Дебют AMD AM2 долгожданная DDR2 на платформе AMD Athlon X2

Автор статьи: Владимир Романченко, Дмитрий Софронов

Сайт Автора: 3dnews.ru

E-mail Автора: news@3dnews.ru

Дата публикации: 30.05.2006

Сегодняшний день можно назвать точкой отсчёта новой эпохи процессорной архитектуры от компании AMD. Именно сегодня компаний AMD анонсировано начало поставок двухъядерных процессоров AMD Athlon 64 FX-62 и AMD Athlon 64 X2 5000+, совместимых с новым процессорным разъёмом AMD Socket AM2, поддерживающих технологию AMD Virtualization и небуферированную память DDR2, Разумеется, наряду с топовыми процессорами была анонсирована вся линейка новых чипов AMD Athlon 64 X2, AMD Athlon 64 и AMD Sempron, совместимых с разъёмом Socket AM2.

Да, долгожданная реализация поддержки памяти DDR2 чипами AMD – несомненно, крупное событие, хотя, по сути, радикальных изменений в архитектуре самого процессорного ядра на этот раз не случилось. Анонсированные сегодня одно- и двухъядерные процессоры под новый разъём Socket AM2 обладают новым контроллером памяти с поддержкой DDR2. Наряду с этим впервые реализована поддержка ряда новых технологий, оптимизирована работа уже известных функций, введён ряд других архитектурных инноваций. Однако – на эволюционной основе, не более, что в какой-то степени отражает новый степпинг ядра - Revision F. Сводя воедино анонсированные сегодня реальные инновации архитектуры, можно насчитать четыре пункта:

1. Поддержка памяти DDR2 SDRAM
2. Поддержка технологии AMD Virtualization (AMD-V)
3. Реализация процессоров с экономичным энергопотреблением
4. Реализация поддержки 2-канальной памяти процессорами семейства Sempron

Ключевое событие, заложенное в переход на новую версию процессоров AMD для настольных ПК с новым 940-контактным разъёмом AM2 - реализация поддержки памяти DDR2. Поскольку контроллер памяти интегрирован в процессор, главной сложностью этого этапа является совсем не появление новых типов памяти (благо DDR2 уже получила широкое распространение и даже успела значительно подешеветь), и даже не появление каких-либо особых версий чипсетов под новую платформу (хотя нужда в хороших чипсетах никогда не отпадала). Главный вопрос в том, насколько качественно AMD удалось реализовать этот самый интегрированный контроллер с поддержкой DDR2.

Для начала мы попробуем разложить по полочкам всю имеющуюся на сегодняшний день информацию о новых чипах, затем перейдём к тестированию.

Архитектура

Итак, новые процессоры AMD представляют собой 940-контактные чипы K8 для настольных систем с поддержкой 128-битной памяти DDR2 под новый процессорный разъём Socket AM2. С этого момента на прилавках магазинов начнут появляться один за другим Socket AM2 версии чипов AMD для всех сегментов рынка - Athlon 64, Athlon 64 X2 и Sempron. Объединяет эти чипы DDR2-версия процессорного ядра - Revision F, хотя для каждого сегмента имеется своё рабочее название.

• Windsor - двухъядерные Socket AM2 процессоры Athlon 64 FX и Athlon 64 X2, с поддержкой 2-канальной памяти DDR2-533/667/800 и технологии Pacifica. Производятся с применением норм 90 нм техпроцесса с использованием SOI; обладают 2 x 1 Мб кэша L2.
• Orleans - одноядерные Socket AM2 процессоры Athlon 64 с поддержкой 2-канальной памяти DDR2-533/667 и технологии Pacifica. Производятся с применением норм 90 нм техпроцесса с использованием SOI; обладают 1 Мб кэша L2.
• Manila - одноядерные недорогие Socket AM2 процессоры Sempron с поддержкой 2-канальной памяти DDR2-533/667. Производятся с применением норм 90 нм техпроцесса с использованием SOI; обладают до 256 Кб кэша L2.

Несколько отклоняясь от темы всё же отмечу, что с массовым появлением DDR2 версий недорогих чипов AMD Sempron, которое ожидается уже этим летом, эпоху широкого использования памяти DDR1 можно будет назвать стремительно летящей в небытие. Стремительность в этом плане, конечно же, вещь относительная, да и о полном сворачивании производства Socket 939 процессоров речи пока не ведётся, но для трезвомыслящих покупателей это должно стать вполне отчётливым звоночком...

Новая ревизия F с прежним 90 нм техпроцессом, поддержкой скоростной памяти до DDR2-800, заявленной технологии Pacifica, экономичного энергопотребления, потребовала некоторого внутреннего редизайна. На картинке ниже, где сравниваются двухъядерные чипы ревизий E и F, легче всего заметна увеличившаяся площадка между кэшами L2.

Впрочем, рисунок лишь схематично воспроизводит масштаб. На самом деле, площадь нового ядра Rev. F увеличилась относительно версии Rev. E примерно на 13% - до 220 кв. мм (с 194 кв. мм). Соответственно – на 18%, увеличился и размер 1 Мб кэшей L2 – со 106 кв. мм у Rev. E (у первых степпингов - 115 кв. мм) до 126 кв. мм у процессоров Rev. F. И в то же время площади расположения SRAM кэш-памяти кэшей L2 уменьшились. Если 1 Мб кэш L2 у чипов Rev. E занимает площадь 41,4 кв. мм (соответственно, 82,8 кв. мм для двухъядерной конструкции), то у новых процессоров Rev. F этот показатель уменьшился до 38,7 кв. мм (77,4 мм в двухъядерной версии).

Увеличилось количество транзисторов, составляющих каждый чип. Если у ныне доступных в магазинах двухъядерных процессоров K8 насчитывается 233 млн. транзисторов, то у чипов Rev. F их уже 243 млн., то есть, примерно на 4% больше. Полная аналогия и с одноядерными процессорами: 120 млн. транзисторов у одноядерного чипа K8 сменяются 129 млн. транзисторов у процессора Rev. F, здесь увеличение ещё больше, на 7,5%.

Увеличение площади ядра с уменьшением площади кэша и тем же техпроцессом производства процессоров Rev. F наталкивает на размышления. Действительно, чипы AMD K8 степпингов Rev. D и Rev. E выпускались и выпускаются с тем же 90 нм техпроцессом PD-SOI (Partially Depleted Silicon-on-Insulator), c 9-слойной медной металлизацией.

Итого, площадь ячеек SRAM в кэше уменьшилась, количество транзисторов выросло, равно как и общая площадь чипа. Можно, конечно, списать всё на новый контроллер памяти DDR2 (действительно, поддержка DDR2-800 взамен DDR-400 потребовала значительной переделки сигнальных линий) и поддержку технологии Pacifica, но сдаётся мне, что-то ещё будет "тикать" в этих процессорах до поры до времени. Например, заложенная, но пока не заявленная поддержка технологии Presidio (аналог Intel LaGrande). По хорошему, пока что толком неизвестно что делать с той же виртуализацией – AMD Pacifica, может, и она, как с самого начала реализованная в архитектуре 64-битность, также по большому счёту "простоит в стойле" до появления нового поколения операционных систем Microsoft Vista.

На самом деле, судя по последним публикациям в Сети, значительный редизайн ядра (именно ядра, а не контроллера памяти) ожидается в связи с появлением следующих степпингов - Revision G и Revision H. В случае Rev. G ожидается, как минимум, значительный редизайн модуля предсказаний ветвлений, а в Rev. H - даже новое поколение модуля FPU (Floating Point Unit).

В рамках этой статьи нет никакого смысла останавливаться на подробностях следующего поколения архитектур AMD64, однако отмечу, что скорее всего, в новоявленной ревизии ядра какого-то существенного редизайна модулей, от которых напрямую зависит производительность, не было. Иными словами, прироста производительности если и стоит ожидать, то только за счёт роста тактовых частот и эффективности реализации нового контроллера памяти.

Однако ещё одно значительное изменение, реализованное в новых AM2 процессорах ревизии F, всё же имеется, ибо объявлены версии чипов с различным энергопотреблением. Теперь AMD будет выпускать экономичные процессоры для настольных ПК класса Energy Efficient Desktop Processor. В эту категорию подпадает ряд новых Socket AM2 чипов AMD Athlon 64 X2, AMD Athlon 64 и AMD Sempron с поддержкой технологии AMD Cool‘n’Quiet и уменьшенным энергопотреблением. Новые экономичные чипы будут сгруппированы в два подкласса, с TDP 65 Вт и TDP 35 Вт.

Представьте себе, теперь в магазине можно будет встретить три версии чипа с совершенно схожим названием - AMD Athlon 64 3500+ или 3800+ , один из них "обычный", с TDP 89 Вт, другой Energy Efficient, с TDP 65 Вт, и, наконец, третий вариант - Energy Efficient Small Form Factor Desktop Processor AMD Athlon 64 X2, с TDP 35 Вт. Процесоры AMD Athlon 64 3500+ и 3800+ будут представлены в версиях под разъёмы Socket 939 и Socket AM2, то же самое в случае в процессорами AMD Sempron 64 3000+, 3200+, 3400+, 3500+ и 3600+.

Чип	Ядро	Частота	Кэш L1	Кэш L2	TDP	HT Link	Память
Athlon 64 FX-62	Windsor	2,8 ГГц	128 Кб х 2	1 Мб х 2	125 Вт	2 ГГц	DDR2-800 / 667 / 533 / 400
Athlon 64 X2 5000+	Windsor	2,6 ГГц	128 Кб х 2	512 Кб х 2	89 Вт	2 ГГц	DDR2-800 / 667 / 533 / 400
Athlon 64 X2 4800+		2,4 ГГц		1 Мб х 2
Athlon 64 X2 4600+		2,4 ГГц		512 Кб х 2
Athlon 64 X2 4400+		2,2 ГГц		1 Мб х 2
Athlon 64 X2 4200+		2,2 ГГц		512 Кб х 2
Athlon 64 X2 4000+		2,0 ГГц		1 Мб х 2
Athlon 64 X2 3800+		2,0 ГГц		512 Кб х 2
Energy Efficient Athlon 64 X2 4800+	Windsor	2,4 ГГц	128 Кб х 2	1 Мб х 2	65 Вт	2 ГГц	DDR2-800 / 667 / 533 / 400
Energy Efficient Athlon 64 X2 4600+		2,4 ГГц		512 Кб х 2
Energy Efficient Athlon 64 X2 4400+		2,2 ГГц		1 Мб х 2
Energy Efficient Athlon 64 X2 4200+		2,2 ГГц		512 Кб х 2
Energy Efficient Athlon 64 X2 4000+		2,0 ГГц		1 Мб х 2
Energy Efficient Athlon 64 X2 3800+		2,0 ГГц		512 Кб х 2
Energy Efficient Athlon 64 X2 3800+	Windsor	2,0 ГГц	128 Кб х 2	512 Кб х 2	35 Вт	2 ГГц	DDR2-800 / 667 / 533 / 400
Athlon 64 3800+	Orleans	2,4 ГГц	128 Кб	512 Кб	62 Вт	2 ГГц	DDR2-667 / 533 / 400
Athlon 64 3500+		2,2 ГГц		512 Кб
Energy Efficient Athlon 64 3500+	Orleans	2,2 ГГц	128 Кб	512 Кб	35 Вт	2 ГГц	DDR2-667 / 533 / 400
Sempron 3600+	Manila	2,0 ГГц	128 Кб	256 Кб	62 Вт	1,6 ГГц	DDR2-667 / 533 / 400
Sempron 3500+		2,0 ГГц		128 Кб
Sempron 3400+		1,8 ГГц		256 Кб
Sempron 3200+		1,8 ГГц		128 Кб
Sempron 3000+		1,6 ГГц		128 Кб
Energy Efficient Sempron 3400+	Manila	1,8 ГГц	128 Кб	256 Кб	35 Вт	1,6 ГГц	DDR2-667 / 533 / 400
Energy Efficient Sempron 3200+		1,8 ГГц		128 Кб
Energy Efficient Sempron 3000+		1,6 ГГц		128 Кб

В названиях чипов между тем, разницы никакой, отличие только в цене, номерах партий чипов да в указании TDP на коробках. Спору нет, к появлению новых процессоров Intel Conroe необходимо готовиться как следует, но от такой "обстоятельности" становится жутковато...

Несколько слов о розничных поставках, маркировке и ориентировочных оптовых ценах новых Socket AM2 чипов AMD. На момент написания статьи пришлось оперировать предварительными не подтверждёнными официально данными, поэтому они будут представлены в достаточно сжатом виде. Вот так будет выглядеть маркировка коробочных ("боксовых") версий процессоров:

• SDAXXXXCNBOX – означает линейку Sempron, XXXX - PR-рейтинг чипа
• ADAXXXXCUBOX – означает линейку Athlon 64 X2 c 1 Мб суммарного кэша L2, XXXX - PR-рейтинг чипа
• ADAXXXXCSBOX – означает линейку Athlon 64 X2 with 2 Мб of L2 cache, XXXX - PR-рейтинг чипа
• ADAFXXXCSBOX – означает Athlon 64 FX, где два последних XX – номер модели

Оптовые цены на коробочные (чип, кулер, инструкция) версии новых Socket AM2 процессоров AMD
Тип	Реальная тактовая частота	Кэш L2	TDP	Цена
Sempron 64 Energy Efficient
Sempron 64 2800+	1,6 ГГц	128 Кб	35 Вт	$65
Sempron 64 3200+	1,8 ГГц	128 Кб	35 Вт	$85
Sempron 64 3500+	2,0 ГГц	128 Кб	35 Вт	$105
Sempron 64 Energy Efficient
Sempron 64 3000+	1,6 ГГц	256 Кб	35 Вт	$75
Sempron 64 3400+	1,8 ГГц	256 Кб	35 Вт	$95
Sempron 64 3600+	2,0 ГГц	256 Кб	35 Вт	$120
Athlon 64 Energy Efficient, Pacifica Virtualisation
Athlon 64 3000+	1,80 ГГц	512 Кб	65 Вт	$109
Athlon 64 3200+	2,00 ГГц	512 Кб	65 Вт	$154
Athlon 64 3500+	2,20 ГГц	512 Кб	65 Вт	$184
Athlon 64 3800+	2,40 ГГц	512 Кб	65 Вт	$284
Athlon 64 X2 (Dual Core), Pacifica Virtualisation
Athlon 64 X2 3800+	2,00 ГГц	512 Кб х 2	89 Вт	$299
Athlon 64 X2 4200+	2,20 ГГц	512 Кб х 2	89 Вт	$359
Athlon 64 X2 4600+	2,40 ГГц	512 Кб х 2	89 Вт	$589
Athlon 64 X2 5000+	2,60 ГГц	512 Кб х 2	89 Вт	$696
Athlon 64 X2 (Dual Core), Pacifica Virtualisation
Athlon 64 X2 4000+	2,00 ГГц	1 Мб х 2	89 Вт	$328
Athlon 64 X2 4400+	2,20 ГГц	1 Мб х 2	89 Вт	$459
Athlon 64 X2 4800+	2,40 ГГц	1 Мб х 2	89 Вт	$639
Athlon 64 FX (Dual Core), Pacifica Virtualisation
Athlon 64 FX-62	2,80 ГГц	1 Мб х 2	89 Вт	$1031

К сожалению, на момент написания статьи наша тестовая лаборатория не располагала какой-либо рабочей документацией о Socket AM2 процессорах AMD в целом и о чипе Athlon 64 X2 4000+, принимавшем участие в этом сравнительном тестировании, в частности. Обычно журналистам такие подробности становятся известны несколько загодя, да случай не тот. Скажу больше, возможность приурочить тестирование к официальному анонсу AM2 чипов никак не связана с деятельностью российского подразделения AMD, а состоялась только благодаря московскому представительству компании MSI, за что им огромное спасибо.

Вот почему присказка-цветочек столь короткая и поверхностная. "Копнуть глубже" удастся только после официального анонса чипов. Мы же переходим к сказке-ягодке, а именно - изучению возможностей нового процессорного ядра, нового контроллера памяти DDR-2 и сравнению их работы с возможностями архитектуры предыдущего поколения.