19 ноября 2007 года для AMD настал исторический момент. После задержки, длившейся более года, компания представила новый долгожданный процессор. Хотя этот чип оригинален и позиционировался как конкурент Intel Core 2, баланс сил на арене CPU сместился ещё 18 месяцев назад. В любом случае, новый процессор под названием Phenom от AMD, является первой настольной четырёхядерной моделью от AMD и, как компания любит напоминать, первым “настоящим” четырёхядерным процессором. С новыми чипсетами линейки 7, состоящей из 790FX, 790X и 770, AMD одновременно представляет новую платформу Spider. Она позволяет устанавливать до четырёх видеокарт в конфигурацию CrossFire X на новом чипсете 790FX. Все текущие и новые материнские платы и процессор совместимы друг с другом. Впервые после покупки производителя графических чипов ATI компания AMD представляет полную платформу, состоящую из процессора Phenom, чипсета 790FX и видеокарт линейки HD3800. С новой платформой, носящей название Spider, AMD пытается представить основу для компьютера, который будет доступен каждому.
Для презентации нового процессора Phenom AMD пригласила прессу в столицу Польши – Варшаву, где пресс-конференция проходила три дня. Йохан Полстер, менеджер компании AMD в Германии, открывая мероприятие пленарным докладом для прессы, подчеркнул, что четырёхядерный процессор Phenom пока не представляет high-end уровень. AMD планирует выставить цены на процессоры Phenom заметно ниже, чем на четырёхядерные CPU Intel.
Игровой рынок всегда подхлёстывал продажи ПК. С чипсетом 790FX AMD даёт покупателям возможность собрать систему с четырьмя видеокартами в конфигурации CrossFireХ. Появление соответствующих драйверов ожидается в январе 2008 года.
На прошлой неделе мы уже рассказывали о новых видеокартах в отдельной статье “Зимний видеоапгрейд: встречаем AMD Radeon HD 3800”, здесь мы сконцентрируемся на четырёхядерном процессоре Phenom, а также на новом чипсете 790FX.
AMD Phenom
Компания тщательно поработала над доработкой ядра процессора Phenom по сравнению с Athlon 64, успешно увеличив число выполняемых инструкций за такт. По информации AMD, прирост производительности до 25% при равных тактовых частотах.
Подобно некоторым последним моделям Athlon 64, процессоры Phenom производятся по 65-нм техпроцессу. На своей презентации AMD утверждала, что в 2008 году начнётся переход на 45-нм техпроцесс. В отличие от четырёхядерных решений Intel, которые состоят из двух двуядерных кристаллов в одной упаковке, AMD Phenom использует один кристалл с четырьмя ядрами. В результате площадь кристалла составила 285 мм?, а состоит он из 600 миллионов транзисторов. Это означает, что число транзисторов более чем удвоилось по сравнению с 227 миллионами у Athlon 64 X2.
Недостатком расположения всех четырёх ядер на одном кристалле можно считать более высокий риск появления дефектов производства, следовательно, и выход годных кристаллов ниже. Если хоть одно из ядер будет с дефектом, то дефектным считается весь четырёхядерный кристалл. Впрочем, AMD нашла решение этой проблемы. Если одно из ядер будет дефектным, то оно отключается, а процессор продаётся как трёхядерная модель (Phenom X3). В интервью в Варшаве AMD официально подтвердила, что трёхядерные модели действительно являются четырёхядерными с одним отключённым ядром. В конце концов, такое решение идёт во благо потребителя. Если Intel продаёт процессоры с одним дефектным ядром в секторе ноутбуков, поскольку настольная линейка не содержит одноядерных моделей Core 2, то потребители AMD смогут приобрести недорогие трёхядерные CPU.
Микроархитектура Stars Core
Когда четырёхядерный процессор AMD всё ещё находился в состоянии разработки, новая микроархитектура называлась K10. Теперь, с официальным появлением, она переименована в Stars Core.
Последний раз, когда AMD представляла новую микроархитектуру, был сентябрь 2003 с выходом Athlon 64. Во время длительной разработки процессора Phenom в дизайн ядра было внесено большое число изменений, что привело к повышению производительности на прежней тактовой частоте.
Технологии
Intel анонсировала первые расширения SIMD в ISA x86 в виде инструкций MMX ещё 10 лет назад. В качестве контрмеры AMD реализовала в своих процессорах поддержку 3DNow. В итоге получилась ситуация, когда программа не могла выигрывать от прироста производительности на процессорах обеих компаний, поскольку её необходимо было оптимизировать под каждое расширение. К счастью, подобная конкуренция и несовместимость остались в прошлом, расширения SSE, SSE2 и SSE3, используемые AMD и Intel, идентичные. Впрочем, два производителя чипов вновь решили идти раздельными путями, во вред пользователям и программистам. С запуском процессора Penryn Intel представила набор инструкций SSE4.1. AMD, между тем, реализовала в новой микроархитектуре Stars Core набор SSE4a (ранее известный как SSE128).
SSE-блок Phenom был расширен до 128 бит с 64-битной ширины у Athlon 64. Кроме того, AMD добавила четыре новых инструкции. Увы, но Intel SSE4.1 и AMD SSE4a несовместимы друг с другом – этот факт вскоре, вероятно, вызовет проблемы и у программистов, и у пользователей.
Улучшенный блок предварительной выборки памяти (Advanced Memory Prefetcher) может загружать данные напрямую из ОЗУ в кэш L1 без предварительного прохождения через кэш L2. Поэтому данные можно загрузить в процессор с намного меньшей задержкой. Вместе с тем, это снижает и нагрузку на кэш L2, который, в свою очередь, может более эффективно буферизовать данные, обеспечивая общий прирост производительности. Более того, блок предварительной выборки распознаёт часто повторяющиеся фрагменты данных и может предварительно загружать их перед непосредственным запросом.
Инструкции x86 имеют длину от 3 до 15 байт. По сравнению с ядром Athlon 64, буфер данных для загрузки инструкций был увеличен до 32 байт, что позволяет ядру обрабатывать больше инструкций одновременно. Поэтому, одновременно ядро может работать с инструкциями числом вплоть до трёх, в зависимости от их длины.
Объектно-ориентированные языки программирования, такие, как C++, Delphi и Java, вызывают для блоков предсказания больше всего проблем. Когда в коде ассемблера происходит ветвление, то вопрос заключается не только в том, произойдёт переход или нет, но и в том, на какой кусок кода указывает переход. AMD проанализировала текущее поколение компиляторов и доработала логику предсказания ветвлений, чтобы повысить вероятность того, что процессор выберет правильную ветвь. Это позволяет многим программам выполняться быстрее.
Технология виртуализации, интегрированная в процессор Phenom, получила существенный прирост производительности. Теперь операционные системы в виртуальном окружении могут напрямую взаимодействовать с гипервизором, слоем управления виртуальными машинами. Это снижает время переключения между гипервизором и виртуальными машинами. Эта функция уже присутствует в процессорах Opteron на ядре Barcelona в серверном сегменте. Поскольку оба процессора, то есть и Phenom, и новый Opteron, используют один и тот же дизайн ядра, этой функцией можно воспользоваться и на настольных ПК без каких-либо ограничений.
В результате решения AMD использовать однокристальный дизайн для четырёхядерного процессора, производитель получил возможность добавить ко всем четырём ядрам общий кэш L3. Другими словами, AMD интегрировала в новые процессоры кэш L3. Каждое из четырёх ядер имеет собственный 512-кбайт кэш L2. Кроме того, все ядра получили доступа к единому каналу данных через 2 Мбайт кэша L3. Это даёт дополнительный прирост производительности.
Кроме того, кэш L3 служит в качестве буфера записи в оперативную память, что тоже даёт небольшой прирост производительности.
Новая шина Hypertransport
В отличие от процессора Athlon 64 X2, новые Phenom больше не используют интерфейс Hypertransport 2.0. Вместо него AMD опирается на более быстрый Hypertransport 3.0, который увеличил доступную пропускную способность до 20,8 Гбайт/с, что может привести к лучшей 3D-производительности. Этот фактор немаловажен в конфигурациях CrossFire с несколькими видеокартами.
Версии Hypertransport и их пропускные способности.
Версия 1.0: 6,4 Гбайт/с, 1 600 МГц;
версия 2.0: 8,0 Гбайт/с, 2 000 МГц;
версия 3.0: 20,8 Гбайт/с, 3 600 МГц.
Поскольку протокол Hypertransport обратно совместим, то пользователи могут устанавливать процессоры Phenom в старые материнские платы AM2, а также в новые модели поколения AM2+.
Phenom против Athlon X2
Phenom Athlon X2
Кодовое название Agena Windsor, Brisbane, Orleans, Lima, Manila
Тактовая частота Макс. 2,30 ГГц Макс. 3,20 ГГц
Hypertransport HTT 1.0/2.0/3.0 HTT 1.0/2.0
Кэш L1 4x 64+64 кбайт 2x 64+64 кбайт
Кэш L2 4x 512 кбайт 2x 1 Мбайт, 2x 512 кбайт
Кэш L3 2 Мбайт Нет
Техпроцесс 65 нм 90 нм, 65 нм
Число транзисторов 600 млн. 227 млн./ 154 млн.
Площадь кристалла 285 мм? 183 мм?/230 мм?
TDP 125 Вт 125/89/65/62/45/35 Вт
Cool’n’Quiet Версия 2.0 Версия 1.0
Набор инструкций MMX, 3DNow!, NX, X86-64, Pacifica, Presidio, SSE, SSE2, SSE3, SSE4A MMX, 3DNow!, NX, X86-64, Pacifica, Presidio, SSE, SSE2, SSE3
Модели Phenom и цены.
На презентации в Варшаве все наконец узнали о моделях доступных на данный момент и ценах. Хотя заявлено две модели Phenom 9500 и 9600, в некоторых прайс листах интернет магазинов появилась и модель Phenom 9700. Последняя модель выйдет позже (январь 2008 года), но по ошибке попала в списки доступных. Процессор AMD Phenom 9500 (2,20 ГГц) будет продаваться всего за 169 евро, а Phenom 9600 (2,3 ГГц) – за 190 евро. В онлайновых магазинах, цены примерно на 60-80 евро выше, чем рекомендованная цена AMD. Однако в США цены уже намного ниже. В таблице мы привели некоторые характеристики новых чипов, а так же цены – рекоммендованные, и реальные в американских онлайн-магазинах. Цены приведены для “коробочных” версий.
Процессор Тактовая частота Кэш L2 Кэш L3 TDP Цена,
рекоммендованная AMD Цена, в онлайн магазинах США
Phenom 9700 2,4 ГГц 4x 512 кбайт 2 Мбайт 125 Вт Отложен от $335
Phenom 9600 2,3 ГГц 95 Вт $283/ ?190 от $269
Phenom 9500 2,2 ГГц 95 Вт $251/ ?169 от $248
Для сравнения младшая четырехядерная модель Intel Core 2 Quad Q6600, с тепловым пакетом 95 Вт, продаётся примерно за 220 евро, а в США от $278.
Если оценивать выход AMD Phenom с точки зрения соотношения цена/производительности, по данной цене процессор AMD даёт примерно такую же ценность за свои деньги, что и четырёхядерный процессор Intel.
AMD также планирует выпустить более скоростную версию FX процессора Phenom. Более того в будущем появится четырёхядерный процессор для платформ 4×4/Quad-FX, что приведёт к появлению двухпроцессорной платформы с восемью ядрами. Насчет последней платформы имеются большие сомнения, поскольку AMD перераспределила ресурсы и над экстремальным и дорогим решением Quad-FX, сейчас уже не трясутся как полтора года назад. На замену этим решениям AMD готовит FASN8 – систему, которая будет способна объединить два четырехъядерных процессора и до четырех видеокарт. С другой стороны, конкурирующая Intel также готовит Skulltrail – систему с восемью ядрами внутри.
В следующий раз мы поговорим о новых чипсетах для Phenom, о быстродействии новых процессоров и их сравнении с продукцией Intel, а так же об особенностях нового сокета AM2+. А пока, приглашаем вас обсудить новую платформу на нашем форуме www.forum.az
Владимир Зимин.
(c)InternetNews
4 december 2007