Drobna, istotna zmiana

Athlony korzystały dotychczas z pamięci DDR. Ponieważ DDR2 od pół roku są tańsze, a ostatnio rozpoczęto produkcję DDR2 800 o krótkich opóźnieniach, AMD wprowadziło procesory korzystające z pamięci DDR2.

Dwa lata temu Intel rozpoczął sprzedaż chipsetów obsługujących . y AMD korzystały z modułów DDR, które oferują mniejszą przepustowość, ale szybszy dostęp do danych. Ze względu na architekturę Athlonów 64 starsze moduły pamięci pozwalały osiągnąć lepszą wydajność. Jednak obecnie można kupić pamięci DDR2 800 o opóźnieniach 4-4-4-12-1T, które zapewniają niemal taki sam czas dostępu do danych, jak DDR400 2-2-2-5-1T.

Decydują koszty

Przez ponad półtora roku pamięci DDR2 były droższe zarówno dlatego, że są nowsze i szybsze, jak i dlatego, że ich opracowanie i produkcja kosztują więcej. Od początku 2006 r. moduły DDR2 znacznie staniały, natomiast DDR pierwszej generacji podrożały (ich produkcja spadła) i obecnie są droższe od DDR2 o tej samej pojemności. Aby procesory AMD Athlon 64 współpracowały z DDR2, trzeba było zmodyfikować kontroler pamięci w procesorze.

Procesory Athlon 64 FX oraz X2 mogą współpracować z DDR2 400, 533, 667 i 800 MHz. Jednordzeniowe Athlony 64 oraz Semprony nie obsługują najszybszych pamięci, jednak nie wpływa to na wydajność.

Większość płyt ze złączem Socket 939 pozwala na instalację do 4 GB pamięci operacyjnej. W płytach z Socket AM2 będzie można instalować 4-gigabajtowe moduły pamięci, co przy czterech złączach pozwoli korzystać z 16 GB RAM.

Trzy nowe podstawki

Nowy kontroler pamięci nie obsługuje DDR pierwszej generacji, dlatego AMD opracowało nową podstawkę do procesorów montowanych w komputerach stacjonarnych. Socket AM2 z 940 nóżkami zastępuje jednokanałowy Socket 754 oraz dwukanałowy Socket 939. Uprości to wymianę procesora na wydajniejszy, np. Semprona na Athlon 64 X2.

Do komputerów przenośnych AMD przeznacza osobną podstawkę S1, która ma 638 nóżek. Ze względu na wymagania producentów notebooków procesory do Socket S1 nie będą miały blaszki chroniącej strukturę krzemową przed uszkodzeniem - ułatwi to odprowadzanie ciepła z procesora poza komputer. Nowa podstawka ma mniejsze rozmiary, długość boku zredukowano z 40 do 35 mm.

Do serwerów i najwydajniejszych stacji roboczych przeznaczone będą procesory z podstawką Socket F. Wygląda podobnie jak LGA775 i ma 1207 styków elektrycznych, które są fizycznie mniejsze i krótsze niż stosowane dotychczas nóżki, co powoduje mniejsze zakłócenia i umożliwia zwiększenie częstotliwości taktowania procesora. Opterony montowane w Socket F korzystają z pamięci FB-DIMM (Fully Buffered Dual In-line Memory Module).

Wirtualizacja

Od dwóch lat producenci procesorów zapowiadali udostępnienie funkcji wirtualizacji, która umożliwia jednoczesne wydajne działanie kilku systemów operacyjnych. Pół roku temu wprowadzono pierwsze Pentium 4 z Virtualization Technology, teraz podobne rozwiązanie trafia do procesorów AMD z Socket AM2. Nazwano je roboczo Pacifica, a ostatecznie - AMD-v. Obie metody wirtualizacji zrealizowano w nieco odmienny sposób, ale są ze sobą na tyle zgodne, że będą wykorzystywane przez Microsoft Virtual PC, XEN Source oraz VMware VirtualCenter.

Dla większości użytkowników komputerów domowych funkcja wirtualizacji w procesorach ma znikome znaczenie, może jednak zwiększyć wykorzystanie procesorów serwerowych, co oznacza redukcję kosztów. Z tego powodu Pacifica jest jednym z ważniejszych rozszerzeń nowych Opteronów, które zadebiutowały na czerwcowych targach Computex.

Nowe chłodzenie

System chłodzenia procesorów AMD montowanych w Socket 939 jest jednym z najprostszych w montażu i demontażu. Można stosować duże i ciężkie radiatory odprowadzające sporo ciepła z procesora. Przy tym chłodzenie to jest tanie, a wentylatory dostarczane z procesorem - ciche.

AMD nie zmieniło sposobu mocowania radiatora do ramki otaczającej podstawkę procesora (nadal używane są dwa punkty zaczepienia), dlatego można korzystać z większości starszych układów chłodzących. Jednak produkowane obecnie ramki mają cztery otwory na śruby, co zapewnia większą sztywność konstrukcji i umożliwia montowanie ciężkich i rozbudowanych systemów chłodzenia. Wymaga to, oczywiście, dopasowania zestawów rozbudowanych, służących np. do przetaktowania.

Najwydajniejszy przed wakacjami

Do pierwszych testów AMD udostępniło dwa najbardziej wydajne procesory. Athlon 64 FX-62 pracuje z częstotliwością o 7,7 procent większą od poprzednika, ale z takim samym napięciem zasilającym 1,4 V. Maksymalna moc wydzielana w postaci ciepła jest o 13,6 procent większa niż poprzednio i wynosi 125 W. Procesor składa się z dwóch rdzeni, z których każdy ma po 1 MB pamięci podręcznej drugiego poziomu oraz po 128 KB pamięci podręcznej poziomu pierwszego.

Struktura krzemowa procesora FX-62 zajmuje większą powierzchnię niż FX-60 mimo nieznacznie mniejszej liczby tranzystorów, z których jest złożona. Prawdopodobnie wiąże się to z koniecznością odprowadzania większej ilości ciepła i takim rozplanowaniem elementów procesora, aby zabezpieczyć układ przed punktowym przegrzaniem.

Dobra konfiguracja

Aby osiągnąć maksymalną wydajność, należy korzystać z pamięci DDR2 800 o najkrótszych opóźnieniach. Warto na przykład stosować pamięci DDR2 800 CL=3, zamiast CL=4, pamiętając przy tym, że muszą pracować w trybie Command per Clock=1T, a nie 2T. Ponieważ w czasie pierwszych, krótkich testów procesora nie dysponowaliśmy jeszcze modułami DR2 800 CL=3, dlatego korzystaliśmy z opóźnień CL=4.

Sprawdziliśmy działanie wbudowanego kontrolera pamięci po zainstalowaniu czterech modułów DDR2 800, po 512 MB każdy. Aby pracował stabilnie, należało ustawić wartość domyślną parametru Command per Clock = 2T, co nieco obniża wydajność. Nie wiemy jednak, czy jest to wina zastosowanych modułów pamięci, czy kontrolera wbudowanego w procesor.

Odblokowany mnożnik pozwolił zwiększyć częstotliwość pracy do 3,1 GHz bez zwiększania napięcia zasilającego, a więc przy tym samym chłodzeniu. Niestety przy częstotliwości 3,2 GHz niektóre aplikacje testujące się zawieszały.

Wydajność za ułamek ceny

Równocześnie z wprowadzeniem do procesorów AMD obsługi pamięci DDR2 zadebiutował nowy, wydajniejszy układ rodziny X2, model X2 5000+. Pracuje z częstotliwością 2,6 GHz, czyli o 0,2 GHz wyższą niż najszybszy poprzednik z tej serii. Każdy z dwóch rdzeni testowanego urządzenia wykorzystuje 512 KB pamięci podręcznej drugiego poziomu, która nie powiela danych przechowywanych w buforze pierwszego poziomu (tryb Exclusive). Od modelu FX różni się częściowo zablokowanym mnożnikiem, tzn. użytkownik może jedynie zmniejszyć jego wartość.

Projektanci procesora nie dopracowali kontrolera. W celu uzyskania częstotliwości 2,6 GHz stosowany jest mnożnik 13 i częstotliwość podstawowa 200 MHz. Kontroler pamięci dzieli ją jednak przez 7, a nie przez 6,5. W rezultacie pamięć pracuje z mniejszą częstotliwością, wynoszącą 372 MHz. Ma to nieznaczny wpływ na wydajność.

Od środka

AMD Athlon 64 X2 5000+ zbudowany jest z blisko 154 milionów tranzystorów, które zajmują powierzchnię 183 mm2. Nominalne napięcie zasilające procesora wynosi 1,35 V. Po włączeniu funkcji oszczędzania energii - Cool & Quiet - częstotliwość redukowana jest do 1 GHz, a napięcie zasilające do 1,1 V. Dzięki temu maksymalna ilość wydzielanego ciepła zmniejsza się z 89 W do 31 W.

Tak jak pozostałe procesory montowane w podstawce AM2, Athlon 64 X2 5000+ obsługuje instrukcje AMD64, SSE, SSE2, SSE3. Udostępnia funkcje do wirtualizacji, obsługuje bit NX, pozwalający ograniczyć działanie niebezpiecznych programów.

Próby zwiększenia częstotliwości pracy do 2,8 GHz przy domyślnym napięciu zasilającym i standardowym układzie chłodzącym nie powiodły się. Komputer wprawdzie się uruchomił, jednak część testów zakończyła się przed czasem.

Energia pod kontrolą

W nowej serii procesorów są układy dwurdzeniowe, z których każdy zawiera po 512 lub 1024 KB pamięci podręcznej drugiego poziomu. Procesory jednordzeniowe to Athlon 64 3800+, 3500+ i 3200+ (każdy ma po 512 KB pamięci podręcznej L2) oraz Semprony 3600+ - 2800+ (128 lub 256 KB pamięci podręcznej L2). Znikają procesory jednordzeniowe z 1 MB pamięci podręcznej L2, które nie cieszyły się powodzeniem ze względu na wyższą cenę.

Wymienione wyżej procesory cechuje maksymalna moc cieplna (TDP) 89 W. AMD oferuje także wersje energooszczędne. W specyfikacji Energy Efficient Models o współczynniku TDP = 65 W mieszczą się układy X2 4800+ ¬- 3800+, kosztujące o 20-40 dolarów więcej. Ponadto AMD wprowadza¬ do sprzedaży procesory o TDP = 35 W (przeznaczone do małych i cichych obudów), które są droższe o blisko 50 dolarów od wersji podstawowych.

Podwójny Turion 64

Wymagający użytkownicy będą mogli korzystać z 64-bitowego, dwurdzeniowego procesora w lekkim . Turion 64 X2 przeznaczony do podstawki S1 jest dość istotną modyfikacją procesora podstawowego, tj. Athlona 64. W celu ograniczenia zużycia energii AMD umożliwiło niezależne wyłączanie każdego z rdzeni, usypianie i wyłączanie łącza HyperTransport, a nawet kontrolera pamięci. W efekcie bez obciążenia, gdy procesor pracuje z częstotliwością 800 MHz, pobiera zaledwie do 10 W energii, w stanie wstrzymania tylko 4,5 W, w stanie uśpienia 1,05 W, a w stanie głębokiego uśpienia zaledwie do 0,85 W.

Początkowo nie będzie rozróżnienia na mniej i bardziej energooszczędne procesory. Nazwy nowych modeli będą się zaczynać literami TL, a dopiero gdy firma rozpocznie produkcję w procesie 65 nm, pojawią się wersje zużywające mniej energii, inaczej oznaczone.

Turion 64 X2 wyposażony jest w diodę termiczną współpracującą z zewnętrznym układem kontrolującym, który gdy procesor się przegrzewa, włącza cykl jego zatrzymania.

Chipsety

AMD nie produkuje własnych chipsetów. I nie musi, ponieważ dostępnych jest wiele modeli innych znanych producentów - od premiery Turiona 64 X2 do wyboru są ATI RS485M, RS690M i RS690DC oraz NVIDIA C51M. Zapewne również VIA i SiS zaprezentują swoje modele współpracujące z nowymi procesorami mobilnymi.

Równocześnie z premierą procesorów do złącza Socket AM2 na rynek trafiają płyty główne z chipsetami NVIDIA nForce 5xx. Przypomnijmy, że będą cztery wersje chipsetów, w tym jedynie 590 SLI oraz 570 SLI umożliwią korzystanie z kart graficznych w trybie SLI. Najbardziej rozbudowany chipset 590 SLI pozwoli na automatyczne zwiększanie wydajności po przyśpieszeniu częstotliwości pracy łącza Hyper Transport o 25 procent. Po zainstalowaniu pamięci z certyfikatem SLI Ready można będzie włączyć dodatkowo automatyczne przetaktowanie - pozwoli na to wykorzystanie Enhanced Performance Profile, czyli informacji o ustawieniach pamięci, zapisywanych w układach SPD. Zastosowanie karty graficznej z GeForce 7800 lub szybszym układem NVIDII zwiększy szybkość połączenia między kartą graficzną a mostkiem północnym chipsetu. Przyśpieszane będą wyłącznie karty z procesorem graficznym wyprodukowanym w procesie 90 nm. Rozwiązanie to nosi nazwę LinkBoost, nie wymaga udziału użytkownika i o 25 procent zwiększa przepustowość.

Najistotniejszą nowością jest jednak podwójny interfejs GbE. Funkcja Teaming umożliwi połączenie komputera z przełącznikiem bądź routerem przez dwa przewody sieciowe i uzyskanie łącza o przepustowości bliskiej 2 Gb/s. Ponadto nowy chipset NVIDII obsługuje funkcję FirstPacket, która pozwala na dostarczanie określonych pakietów danych bez opóźnień. Możliwe jest na przykład jednoczesne przesyłanie plików przez protokół FTP i płynne granie w jedną z gier sieciowych. NVIDIA nForce 5xx udostępnia aż sześć złączy Serial ATA II, co pozwala na utworzenie dwóch macierzy RAID 5. Pewnym miniqmalnym ograniczeniem jest zastosowanie tylko jednego kontrolera tradycyjnego interfejsu ATA133.

Do prezentacji nowego chipsetu wykorzystano procesory AMD, ale NVIDIA ma również chipset o takich samych możliwościach dostosowany do procesorów Intel Core 2 Duo. Jego premiera odbyła się podczas czerwcowych targów Computex.