Opteron- 64-bitowa nadzieja AMD

Dzisiaj w Nowym Jorku AMD oficjalnie wprowadziło do oferty swój pierwszy 64-bitowy procesor – Opteron. Jest to serwerowy układ, do którego we wrześniu dołączy długo oczekiwany przez użytkowników indywidualnych Athlon 64. Oto nasza relacja z premiery, która odbyła się godzinę temu w Nowym Jorku.

64-bitowe procesory AMD, o roboczej nazwie Hammer, świat ujrzały już ok. 2 lat temu. Wtedy powstały też pierwsze chipsety do płyt głównych, które pozwalały na pokazanie zalet konstrukcji w praktyce. Oprócz układów AMD, swoje konstrukcje miała także VIA. AMD nie dało jednak nigdy możliwości dziennikarzom rzetelnego sprawdzenia wydajności przedprodukcyjnych układów.

Ciekawostką procesorów AMD jest to, że są to produkty zdolne do współpracy nie tylko z 64-bitowymi aplikacjami. Hammery mogą obsługiwać zarówno najpopularniejsze obecnie aplikacje 32-bitowe jak i przyszłe programy z kodem 64-bitowym. W przeciwieństwie do procesorów Intela serii Itanium 2, architektura x86-64 nie wykonuje kodów 32-bitowych w procesie emulacji sprzętowej, lecz w rzeczywistym środowisku 32-bitowym. Ciekawostką i nowością dla procesorów AMD jest zgodność wszystkich trybów roboczych z zestawem instrukcji Intela SSE2.

Procesory Hammer oparto na nowym jądrze K8. Nowe to być może zbyt odważne określenie, bo rdzeń bardzo przypomina "serce" Athlona XP. Są tam jednak zmiany, które trudno uznać za niewielkie. Po pierwsze procesor wyposażono we wbudowany kontroler pamięci DDR-SDRAM. Ma to zmniejszyć opóźnienia pamięci i w konsekwencji zwiększyć wydajność systemu (wg. AMD przeniesienie kontrolera z chipsetu do procesora daje przyrost mocy do 20 %). Integracja kontrolera niesie jednak ze sobą problemy. Oczywiste jest to, że w momencie wprowadzenia na rynek nowego standardu pamięci, np. DDR-II, użytkownik, który chciałby wykorzystać potencjał nowego standardu będzie musiał wymienić procesor. Poza tym w skład architektury wchodzi pamięć podręczna pierwszego i drugiego poziomu (w Opteronie jest to 1 MB) oraz interfejs HyperTransport. Opteron w odróżnieniu od Athlona 64 może pracować w konfiguracjach wieloprocesorowych. Maksymalna ilość Opteronów w takiej konfiguracji to 8 sztuk.

Dużą wydajność mają także zapewniać przerobione bufory TBL (jednostka poprzedzająca przetwarzanie poleceń). Chodzi o to, że im więcej wpisów pomieści bufor TBL tym rzadziej do obliczeń adresu fizycznego potrzebne jest ładowanie tabeli translacyjnej z pamięci roboczej. W konsekwencji wykonanie poleceń wymaga mniej cykli roboczych. W Hammerze bufory TBL pamięci L2 mają pojemność 512 wpisów, czyli 4-krotnie więcej niż Athlon XP. AMD poprawiło także proces wstępnego odczytu danych, co ma pomóc podczas pracy z pamięciożernymi aplikacjami. Kolejna zmiana to wydłużenie z 10 do 12 długości potoków procesora w operacjach stałoprzecinkowych.

Pamięci RAM w Opteronie mogą być modułami DDR333 pracującymi w konfiguracji dwukanałowej (do 4 modułów na kanał, maksymalnie 8 GB pamięci może być adresowanej przez jeden procesor). Opteron oferuje więc przepustowość szyny pamięci do 5, 6 GB/s. To jednak nie jest największą zaletą tej konfiguracji. Jest nią magistrala HyperTransport, która pozwala np. dwóm Opteronom korzystać z pamięci drugiego procesora. W ten sposób uzyskiwane jest dodatkowe pasmo przepustowości pamięci, które AMD nazywa Xfire. Jest to 3,29 GB/s. W podanym przykładzie każdy z procesorów dysponowałby przepustowością pamięci na poziomie 8,89 GB/s. W tradycyjnych konfiguracjach wieloprocesorowych, gdzie kontroler pamięci znajduje się w chipsecie, wszystkie procesowy mają dostęp do jednej, wspólnej pamięci.

Nowe podstawki

Athlon 64, jak i gwiazda dzisiejszego dnia – Opteron, zyskały nowe podstawki. Gniazdo tego pierwszego to Socket754, a Opterona - Socket940. Jak się nietrudno domyślić, liczby w nazwach oznaczają ilość nóżek. Liczba 940 nóżek daje do myślenia. Konkurencja wskazuje, że tak skomplikowane opakowanie mPGA jest bardzo drogie w produkcji. Tak zapewne jest, jednak właśnie na takie rozwiązanie zdecydowało się AMD. Różnica w ilości nóżek pomiędzy wersją jedno- i wieloprocesorową wynika z obecności w tym drugim dodatkowego kanału pamięci i dwóch złączy HyperTransport. Pocieszający jest fakt, że skończą się problemy z łatwo uszkadzającym się rdzeniem procesora, który w Athlonach XP jest właściwie pozbawiony ochrony przed uszkodzeniami mechanicznymi. Hammery mają metalowe, solidne opakowania.

Aktualnie AMD oferuje Opterony serii 200 przeznaczone do konfiguracji dwuprocesorowych. Są to modele 240, 242 i 244. Seria 800 mogąca pracować w konfiguracji ośmioprocesorowej będzie dostępna pod koniec br. kwartału. W trzecim kwartale zobaczymy modele do 1-procesorowych stacji roboczych (seria 100). Ceny modeli 200 zaczynają się od 283 USD.

Wsparcie sprzętowe

Największymi koalicjantami AMD w walce o klienta muszą być firmy tworzące oprogramowanie. Trzeba przyznać, że AMD zyskało mocne wsparcie software'owe. Microsoft zapowiedział, że nowa wersja Windows 2003 Server, której premiera odbędzie się za 2 dni, będzie obsługiwała Opterona w trybie 32-bitowym. Do końca roku ma się pojawić uaktualnienie pozwalające na pracę procesora w tym środowisku w trybie 64-bit. Już teraz SuSE i Red Hat, mają gotowe wersje Linuxa, które obsługują Opterona w 64-bitach. Także IBM przystosował swą bazę danych DB2 do pełnej obsługi nowego procesora.


Zobacz również