Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Архитектура Athlon MP - Борзенко А..pdf
Скачиваний:
50
Добавлен:
24.05.2014
Размер:
229.41 Кб
Скачать

Эксперты не отрицают, что Athlon снискал определенную популярность на рынке производительных компьютеров, и рывок в сегмент серверов и рабочих станций стал для корпорации вполне закономерным шагом. Стоит лишь отметить, что при переходе к корпоративным системам правила игры существенно меняются. Корпоративные клиенты весьма щепетильны в выборе технических решений, от которых нередко зависит финансовое благополучие их компании. К тому же в своих предпочтениях они, на первый взгляд, часто консервативны. Впрочем, AMD еще в прошлом году предприняла ряд шагов для продвижения своей платформы, в частности, заручилась ее поддержкой у ведущих поставщиков ОС Linux - компаний Caldera, MandrakeSoft, Red Hat, SuSE и Turbolinux, которые сертифицировали микросхемы AMD для своих программных продуктов. Кроме того, для разработки первых системных плат на базе набора 760 MP AMD выбрала только одну компанию - Tyan (http://www.tyan.com),

которая хорошо зарекомендовала себя именно серверными продуктами.

Как известно, многопроцессорные системы существуют очень давно, причем в различных вариантах и на базе различных архитектур. Но что касается систем на основе архитектуры x86, здесь долгое время единственным поставщиком многопроцессорных решений был лидер рынка - корпорация Intel (http://www.intel.com). И уже сам факт наличия двух производителей таких систем должен благоприятно сказаться на рынке. Конкуренция, как обычно, подстегнет внедрение технологических новинок, а цены на продукцию могут и снизиться.

Семейство Athlon

Процессор Athlon дебютировал на рынке в августе 1999 г. с тактовыми частотами 500, 550 и 600 МГц. Предварительное название К7 указывало на то, что AMD относит процессор к седьмому поколению своих х86-совместимых микросхем. Первоначально чипы производили с соблюдением технологических норм 0,25 мкм. Ядро с кодовым именем Argon на площади 124 мм2 содержало 22 млн транзисторов. Кэш-память первого уровня включала двухканальную частично-ассоциативную память команд и данных емкостью по 64 Кбайт каждая (общий размер 128 Кбайт), а кэш-память второго уровня размещалась не на ядре, а в непосредственной близости от него в картридже процессора. Скорость ее работы в лучшем случае составляла половину частоты ядра. Адресная шина процессора имела ширину 43 разряда, что позволяло адресовать до 8 Тбайт памяти. В новых микропроцессорах использовалась высокопроизводительная системная шина Alpha EV6, лицензированная у корпорации Digital Equipment. Физическим интерфейсом на системных платах стал "ножевой" разъем Slot A.

Вообще говоря, шина EV6 казалась гораздо перспективней и при использовании в многопроцессорных системах. У этой шины есть два замечательных свойства. Вопервых, это не обычная общая шина, а коммутатор, который обеспечивает гарантированную пропускную способность для соединений точка - точка, в то время как на общей шине возможны конфликты. Во-вторых, EV6 работает на частоте 200 МГц (и ее можно увеличить до 400 МГц). На самом же деле EV6 работает на частоте 100 МГц, просто передача данных по ней ведется по обоим фронтам тактового сигнала, потому фактическая частота передачи данных и составляет 200 МГц. При ширине шины 64 разряда плюс 8 разрядов (код ЕСС) ее пропускная способность составляет 1,6 Гбайт/с.

Новый кристалл AMD, появившийся чуть меньше года спустя, назывался почти так же,

как и раньше, - AMD Athlon Processor with performance-enhancing full-speed cache memory, что означало "процессор с улучшенной по производительности кэш-памятью, работающей на полной скорости". Кодовое название Thunderbird осталось лишь для ядра. Площадь кристалла составила 120 мм2. Интегрированная на кристалле кэшпамять второго уровня объемом 256 Кбайт увеличила общее количество транзисторов до 37 млн. Надобность в процессорном картридже отпала. Теперь физическим интерфейсом для процессора стал разъем Socket-462 (или просто Socket A).

Одной из особенностей нового Athlon стал эффективный объем кэш-памяти, равный 384 Кбайт. Для ядра Athlon данная величина всегда равна сумме размеров кэш-памяти первого и второго уровней. Обычно часть кэш-памяти второго уровня отводится под хранение полной копии содержимого кэш-памяти первого уровня, но в Athlon данные, хранящиеся в кэш-памяти первого и второго уровней, никогда не совпадают. Дублируются только модифицированные строки, ожидающие записи в основную память. Соответственно и эффективный размер кэш-памяти для Thunderbird равен 384 (128 + 256) Кбайт.

Новое ядро Palomino впервые появилось у выполненных по технологии 0,18 мкм Athlon 4 для мобильных систем и Athlon MP (табл. 1). Кстати, это и был первый процессор AMD, официально поддерживающий двухпроцессорные конфигурации. Чуть позже было объявлено и решение для настольных систем на этом ядре - Athlon XP. Сокращение XP в названии новых процессоров расшифровывается как "eXtra Performance" и призвано подчеркнуть изменения по сравнению с предыдущим семейством, позволяющие нарастить производительность и тактовые частоты без перехода на новый технологический процесс.

Таблица 1. Микропроцессоры Athlon

 

 

Athlon

 

Athlon MP

Параметры

 

 

 

(Thunderbird)

 

(Palomino)

 

 

 

 

 

 

 

 

Физический интерфейс

 

Socket A

 

Socket A

 

 

 

 

 

Нормы технологического процесса,

 

0,18

 

0,18

мкм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число транзисторов, млн штук

 

37

 

37,5

 

 

 

Размер ядра, кв. мм

 

120

 

128

 

 

 

 

Относительное потребление энергии

 

-

 

Уменьшено на 20%

 

 

 

 

 

Версия 3D Now!

 

Enhanced 3D Now!

 

3D Now Professional!

 

 

 

Объем встроенной кэш-памяти, Кбайт

 

384

 

384

 

 

 

 

 

Что касается Palomino, то размер этого ядра составляет 128 мм2, а число транзисторов достигает 37,5 млн. Кэш-память первого уровня равна 128 Кбайт (по 64 Кбайта на данные и инструкции); а кэш-память второго уровня - 256 Кбайт. Она встроена в само ядро и работает на его частоте. Тактовая частота системной шины EV6 - 266 МГц. Обеспечена поддержка набора инструкций 3DNow! Professional (107 SIMD-команд). Физический интерфейс - Socket A.

Чтобы объяснять различия в производительности процессоров разных классов, но работающих на одинаковой частоте, AMD разработала инициативу True Performance Initiative (TPI). Суть ее в том, что определены новые показатели производительности процессора, измеряемые на стандартных приложениях. Поскольку производительность процессора зависит как от частоты, так и от среднего числа инструкций, выполняемых им за такт, а это число команд у Athlon выше, чем у конкурирующих микропроцессоров, то значения тактовых частот кристаллов AMD приобретают, по мнению специалистов корпорации, совершенно иное значение. По этой причине AMD решила маркировать данные процессоры не их реальной частотой ядра, а неким PR-рейтингом. Этот показатель у Athlon MP начинается с отметки 1500+ и пока заканчивается на уровне 2000+. Причем это не предел - корпорация обещает выпустить еще более быстрые процессоры. Если же говорить о реальных частотах, на которых работает ядро Athlon XP, то они лежат в пределах от 1,33 ГГц в случае версии 1500+ до 1,6 ГГц в случае 1900+ при частоте системной шины 266 МГц (133 МГц х 2).

Еще одним нововведением стал чуть более тонкий пластиковый корпус OPGA (Organic Pin Grid Array). Он, во-первых, дешевле традиционного керамического, во-вторых,