rdzeń miał swoją pamięć podręczną. W najnowszych procesorach Intela (Core Duo i Core 2 Duo) procesor ma tylko jedną pamięć podręczną L2, która jest dzielona przez oba rdzenie (Intel twierdzi, że rozwiązanie to zwiększa wydajność).
W przypadku architektury AMD64 scieżka danych pomiędzy pamięcią podręczną L2, a pamięcią podręczną danych L1 ma szerokość 128 bitów. Dla porównania w siódmej generacji procesorów Intela Pentium 4, ścieżka ta ma 256 bitów.
To w zasadzie wszystko co warto wiedzieć. Raczej nie ma sensu przynudzać o przetwarzaniu potokowym AMD64, jednostce pobierania, dekodowaniu, rozsyłaniu i planowaniu, czy jednostce wykonawczej. Jeśli chcecie dowiedzieć się więcej na ten temat architektury tych procesorów, poczytajcie AMD64 Architecture Programmer Manual Vol. 3: General Purpose and System Instructions. Znacznie lepsze niż liczenie baranków przed snem ;)
| AMD 64 Socket 939 | AMD 64 Socket AM2 | |
| technologia wykonania | 90 nm SOI (silicon-on-insulator) | 90 nm DSL SOI (silicon-on-insulator) |
| zintegrowany kontroler pamięci | DDR dwukanałowy, 128-bit | DDR2 dwukanałowy, 128-bit |
| obsługa pamięci | DDR 400 | DDR2 do 667 MHz (A64) DDR2 do 800 MHz (X2 i FX) |
| maksymalna przepustowość pamięci | 6.4 GB/s | do 12.8 GB/s |
| łączna efektywna przepustowość CPU | 14.4 GB/sec [8GB/s HT + 6.4GB/s pamięć] | 20.8 GB/sec [8GB/s HT + 12.8GB/s pamięć] |
| szyna FSB | 200 MHz | 200 MHz |
| szyna HyperTransport | 1.0 - 8GB/sec 16bit/16bit 2x 1000 MHz | 1.0 - 8GB/sec 16bit/16bit 2x 1000 MHz |
| pamięć cache (na każdy rdzeń) | L1 64K + 64K szyna 128-bit L2 do 1 MB | L1 64K + 64K szyna 128-bit L2 do1 MB |
| oszczędzanie energii | Cool'n'Quiet (obniżenie napięcia do 1.0V i zegara do 1000 MHz) | Cool'n'Quiet (obniżenie napięcia do 1.0V i zegara do 1000 MHz) |
| zabezpieczenia antywirusowe | EVP (Enhanced Virus Protection) znane jako 'NX Bit Diable' | EVP (Enhanced Virus Protection) |
| dodatkowe instrukcje | MMX, 3Dnow!, SSE, SSE2, SSE3 | MMX, 3Dnow!, SSE, SSE2, SSE3 |
| inne | - | AMD Virtualization technology |
| Thermal Design Power | 62 - 110 W | 35 - 65 W |
Nowa podstawka, nowe płyty i nowe chipsety
Premierze nowej podstawki AM2 towarzyszą też nowe chipsety nVidii:
- nForce 590 SLI MCP - 2x PCIEx16, 4x PCIEx1, 6x SATAII z RAID, 2x Gigabit LAN
dwa chipsety na płycie - nVidia LinkBoost Technology - płyta obsługuje dwie karty PCI Express x16 z pełną prędkością x16. - nForce 570 SLI MCP - 2x PCIEx16, 4x PCIEx1, 6x SATAII z RAID, 2x Gigabit LAN
w przypadku obsadzenia obu portów PCI-E x16, każdy z nich ma szybkość PCI Express x8. - nForce 570 MCP - 1x PCIEx16, 4x PCIEx1, 6x SATAII, 2x Gigabit LAN
- nForce 550 MCP - 1x PCIEx16, 4x PCIEx1, 4x SATAII, 1x Gigabit LAN
Nowa seria chipsetów nVidii również nie wnosi nic rewolucyjnego. Obsługują więcej portów SATA II, więcej złączy USB. To, co od razu zwraca uwagę we wszystkich przetestowanych płytach, to pasywne chłodzenie chipsetów. Nareszcie problem wyjących wiatraczków zniknie całkowicie.
Chipsetom nForce 500 i płytom głównym poświęcimy osobny artykuł, analogicznie do naszego 'Przeglądu płyt głównych nForce4'
Wraz z nowym procesorem w naszych rękach znalazły się też cztery nowe płyty główne.
Trochę benchmarków
Platforma testowa:
- AMD Athlon 64 FX-62
dwa rdzenie, każdy @ 2.8GHz, 1MB L2 dla każdego z rdzeni
HyperTransport: (2x 1000MHz / DDR)
- płyta główna K9N SLI Platinum (MS-7250)
- pamięć Corsair Twin2X DDR2 2x 512MB 800MHz CL5-5-5-12
- Dysk HDD: Seagate 160 GB Barracuda 7200.9
- OS: Windows XP Pro SP2
Wydajność samej jednostki CPU nie powinna ulec zmianie, a z uwagi, że do testów otrzymaliśmy model taktowany najwyższą do tej pory częstotliwością - 2.8 GHz - siłą rzeczy wyniki wydajności będą lepsze od tych, które zgromadziliśmy w naszej bazie. Najsensowniej będzie powrócić do tych testów w chwili, gdy dostępne będą 'normalne' modele i porównać ze sobą procesory z tym samym zegarem.
Póki co, z wyników testów które otrzymaliśmy można wywnioskować, że wzrost wydajności jest mniej więcej proporcjonalny do wyższego zegara.
Jak zwykle przy okazji porównywania wydajności procesorów Pentium4/PentiumD i Athlon 64, nasuwa się jeden, bardzo oczywisty wniosek: architektura AMD jest o nieco sprawniejsza i wydajniejsza, skoro jednostka pracująca z częstotliwością 2.8 GHz osiąga lepsze rezultaty od 3.4 GHz Intela.
O ile w porównaniu jednostek jednordzeniowych, pod względem współczynnika możliwości do ceny, Athlon 64 3000+ Venice faktycznie nie ma sobie równych, to w segmencie procesorów dwurdzeniowych AMD nie wypada najlepiej. Lepsze osiągi przy niższym zegarze nieco bledną w sytuacji, gdy X2 4200+ jest o 70%!! droższy od Pentium D 820.
Multithreaded Test 1 to równocześnie wykonywane dwa wątki:
1) kompresja pliku video mpg 1920x1080 do formatu wmv 1280x720 przy użyciu Windows Media Encoder 9.
2) konwersja pliku audio, 3.5MB plik .wav konwertowany do formatu Ogg Vorbis.
Cinebench 2003 to jedna z niewielu aplikacji, która bardzo ładnie wykorzystuje platformy dwuprocesorowe (w tym także technologię HT).
Jednak to, co w tej chwili interesuje nas najbardziej, to efekt współpracy zintegrowanego kontrolera pamięci z pamięciami DDR2. A wyniki - sami przyznajcie - są zaskakujące.
Nie możemy się już doczekać na wersje 'sklepowe' tych procesorów, aby potwierdzić to, co otrzymaliśmy na platformie z FX-62. Jeśli faktycznie będziemy mieć do czynienia z takim wzrostem wydajności, to wymiana kontrolera z DDR na DDR2, okaże się jedną z bardziej udanych akcji AMD w tym roku.
Podsumowanie
Firma AMD bynajmniej nie powinna wpadać w przedwczesną euforię, bo ze strony Intela nadciąga kontrofensywa w postaci 'Core'. Intel dał sobie spokój z nieudolną architekturą 'NetBurst' i jego kolejne procesory mogą być wydajniejsze niż kiedykolwiek.
To właśnie dlatego na ostatniej konferencji w Pradze, firma AMD pochwaliła się dziennikarzom pokaźnych rozmiarów waflem wytworzonym w technologii 45nm. Pokazał on jak zaawansowane są badania AMD nad nową technologią. Co więcej, AMD planuje już kolejny krok po wdrożeniu technologii 45nm. Na razie nie ujawniono jak daleko posunięte są prace nad miniaturyzacją, wiadomo jednak, że w najdalszych planach jest już technologia 22 nm.
Jeśli chodzi o bliższą przyszłość, to Fab 36 zgodnie z planem powinna rozpocząć wysyłanie 65nm układów w drugiej połowie bieżącego roku i całkowicie przestawić się na nowy proces technologiczny przed połową 2007 roku.
Ale premiery i kolejne postępy technologiczne to też czas na refleksje. Ta, którą właśnie mam na myśli niestety jest smutna, bo dotyczy haczyka, na który AMD (później także Intel) złapało nas już w 2003 roku. Oczywiście chodzi o te nieszczęsne 64-bity.
Architektura AMD64 wprowadziła nowy 64 bitowy tryb dla instrukcji x86, nazwany przez AMD x86-64. Podczas pracy w tym trybie, szyna adresowa procesora poszerzona jest z 32 do 40 bitów, umożliwiając procesorowi bezpośredni dostęp do 1 TB pamięci (2^40). W tym trybie procesor może także korzystać z maksymalnie 256 TB wirtualnej pamięci (2^48). Później Intel skopiował wszystkie te cechy, dlatego też nie są one już typowe tylko dla AMD.
Daliśmy się przez trzy lata wodzić za nos obsługą 64-bitowych systemów, ale większość z nas już chyba powoli zdaje sobie sprawę, że 64-bity to tak naprawdę nie jest to, czego nam, graczom i zwykłym użytkownikom potrzeba.
Aby korzystać z trybu 64-bitowego, konieczny jest 64 bitowy system operacyjny. Athlon 64 nawet nie korzystał z 4 GB pamięci w systemie Windows XP, ponieważ system ten działa w trybie 32 bitowym.
Spójrzmy prawdzie w oczy, dostaliśmy produkt którego cechą 'uboczną' była 64-bitowość, a że był to ewenement na tamte czasy w procesorach biurkowych, wykorzystano go jako element 'reklamowy'. W tym starciu, klienci vs. marketingowcy, wynik wynosi 0:1. AMD chyba dobrze zdawało sobie sprawę, że 99% użytkowników i tak nie wykorzysta tych możliwości. Wydaje się, że już dla samej nazwy tego procesora - jak ładnie brzmi 'Athlon 64' - opłacało się dać mu te 64-bity.
Z drugiej strony, Athlony 64 okazały się na tyle udanymi i wydajnymi procesorami w środowisku 32-bitowym, że w sumie nie miało już znaczenia, czy będziemy je kiedykolwiek używać w systemie innym niż 32-bitowy.
Jednak takie historie uczą nas też doświadczenia i po raz kolejny nie damy się już tak łatwo złapać na nowy haczyk. A właśnie zarzucono nam następny, pod nazwą Virtualization. Od niedawna procesory Intela, teraz także najnowsze AMD64, oferują nam technologie wirtualizacji, która pozwala na jednoczesną pracę kilku systemów operacyjnych na jednej maszynie.
OK, brzmi świetnie, kiedy już pojawią się narzędzia i systemy będziemy mogli powiedzieć coś więcej na ten temat, a póki co fajnie że jest taka funkcja w nowych CPU AMD. Może się okazać nawet dużo ciekawsza od 64-bitowości.
