Architektura i wydajność

Struktura procesorów Intel Core i7 oraz AMD Phenom II – zbliżone koncepcje

Najnowsze procesory Intela i AMD mają zbliżoną architekturę. Zawierają po cztery rdzenie (1), mają zintegrowany kontroler pamięci (2) (Intel dopiero wprowadził takie rozwiązanie, AMD stosuje je od lat) i wykorzystują dużą pamięć podręczną trzeciego poziomu cache L3 (3). Pamięć ta jest zorganizowana w blokach 4x2 MB w Core i7 oraz 2x3 MB w Phenom II, ale jest współdzielona przez wszystkie rdzenie. Oba procesory są wytwarzane w nowoczesnej technologii 45 nm, przy czym dla Intela to kolejny model produkowany w takim procesie, a AMD stawia na tym polu pierwsze kroki.

AMD Phenom II – zgodny z poprzednikami

Procesor Phenom II w obecnych wersjach można umieścić w starszych płytach. Współpracują one z pamięciami RAM typu DDR2. Natomiast kolejne układy z serii, wyposażone w nowe gniazdko, będą obsługiwać pamięci DDR3.

Zmiany w pamięci

W procesorach AMD Phenom II najbardziej podkreślaną zmianą, obok przejścia na niższy proces technologiczny, jest wprowadzenie 6 MB pamięci podręcznej trzeciego poziomu, trzy razy większej niż w poprzedniej serii phenomów. Jak twierdzi producent, spowoduje to jednak 5-procentowy wzrost wydajności w porównaniu z poprzednikami taktowanymi zegarem o tej samej częstotliwości. Zysk ten będzie widoczny np. w grach, przy konwersji materiału wideo. Ale niektóre aplikacje nie wykażą przyspieszenia.

Wynika to m.in. stąd, że zintegrowany z CPU kontroler pamięci występował już w poprzednich phenomach, więc nie ma spektakularnego wzrostu wydajności widocznego przy przeniesieniu kontrolera z płyty głównej do procesora. Poza tym kontroler zastosowany w dostępnych modelach Phenom II jest przystosowany do współpracy z pamięcią DDR2. Dopiero zapowiadany na pierwszą połowę tego roku model Phenom II X4 945 będzie wyposażony w kontroler obsługujący szybsze pamięci DDR3. Ma on umożliwiać korzystanie z pamięci z użyciem dwóch kanałów. Kanały te będą mogły pracować niezależnie, tzn. jeden może odczytywać dane dla jednej aplikacji, a drugi zapisywać dane dla innej aplikacji. W efekcie nowy kontroler pamięci, korzystając z modułów DDR3, ma zapewnić wydajniejsze o kolejne 5 proc. działanie komputera.

Szybsza magistrala

QPI to intelowski odpowiednik obecnej na rynku od 6 lat magistrali HyperTransport. W procesorach Phenom II pojawiła się jej trzecia wersja. Umożliwia ona stosowanie zewnętrznych układów połączonych bezpośrednio z procesorem i wspomagających wykonywanie przez procesor określonych zadań.

Wzrosła też częstotliwość taktowania magistrali do 2,6 GHz z 1,4 GHz. Dzięki temu będzie ona oferowała większą przepustowość niż wcześniejsza HyperTransport 2.0 – 41,6 GB/s zamiast 22,4 GB/s.

Kompatybilne gniazdka

Pierwsze procesory Phenom II korzystają z obecnie stosowanych gniazdek AM2+. Również kolejne modele ze złączem AM3 będą zgodne z AM2+, co oznacza, że będzie można je montować zarówno w starszych płytach, jak i dopiero pojawiających się płytach z gniazdem AM3. Ale uwaga, by móc używać pamięci DDR3, potrzebny już będzie procesor i płyta ze złączem AM3.

Możliwość zastosowania Phenoma II w tych samych płytach, które obsługują pierwszą generację procesorów Phenom, pozwoli posiadaczom starszych komputerów wymienić wolniejszy układ na szybszy i zużywający mniej energii. Będą musieli co najwyżej uaktualnić BIOS płyty głównej do nowej jego wersji. AMD zapowiada, że być może na początku 2010 r. wprowadzi szybsze procesory AMD, w tym 6-rdzeniowe. Będzie można je stosować w podstawkach AM2+ i AM3.

Popus – tani Phenom II

AMD przygotowuje również uboższe modele phenomów II, kodowo nazywane Popus. Będą pozbawione pamięci podręcznej trzeciego poziomu, co pozwoli zmniejszyć powierzchnię zajmowaną przez pojedynczy procesor na waflu krzemowym z 261 do około 140 mm^^2. Te procesory mogą być o blisko połowę tańsze, a jednocześnie tylko o ok. 15 proc. wolniejsze od phenomów II wyposażonych w cache L3. Ich zaletą będzie też bardziej ograniczone zużycie energii. Współczynnik TDP, określający, ile ciepła musi odebrać układ chłodzący od procesora, dla modelu Phenom II X4 940 wynosi 125 W, dla procesorów z rodziny Popus będzie ograniczony nawet do 65 W. Zapewne pojawią się również wersje mniej podatne na podkręcanie, ale z TDP obniżonym do 35–45 W. To pozwoli na stosowanie ich w najwydajniejszych notebookach, w których obecnie dominują układy Intela.

W planach są też procesory dwurdzeniowe, wykonane w procesie 45 nm i wykorzystujące rozwiązania układów Phenom II, ale nie tak złożone.

Platforma Dragon

Przy okazji premiery procesorów Phenom II firma AMD zaprezentowała platformę Dragon. Jej elementami są procesory Phenom II, karty graficzne Radeon HD 48x0 oraz chipsety z serii 7xx. Ewenementem jest, że wszystkie te elementy, kluczowe dla wydajności komputera, mają tego samego producenta. AMD rozwija również oprogramowanie, które pozwoli na zwiększenie wydajności tych komponentów. AMD OverDrive 3.0 zapewni maksymalne podkręcanie procesora, pamięci oraz chipsetu. Z kolei ATI FireStream ma umożliwić przeniesienie obliczeń graficznych z procesora na kartę graficzną, np. przy konwersji plików wideo rozwiązanie to okazuje się nawet 20-krotnie wydajniejsze niż pozostawienie przetwarzania procesorowi głównemu.

Z czasem chipsety 7xx zostaną zastąpione przez układy serii 8xx. Zostaną w nich zintegrowane układy sieciowe, co pozwoli obniżyć ceny płyt głównych i zwiększyć wydajność połączeń sieciowych. Pojawią się też kolejne stany oszczędzania energii, umożliwiające dodatkowe zmniejszenie poboru prądu przez cały komputer.