AMD Phenom II X4 и платформа AMD Dragon

Совсем недавно в розничную продажу начали поступать новенькие процессоры AMD Phenom II X4, являющиеся неотъемлемой частью новой производительной компьютерной платформы компании AMD. Чем же выделяются новые процессоры, каковы их архитектурные особенности, каков разгонный потенциал, для каких моделей от Intel они станут конкурентами? Что особенного в новой платформе? На эти и ряд других интересных вопросов мы и ответим в этом материале.

Новейшие 4-ядерные процессоры AMD – Phenom II, созданные с использованием 45-нм технологии можно считать ответной мерой компании на инициативу Intel по развитию своей микроархитектуры до Core i7. Судя по некоторым сведениям, мера эта может стать вполне эффективной и позволит, наконец, если не вернуть статус-кво, завоеванный, в свое время, поколением CPU Athlon, то хотя бы приблизиться к позициям конкурента в сегменте производительных процессоров.

Официальное представление процессора Phenom II состоялось на выставке электронных новинок Consumer Electronic Show 2009, в Лас-Вегасе (США). Однако уже в декабре 2008 появились сообщения о приеме заявок на приобретение этого CPU. Первоначальные цены на новинки имели довольно большой разброс и составляли: за Phenom II X4 940 от $ 304 до $373 (планируется $275), а за Phenom II X4 920 от $271 до $317 (планируется $235).

Вместе с тем, некоторые источники довольно скептически относятся к возможности быстрого распространения новых процессоров и утверждают, что в массовой продаже чипы появятся не ранее марта 2009 года.

Phenom II X4 940 и 920 Black Edition должны стать одними из быстрейших 4-х ядерных процессоров для настольных компьютеров. Phenom 940 имеет тактовую частоту 3 ГГц, Phenom 920 – 2,8 ГГц. Общий объем кэш-памяти третьего уровня для четырех ядер составляет 8 Мбайт, а эффективно рассеиваемая тепловая мощность (TDP) не более 125 Вт. Оба процессора предназначены под Socket АМ2+ с использованием модулей памяти формата DDR2.

Чуть позднее, в феврале должны появиться менее мощные 4-х ядерники (TDP 95 Вт) под новый Socket АМ3 и с поддержкой двух типов памяти DDR3-1333 и DDR2-1066. Топовым процессором здесь будет Phenom II X4 925 с тактовой частотой 2,8 ГГц. На 2,6 ГГц будут рассчитаны менее производительные Phenom II X4 910 и Phenom II X4 810. Общий кэш последнего процессора будет уменьшен до 6 Мбайт, в остальных процессорах кэш-память L3 составит, как и для топовых CPU, – 8 Мбайт.

Также в феврале планируется представить новую линейку 3-х ядерников – Phenom II X3, с общим объемом кэш-памяти L3 в 7,5 Мбайт. Первоначально будет представлено два таких процессора Phenom II X3 720 с тактовой частотой 2,8 ГГц и Phenom II X3 710 на 2,6 ГГц.

Phenom II в сравнении с конкурентами #

Компания AMD опубликовала графические данные по производительности своих новых процессоров Phenom II в сравнении с двумя процессорами Intel Core 2 Quad.

Результаты внутреннего тестирования AMD получены с использование материнских плат Intel DP35DP и MSI K9A2 Platinum, графического адаптере Radeon HD3870 и двух гигабайт оперативной памяти. От AMD – один процессор в исполнении Socket AM2+, модель Phenom II X4 940, рабочая частота 3,0 ГГц. И два процессора от Intel – Core 2 Q9300 и Q9400, с частотами 2,5 ГГц и 2,6 ГГц соответственно.

Конкуренты для Phenom 2 выбраны, конечно, не из самые производительные в ассортименте Intel, но, судя по всему, сопоставимые по стоимости. Тем самым AMD хочет утвердить свое лидерство в сегменте рынка процессоров оптимизированном по соотношению стоимость/производительность.

Немаловажным может быть и тот факт, что при использования новых процессоров AMD не потребуется одновременная замена материнской платы и модулей памяти, как требуется при переходе на новые процессоры Intel под LGA 1366. Даже чипы, выполненные под Socket AM3, всегда можно будет установить в материнскую плату с разъёмом Socket AM2+. Хотя, конечно, не все возможные технологии новых процессоров в этом варианте будут доступны.

И если отсутствие некоторых функций может быть не принципиальным, то скажем более низкая частота внешней шины процессора (HyperTransport), устанавливаемая на старых платах, в некоторых случаях может сказаться на производительности.

Разгонный потенциал Phenom II #

Судя по многим неофициальным сообщениям, новые процессоры AMD неплохо разгоняются при традиционном воздушном охлаждении и имеют отличные возможности для разгона, с использованием экстремальных методов охлаждения. Достоверность этих сведений подтверждается и информацией от производителя.

Разгонный потенциал готовящихся к выходу процессоров Phenom II X4 был представлен на специальной презентации в городе Остин (штат Техас). При этом, представители компании AMD утверждают, что использованный в эксперименте экземпляр процессора не являлся специально отобранным, а подобные результаты можно будет получать и на серийных процессорах.

В ходе демонстрации, при использовании в системе охлаждения жидкого азота, частоту чипа удалось довести до 6,213 ГГц. При воздушном охлаждении она достигла 4,0 ГГц, а c применением сухого льда – 5,0 ГГц.

При тактовой частоте процессора 6213,6 МГц, частота системной шины составляла 200 МГц, множитель был установлен на 31.0x, а напряжение питания ядра (vCore) было около 1,9 В. Полная скорость шины HyperTransport достигала 1002,2 МГц (при множителе шины равном х10). Процессор Phenom II смог не только загрузиться при тактовой частоте 6,213 МГц, но и несколько раз выполнил эталонный тест Crysis.

Совместно с процессором Phenom II X4 940 использовались графический контроллер серии Radeon HD 4000 и материнская плата Gigabyte GA-MA790GP-DS4H, на основе чипсета AMD 790FX + SB750.

Платформа AMD Dragon #

Несмотря на то, что новые процессоры Phenom II можно использовать и в составе уже имеющихся компьютеров под Socket AM2+, всю свою мощь они смогут показать лишь в составе новой платформы, устанавливаемые в новый Socket АМ3. Платформа эта, как известно, называется Dragon и по утверждению AMD использование новых процессоров в составе новой настольной платформы позволит достичь для игровых систем производительности элитного уровня по минимальной цене.

На время написания статьи этот уровень от AMD составляет $1200, а в первый состав компонентов платформы кроме процессоров Phenom II входят чип северного моста AMD 790FX и наиболее мощная видеокарты ATI Radeon HD 4870, поддерживающая максимальное разрешение 2560x1600 (значительно выше Full HD видео).

Новый северный мост разработан с учетом возможностей работы процессора и всей системы на повышенных частотах, поддерживает высокоскоростной интерфейс с CPU HyperTransport 3.0 и интерфейс PCI Express 2.0 для графических адаптеров. Использование технологии ATI CrossFireX позволяет устанавливать на материнскую плату две (на AMD 790X) и четыре видеокарты (AMD 790FX).

Как утверждается, теперь производительность и уровень HD разрешения для игр и видеоприложений ограничиваются только возможностями Ваших мониторов.

Программное обеспечение от AMD #

Максимальная производительность платформы Dragon обеспечивается также и благодаря свободно распространяемым программным утилитам, которые можно загрузить с сайта AMD. Значительный вклад в повышение производительности и графических возможностей игровых приложений вносит утилита AMD Fusion for Gaming.

Она разработана для оптимизации работы компьютеров, увеличения производительности и повышения качества графики в самых тяжелых играх, помогает достичь уровня доступного ранее лишь с использованием самых дорогих и скоростных процессоров. Достичь этого удается за счет временного отключения (перевода в режим фонового исполнения) отдельных (не требующихся в играх) сервисов операционной системы и других программных утилит.

Другая утилита AMD OverDrive должна обеспечивать защиту процессора в случае превышения максимально возможной тактовой частоты (даже при разгоне, когда он разрешен через AMD OverDrive). Эта утилита помогает в режиме реального времени достигать производительности доступной ранее лишь при разгоне.

Достигается это за счет усовершенствованной системы контроля за критическим состоянием функций напряжения и температуры. Вы можете протестировать систему по уровню производительности и точно определить доступные режимы использования процессора, а значит увеличить возможности получения максимального разрешения на самых скоростных участках игры.

Особенности процессоров Phenom II #

Процессоры Phenom II выпускаются по 45 нм техпроцессу, что однозначно улучшает их тепловые и разгонные характеристики в сравнении с ныне выпускающимися 65 нм моделями Phenom. В новых процессорах AMD исправлена пресловутая "ошибка TLB" (англ. translation lookaside buffer). Возможность появления этой ошибки в буфере быстрого преобразования адреса (специальной кэш-памяти, используемой для ускорения страничного преобразования) была невелика, но все же могла привести к сбою системы. Подобная неприятность теоретически могла привести к серьезным последствиям лишь в сфере профессионального использования процессоров, а также при разгоне, но создала массу проблем для AMD.

Для устранения этой оплошности был выпущен патч (включался он из BIOS), снижавший производительность компьютерной системы в среднем на 10% (а в отдельных приложениях и до 25%). В последующей линейке (после марта 2008 г.) Phenom с цифровым индексом "xx50" эта ошибка была устранена аппаратно.

В Phenom II устранен "cold bug" ("физический феномен", который приводил к прекращению работы процессора на температурах ниже некоторой критической). Что не позволяло при разгоне процессора использовать экстремальные методы охлаждения в виде сухого льда и жидкого азота. С устранением "холодной ошибки" и переходом на 45 нм техпроцесс разгонный потенциал новых процессоров неизмеримо возрос.

Как уже отмечено, новая архитектура, являясь логическим развитием архитектуры прежних Athlon 64, имеет значительно усовершенствованные и улучшенные блоки предварительной выборки инструкций и логику предсказания ветвлений в программном коде. Оптимизирована работа счетчика команд и произведены многочисленные улучшения выполнения операций вычисления, целочисленного и с плавающей запятой.

Развитие подсистемы кэш-памяти вылилось в появление общего кэша третьего уровня. И хотя кэш L3 работает на меньшей частоте, чем сам процессор, все же позволяет значительно ускорить обмен данными между ядрами. Доработанный контроллер памяти располагает теперь двумя независимыми 64-битными каналами. Интерфейс Hyper Transport 3.0 имеет частоту от 1800 до 2600 МГц (эффективная 3600-5200 МГц), в зависимости от CPU. В процессорах используется технология Cool'n'Quiet позволяющая в зависимости от интенсивности загрузки изменять тактовую частоту, индивидуально для каждого ядра.

Процессоры поколения К10 поддерживают все наборы дополнительных инструкции AMD в том числе и SSE4a (не имеет отношения к SSE 4.1 для новых процессоров Intel).

Микроархитектура процессоров Phenom II #

Особенности микроархитектуры К-10 можно видеть на данной схеме.

Большую часть рисунка занимает одно из вычислительных ядер процессора. В левом нижнем углу находится блок, в котором объединены общая кэш-память процессора третьего уровня и внешний интерфейс, также общий для всех ядер.

Как известно внешние модули памяти к процессорам AMD подключаются через встроенный в CPU контроллер памяти (в этой микроархитектуре двухканальный). Видеокарта и остальные внешние устройства доступны через шину Hyper Transport. Системные запросы от ядер поступают через коммутатор (XBAR). Весь внешний поток данных дублируется в обширной (до 8 Мбайт) кэш-памяти L3. Повторно используемые команды и данные могут оттуда выборочно извлекаться. Другое предназначение кэш L3 – буфер для ускоренного обмена между ядрами.

Данные перед попаданием на обработку в ядре проходят через индивидуальную кэш-память ядра (уровень L2), гораздо менее емкую в сравнении с L3, но зато более быструю. Из этой кэш-памяти данные поступают на общую внутриядерную шину разрядностью 256 бит. Из шины команды (инструкции) извлекаются в раздельную кэш-память уровня L1 для команд или данных, имеющие на входе буферы TLB. Команды далее проходят предварительную выборку и декодирование, а с выхода блока формирования команд управляющие сигналы поступают на планировщики команд, в том числе команд дополнительного набора (SSE) для ускоренной обработки мультимедийных данных. Планировщики в свою очередь управляют блоками обработки данных: ALU, AGU и SSE.

На другие входы блоков обработки из кэш-памяти L1 поступают данные, пройдя предварительно очередь загрузки/хранения. Обработанные данные возвращаются в кэш L1 и далее через внутриядерную шину и кэш второго и третьего уровня поступают на коммутатор. Коммутатор нужен для распределения потоков данных. Одни поступают для оперативного хранения в модули памяти, другие через шину Hyper Transport и чипсет могут быть отправлены на внешние устройства хранения, видеокарту и другие внешние устройства.

Из истории противостояния #

Постоянные успехи конкурентов вынуждают AMD искать эффективные ответные меры. И одной из них и призвана стать в развитии существующей микроархитектуры компании – K10 новая линейка процессоров Phenom II. Впрочем, стоит сказать несколько слов и о ее предшественнице – К8. Именно на основе этой архитектуры были разработаны процессоры Athlon, сумевшие сильно потеснить Intel, использовавшую тогда в своих СPU микроархитектуру NetBurst. И вынужденную, в связи с очевидными успехами конкурента, срочно заняться разработкой принципиально новой микроархитертуры – Core. После освоения этой микроархитектурой Intel получила для своих процессоров производительное и экономичное вычислительное ядро. А использование в Core i7 давно и успешно исповедуемых AMD подходов в проектирования внешнего интерфейса CPU еще более повысило общую производительность процессоров Intel.

Дебют же принципиально новой микроархитектуры от AMD пока только ожидается, а микроархитектура Phenom II основана на принципах, заложенных когда-то разработчиками в первую собственную микроархитектуру AMD и исповедуемых в К8 и К10. Некоторое понятие о их различиях дает рисунок из следующей главу, на котором красным шрифтом отмечена увеличенная разрядность отдельных вычислительных и интерфейсных блоков.

Как итог #

Истинную "ценность" новых процессоров от AMD нам удастся оценить и проверить на деле несколько позже. Явно видно уже сейчас, что процессоры получились неплохие и своего покупателя они абсолютно точно найдут, но вот насколько именно хороши эти камешки, нам ещё предстоит выяснить в тестовой лаборатории.

Отзывы

4 Оставить отзыв

• 
  Игорь 05.01.2014 в 18:35

  В 2020 только смогут серийно наладить производство процесоров на основе оптических затворов , а так пока интэл не отобъет денег вложенных в старую архитектуру мы ее не получим или амд первой ее не запустит, только благодаря конкуренции мы все получим.

  Ответить
• 
  Тёма 23.04.2010 в 18:59

  Хоть где-то можно взять нормальной инфы на курсач. Спасибо!

  Ответить
• 
  VladR 06.05.2009 в 22:28

  Intel сделала шаг вперед в создании оптического процессора
  Компания Intel объявила о весомом прорыве в области кремниевой фотоники - технологии, дающей возможность принимать и отсылать оптические данные посредством кремниевых составляющих процессоров. На сегодняшний день вместо оптических элементов в процессорах используются кремниевые затворы и медные соединения.
  
  По информации сайта CyberSecurity.Ru, будущие оптические процессоры обещают быть на порядок быстрее всех имеющихся образцов. Посредством оптических процессоров будет реализована возможность передачи огромных массивов информации в считанные секунды, разработки виртуальных 3D-миров.
  
  В компании Intel создали так называемый Лавинный фотодетектор APD, который станет важнейшим элементом оптических процессоров. Он будет обеспечивать реализацию приема и отправки данных в виде фотонов света.
  
  Новый фотодетектор дает возможность реализовывать мега быструю пересылку данных, и внедрять фотодетекторы в процессоры, имеющие десятки вычислительных ядер.
  
  При создании фотодетектора Intel сотрудничала с компанией Luxtera, уже выпускающей кремниево-оптические компоненты.
  
  Оптические технологии в вычислительной технике используют в двух отраслях - в сетевой и в соединительных узлах суперкомпьютеров, где требуется ультрабыстрая пересылка огромных объемов информации.
  
  Последнее время корпорации Intel и IBM отдельно друг от друга проводили исследования в области кремниевой фотоники. На последней конференции программистов Intel IDF технический директор Intel Джастин Раттнер объявил, что первые оптические чипы появятся в продаже уже в 2010 году.
  
  Разработанный фотодетектор будет способен работать на частоте до 340 ГГц, это в три раза выше разработанных раньше подобных детекторов.
  
  Эта разработка станет очередным шагом к разработке сетевых устройств, поддерживающих скорости выше 40 Гбит/сек, а также к нового типа устройств, способных превысить по скорости чисто оптические системы.

  Ответить
• 
  Артур 02.05.2009 в 11:59

  Когда же выдут оптические процессоры

  Ответить

Всего отзывов    4

Оставить отзыв

Добавить отзыв

загрузить другую

Ваш отзыв

Показать все смайлы
© Mantsurov Ivan, знакомые колобки?

Отправить