NEXT 3/2009 - Rok smoka

Po trudnym roku 2008 następny zapowiada się lepiej dla AMD. Nowe szybkie procesory Phenom II, bardzo udane układy graficzne z serii Radeon HD 4xx0 oraz zapewniające dużą energooszczędność i dobry zestaw funkcji układy sterujące z serii 7xx umożliwią budowanie szybszych i lepszych komputerów, a producentowi zapewnią dobrą sprzedaż i spore zyski, które pozwolą na skuteczne konkurowanie z Intelem oraz Nvidią. Czego zatem możemy się spodziewać w 2009 roku?

Jeszcze lepsze 64 bity

Choć AMD nie przyznaje się do większych zmian w obsłudze aplikacji 64-bitowych, to z przeprowadzonych testów wynika, że Phenom II w 64-bitowym systemie operacyjnym działa średnio o 18 proc. wydajniej niż w środowisku 32-bitowym. Warto przypomnieć, że pierwsza generacja Phenoma zyskiwała jedynie około 10 procent na zmianie systemów. Oczywiście największy wzrost zaobserwować można w nowoczesnych aplikacjach służących do renderowania i obróbki grafiki. Przykładowo w opensource'owym Blenderze w zależności od ceny zyskujemy skrócenie czasu renderowania od 12 do nawet 27 proc. O ile w tym przypadku można tłumaczyć to lepszym dopracowaniem algorytmów, by mogły skorzystać z zalet architektury 64-bitowej, o tyle nie można tego powiedzieć o Cinebechu. Choć wykorzystujemy tę samą wersję co poprzednio, to zyskujemy 25-procentowy wzrost wyniku. Również przeszło 16-procentowe skrócenie czasu oczekiwania uzyskamy przy zastosowaniu 64-bitowej edycji programu Adobe Lightroom 2.2. W tym przypadku jednak ograniczeniem może być korzystanie z macierzy dysków w trybie RAID 0 zamiast z pamięci SSD. W czasie wykonywania przykładowego zadania kontrolka pracy dysku twardego świeciła bez przerwy.

Po spowolnionym rozwoju procesorów w latach 2005–2007 końcówka 2008 roku przyniosła niemałe nadzieje na to, że wydajność komputerów nie będzie aż tak odstawać od potrzeb nowoczesnego oprogramowania. Na zaprezentowanie intelowskiego Core i7 AMD odpowiedziało dość szybko, wprowadzając procesory Phenom II wykonane w bardziej zaawansowanym procesie 45 nm oraz zapowiadając wykorzystanie tej technologii do przedstawienia kilku kolejnych modeli.

Przedstawiamy Phenom II

W poprzednim numerze (nextmag.pl/a/090225) przedstawiliśmy pierwszy test najszybszego obecnie procesora AMD Phenom II X4 940, który pracuje z częstotliwością 3 GHz. Jest to układ czterordzeniowy, z wbudowanym kontrolerem pamięci DDR2 oraz trójpoziomowym systemem pamięci podręcznej. W każdym jądrze cache L1 składa się z 64 KB dla instrukcji oraz 64 KB dla danych. Pamięć podręczna L2 ma pojemność 512 KB i pracuje w trybie bez powielania danych z L1. Ostatni poziom pamięci cache (L3) to aż 6 MB i jest współdzielony między wszystkimi czterema rdzeniami, co usprawnia wymianę danych pomiędzy nimi przy wykorzystaniu aplikacji wielowątkowych. W porównaniu do poprzednich modeli Phenomów nie zmieniło się opóźnienie dostępu do danych zawartych w L1 i wynosi tylko 3 cykle zegarowe. Takie samo pozostało dla drugiego poziomu pamięci podręcznej i wynosi 15 cykli. AMD zwiększyło jednak 3-krotnie pojemność pamięci podręcznej L3, jednocześnie skróciło czas dostępu o 2 takty do przechowywanych danych.

W nowym Phenomie zastosowany został usprawniony kontroler pamięci. Już teraz sprzedawane procesory mają kontroler obsługujący zarówno DDR2, jak i DDR3, jednak w procesorach AM2+ obsługa DDR3 została wyłączona. Na skutek wprowadzonych modyfikacji czas dostępu do danych skrócił się przy zastosowaniu tych samych modułów DDR2–1066 o 10 taktów. Przepustowość połączenia z pamięcią przekracza 17 GB/s. Kolejnego przyspieszenia, o około 5 proc., można się spodziewać po procesorach wyposażonych w złącze AM3, które będą obsługiwać pamięci DDR3–1333. W tym przypadku przepustowość połączenia z pamięcią wzrośnie do ponad 21 GB/s.

Do komunikacji z innymi układami wykorzystywane jest 16-bitowe, dwukierunkowe łącze HyperTransport 3.0 o częstotliwości 2,0 GHz i przepustowości 16 GB/s. W przyszłości może ono zostać przyspieszone nawet do 2,6 GHz, gdyż taka częstotliwość jest określona w specyfikacji standardu jako maksymalna. Zwiększy to przepustowość do ponad 21 GHz, a przy wykorzystaniu 32 linii przepustowość HyperTransportu 3.0 sięgnie wartości 41 GB/s. Wersja 3.0 jest zgodna z poprzednim wersjami HyperTransport, wprowadza jednak kilka nowości, wśród których warto wymienić podłączanie „na gorąco” (Hot-Plug) z funkcjami autokonfiguracji i wykrywania parametrów zasilania, a także możliwość dzielenia łącza na dwa niezależne kanały o połowie szerokości.

Procesor od środka

Według producenta wprowadzono również drobne usprawnienia w architekturze rdzeni. Nieoficjalnie wiadomo, że odrobinę poprawiono układ przewidywania rozgałęzień w kodzie wykonywanych programów, prawdopodobnie również usprawniono komunikację międzyrdzeniową, co sumarycznie przekłada się na maksymalnie 3-proc. wzrost wydajności. W dalszym ciągu w każdym z rdzeni Phenoma są po trzy jednostki wykonawcze, więc wydajność obliczeniowa całego procesora niewiele się różni od poprzedniej, oczywiście przy porównaniu układów o tej samej częstotliwości.

Rozwój procesu wytwarzania, a więc przejście od 65 do 45 nm pozwoliło na zwiększenie pamięci podręcznej trzeciego poziomu, przy jednoczesnym zmniejszeniu wielkości pojedynczego procesora. Właśnie wielkość struktury krzemowej istotnie wpływa na końcowy koszt wytworzenia, dlatego ograniczenie powierzchni z 268 do 241 mm2 pozwala sprzedawać procesory Phenom II w dobrych cenach. Jednak dla końcowego użytkownika znacznie ważniejsze jest to, że nowe układy są zdecydowanie bardziej energooszczędne. Osiągnięto to na kilka sposobów.

Modyfikując architekturę Phenoma, AMD umożliwiło wyłączanie mniejszych bloków procesora niż poprzednio. Na przykład kontroler pamięci może wyłączać część związaną z obsługą zapisu danych do pamięci niezależnie od części kontrolującej odczyty. Co ważne, wyłączenie lub włączenie modułu trwa tylko jeden takt zegara, a więc nie wprowadza niepotrzebnych opóźnień i działa bez potrzeby stosowania specjalnych sterowników w systemie operacyjnym. Dodatkowo wprowadzono stan głębszego uśpienia (C1E), w którym więcej modułów może zostać uśpionych. Udostępnione zostały też cztery stany wydajności procesora zamiast dotychczas stosowanych dwóch, przy czym najniższy z nich ogranicza częstotliwość procesora do 800 MHz. W starszej generacji procesorach najniższa częstotliwość wynosiła połowę częstotliwości maksymalnej, a więc od 1,0 do 1,3 GHz.

Usprawniony Cool and Quiet (teraz w wersji 3.0) zapewnia także lepsze obciążanie poszczególnych rdzeni, dzięki czemu aplikacje jednowątkowe nie są przerzucane pomiędzy nieobciążonymi jądrami procesora. W efekcie takie przestarzałe programy nie zwalniają po włączeniu funkcji oszczędzania energii tak jak to miało miejsce w przypadku poprzedniego Phenoma.

Ocena:    (aby ocenić, musisz się zalogować w serwisie)

 del.icio.us |  Wykop mnie |  Digg this story |  dodajdo.com

• 45 nanometrów od AMD »
  AMD Opteron
• Kupić czy poczekać? »
  nowe procesory Intela
• Gigahercowa grafika »
  Karta graficzna Sapphire radeon Hd 4890
• Płyta dla wymagających »
  MSI K9A2 PLATINUM
• Szybki, chłodny i niedrogi »
  AMD PHENOM X4 BLACK EDITION