Глава 2. Многоядерные процессоры amd
§2.1. Athlon 64 x2
AMD официально начала поставки Athlon 64 X2 на выставке Computex 1 июня 2005 года. Athlon 64 X2 компании AMD является первым двухъядерным ЦПУ для настольных компьютеров. Этот процессор содержит два ядра Athlon 64, выполненных на одном кристалле. Ядра имеют в своём распоряжении общий двухканальный контроллер памяти, северный мост и дополнительную логику управления. Первоначальные версии основаны на Athlon 64 степпинга E и, в зависимости от модели, имеют 512 или 1024 КБ кэша второго уровня на каждое ядро. Athlon 64 X2 поддерживает набор инструкций SSE3 (которые ранее поддерживались только процессорами компании Intel), что позволило запускать с максимальной производительностью код, оптимизированный для процессоров Intel. Эти улучшения не уникальны для Athlon 64 X2 и также имеются в релизах процессоров Athlon 64, построенных на ядрах Venice, San Diego и Newark. Двухъядерные процессоры AMD 64 поддерживают совместимость с приложениями AMD 64 для платформы x86, что упрощает их массовое распространение. Имея два ядра, Athlon 64 X2 обладает увеличенным количеством транзисторов на кристалле. Процессор Athlon 64 X2 с 1МБ кэша 2-го уровня имеет 233.2 миллиона транзисторов, в отличие от Athlon 64, имевшего всего 114 миллиона транзисторов. Такие размеры требуют использования для производства более тонкого технологического процесса, который позволяет добиться выхода необходимого количества исправных процессоров с одной кремниевой пластиной.
Следует отметить, что реализация двухъядерности в процессорах AMD несколько отличается от реализации Intel. AMD предлагает несколько иной способ взаимодействия ядер между собой. Подход Intel заключается в простом помещении на один кристалл двух ядер. При такой организации двухъядерности процессор не имеет никаких специальных механизмов для осуществления взаимодействия между ядрами. Как и в обычных двухпроцессорных системах, ядра общаются посредством системной шины. Соответственно, системная шина разделяется между ядрами процессора и при работе с памятью, что приводит к увеличению задержек при обращении к памяти двух ядер одновременно.
В процессорах AMD дублированы некоторые ресурсы. Хотя каждое из ядер Athlon 64 X2 обладает собственным набором исполнительных устройств и выделенной кэш-памятью второго уровня, контроллер памяти и контроллер шины Hyper-Transport на оба ядра общий. Взаимодействие каждого из ядер с разделяемыми ресурсами осуществляется посредством специального Crossbar-переключателя и очереди системных запросов (System Request Queue). На этом же уровне организовано и взаимодействие ядер между собой, благодаря чему вопросы когерентности(согласованности) кэш памяти решаются без дополнительной нагрузки на системную шину и шину памяти.
Инженеры AMD предусмотрели возможность создания многоядерных процессоров ещё на этапе разработки архитектуры AMD64. Благодаря этому, в двухъядерных Athlon 64 X2 некоторые узкие места удалось обойти.
§2.2. Amd Phenom
AMD Phenom — многоядерный центральный процессор фирмы AMD, предназначенный для использования в стационарных персональных компьютерах. Под данной маркой выходят двух-, трёх- четырёх- и шестиядерные процессоры, базирующиеся на архитектуре K10. K10 — поколение архитектуры микропроцессоров x86 компании AMD. Процессоры этой архитектуры появились в продаже в конце 2007 года. Основным отличием процессоров поколения K10 от своих предшественников на базе AMD K8 является объединение четырёх ядер на одном кристалле, обновления протокола Hyper-Transport до версии 3.0, общий для всех ядер кэш L3, а также перспективная поддержка контроллером памяти DDR3. Сами ядра также были модернизированы по сравнению с ядрами AMD K8.
Преимущества: - Увеличение производительности приложений путём сокращения задержек при обращении к памяти; - Распределяет полосу пропускания памяти в зависимости от запросов; - Технология Hyper-Transport обеспечивает соединение на пиковой скорости до 16.0Гб\сек для предотвращения задержек; - До 33.1Гб\сек суммарной пропускной способности между процессором и системой (с учетом шины Hyper-Transport и контроллера памяти)
