artykuły

Athlon 64 FX-51 w akcji

64 bity - czy naprawdę niezbędne pod strzechą?

23 września 2003, 18:00 Michał Szulowski
Na wiosnę odbyła się premiera pierwszego procesora AMD o architekturze 64-bitowej, ale zdolnego wykonywać natywnie (tj. bez emulacji) programy korzystające z listy rozkazów x86. AMD Opteron, bo o nim mowa, skierowany został jednak na rynek serwerów i wysokowydajnych stacji roboczych. Na premierę jego dwóch młodszych braci - Athlona 64 oraz oraz Athlona 64 FX przyszło nam czekać aż do dziś, tj. do 23 IX do godz. 18:00. Jako jedna z trzech redakcji w Polsce mieliśmy okazję przed oficjalną premierą przetestować seryjny komputer wyposażony w najszybszą obecnie produkowaną wersję tego procesora, która pracuje z częstotliwością 2,2 GHz. Oczywiście komputer dostarczony został przez AMD i złożony prawdopodobnie przez jedną z amerykańskich firm na zamówienie, dlatego też nie podajemy ceny całego zestawu, gdyż nie ma ona żadnego przełożenia na polskie realia. Zanim jednak przejdziemy do szczegółowego przedstawienia wyników nowego procesora, przedstawmy jego architekturę, by rozwiać ewentualne wątpliwości czytelników.

Spis treści

Architektura - co nowego?

Nowy procesor AMD jest istotnym rozwinięciem rodziny procesorów Athlon istniejącej od 1999 roku. Można powiedzieć, że nowy procesor powstał poprzez skuteczne wyeliminowanie "wąskich gardeł" nękających poprzednika. Z dzisiejszego punktu widzenia najistotniejszą zmianą dla wszystkich aplikacji jest zintegrowanie procesora i kontrolera pamięci w jednym układzie scalonym (integrację tego układu można porównać z wprowadzeniem na rynek procesorów i486, które jako pierwsze dysponowały fizycznym koprocesorem - jednostką obliczeń zmiennoprzecinkowych). Dzięki temu poprzez wyeliminowanie magistrali systemowej (Front Side Bus), znacznemu skróceniu uległy opóźnienia w dostępie do danych. Wg przeprowadzonych przez nas testów czas dostępu skrócił się aż o 20-40 proc., zależnie od odległości w pamięci pomiędzy kolejnymi porcjami danych.

Dwa kanały pamięci zapewniają takie same pasmo jak dwukanałowy kontroler pamięci NVIDII zastosowany w chipsetach nForce i nForce2 dla Athlonów, a także przez dwukanałowe kontrolery chipsetów Intela (np. i875). Jednak w odniesieniu do "zwykłego" Athlona XP, nowy procesor zdecydowanie lepiej wykorzystuje to pasmo. W porównaniu z Opteronem, Athlon 64 FX oferuje dodatkowo obsługę pamięci DDR400 (tzw. PC3200), ale niestety muszą to być pamięci buforowane (ang. registered), zapewniające kontrolę błędów ECC (Error Checking and Correction). Pamięci tego rodzaju są nieznacznie wolniejsze od pamięci bez ECC, które można stosować przy zwykłych Athlonach 64. Oczywiście można się obawiać, czy integracja kontrolera z procesorem nie spowolni procesu wprowadzania nowych rozwiązań na rynek, jednak AMD twierdzi, że jest w stanie bardzo szybko reagować na pojawiające się nowe rozwiązania.

Kolejną cechą, na którą warto zwrócić uwagę, jest powiększanie pasma pamięci przy symetrycznym łączeniu procesorów (Symmetric Multiprocessing), przejęte wprost z wersji serwerowej procesorów. Dzięki temu dokładając drugi procesor jesteśmy w stanie praktycznie dwukrotnie zwiększyć wydajność komputera, oczywiście w przypadku aplikacji dostosowanych do rozdzielania wątków i zadań na poszczególne procesory. W przypadku zwykłych komputerów cecha ta ma jednak mniejsze znaczenie, niż w serwerach.

Bardzo istotnym zagadnieniem jest to, że nowe procesory, mimo takiej samej częstotliwości pracy jak starsi braci, są od nich znacznie wydajniejsi. Szybsze wykonywanie kodu istniejących, niezoptymalizowanych dla AMD64 aplikacji, zapewnione jest przez zastosowanie udoskonalonego układu przewidywania rozgałęzień (Jump Prediction Unit), na który składają się:
  • dodatkowa faza w potoku wykonawczym, w trakcie której analizowane są zależności między instrukcjami. Jej obecność umożliwia taką zmianę kolejności wykonywania instrukcji, która pozwala lepiej wykorzystać jednostki wykonawcze procesora, a tym samym zwiększa wskaźnik IPC (Instruction Per Cycle);
  • dłuższe bufory instrukcji stałoprzecinkowych (3x8 zamiast 3x6);
  • powiększone z 24 do 40 pozycji bufory TLB (Translation Look-aside Buffer) dla pamięci podręcznej poziomu pierwszego;
  • dwukrotnie zwiększone bufory TLB dla pamięci podręcznej L2; obecnie przechowują one 512 zamiast 256 wpisów;
  • zwiększona długość globalnego licznika odwołań z 4 tys. do 16 tys. pozycji;
  • zastosowanie filtru oczyszczania TLB, który pozwala na efektywniejsze dzielenie buforów między różnymi procesami.
Wszystkie te modyfikacje powodują, że mimo pracy z taką samą częstotliwością, aplikacje na Athlonie 64 oraz Athlonie 64 FX muszą się wykonywać szybciej, niż na komputerze z Athlonem XP. To jednak nie wszystkie zmiany, dzięki którym współczesne aplikacje pokazują lwi pazur na nowym procesorze. W wyniku zeszłorocznego porozumienia pomiędzy AMD i Intelem nastąpiła wymiana praw patentowych, co zaowocowało pojawieniem się w Athlonie XP zestawu instrukcji SSE. Nowy Athlon 64 (podobnie jaki i Opteron) idzie tu o krok dalej, gdyż udostępnia użytkownikowi pełny zestaw instrukcji SSE2, dzięki czemu aplikacje optymalizowane dla Pentium 4 na nowym procesorze AMD czują się jak ryby w wodzie.

Co na tym zyskał Intel? Trzy rzeczy: po pierwsze - możliwość zastosowania współbieżnej wielowątkowości (prawa patentowe należą do AMD); po drugie - możliwość zastosowania rozszerzonego zestawu instrukcji o AMD64; po trzecie - jednolitość platformy x86, bo aplikacje tworzone na procesory tej architektury będą mogły korzystać z tych samych optymalizacji. Choć drugi z tych punktów może się wydać dziwny, to... wg najnowszych plotek internetowych premiera procesora Intel, kryjącego się pod kodową nazwą Prescott została opóźniona właśnie dlatego, aby dopracować coś, co kryje się pod nazwą Yamhill, a więc intelowską implementację zestawu instrukcji AMD64 (zapewne "nieco" rozszerzoną).

Strona:
NievinnyZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Nievinny2003.09.23, 18:30
Super proc. Tego nam trzeba albo i nie?

Jak dostanę AMD64 Athlon 3200+ 2GHz (za darmo od bogatego kumpla smilies/smile.gif) to go wytestuję.

Wynik będzie szokiem w porównaniu z.... Pentium3 500MHz
JaBoliQueZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
JaBoliQue2003.09.23, 18:38
Ciekawe co stanie się z komputerem testowym, może by tak na aukcje od 1zł smilies/wink.gif
*Konto usunięte*2003.09.23, 18:46
hmm spodziewałem sie wiekszej wydajności tego procka ( że bedzie 1/2 razy szybszy od p4 3,2 smilies/tongue.gif ), ciekawe jak bedzie z ceną
*Konto usunięte*2003.09.23, 18:50
Wydajność - to mocno zależy od aplikacji smilies/wink.gif. W niektórych można spodziewać się nawet dwukrotnie większej wydajności od konkurencji.



Pozdrawiam wszystkich PCLabowiczów z Cannes, gdzie odbyła się oficjalna premiera tego procesora. W czwartek będziecie mogli zapoznać się z dodatkowymi informacjami, które zdobył dla Was wasz wysłannik w mojej skromnej osobie smilies/wink.gif. Niestety, w hotelu nie ma sieci bezprzewodowej, więc dopiero po powrocie do Polski przekaże Wam więcej, naprawdę ciekawych informacji.
pilaZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
pila2003.09.23, 19:02
A ja pozdrawiam z Tajpej! smilies/wink.gif U mnie jest już 1 w nocy (u Was dopiero 19-ta!), zaledwie godzinę temu wróciłem do hotelu po kolejnym dniu pełnym wrażeń!
*Konto usunięte*2003.09.23, 19:12
Intel zyskał od AMD patent na hypertransport w skrócie HT nie mylić z hyperthreadingiem o tym samym skrócie.

K8 ma ALU 32 bitowy i rejestry 64bitowe. Obliczenia 64bitowe są wewnątrz procesora robione przez kilka operacji ALU.

Z szyfrowania to sięskorzysta jak mamy dużo do zaszyfrowania w przypadku poczty to to jest kwestia czy zajmie nam to pół czy całą sekundę. Juzprędzej zyskają osoby często kodujące filmy jak powstanie 64 bitowy divx, wówczas będzie można zyskać kilkanaście minut na filmie.
*Konto usunięte*2003.09.23, 19:14
A niby dlaczego miałby być aż tak szybki. Przecież to tylko zmodyfikowany Athlon i znacznie szybszy być nie może.
*Konto usunięte*2003.09.23, 19:35
http://www.visualwebcaster.com/event.asp?id=16889



strasznie dużo mówią o możliwościach w programach oraz grach, ponadto chwalą się swoimi partnerami - NVIDIA, Microsoft i EPIC...



Chris Heye (chyba tak) opowiadał 64-bitowej wersji Windows XP - tzw. High-end Computing version
*Konto usunięte*2003.09.23, 19:39
wam to dobrze, siedzą sobie daleko od Polski i spędzają miło czas jeden przy A64 a drugi na Tajwanie z hostessami, żyć nie umierać



podzielicie się? smilies/smile.gif
pilaZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
pila2003.09.23, 19:44
Czym, hostessami? smilies/wink.gif
Funkcja komentowania została wyłączona. Do dyskusji zapraszamy na forum.
1