AMD Athlon X2 7750 Black Edition – эффективный двухъядерный процессор (часть 1)

В декабре прошлого года в линейке процессоров Athlon появился двухъядерный AMD Athlon X2 7750. Камешек является флагманом серии процессоров под кодовым названием Kuma и демонстрирует в отдельных тестах выдающиеся для своей категории результаты, о чём мы поговорим в следующей статье, а сейчас давайте посмотрим на устройство этого процессора.

Процессор AMD Athlon X2 7750 Black Edition основан на микроархитектуре К10, той самой которая является сердцем Phenom Х3 и Phenom X4. Этот процессор также, как и старшие собратья, имеет 2 мегабайта кэш-памяти третьего уровня и такую же скоростную внешнюю шину Hyper Transport 3.0

Теоретически, Athlon X2 7750 становится весьма привлекательным для апгрейда многих домашних компьютеров, а также сборки ПК бюджетных комплектаций. Использовать Athlon X2 7750 могут многие обладатели материнских плат с разъемом AM2+, на чипсетах AMD 7xx-серии. Этот процессор стал еще одним результатом гибкой стратегии компании и, по мнению многих аналитиков способен несколько увеличить рыночную долю настольных процессоров AMD.

AMD Athlon X2 7750 Black Edition — что внутри? #

Athlon X2 7750 состоит примерно из 450 млн. транзисторов, располагающихся на пластине кремния площадью 285 мм². Штатное напряжение питания этого CPU 1,05 – 1,25 вольта. При этом TDP или допустимое тепловыделение определено на уровне 89 Вт. Технологический процесс изготовления основан на традиционной для AMD технологии SOI, но остались пока прежними размеры элементов – 65 нм, чем и объясняются повышенные тепловыделение и размеры кристалла для Athlon X2 7750, в сравнении с процессорами Intel, выполненными по 45 нм нормам. Правда, и нагрузка на кристалл для CPU AMD несколько больше, так как на нем необходимо разместить еще и контроллер памяти, и большой кэш третьего уровня.

Процессоры Athlon X2 7750 поддерживают все наборы дополнительных инструкций: MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4a; и технологии AMD: Enhanced 3DNow!, NX bit, AMD64, Cool'n'Quiet, AMD-V. Штатная тактовая частота CPU – 2,7 ГГц, Athlon X2 7750, также, как и серийно выпускающиеся процессоры на ядре Brisbane, оснащен кеш-памятью L1 в 128 Кбайт и кешем L2 объемом 512 Кбайт на каждое ядро. Дополнительно имеется общий кеш L3 объемом 2 Мбайта.

Другая особенность нового Athlon X2 7750 – более скоростной интерфейс с графической картой через шину Hyper Transport 3.0, северный мост работает на частоте 1800 МГц (эффективная частота передачи значительно выше). Новый контроллер памяти имеет два независимых 64-битных канала. В таблице приведено сравнение параметров Athlon X2 7750 с другими процессорами.

Внешний вид CPU AMD Athlon X2 7750 мало чем отличается от четырехъядерных AMD Phenom, да это и не удивительно. Под некоторыми крышками CPU Athlon X2 7750 могут таиться четырехъядерные кристаллы, не прошедшие экзамен на звание Phenom. При наличии двух рабочих ядер они становятся полноправными AMD Athlon X2 7750 BE. Таким образом, повышается эффективность производства. По сути этот CPU можно считать двухъядерным Phenom, но с прилично урезанным кэшем 2-го уровня.

Микроархитектура процессоров Kuma #

С 2005 года на основе микроархитетуры К8 AMD совершенствовала свои семейства двухъядерных процессоров под кодовыми названиями Manchester, Toledo, Windsor, Brisbane. Теперь, микроархитетура К8, исчерпав свои возможности, стала основой более современной К10. Такая преемственность служит подтверждением верности стратегического курса разработчиков AMD и позволяет компании при минимальных финансовых вложениях стремиться к паритету с более мощным в финансовом и технологическом плане соперником.

С архитектурной точки зрения особенности новых двухъядерных процессоров под кодовым названием Kuma связаны с наличием кэш-памяти третьего уровня, более скоростным интерфейсом Hyper Transport, двухканальным (вместо одноканального) контроллером памяти. Немаловажными при решении определенного типа задач могут оказаться и другие усовершенствования К10. Так, в сравнении с К8 расширена до 256 бит разрядность внутренней шины, а также увеличена разрядность некоторых межблочных интерфейсов. Развитие подсистемы кэш-памяти вылилось в появление общего кэша третьего уровня, позволяющего значительно ускорить обмен данными с видеосистемой, модулями памяти и между ядрами.

Новая микроархитектура, имеет значительно усовершенствованные блоки предвыборки команд и логику предсказания ветвлений в программном коде. Оптимизирована работа счетчика команд, улучшено выполнение операций вычисления.

На рисунке представлена структурная схема одного из вычислительных ядер Athlon X2 7750 с общими для обеих ядер внешним интерфейсом и кэш L3. Нововведения и усовершенствования микроархитектуры К10 в сравнении с К8 отмечены красным цветом. Основную часть схемы занимает вычислительное ядро, а в левом нижнем углу находится блок внешнего интерфейса CPU (контроллер памяти и шина Hyper Transport) и кэш L3.

Как известно, DDR модули памяти к процессорам AMD подключаются через встроенный в CPU контроллер памяти, в этой микроархитектуре он стал двухканальным. Причем имеется возможность работы контроллера либо в двухканальном режиме, либо в виде двух одноканальных контроллеров памяти.

Видеокарта и остальные внешние устройства доступны через шину последовательного типа HT 3.0, работающую на частоте 1,8 ГГц. Системные запросы для внешней связи от ядер поступают через коммутатор (XBAR). Весь поток данных дублируется в 2 Мб кэше L3, позволяя оперативно получать оттуда повторно используемые команды и данные. Через кэш L3 происходит ускоренный обмен между ядрами. Каждое ядро имеет индивидуальный более скоростной кэш второго уровня – L2, но емкость его составляет лишь 512 кбайт.

Общий поток данных и команд через кэш L2 поступает на внутрипроцессорную шину, расширенную в К10 до 256 бит. Из этой шины пути команд и данных расходятся. Формируется поток команд (инструкций) и поток обрабатываемых с их помощью данных. Каждый поток проходит через индивидуальный кэш первого уровня, выполненный на основе очень скоростной памяти, но объем ее составляет лишь 64 кбайта. Кэш L1 имеют на входе буферы быстрого преобразования адреса инструкций и данных - Data TLB и ITLB (англ. translation lookaside buffer).

Команды (инструкции) далее проходят предварительную выборку и декодирование, а с выхода блока формирования команд управляющие сигналы поступают на входы планировщиков команд. Команды из дополнительного набора (SSE) для ускоренной обработки мультимедийных данных имеют собственный 36-входной планировщик. Планировщики, в свою очередь, управляют блоками обработки данных: ALU, AGU и SSE.

На другие входы блоков обработки, пройдя предварительно очередь загрузки/хранения, из кэш-памяти L1 поступают данные. После вычислений и обработки данные возвращаются в кэш L1 и далее через внутриядерную шину и кэш второго и третьего уровня поступают на коммутатор. Коммутатор распределяет потоки данных между контроллером памяти и внешней шиной Hyper Transport, откуда они могут быть отправлены на внешние устройства хранения, видеокарту и другие внешние устройства.

Продолжение следует... #

Отзывы

1 Оставить отзыв

• 
  Temorfeouz 23.04.2009 в 16:44

  "Каждое ядро имеет индивидуальный более скоростной кэш второго уровня – L2, емкость его составляет лишь 512 Mбайт" Мда, всего лишь!Если в них кеш измеряеться в сотнях килобайт, то думаю прикупить себе!
  
  Администрация: Описочку поправили . Спасибо!
  
  

  Ответить

Всего отзывов    1

Оставить отзыв

Добавить отзыв

загрузить другую

Ваш отзыв

Показать все смайлы
© Mantsurov Ivan, знакомые колобки?

Отправить