Процессоры и память: 

Содержание:

Знакомство с микропроцессорами AMD Phenom и первое тестирование

24.03.2008 00:05 
0

Наверное, сегодня мало кого удивит упоминание того, что в настоящее время положение компании AMD на рынке микропроцессоров довольно нестабильно. Все, что было завоевано во времена господства микроархитектуры NetBurst в стане Intel, – солидная доля рынка, признание системных интеграторов, любовь оверклокеров и простых пользователей – было в одночасье потеряно с выходом процессоров Intel c микроархитектурой Core. Несмотря на то, что показатели объемов продаж AMD никогда не превышали и даже не приближались к Intel, в плане предпочтений подготовленных пользователей и оверклокеров в вышеуказанный период AMD по-настоящему доминировала. Приверженность пользователей была столь велика, что в первое время после выхода микропроцессоров Core 2 Duo, многие просто отказывались верить, что их кумир в одночасье безнадежно отстал от своего конкурента. В наших краях, где при выборе того или иного продукта народ зачастую голосует сердцем, былое признание позволило AMD еще какое-то время продержаться в лидерах. Однако отставание микропроцессоров AMD Athlon от Intel Core 2 Duo было столь значительным, что для сохранения завоеванной доли рынка от AMD срочно требовался ответный ход. Вместо этого компания направила все усилия, и что главное, денежные средства на реализацию собственного производства наборов микросхем путем покупки канадской компании ATI. С появлением первого результата данных усилий – выходом чипсета AMD 690G (V) с интегрированным видеоядром, компания составила вполне достойную конкуренцию Intel в секторе офисных и недорогих развлекательных ПК, наметив тем самым ориентир на ближайший год. Конечно, можно предположить, что в покупке компанией AMD канадской ATI лежит куда более глубокий смысл, чем просто желание заиметь собственное производство чипсетов. На это прозрачно намекают и сами представители AMD, рассказывая о своих планах на разработку многоядерных микропроцессоров, где часть ядер будет выполнять роль графического процессора (GPU) – проекте Fusion. Однако, работая в бюджетном секторе рынка, и "скармливая" прессе прогнозы грядущих технологических переворотов, денег не заработаешь. Компании AMD как воздух была необходима линейка процессоров для систем среднего и высшего уровней производительности, способных конкурировать с модельным рядом Intel Core 2 Duo и Core 2 Quad.

И вот, наконец, свершилось. Осенью 2007 года состоялся официальный анонс семейства микропроцессоров AMD Phenom. То есть отставание от своего прямого конкурента, компании Intel, анонсировавшей свои Core 2 Quad еще осенью 2006-го, составило не меньше года. Надо сказать, срок, по меркам IT-рынка, просто гигантский. Однако вышеназванный анонс на деле оказался из класса так называемых бумажных – реально в продаже Phenom стали появляться лишь недавно. Что же это за процессоры? Что они собой представляют? И смогут ли они составить реальную конкуренцию процессорам Intel? На эти и многие другие вопросы мы попытаемся ответить в данном материале.

AMD Phenom

Как и полагается в таких случаях, микроархитектура, лежащая в основе нового семейства процессоров, получила свое кодовое название. Правда, AMD долго не могла определиться с выбором имени. Ранее, еще до выхода в свет, архитектура носила кодовое название AMD K8L, которое довольно явно подчеркивало, что новые процессоры не будут сильно отличаться от предшественников AMD Athlon 64 (X2) известных под именем AMD К8. Очевидно, что такое положение дел совсем не устраивало маркетологов компании, и вскоре, незадолго до анонса, микроархитектура получила название AMD К10, что официально звучит, как  AMD Family 10h Processors. То есть по классификации AMD Phenom – это уже десятое поколение процессоров компании. Внимательный читатель может заметить, что вечно спешащие маркетологи перешагнули целое поколение. В последствии микроархитектура получила название Stars Core, поскольку названия новых процессорных ядер брались из области астрономии.

Само же семейство новых четырехъядерных процессоров получило имя Phenom, происходящее от слова "феномен".

Знакомство

К презентации нового семейства процессоров компания приурочила выход наборов логики AMD 7хх, являющихся системной основой для новых CPU, а за платформой закрепилось название Spider. Таким образом, после долгих лет довольствования чипсетами сторонних разработчиков и последующей разорительной покупки ATI AMD, наконец-то, смогла представить миру собственную платформу по схеме компании Intel – вот новый процессор, а вот набор микросхем, с которым он будет лучше всего работать.

Знакомство

Знакомство

Что касается самой микроархитектуры в целом, то в сравнении с предыдущим поколением К8 она была основательно переработана, и процессоры  K10 обзавелись рядом ключевых особенностей.

Знакомство

В первую очередь изменения коснулись организации работы кэш-памяти разных уровней. Шина обмена данными L1 c LSU (Load-Store Unit - модуль загрузки/выгрузки данных) была расширена до двух 128-битных линий чтения и двух 64-битных линий записи. В свою очередь шина L1-L2 была расширена до 128 бит. Появилась технология предвыборки данных напрямую в кэш-память первого уровня (L1), минуя кэш-память L2, что, во-первых, позволяет повысить скорость данной операции, во-вторых, снижает нагрузку на саму L2.

Знакомство

Помимо этого, нового процессоры обзавелись общей для всех ядер кэш-памятью третьего уровня (L3) объемом 2 MB, расположенной в контроллере ОЗУ. Визуальное представление об организации различных уровней кэш-памяти процессоров Phenom дает нижеследующая диаграмма.

Знакомство

Двухканальный 64-битный контроллер оперативной памяти получил возможность работать не только с готовящимися уйти в прошлое модулями DDR2, но и с модулями, соответствующими новому стандарту DDR3. При этом первые модели AMD Phenom будут способны работать только с DDR2, а реальная поддержка DDR3 появится только в будущем. Количество исполнительных блоков, выполняющих операции с плавающей запятой, осталось прежним и равно трем, но их разрядность расширилась с 64 до 128 бит.

Помимо этого, процессор обзавелся новым набором SIMD-инструкций SSE4A, который на горе программистов несовместим с SSE4.1, анонсированный компанией Intel вместе с процессорами на ядре Penryn. Таким образом, мы видим повторение ситуации почти десятилетней давности, когда у Intel был MMX, а у AMD – 3DNow!, и программы "затачивались" под процессор одной из компаний. Учитывая, что Intel была гораздо популярней, чаще всего это были процессоры Pentium. И несмотря на то, что сегодня ситуация выглядит несколько по-другому, популярность компании Intel все так же высока, потому из-за подобных расхождений AMD может здорово проиграть.

Изменился и тип шины, а точнее, ее версия. В отличие от предшествующих Athlon 64, работавших с HyperTransport 2.0, процессоры Phenom используют новую шину HyperTransport 3.0 При этом обратная совместимость с версией 2.0 сохранена.

Как видите, нововведений довольно много. Насколько полезными они окажутся на практике, покажет тестирование, однако предварительно можно сказать о том, что расширение шины L1-L2 повысит производительность процессоров при выполнении 128-битных SIMD-инструкций SSE и SSE2, а также увеличит скорость работы с оперативной памятью. В то же время в теории 128-битные блоки выполнения операций с плавающей запятой способны обеспечить более высокую скорость выполнения научных вычислений и окажутся полезными при 3D-моделировании.

Отдельно стоит отметить то, что контроллер памяти процессоров AMD Phenom может работать в двух режимах, именуемых Ganged и Unganged. Первый – это обычный спаренный режим, в котором два 64-битных контроллера работают в двухканальном 128-битном режиме. Соответственно, во втором случае оба контроллера работают независимо друг от друга, что может дать преимущество в скорости при использовании многопоточных режимов работы.   

В отличие от своего прямого конкурента – четырехъядерного процессора Intel Core 2 Quad, фактически представляющего собой два двухъядерных Core 2 Duo, заключенных в один корпус, четыре ядра микропроцессора AMD Phenom физически выполнены на одном кристалле.

Знакомство

Безусловно, такая организация непременно скажется на конечной стоимости продукта, так как процент выхода годных кристаллов будет гораздо ниже, поскольку в том случае, когда хотя бы одно из ядер окажется дефектным, бракованным будет признан весь кристалл. Впрочем, способ борьбы с данной издержкой производства AMD уже изыскала. Бракованные кремниевые пластины с тремя рабочими ядрами будут использоваться для производства более дешевых процессоров Phenom X3. Кристаллы первых моделей микропроцессоров Phenom выполняются по 65 нм техпроцессу, а последующие будут изготавливаться по более тонкой 45 нм технологии.

В настоящее время модельный ряд микропроцессоров AMD Phenom содержит лишь две модификации с индексами производительности 9500 и 9600. Хотя на первой презентации упоминалась еще одна модель – 9700, а Интернет-магазины даже принимали предварительные заказы на ее покупку, в продаже данный процессор пока так и не появился. Отличия моделей 9500 и 9600 заключаются лишь в тактовой частоте. AMD Phenom 9500 работает на частоте 2200 МГц, а модификация с индексом 9600 быстрее на 100 МГц. Остальные технические характеристики приведены в нижеследующей таблице. 

ЗнакомствоЗнакомство

Модель

AMD Phenom 9500

AMD Phenom 9600

Тактовая частота

2200 МГц

2300 МГц

Объем кэш-памяти L2

4х512 КB

Объем кэш-памяти L3

2 MB

Контроллер памяти

Двухканальный, по 64 бита на канал

Поддерживаемые модули памяти

DDR2-533/667/800/1066

Частота шины HyperTransport

1800 МГц

Технологический процесс производства

65 нм

Номинальное напряжение питания

1.25 В

Типичное тепловыделение

95 Вт

Максимальная допустимая температура

70 ‘C

Поддерживаемые инструкции

MMX(+), 3DNow!(+), SSE, SSE2, SSE3, SSE4A

Поддерживаемые технологии AMD

AMD64, Cool’n’Quiet

Знакомство

Несколько обособленно в модельном ряду присутствует предназначенный для оверклокеров микропроцессор AMD Phenom 9600 Black Edition, особенностью и единственным отличием которого от базовой модели является лишь разблокированный коэффициент умножения тактовой частоты. Учитывая, что по рекомендациям компании цена на данный процессор не должна отличаться от обычного Phenom 9600, данная модификация является весьма интересным ходом, направленным на привлечение энтузиастов. А что, все вполне логично и благородно. Люди, не приемлющие разгон, просто для того, чтобы приобщиться к сообществу компьютерных энтузиастов, Black Edition не купят, в то время как заядлый оверклокер будет упорно гнать даже заблокированный 9600. В то же время давать официальное разрешение на разгон за дополнительные деньги тоже не красиво. Так любовь энтузиастов не завоюешь. Так что похоже на то, что AMD не оставляет надежды вернуть себе былое признание оверклокеров.

Что касается совместимости, то для полноценной реализации  всех возможностей Phenom необходимо использовать материнскую плату с поддержкой разъема Socket AM2+. Физически разъем ничем не отличается от предшествующего AM2, а все различия кроятся в электронике. Зато новый микропроцессор можно установить и в старую плату. Правда, при этом пользователь лишается поддержки модулей памяти DDR2-1066 и новой версии шины HyperTransport 3.0. Здесь же стоит отметить, что по сообщаемой AMD информации, наиболее полная реализация всех возможностей новых процессоров гарантируется при использовании материнских плат на основе новых наборов микросхем AMD 790FX и их модификаций.

В завершение нашего знакомства с Phenom взглянем на сам микропроцессор и… не глядя на маркировку, не найдем в нем никаких отличий от предшествующих ему Athlon 64 в корпусе AM2.

ЗнакомствоЗнакомство

Меню раздела

Рекомендуем