Okna

Na co wpływa liczba rdzeni procesora? Procesor wielordzeniowy.

Kupując procesor, wiele osób próbuje wybrać coś chłodniejszego, z kilkoma rdzeniami i dużym częstotliwość zegara. Ale niewiele osób wie, na co tak naprawdę wpływa liczba rdzeni procesora. Dlaczego na przykład zwykły i prosty procesor dwurdzeniowy może być szybszy niż procesor czterordzeniowy lub ten sam „procent” z 4 rdzeniami może być szybszy niż „procent” z 8 rdzeniami. Jest to dość ciekawy temat, który zdecydowanie warto poznać bardziej szczegółowo.

Wstęp

Zanim zaczniemy rozumieć, na co wpływa liczba rdzeni procesora, chciałbym dokonać małej dygresji. Jeszcze kilka lat temu twórcy procesorów byli przekonani, że tak szybko rozwijające się technologie produkcyjne pozwolą im produkować „kamienie” o częstotliwości taktowania do 10 GHz, co pozwoli użytkownikom zapomnieć o problemach ze słabą wydajnością. Jednak sukcesu nie udało się osiągnąć.

Niezależnie od tego, jak rozwinął się proces technologiczny, zarówno Intel, jak i AMD napotkały ograniczenia czysto fizyczne, które po prostu nie pozwoliły im produkować procesorów o częstotliwości taktowania do 10 GHz. Następnie postanowiono skupić się nie na częstotliwościach, ale na liczbie rdzeni. W ten sposób nowa rasa zaczęła produkować mocniejsze i wydajniejsze „kryształy” procesorów, co trwa do dziś, ale nie tak aktywnie jak na początku.

Procesory Intela i AMD

Obecnie Intel i AMD są bezpośrednimi konkurentami na rynku procesorów. Jeśli chodzi o przychody i sprzedaż, „The Blues” mają wyraźną przewagę, chociaż „The Reds” ostatnio mają trudności z dotrzymaniem im kroku. Obie firmy mają szeroką gamę gotowych rozwiązań na każdą okazję - od prostego procesora z 1-2 rdzeniami po prawdziwe potwory z więcej niż 8 rdzeniami. Zazwyczaj takie „kamienie” są używane w specjalnych „komputerach” roboczych, które mają wąskie skupienie.

Intel

Tak więc dzisiaj Intel ma udane 5 typów procesorów: Celeron, Pentium i i7. Każdy z tych „kamień” ma inną liczbę rdzeni i jest przeznaczony do innych zadań. Na przykład Celeron ma tylko 2 rdzenie i jest używany głównie na komputerach biurowych i domowych. Pentium, czyli jak to się też nazywa „stump”, jest również używany w domu, ale ma już znacznie lepszą wydajność, przede wszystkim dzięki technologii Hyper-Threading, która „dodaje” do dwóch fizycznych rdzeni jeszcze dwa wirtualne rdzenie, co nazywane są wątkami. Zatem dwurdzeniowy „procent” działa jak najbardziej budżetowy czterordzeniowy procesor, chociaż nie jest to do końca poprawne, ale to jest główna kwestia.

Jeśli chodzi o linię Core, sytuacja jest mniej więcej taka sama. Młodszy model o numerze 3 ma 2 rdzenie i 2 wątki. Starsza linia - Core i5 - ma już pełnoprawne 4 lub 6 rdzeni, brakuje jednak funkcji Hyper-Threading i nie posiada dodatkowych wątków, z wyjątkiem 4-6 standardowych. No i ostatnia rzecz - core i7 - to procesory z najwyższej półki, które z reguły mają od 4 do 6 rdzeni i dwukrotnie więcej wątków, czyli na przykład 4 rdzenie i 8 wątków lub 6 rdzeni i 12 wątków .

AMD

Teraz warto porozmawiać o AMD. Lista „kamyków” tej firmy jest ogromna; nie ma sensu wymieniać wszystkiego, ponieważ większość modeli jest po prostu przestarzała. Warto może zwrócić uwagę na nową generację, która w pewnym sensie „kopiuje” Intela – Ryzena. W tej linii znajdują się także modele o numerach 3, 5 i 7. Główna różnica w stosunku do „niebieskich” Ryzenów polega na tym, że najmłodszy model od razu udostępnia pełne 4 rdzenie, natomiast starszy nie 6, a osiem. Ponadto zmienia się liczba wątków. Ryzen 3 – 4 wątki, Ryzen 5 – 8-12 (w zależności od liczby rdzeni – 4 lub 6) i Ryzen 7 – 16 wątków.

Warto wspomnieć o kolejnej „czerwonej” linii – FX, która pojawiła się w 2012 roku i tak naprawdę platforma ta jest już uważana za przestarzałą, ale dzięki temu, że obecnie coraz więcej programów i gier zaczyna wspierać wielowątkowość, Linia Vishera ponownie zyskała popularność, co wraz z niskie ceny tylko rośnie.

Cóż, jeśli chodzi o debatę dotyczącą częstotliwości procesora i liczby rdzeni, to w rzeczywistości bardziej słuszne jest spojrzenie w stronę drugiej, ponieważ wszyscy już dawno zdecydowali się na częstotliwości zegara, a nawet najlepsi modele firmy Intel działają z nominalną częstotliwością 2,7, 2,8 i 3 GHz. Ponadto częstotliwość zawsze można zwiększyć za pomocą podkręcania, ale w przypadku procesora dwurdzeniowego nie da to większego efektu.

Jak dowiedzieć się, ile rdzeni

Jeśli ktoś nie wie, jak określić liczbę rdzeni procesora, można to zrobić łatwo i prosto, nawet bez pobierania i instalowania osobnych specjalne programy. Po prostu przejdź do „Menedżera urządzeń” i kliknij małą strzałkę obok pozycji „Procesory”.

Dostać więcej dokładna informacja Możesz dowiedzieć się, jakie technologie obsługuje Twój „kamień”, jaka jest jego częstotliwość taktowania, numer wersji i wiele więcej, korzystając ze specjalnego, małego programu o nazwie CPU-Z. Można go pobrać bezpłatnie na oficjalnej stronie internetowej. Istnieje wersja, która nie wymaga instalacji.

Zaleta dwóch rdzeni

Jaka może być zaleta dwurdzeniowego procesora? Jest wiele rzeczy np. w grach czy aplikacjach, przy tworzeniu których praca jednowątkowa była głównym priorytetem. Weźmy na przykład grę Wold of Tanks. Najpopularniejsze procesory dwurdzeniowe, takie jak Pentium czy Celeron, dadzą całkiem przyzwoite wyniki wydajnościowe, natomiast niektóre FX od AMD czy INTEL Core wykorzystają znacznie więcej swoich możliwości, a wynik będzie w przybliżeniu taki sam.

Lepsze 4 rdzenie

Jak 4 rdzenie mogą być lepsze niż dwa? Lepsza wydajność. Czterordzeniowe „kamienie” są przeznaczone do poważniejszych prac, w których proste „pniaki” lub „celerony” po prostu nie dają sobie rady. Doskonały przykład Tutaj sprawdzi się dowolny program do pracy z grafiką 3D, na przykład 3Ds Max lub Cinema4D.

Podczas procesu renderowania programy te wykorzystują maksymalne zasoby komputera, w tym pamięć RAM i procesor. Procesory dwurdzeniowe będą bardzo wolno przetwarzać renderowanie, a im bardziej złożona scena, tym dłużej będzie to trwało. Ale procesory z czterema rdzeniami poradzą sobie z tym zadaniem znacznie szybciej, ponieważ z pomocą przyjdą im dodatkowe wątki.

Oczywiście możesz wziąć jakiś budżetowy „protsik” z rodziny Core i3, na przykład model 6100, ale 2 rdzenie i 2 dodatkowe wątki nadal będą gorsze od pełnoprawnego czterordzeniowego.

6 i 8 rdzeni

Cóż, ostatnim segmentem wielordzeniowych są procesory z sześcioma i ośmioma rdzeniami. Ich główny cel jest w zasadzie dokładnie taki sam, jak powyższy procesor, tyle że są potrzebne tam, gdzie zwykłe „czwórki” nie radzą sobie. Ponadto pełnoprawne, specjalistyczne komputery budowane są w oparciu o „kamienie” z 6 i 8 rdzeniami, które będą „szyte na miarę” pod konkretne działania, np. montaż wideo, programy do modelowania 3D, renderowanie gotowych ciężkich scen za pomocą duża ilość wielokąty i obiekty itp.

Dodatkowo takie wielordzeniowe procesory bardzo dobrze sprawdzają się podczas pracy z archiwizatorami czy w aplikacjach wymagających dobrych możliwości obliczeniowych. W grach zoptymalizowanych pod kątem wielowątkowości takie procesory nie mają sobie równych.

Na co wpływa liczba rdzeni procesora?

Na co jeszcze może mieć wpływ liczba rdzeni? Przede wszystkim zwiększyć zużycie energii. Tak, choć może to zabrzmieć zaskakująco, to prawda. Nie ma co się zbytnio martwić, bo w życiu codziennym ten problem, że tak powiem, nie będzie zauważalny.

Drugie to ogrzewanie. Im więcej rdzeni, tym lepszy system chłodzenia jest potrzebny. Zmierzenie temperatury procesora pomoże Ci program o nazwie AIDA64. Podczas uruchamiania kliknij „Komputer”, a następnie wybierz „Czujniki”. Musisz monitorować temperaturę procesora, ponieważ jeśli będzie się stale przegrzewał lub działał w zbyt wysokich temperaturach, po pewnym czasie po prostu się przepali.

Procesory dwurdzeniowe nie są zaznajomione z tym problemem, ponieważ nie mają odpowiednio bardzo wysokiej wydajności i odprowadzania ciepła, ale procesory wielordzeniowe tak. Najgorętsze kamienie to te od AMD, zwłaszcza seria FX. Weźmy na przykład model FX-6300. Temperatura procesora w programie AIDA64 wynosi około 40 stopni i to w trybie bezczynności. Pod obciążeniem liczba ta wzrośnie, a w przypadku przegrzania komputer się wyłączy. Kupując procesor wielordzeniowy nie należy więc zapominać o chłodnicy.

Na co jeszcze wpływa liczba rdzeni procesora? Do wielozadaniowości. Procesory dwurdzeniowe nie będą w stanie zapewnić stabilnej wydajności przy jednoczesnym uruchomieniu dwóch, trzech lub więcej programów. Najprostszym przykładem są streamery w Internecie. Oprócz tego, że grają w jakąś grę na wysokich ustawieniach, jednocześnie uruchamiają program, który pozwala im transmitować rozgrywkę do Internetu online za pomocą przeglądarki internetowej z kilkoma otwarte strony, gdzie gracz z reguły czyta komentarze obserwujących go osób i śledzi inne informacje. Nawet nie każdy procesor wielordzeniowy jest w stanie zapewnić odpowiednią stabilność, nie mówiąc już o procesorach dwu- i jednordzeniowych.

Warto też powiedzieć kilka słów, że procesory wielordzeniowe mają bardzo przydatną rzecz zwaną „pamięcią podręczną L3”. Ta pamięć podręczna ma określoną ilość pamięci, w której stale się zapisuje różne informacje O uruchamiane programy, wykonywane akcje itp. Wszystko to jest potrzebne, aby zwiększyć szybkość komputera i jego wydajność. Na przykład, jeśli dana osoba często korzysta z Photoshopa, informacje te zostaną zapisane w pamięci, a czas uruchomienia i otwarcia programu zostanie znacznie skrócony.

Zreasumowanie

Podsumowując rozmowę na temat tego, na co wpływa liczba rdzeni procesora, możemy dojść do jednego prostego wniosku: jeśli potrzebujesz dobrej wydajności, szybkości, wielozadaniowości, pracy w ciężkich aplikacjach, możliwości wygodnego grania nowoczesne gry itp., wówczas wybierasz procesor z czterema lub więcej rdzeniami. Jeśli potrzebujesz prostego „komputera” do użytku biurowego lub domowego, który będzie używany do minimum, to 2 rdzenie będą Ci potrzebne. W każdym razie wybierając procesor, przede wszystkim musisz przeanalizować wszystkie swoje potrzeby i zadania, a dopiero potem rozważyć wszelkie opcje.

Wstęp

Zacznijmy od dwurdzeniowych procesorów do komputerów stacjonarnych. W tej recenzji znajdziesz wszystko na temat dwurdzeniowego procesora AMD: informacje ogólne, testowanie wydajności, podkręcanie oraz informacje o mocy i cieple.

Nadszedł czas na procesory dwurdzeniowe. W najbliższej przyszłości procesory wyposażone w dwa rdzenie obliczeniowe zaczną aktywnie przenikać do komputerów stacjonarnych. Do końca przyszłego roku większość nowych pecetów powinna być oparta na dwurdzeniowych procesorach.
Tak duży zapał producentów do wprowadzania architektur dwurdzeniowych tłumaczy się faktem, że inne metody zwiększania produktywności już się wyczerpały. Zwiększanie częstotliwości zegara jest bardzo trudne, a zwiększanie szybkości magistrali i rozmiaru pamięci podręcznej nie prowadzi do wymiernych rezultatów.
Jednocześnie ulepszając 90nm proces technologiczny osiągnął punkt, w którym produkcja gigantycznych kryształów o powierzchni około 200 metrów kwadratowych. mm stało się opłacalne. To właśnie ten fakt umożliwił producentom procesorów rozpoczęcie kampanii na rzecz wprowadzenia architektur dwurdzeniowych.

Tak więc dzisiaj, 9 maja 2005 r., podążając za firmą Intel, prezentuje swoje dwurdzeniowe procesory do komputerów stacjonarnych i komputerów stacjonarnych Firma AMD. Jednak podobnie jak w przypadku dwurdzeniowych procesorów Smithfield (Intel Pentium D i Intel Edycja ekstremalna), nie mówimy jeszcze o rozpoczęciu dostaw; rozpoczną się one nieco później. W tej chwili AMD daje nam jedynie wstępny przegląd swoich obiecujących ofert.
Linia dwurdzeniowych procesorów AMD nazywa się Athlon 64 X2. Nazwa ta odzwierciedla zarówno fakt, że nowe dwurdzeniowe procesory mają architekturę AMD64, jak i fakt, że mają dwa rdzenie przetwarzające. Wraz z nazwą dwurdzeniowe procesory do komputerów stacjonarnych otrzymały także własne logo:

Rodzina Athlon 64 X2 w momencie pojawienia się na półkach sklepowych będzie składać się z czterech procesorów o wydajnościach 4200+, 4400+, 4600+ i 4800+. Procesory te będą dostępne w cenie od 500 do 1000 dolarów, w zależności od ich wydajności. Oznacza to, że AMD umieszcza swoją linię Athlon 64 X2 nieco wyżej niż zwykły Athlon 64.
Zanim jednak zaczniemy oceniać walory konsumenckie nowych procesorów, przyjrzyjmy się bliżej funkcjom tych procesorów.

Architektura Athlona 64 X2

Należy zauważyć, że implementacja dwurdzeniowych procesorów AMD różni się nieco od implementacji Intela. Chociaż, podobnie jak Pentium D i Pentium Extreme Edition, Athlon 64 X2 to zasadniczo dwa procesory Athlon 64 połączone w jednym chipie, dwurdzeniowy procesor AMD oferuje nieco inny sposób komunikacji pomiędzy rdzeniami.
Faktem jest, że podejście Intela polega po prostu na umieszczeniu dwóch rdzeni Prescott w jednym chipie. Dzięki tej dwurdzeniowej organizacji procesor nie ma żadnych specjalnych mechanizmów interakcji między rdzeniami. Oznacza to, że podobnie jak w konwencjonalnych dwuprocesorowych systemach opartych na procesorach Xeon, rdzenie Smithfield komunikują się (na przykład w celu rozwiązywania problemów ze spójnością pamięci podręcznej) za pośrednictwem magistrali systemowej. W związku z tym magistrala systemowa jest podzielona między rdzenie procesora i podczas pracy z pamięcią, co prowadzi do zwiększonych opóźnień przy jednoczesnym dostępie do pamięci obu rdzeni.
Inżynierowie AMD przewidzieli możliwość tworzenia procesorów wielordzeniowych już na etapie rozwoju architektury AMD64. Dzięki temu przezwyciężono pewne wąskie gardła w dwurdzeniowym Athlonie 64 X2. Po pierwsze, nie wszystkie zasoby są powielane w nowych procesorach AMD. Chociaż każdy z rdzeni Athlona 64 X2 ma własny zestaw jednostek wykonawczych i dedykowaną pamięć podręczną drugiego poziomu, kontroler pamięci i kontroler magistrali Hyper-Transport dla obu rdzeni są wspólne. Interakcja każdego z rdzeni ze współdzielonymi zasobami odbywa się poprzez specjalny przełącznik Crossbar i systemową kolejkę żądań (Kolejka żądań systemowych). Na tym samym poziomie zorganizowana jest także interakcja rdzeni ze sobą, dzięki czemu problemy spójności pamięci podręcznej są rozwiązywane bez dodatkowego obciążenia magistrali systemowej i magistrali pamięci.

Zatem jedynym wąskim gardłem w architekturze Athlona 64 X2 jest przepustowość podsystemu pamięci 6,4 GB na sekundę, która jest dzielona pomiędzy rdzenie procesora. Jednak w przyszłym roku AMD planuje przejść na szybsze typy pamięci, w szczególności dwukanałową pamięć SDRAM DDR2-667. Ten krok powinien mieć pozytywny wpływ na zwiększenie wydajności procesorów dwurdzeniowych.
Brak wsparcia nowoczesne typy Pamięć o dużej przepustowości w nowych dwurdzeniowych procesorach wynika z faktu, że AMD przede wszystkim starało się zachować kompatybilność Athlona 64 X2 z istniejącymi platformami. W rezultacie te procesory mogą być używane w tym samym płyty główne, podobnie jak zwykły Athlon 64. Dlatego Athlon 64 X2 ma pakiet Socket 939, dwukanałowy kontroler pamięci z obsługą DDR400 SDRAM i współpracuje z magistralą HyperTransport o częstotliwości do 1 GHz. Dzięki temu jedyną rzeczą wymaganą, aby nowoczesne płyty główne z gniazdem Socket 939 obsługiwały dwurdzeniowe procesory AMD, jest aktualizacja BIOS-u. W związku z tym należy osobno zauważyć, że na szczęście inżynierom AMD udało się dopasować zużycie energii Athlona 64 X2 do wcześniej ustalonych limitów.

Tym samym, pod względem kompatybilności z istniejącą infrastrukturą, dwurdzeniowe procesory AMD okazały się lepsze od konkurencyjnych produktów Intela. Smithfield jest kompatybilny tylko z nowymi chipsetami i955X i NVIDIA nFroce4 (Intel Edition), a także stawia zwiększone wymagania konwerterowi zasilania płyty głównej.
Procesory Athlon 64 X2 oparte są na rdzeniach o kryptonimie Toledo i Manchester stepping E, czyli pod względem funkcjonalności (poza możliwością przetwarzania dwóch wątków obliczeniowych jednocześnie) nowe procesory są podobne do Athlona 64 opartego na procesorze San Rdzenie Diego i Wenecji. Dlatego Athlon 64 X2 obsługuje zestaw instrukcji SSE3, a także ma ulepszony kontroler pamięci. Wśród cech kontrolera pamięci Athlon 64 X2 należy wymienić możliwość wykorzystania różnych modułów DIMM w różnych kanałach (aż do instalowania modułów o różnych rozmiarach w obu kanałach pamięci) oraz możliwość pracy z czterema dwustronnymi modułami DIMM w pamięci DDR400 tryb.
Procesory Athlon 64 X2 (Toledo), zawierające dwa rdzenie z pamięcią podręczną drugiego poziomu po 1 MB na rdzeń, składają się z około 233,2 miliona tranzystorów i mają powierzchnię około 199 metrów kwadratowych. mm. Zatem, jak można się spodziewać, matryca i złożoność procesora dwurdzeniowego okazuje się w przybliżeniu dwukrotnie większa niż w przypadku odpowiedniego procesora jednordzeniowego.

Linia Athlona 64 X2

Linia procesorów Athlon 64 X2 obejmuje cztery modele procesorów o wydajności 4800+, 4600+, 4400+ i 4200+. Mogą być oparte na jądrach o nazwach kodowych Toledo i Manchester. Różnice między nimi to wielkość pamięci podręcznej L2. Procesory o nazwie kodowej Toledo, które mają oceny 4800+ i 4400+, posiadają dwie pamięci podręczne L2 (na każdy rdzeń) o pojemności 1 MB. Procesory o nazwie kodowej Manchester mają połowę pamięci podręcznej: dwa razy 512 KB każdy.
Częstotliwości dwurdzeniowych procesorów AMD są dość wysokie i wynoszą 2,2 lub 2,4 GHz. Oznacza to, że częstotliwość taktowania starszego modelu dwurdzeniowego procesora AMD odpowiada częstotliwości starszego procesora z linii Athlon 64. Oznacza to, że nawet w aplikacjach nie obsługujących wielowątkowości Athlon 64 X2 będzie w stanie wykazać się bardzo dobrym poziomem wykonania.
Jeśli chodzi o właściwości elektryczne i termiczne, to pomimo dość wysokie częstotliwości Athlon 64 X2 niewiele różnią się od odpowiednich cech procesorów jednordzeniowych. Maksymalne odprowadzanie ciepła w nowych procesorach z dwoma rdzeniami wynosi 110 W w porównaniu z 89 W w przypadku konwencjonalnego Athlona 64, a prąd zasilania wzrósł do 80 A w porównaniu do 57,4 A. Jeśli jednak porównamy charakterystykę elektryczną Athlona 64 X2 ze specyfikacjami Athlona 64 FX-55, wzrost maksymalnego rozpraszania ciepła wyniesie tylko 6 W, a maksymalny prąd w ogóle się nie zmieni. Zatem możemy tak powiedzieć Procesory Athlona 64 X2 stawia w przybliżeniu takie same wymagania konwerterowi zasilania płyty głównej, jak Athlon 64 FX-55.

Pełna charakterystyka linii procesorów Athlon 64 X2 jest następująca:

Należy zauważyć, że AMD pozycjonuje Athlona 64 X2 jako całkowicie niezależną linię, która spełnia swoje własne cele. Procesory z tej rodziny przeznaczone są dla tej grupy zaawansowanych użytkowników, dla których ważna jest możliwość jednoczesnego korzystania z kilku zasobochłonnych aplikacji lub którzy w swojej codziennej pracy korzystają z aplikacji do tworzenia treści cyfrowych, z których większość skutecznie wspiera wielowątkowość. Oznacza to, że Athlon 64 X2 wydaje się być swego rodzaju analogiem Athlona 64 FX, ale nie dla graczy, ale dla entuzjastów, którzy używają komputerów PC do pracy.

Jednocześnie wypuszczenie Athlona 64 X2 nie przekreśla istnienia pozostałych linii: Athlon 64 FX, Athlon 64 i Sempron. Wszyscy będą nadal pokojowo współistnieć na rynku.
Należy jednak osobno zauważyć, że linie Athlon 64 X2 i Athlon 64 mają ujednolicony system oceniania. Oznacza to, że na rynku nie pojawią się procesory Athlon 64 z ocenami wyższymi niż 4000+. Jednocześnie rodzina jednordzeniowych procesorów Athlon 64 FX będzie nadal się rozwijać, ponieważ na te procesory rośnie popyt wśród graczy.
Ceny Athlona 64 X2 są takie, że sądząc po nich, tę linię można uznać za dalsze rozwinięcie zwykłego Athlona 64. Faktycznie tak jest. W miarę jak starsze modele Athlona 64 wkraczają do klasy średniej kategoria cenowa topowe modele z tej linii zostaną zastąpione przez Athlona 64 X2.
Procesory Athlon 64 X2 mają trafić do sprzedaży w czerwcu. Sugerowane ceny detaliczne AMD przedstawiają się następująco:

AMD Athlona 64 X2 4800+ – 1001 USD;
AMD Athlon 64 X2 4600+ – 803 USD;
AMD Athlon 64 X2 4400+ – 581 USD;
AMD Athlon 64 X2 4200+ – 537 dolarów.

Athlon 64 X2 4800+: pierwsza znajomość

Udało nam się pozyskać do testów próbkę procesora AMD Athlon 64 X2 4800+, który jest starszym modelem w linii dwurdzeniowych procesorów AMD. Ten procesor na swój sposób wygląd okazał się bardzo podobny do swoich przodków. Tak naprawdę różni się od zwykłego Athlona 64 FX i Athlona 64 dla Socket 939 jedynie oznaczeniami.

Choć Athlon 64 X2 to typowy procesor Socket 939, który powinien być kompatybilny z większością płyt głównych z 939-pinowym gniazdem procesora, obecnie współpraca z wieloma płytami głównymi jest utrudniona ze względu na brak niezbędnej obsługi BIOS-u. Jedyny płyta główna, na którym ten procesor był w stanie pracować w trybie dwurdzeniowym w naszym laboratorium, okazał się ASUS A8N SLI Deluxe, dla którego dostępny jest specjalny technologiczny BIOS z obsługą Athlona 64 X2. Oczywiste jest jednak, że wraz z pojawieniem się w szerokiej sprzedaży dwurdzeniowych procesorów AMD ta wada zostanie wyeliminowana.
Należy zaznaczyć, że bez niezbędnego wsparcia ze strony BIOS-u Athlon 64 X2 na każdej płycie głównej działa doskonale w trybie jednordzeniowym. Oznacza to, że bez zaktualizowanego oprogramowania nasz Athlon 64 X2 4800+ działał jak Athlon 64 4000+.
Popularne narzędzie CPU-Z w dalszym ciągu dostarcza niekompletnych informacji o Athlonie 64 X2, choć je rozpoznaje:

Mimo że CPU-Z wykrywa dwa rdzenie, wszystkie wyświetlane informacje o pamięci podręcznej odnoszą się tylko do jednego z rdzeni procesora.
Przed przetestowaniem wydajności powstałego procesora postanowiliśmy najpierw zbadać jego właściwości termiczne i elektryczne. Na początek porównaliśmy temperaturę Athlona 64 X2 4800+ z temperaturą innych procesorów Socket 939. Do tych eksperymentów użyliśmy pojedynczej chłodnicy powietrza AVC Z7U7414001; Procesory rozgrzewano za pomocą narzędzia S&M 1.6.0, które okazało się kompatybilne z dwurdzeniowym Athlonem 64 X2.

W spoczynku temperatura Athlona 64 X2 jest nieco wyższa niż temperatura procesorów Athlon 64 opartych na rdzeniu Venice. Jednak pomimo dwóch rdzeni, ten procesor nie jest gorętszy niż procesory jednordzeniowe produkowane w procesie technologicznym 130 nm. Co więcej, ten sam obraz obserwuje się przy maksymalnym obciążeniu procesora. Temperatura Athlona 64 X2 przy 100% obciążeniu jest niższa niż temperatura Athlona 64 i Athlona 64 FX, które wykorzystują rdzenie 130 nm. Zatem dzięki niższemu napięciu zasilania i zastosowaniu rdzenia w wersji E inżynierom AMD naprawdę udało się osiągnąć akceptowalne odprowadzanie ciepła przez swoje dwurdzeniowe procesory.
Badając pobór mocy Athlona 64 X2, postanowiliśmy porównać go nie tylko z odpowiednią charakterystyką jednordzeniowych procesorów Socket 939, ale także z poborem mocy starszych Procesory Intela.

Choć może to wydawać się zaskakujące, pobór mocy Athlona 64 X2 4800+ jest niższy niż pobór mocy Athlona 64 FX-55. Tłumaczy się to tym, że Athlon 64 FX-55 bazuje na starym rdzeniu 130 nm, więc nie ma w tym nic dziwnego. Główny wniosek jest inny: te płyty główne, które były kompatybilne z Athlonem 64 FX-55, są w stanie (pod względem mocy konwertera zasilania) obsługiwać nowe dwurdzeniowe procesory AMD. Oznacza to, że AMD ma całkowitą rację, gdy twierdzi, że cała infrastruktura niezbędna do wdrożenia Athlona 64 X2 jest już prawie gotowa.

Oczywiście nie przegapiliśmy okazji, aby przetestować potencjał podkręcania Athlona 64 X2 4800+. Niestety BIOS technologiczny dla ASUS A8N-SLI Deluxe, który obsługuje Athlona 64 X2, nie pozwala na zmianę ani napięcia procesora, ani jego mnożnika. Dlatego przeprowadzono eksperymenty z podkręcaniem przy standardowym napięciu procesora, zwiększając częstotliwość generatora zegara.
Podczas eksperymentów udało nam się zwiększyć częstotliwość generatora zegara do 225 MHz, przy czym procesor nadal zachowywał zdolność do stabilnej pracy. Oznacza to, że w wyniku podkręcania udało nam się podnieść częstotliwość nowego dwurdzeniowego procesora AMD do 2,7 GHz.

Tak więc podczas podkręcania Athlon 64 X2 4800+ pozwolił nam zwiększyć jego częstotliwość o 12,5%, co naszym zdaniem nie jest takie złe jak na dwurdzeniowy procesor. Przynajmniej można powiedzieć, że potencjał częstotliwościowy rdzenia Toledo jest zbliżony do potencjału innych rdzeni rewizji E: San Diego, Wenecji i Palermo. Wynik osiągnięty podczas overclockingu daje nam więc nadzieję na pojawienie się jeszcze szybszych procesorów w rodzinie Athlon 64 X2 przed wprowadzeniem kolejnego procesu technologicznego.

Jak testowaliśmy

W ramach tych testów porównaliśmy wydajność dwurdzeniowego procesora Athlon 64 X2 4800+ z wydajnością starszych procesorów o architekturze jednordzeniowej. Oznacza to, że konkurentami Athlona 64 X2 są Athlon 64, Athlon 64 FX, Pentium 4 i Pentium 4 Extreme Edition.
Niestety, dzisiaj nie możemy przedstawić porównania nowego dwurdzeniowego procesora AMD z konkurencyjnym rozwiązaniem Intela, procesorem o kodowej nazwie Smithfield. Jednak wyniki naszych testów zostaną wkrótce uzupełnione o wyniki Pentium D i Pentium Extreme Edition, więc bądźcie czujni.
W międzyczasie w testach wzięło udział kilka systemów, które składały się z następującego zestawu komponentów:

Procesory:

AMD Athlon 64 X2 4800+ (Socket 939, 2,4 GHz, 2 x 1024KB L2, wersja rdzenia E6 - Toledo);
AMD Athlon 64 FX-55 (Socket 939, 2,6 GHz, 1024KB L2, wersja rdzenia CG - Clawhammer);
AMD Athlon 64 4000+ (Socket 939, 2,4 GHz, 1024KB L2, wersja rdzenia CG - Clawhammer);
AMD Athlon 64 3800+ (Socket 939, 2,4 GHz, 512KB L2, wersja rdzenia E3 - Wenecja);
Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz (LGA775, 3,73 GHz, 2 MB L2);
Intel Pentium 4 660 (LGA775, 3,6 GHz, 2 MB L2);
Intel Pentium 4 570 (LGA775, 3,8 GHz, 1 MB L2);

Płyty główne:

ASUS A8N SLI Deluxe (Socket 939, NVIDIA nForce4 SLI);
Płyta demonstracyjna NVIDIA C19 CRB (LGA775, nForce4 SLI (edycja Intel)).

Pamięć:

1024 MB pamięci DDR400 SDRAM (Corsair CMX512-3200XLPRO, 2 x 512 MB, 2-2-2-10);
1024 MB pamięci SDRAM DDR2-667 (Corsair CM2X512A-5400UL, 2 x 512 MB, 4-4-4-12).

Karta graficzna:- PowerColor RADEON X800 XT (PCI-E x16).
Podsystem dyskowy:- Maxtor MaXLine III 250 GB (SATA150).
System operacyjny: - Microsoft Windows XP SP2.

Wydajność

Praca w biurze

Do badania wydajności aplikacji biurowych wykorzystaliśmy testy SYSmark 2004 i Business Winstone 2004.

Test Business Winstone 2004 symuluje pracę użytkownika w popularnych aplikacjach: Microsoft Access 2002, Microsoft Excel 2002, Strona główna Microsoftu 2002, Microsoft Outlook 2002, Microsoft PowerPoint 2002, Microsoft Project 2002, Microsoft Word 2002, Norton AntiVirus Professional Edition 2003 i WinZip 8.1. Uzyskany wynik jest dość logiczny: wszystkie te aplikacje nie wykorzystują wielowątkowości, dlatego Athlon 64 X2 jest tylko nieznacznie szybszy od swojego jednordzeniowego odpowiednika, Athlona 64 4000+. Niewielką przewagę można wytłumaczyć ulepszonym kontrolerem pamięci rdzenia Toledo, a nie obecnością drugiego rdzenia.
Jednakże na co dzień Praca w biurze Często kilka aplikacji działa jednocześnie. Jak efektywne są w tym przypadku dwurdzeniowe procesory AMD, pokazano poniżej.

W tym przypadku mierzona jest szybkość pracy w programie Microsoft Outlook i Internet Explorera, będąc w tło pliki są kopiowane. Jak jednak pokazuje poniższy diagram, kopiowanie plików nie jest aż tak trudnym zadaniem i dwurdzeniowa architektura nie zapewnia tutaj żadnych korzyści.

Ten test jest trochę trudniejszy. Tutaj pliki są archiwizowane przy użyciu programu Winzip w tle, podczas gdy użytkownik pracuje w Excelu i Wordzie na pierwszym planie. I w tym przypadku otrzymujemy bardzo wymierną dywidendę z technologii dwurdzeniowej. Athlon 64 X2 4800+ pracujący z częstotliwością 2,4 GHz przewyższa nie tylko Athlona 64 4000+, ale także jednordzeniowego Athlona 64 FX-55 o częstotliwości 2,6 GHz.

W miarę jak zadania działające w tle stają się coraz bardziej złożone, zalety architektury dwurdzeniowej zaczynają się coraz bardziej ujawniać. W tym przypadku użytkownik pracuje w Aplikacje Microsoftu Excel, Microsoft Project, Microsoft Access, Microsoft PowerPoint, Microsoft FrontPage i WinZip, gdy działają w tle skanowanie antywirusowe. W ten test uruchomione aplikacje są w stanie poprawnie załadować oba Rdzenie Athlona 64 X2, na wynik którego nie trzeba długo czekać. Dwurdzeniowy procesor rozwiązuje zadania półtora razy szybciej niż podobny procesor jednordzeniowy.

Tutaj symulujemy pracę użytkownika odbierającego list w programie Outlook 2002, który zawiera zestaw dokumentów w archiwum zip. Podczas gdy odebrane pliki są skanowane w poszukiwaniu wirusów przy użyciu programu VirusScan 7.0, użytkownik przegląda pocztę e-mail i robi notatki w kalendarzu programu Outlook. Następnie użytkownik przegląda korporacyjną witrynę internetową i niektóre dokumenty za pomocą przeglądarki Internet Explorer 6.0.
Ten model działania użytkownika zakłada wykorzystanie wielowątkowości, dzięki czemu Athlon 64 X2 4800+ wykazuje wyższą wydajność niż jednordzeniowe procesory AMD i Intel. Należy pamiętać, że procesory Pentium 4 z „wirtualną” wielowątkową technologią Hyper-Threading nie mogą pochwalić się tak wysoką wydajnością, jak Athlon 64 X2, który ma dwa naprawdę niezależne rdzenie procesora.

W tym teście hipotetyczny użytkownik edytuje tekst w programie Word 2002, a także używa programu Dragon NaturallySpeaking 6 do konwersji pliku audio na Dokument tekstowy. Gotowy dokument jest konwertowany do formatu PDF przy użyciu programu Acrobat 5.0.5. Następnie na podstawie wygenerowanego dokumentu tworzona jest prezentacja w programie PowerPoint 2002. I w tym przypadku Athlon 64 X2 ponownie wychodzi na prowadzenie.

Tutaj model pracy wygląda następująco: użytkownik otwiera bazę danych w Accessie 2002 i uruchamia serię zapytań. Dokumenty są archiwizowane przy użyciu programu WinZip 8.1. Wyniki zapytania są eksportowane do programu Excel 2002 i na ich podstawie budowany jest wykres. Choć i w tym przypadku pozytywny efekt dwurdzeniowych procesorów jest obecny, procesory z rodziny Pentium 4 radzą sobie z tą pracą nieco szybciej.
Generalnie odnośnie zasadności stosowania procesorów dwurdzeniowych w aplikacjach biurowych można powiedzieć co następuje. Same tego typu aplikacje rzadko są optymalizowane pod kątem obciążeń wielowątkowych. Dlatego trudno jest uzyskać korzyści, pracując w jednej konkretnej aplikacji na dwurdzeniowym procesorze. Jeśli jednak model pracy jest taki, że część zadań wymagających dużych zasobów jest wykonywana w tle, wówczas procesory z dwoma rdzeniami mogą zapewnić bardzo zauważalny wzrost wydajności.

Tworzenie treści cyfrowych

W tej sekcji ponownie skorzystamy z kompleksowych testów SYSmark 2004 i Multimedia Content Creation Winstone 2004.

Benchmark symuluje pracę w następujących aplikacjach: Adobe Photoshopie 7.0.1, Premiera adobe 6.50, Macromedia Director MX 9.0, Macromedia Dreamweaver MX 6.1, Microsoft Windows Media Encoder 9 wersja 9.00.00.2980, NewTek LightWave 3D 7.5b, Steinberg WaveLab 4.0f. Ponieważ większość aplikacji przeznaczonych do tworzenia i przetwarzania treści cyfrowych obsługuje wielowątkowość, sukces Athlona 64 X2 4800+ w tym teście wcale nie jest zaskakujący. Co więcej, zauważamy, że zaleta tego dwurdzeniowego procesora objawia się nawet wtedy, gdy nie jest używana praca równoległa w kilku aplikacjach.

Gdy wiele aplikacji działa jednocześnie, dwurdzeniowe procesory są w stanie zapewnić jeszcze bardziej imponujące wyniki. Na przykład w tym teście w pakiecie 3ds max 5.1 jest on renderowany plik bmp obraz, a jednocześnie użytkownik przygotowuje strony internetowe w programie Dreamweaver MX. Następnie użytkownik renderuje animację 3D w formacie grafiki wektorowej.

W tym przypadku symulujemy pracę użytkownika w Premiere 6.5, który tworzy klip wideo z kilku innych filmów w formacie surowym i oddzielnych ścieżkach audio. W oczekiwaniu na zakończenie operacji użytkownik przygotowuje również obraz w programie Photoshop 7.01, modyfikując istniejący obraz i zapisując go na dysku. Po zakończeniu tworzenia filmu użytkownik dokonuje jego edycji i dodaje do niego efekty specjalne Po efektach 5.5.
I znowu widzimy gigantyczną przewagę dwurdzeniowej architektury AMD nad zwykłymi Athlonem 64 i Athlonem 64 FX, a także nad Pentium 4 z „wirtualną” wielordzeniową technologią Hyper-Threading.

A oto kolejny przejaw triumfu dwurdzeniowej architektury AMD. Jej przyczyny są takie same jak w poprzednim przypadku. Leżą one w zastosowanym modelu pracy. W tym przypadku hipotetyczny użytkownik rozpakuje zawartość witryny internetowej z pliku zip, korzystając z programu Flash MX do otwarcia wyeksportowanego filmu z grafiką wektorową 3D. Następnie użytkownik modyfikuje go, dodając inne obrazy i optymalizując pod kątem szybszej animacji. Ostateczny film z efektami specjalnymi jest skompresowany używając Windowsa Media Encoder 9 do transmisji w Internecie. Utworzona witryna internetowa jest następnie budowana w programie Dreamweaver MX i równolegle system jest skanowany w poszukiwaniu wirusów za pomocą programu VirusScan 7.0.
Dlatego należy przyznać, że w przypadku aplikacji współpracujących z treściami cyfrowymi architektura dwurdzeniowa jest bardzo korzystna. Prawie każde zadanie tego typu może skutecznie obciążyć oba rdzenie procesora jednocześnie, co prowadzi do znacznego wzrostu szybkości systemu.

PCMark04, 3DMark 2001 SE, 3DMark05

Osobno postanowiliśmy przyjrzeć się szybkości Athlona 64 X2 w popularnych syntetycznych benchmarkach z FutureMark.

Jak już wielokrotnie zaznaczaliśmy, test PCMark04 jest zoptymalizowany pod kątem systemów wielowątkowych. Właśnie dlatego procesory Pentium 4 z Technologia Hyper-Threading zostało w nim pokazane najwyższe wyniki, a nie procesor z rodziny Athlon 64. Jednak teraz sytuacja się zmieniła. Dwa prawdziwe rdzenie w Athlonie 64 X2 4800+ plasują ten procesor na szczycie tabeli.

Testy graficzne rodziny 3DMark nie obsługują wielowątkowości w żadnej formie. Dlatego wyniki Athlona 64 X2 niewiele różnią się od wyników zwykłego Athlona 64 o częstotliwości 2,4 GHz. Niewielką przewagę nad Athlonem 64 4000+ tłumaczy się obecnością ulepszonego kontrolera pamięci w rdzeniu Toledo, a nad Athlonem 64 3800+ dużą ilością pamięci podręcznej.
Jednak 3DMark05 zawiera kilka testów, które mogą wykorzystywać wielowątkowość. To są testy procesora. W tych benchmarkach procesor obciążenie przypisane jest do programowej emulacji shaderów wierzchołków, a dodatkowo drugi wątek oblicza fizykę środowiska gry.

Wyniki są całkiem naturalne. Jeśli aplikacja może korzystać z dwóch rdzeni, wówczas procesory dwurdzeniowe są znacznie szybsze niż procesory jednordzeniowe.

Aplikacje do gier

Niestety, nowoczesne aplikacje do gier nie obsługują wielowątkowości. Pomimo tego, że technologia „wirtualnego” wielordzeniowego Hyper-Threading pojawiła się dawno temu, twórcom gier nie spieszy się z dzieleniem obliczeń wykonywanych przez silnik gry na kilka wątków. I najprawdopodobniej nie chodzi o to, że jest to trudne w przypadku gier. Najwyraźniej zwiększenie możliwości obliczeniowych procesora do gier nie jest tak ważne, ponieważ główne obciążenie w zadaniach tego typu spada na kartę graficzną.
Jednak pojawienie się na rynku procesorów dwurdzeniowych daje pewną nadzieję, że producenci gier zaczną w większym stopniu obciążać procesor centralny obliczeniami. Efektem tego może być pojawienie się nowej generacji gier zaawansowanych sztuczna inteligencja i realistyczna fizyka.

W międzyczasie, w przypadku stosowania dwurdzeniowych procesorów w systemy do gier nie ma sensu. Dlatego, nawiasem mówiąc, AMD nie zamierza zaprzestać rozwijania swojej linii procesorów przeznaczonych specjalnie dla graczy, Athlona 64 FX. Procesory te charakteryzują się wyższymi częstotliwościami i obecnością pojedynczego rdzenia obliczeniowego.

Kompresja informacji

Niestety WinRAR nie obsługuje wielowątkowości, więc wynik Athlona 64 X2 4800+ praktycznie nie różni się od wyniku zwykłego Athlona 64 4000+.

Istnieją jednak archiwizatory, które mogą efektywnie wykorzystywać dwa rdzenie. Na przykład 7zip. Testowane tam wyniki Athlona 64 X2 4800+ w pełni uzasadniają koszt tego procesora.

Kodowanie audio i wideo

Do niedawna popularny kodek mp3 Lame nie obsługiwał wielowątkowości. Jednak nowo wydana wersja 3.97 alfa 2 naprawiła tę wadę. W rezultacie procesory Pentium 4 zaczęły kodować dźwięk szybciej niż Athlon 64, a Athlon 64 X2 4800+, choć wyprzedzał swoje jednordzeniowe odpowiedniki, wciąż pozostaje nieco w tyle za starszymi modelami rodziny Pentium 4 i Pentium 4 Extreme Wydanie.

Chociaż kodek Mainconcept może wykorzystywać dwa rdzenie przetwarzające, prędkość Athlona 64 X2 nie jest dużo wyższa niż wydajność demonstrowana przez jego jednordzeniowe odpowiedniki. Co więcej, tę zaletę częściowo tłumaczy się nie tylko dwurdzeniową architekturą, ale także obsługą poleceń SSE3, a także ulepszonym kontrolerem pamięci. W efekcie Pentium 4 z jednym rdzeniem w Mainconcept są zauważalnie szybsze od Athlonów 64 X2 4800+.

Podczas kodowania MPEG-4 za pomocą popularnego kodeka DiVX obraz jest zupełnie inny. Athlon 64 X2, dzięki obecności drugiego rdzenia, uzyskuje dobry wzrost prędkości, co pozwala mu przewyższyć nawet starsze modele Pentium 4.

Kodek XviD obsługuje także wielowątkowość, ale dodanie drugiego rdzenia w tym przypadku daje znacznie mniejszy wzrost prędkości niż w odcinku DiVX.

Oczywiście Windows Media Encoder jest najlepiej zoptymalizowanym kodekiem dla architektur wielordzeniowych. Na przykład Athlon 64 X2 4800+ może kodować przy użyciu tego kodeka 1,7 razy szybciej niż jednordzeniowy Athlon 64 4000+ pracujący z tą samą częstotliwością zegara. W efekcie mówienie o jakiejkolwiek konkurencji pomiędzy jednordzeniowymi i dwurdzeniowymi procesorami w WME jest po prostu bezcelowe.
Podobnie jak aplikacje do przetwarzania treści cyfrowych, zdecydowana większość kodeków jest od dawna zoptymalizowana pod kątem technologii Hyper-Threading. W rezultacie procesory dwurdzeniowe, które umożliwiają jednoczesne wykonywanie dwóch wątków obliczeniowych, wykonują kodowanie szybciej niż procesory jednordzeniowe. Oznacza to, że stosowanie systemów z procesorem z dwoma rdzeniami do kodowania treści audio i wideo jest całkiem uzasadnione.

Edycja zdjęć i filmów

Popularne produkty firmy Adobe do przetwarzania wideo i edycji obrazów są dobrze zoptymalizowane pod kątem systemów wieloprocesorowych i technologii Hyper-Threading. Dlatego w Photoshopie, After Effects i Premiere dwurdzeniowy procesor AMD wykazuje niezwykle wysoką wydajność, znacznie przewyższając wydajność nie tylko Athlona 64 FX-55, ale także procesorów Pentium 4, które są szybsze w zadaniach tej klasy .

Rozpoznawanie tekstu

Wystarczająco popularny program Dla rozpoznawanie optyczne teksty ABBYY Finereader, choć zoptymalizowany pod kątem procesorów z technologią Hyper-Threading, na Athlonie 64 X2 współpracuje tylko z jednym wątkiem. Oczywistym błędem są programiści, którzy dostrzegają możliwość obliczeń równoległych po nazwie procesora.
Niestety, podobne przykłady nieprawidłowego programowania zdarzają się także dzisiaj. Miejmy nadzieję, że dziś liczba aplikacji typu ABBYY Finereader jest minimalna, a w najbliższej przyszłości ich liczba spadnie do zera.

Obliczenia matematyczne

Choć może się to wydawać dziwne, popularne pakiety matematyczne MATLAB i Mathematica w wersji na salę operacyjną Systemy Windows XP nie obsługuje wielowątkowości. Dlatego w tych zadaniach Athlon 64 X2 4800+ radzi sobie mniej więcej na tym samym poziomie co Athlon 64 4000+, przewyższając go jedynie dzięki lepiej zoptymalizowanemu kontrolerowi pamięci.

Jednak wiele zadań modelowania matematycznego umożliwia organizację równoległych obliczeń, co zapewnia dobry wzrost wydajności w przypadku korzystania z dwurdzeniowych procesorów. Potwierdza to test ScienceMark.

Renderowanie 3D

Ostateczne renderowanie to zadanie, które można łatwo i skutecznie wykonać równolegle. Nic więc dziwnego, że wykorzystanie procesora Athlon 64 X2 wyposażonego w dwa rdzenie obliczeniowe podczas pracy w 3ds max pozwala uzyskać bardzo dobry wzrost wydajności.

Podobny obraz obserwujemy w Lightwave. Dlatego użycie procesorów dwurdzeniowych w ostatecznym renderowaniu jest nie mniej korzystne niż w zastosowaniach do przetwarzania obrazu i wideo.

Ogólne wrażenia

Zanim sformułowamy ogólne wnioski na podstawie wyników naszych testów, warto powiedzieć kilka słów o tym, co pozostało za kulisami. Mianowicie o komforcie korzystania z układów wyposażonych w dwurdzeniowe procesory. Rzecz w tym, że w systemie z jednym procesor jednordzeniowy na przykład Athlon 64, w danym momencie może być wykonywany tylko jeden wątek obliczeniowy. Oznacza to, że jeśli w systemie uruchomionych jest jednocześnie kilka aplikacji, program planujący OC zmuszony jest do częstego przełączania zasobów procesora pomiędzy zadaniami.

Ze względu na to, że nowoczesne procesory są bardzo szybkie, przełączanie pomiędzy zadaniami zwykle pozostaje niewidoczne dla użytkownika. Istnieją jednak również aplikacje, które trudno przerwać w celu przeniesienia czasu procesora do innych zadań w kolejce. W tym przypadku system operacyjny zaczyna zwalniać, co często powoduje irytację osoby siedzącej przy komputerze. Ponadto często można zaobserwować sytuację, w której aplikacja po odebraniu zasobów procesora „zawiesza się”, a wycofanie takiej aplikacji z wykonania może być bardzo trudne, ponieważ nie oddaje zasobów procesora nawet systemowi operacyjnemu planista.

Takie problemy pojawiają się w układach wyposażonych w procesory dwurdzeniowe znacznie rzadziej. Faktem jest, że procesory z dwoma rdzeniami są w stanie jednocześnie wykonywać dwa wątki obliczeniowe, odpowiednio do funkcjonowania harmonogramu jest dwa razy więcej wolnych zasobów, które można podzielić między działające aplikacje. Tak naprawdę, aby praca na systemie z dwurdzeniowym procesorem stała się niewygodna, musi nastąpić jednoczesne przecięcie dwóch procesów próbujących przejąć niepodzielne wykorzystanie wszystkich zasobów procesora.

Podsumowując, postanowiliśmy przeprowadzić mały eksperyment pokazujący, jak równoległe wykonywanie dużej liczby aplikacji wymagających dużych zasobów wpływa na wydajność systemu z procesorem jednordzeniowym i dwurdzeniowym. Aby to zrobić, zmierzyliśmy liczbę klatek na sekundę w Half-Life 2, uruchamiając w tle kilka kopii archiwizatora WinRAR.

Jak widać, przy zastosowaniu w systemie procesora Athlon 64 X2 4800+, wydajność w Half-Life 2 utrzymuje się na akceptowalnym poziomie znacznie dłużej niż w systemie z jednordzeniowym, ale o wyższej częstotliwości Athlonem 64 FX-55 edytor. W rzeczywistości w systemie z procesorem jednordzeniowym uruchomienie jednej aplikacji działającej w tle już prowadzi do dwukrotnego spadku szybkości. W miarę dalszego wzrostu liczby zadań działających w tle wydajność spada do nieprzyzwoitego poziomu.
Na systemie z dwurdzeniowym procesorem możliwe jest znacznie dłuższe utrzymanie wysokiej wydajności aplikacji działającej na pierwszym planie. Uruchamianie pojedynczej kopii WinRAR-a przebiega prawie niezauważone, a dodanie większej liczby aplikacji działających w tle, choć ma wpływ na zadanie na pierwszym planie, skutkuje znacznie mniejszym spadkiem wydajności. Należy zaznaczyć, że spadek prędkości w tym przypadku wynika nie tyle z braku zasobów procesora, ile z podziału ograniczonych zasobów przepustowość łącza magistrale pamięci pomiędzy uruchomionymi aplikacjami. Oznacza to, że jeśli zadania w tle nie korzystają aktywnie z pamięci, jest mało prawdopodobne, aby aplikacja działająca na pierwszym planie zareagowała znacząco na zwiększone obciążenie w tle.

wnioski

Dziś po raz pierwszy zetknęliśmy się z dwurdzeniowymi procesorami AMD. Jak wykazały testy, pomysł połączenia dwóch rdzeni w jednym procesorze sprawdził się w praktyce.
Zastosowanie procesorów dwurdzeniowych w systemach desktopowych może znacznie zwiększyć prędkość szeregu aplikacji efektywnie wykorzystujących wielowątkowość. Ze względu na fakt, że technologia wirtualnej wielowątkowości Hyper-Threading jest obecna w procesorach z rodziny Pentium 4 od bardzo długiego czasu, twórcy oprogramowanie Obecnie istnieje dość duża liczba programów, które mogą skorzystać na dwurdzeniowej architekturze procesora. Zatem wśród aplikacji, których prędkość zostanie zwiększona na dwurdzeniowych procesorach, należy wymienić narzędzia do kodowania wideo i audio, systemy modelowania i renderowania 3D, programy do edycji zdjęć i wideo, a także profesjonalne aplikacje graficzne Klasa CAD.
Jednocześnie istnieje duża liczba oprogramowanie, które nie wykorzystuje wielowątkowości lub wykorzystuje ją w bardzo ograniczonym zakresie. Do czołowych przedstawicieli takich programów należą aplikacje biurowe, przeglądarki internetowe, klienci poczty e-mail, odtwarzacze multimedialne i gry. Jednak nawet podczas pracy w takich aplikacjach dwurdzeniowa architektura procesora może mieć pozytywny wpływ. Na przykład w przypadkach, gdy kilka aplikacji działa jednocześnie.
Podsumowując powyższe, na poniższym wykresie podajemy po prostu liczbowy wyraz przewagi dwurdzeniowego procesora Athlon 64 X2 4800+ nad jednordzeniowym Athlonem 64 4000+ pracującym na tej samej częstotliwości 2,4 GHz.

Jak widać na wykresie, Athlon 64 X2 4800+ okazuje się w wielu zastosowaniach znacznie szybszy niż starszy procesor z rodziny Athlon 64 i gdyby nie bajecznie wysoki koszt Athlona 64 X2 4800+, przekraczający 1000 dolarów, wówczas ten procesor można śmiało nazwać bardzo opłacalnym nabyciem. Co więcej, w żadnym zastosowaniu nie pozostaje w tyle za swoimi jednordzeniowymi odpowiednikami.
Biorąc pod uwagę cenę Athlona 64 X2, trzeba przyznać, że dziś te procesory, wraz z Athlonem 64 FX, mogą być jedynie kolejną propozycją dla zamożnych entuzjastów. Ci, dla których nie liczy się przede wszystkim wydajność w grach, ale szybkość w innych zastosowaniach, zwrócą uwagę na linię Athlon 64 X2. Ekstremalni gracze oczywiście pozostaną wierni Athlonowi 64 FX.

Na tym nie kończy się recenzja procesorów dwurdzeniowych na naszej stronie. W najbliższych dniach spodziewajcie się drugiej części epopei, która będzie opowiadać o dwurdzeniowych procesorach Intela.

Pierwsze dwurdzeniowe procesory Intela bazowały na rdzeniu Smithfield, czyli nic innego jak dwa rdzenie krokowe Prescott E0 połączone w jednym chipie. Rdzenie współdziałają ze sobą za pośrednictwem magistrali systemowej za pomocą specjalnego arbitra. W związku z tym rozmiar kryształu osiągnął 206 metrów kwadratowych. mm., a liczba tranzystorów wzrosła do 230 milionów.

Interesujące jest rozważenie, w jaki sposób technologia HyperThreading jest implementowana w dwurdzeniowych procesorach opartych na rdzeniu Smithfield. Zatem procesorom Pentium D całkowicie brakuje wsparcia dla tej technologii. Marketerzy Intela uznali, że dwa „prawdziwe” rdzenie wystarczą większości użytkowników. Jednak w procesorze Pentium Extreme Edition 840 jest ona włączona i dzięki temu procesor może wykonywać 4 wątki poleceń jednocześnie. Nawiasem mówiąc, obsługa HyperThreading to jedyna różnica między procesorem Pentium Extreme Edition a Pentium D. Wszystkie pozostałe funkcje i technologie są całkowicie takie same. Wśród nich znajduje się obsługa zestawu poleceń EM64T, technologie oszczędzania energii EIST, C1E i TM2, a także funkcja ochrony informacji NX-bit. W rezultacie różnica pomiędzy procesorami Pentium D i Pentium EE jest całkowicie sztuczna.

Wymieńmy modele procesorów opartych na rdzeniu Smithfield. Są to Pentium D o indeksach 820, 830 i 840 oraz Pentium Extreme Edition 840. Wszystkie pracują na częstotliwości magistrali systemowej 200 MHz (800QPB), są produkowane w procesie technologicznym 90 nm, mają standardowe napięcie zasilania ( Vcore) 1,25-1,388 V, maksymalne oddawanie ciepła ~130 W (chociaż według niektórych szacunków EE 840 oddaje ciepło na poziomie 180 W).

Szczerze mówiąc, nie znalazłem żadnych pozytywnych aspektów w procesorach opartych na rdzeniu Smithfield. Głównym zarzutem jest poziom wydajności, gdyż w wielu aplikacjach (które nie są zoptymalizowane pod kątem wielowątkowości) dwurdzeniowe procesory Smithfield są gorsze od jednordzeniowych procesorów Prescott pracujących z tą samą częstotliwością taktowania. Jednak w procesorach AMD nie ma takiej sytuacji. Oczywiście problem leży w interakcji rdzeni poprzez magistralę procesora (przy opracowywaniu rdzenia Prescott nie zapewniono skalowania wydajności poprzez zwiększanie liczby rdzeni). Być może z tego powodu Intel postanowił zrekompensować niedociągnięcia niższą ceną. W szczególności cenę młodszego modelu Pentium D 820 ustalono na ~260 dolarów (najtańszy Athlon X2 kosztuje 340 dolarów).

Nawiasem mówiąc, model Pentium D 820 jest niekompatybilny ze wszystkimi płytami głównymi opartymi na chipsecie nForce4 SLI Intel Edition (system operacyjny nie widzi drugiego rdzenia). Problem leży w samym chipsecie i nVidia oficjalnie uznała ten fakt. Poza tym w internecie pojawiały się doniesienia o niekompatybilności starszych modeli (ale były to pojedyncze przypadki z indywidualnymi konfiguracjami). Zauważmy tutaj, że nowy chipset nForce4 SLI X16 Intel Edition eliminuje ten problem.

Potencjał podkręcania procesora opartego na rdzeniu Smithfield okazał się niezbyt wysoki. Stabilna praca układu została utrzymana jedynie przy częstotliwości taktowania nie przekraczającej 3,25 GHz.

Aby było uczciwie, zauważamy to ten procesor pracował z częstotliwością 3,8 GHz, a dzięki bardziej wydajnemu systemowi chłodzenia można było osiągnąć stabilną pracę.

Patrząc w przyszłość, zauważamy, że to wszystko „kwiaty” w porównaniu z potencjałem podkręcania procesorów 65 nm.

Jeśli chodzi o kompatybilność, procesory oparte na rdzeniu Smithfield można potencjalnie zainstalować na dowolnej płycie głównej LGA775. Jednak te procesory mają zwiększone wymagania dotyczące modułu zasilania płyty. Podsumowując, można powiedzieć, że procesory oparte na rdzeniu Smithfielda to produkty nieudane. Jednak nie skończyliśmy mówić o dwurdzeniowych procesorach Intela, gdyż pod koniec 2005 roku firma pomyślnie przeszła na najnowszą technologię procesową 65 nm, a na początku 2006 roku pojawiły się pierwsze procesory oparte na rdzeniach Presler i Cedar Mill na półkach sklepowych (tradycyjnie zdarzyło się to po raz pierwszy w Japonii).

Co zapewnia nowy, bardziej „dokładny” proces techniczny? O ile nie zmieni się radykalnie architektury rdzenia, nowy proces techniczny pozwala na zmniejszenie powierzchni rdzenia (czyli zwiększenie liczby procesorów na jednym talerzu, a co za tym idzie obniżenie kosztów), zmniejszenie zużycia energii (a co za tym idzie odprowadzania ciepła) i zwiększenie taktowania częstotliwości. Jednak dwa ostatnie parametry są ze sobą powiązane: jeśli nie zwiększymy częstotliwości, otrzymamy procesor generujący mniej ciepła. Jeśli nie zmienimy zużycia energii, otrzymamy procesory o wyższych częstotliwościach.

Inżynierowie Intela wybrali drugą ścieżkę - oficjalne odprowadzanie ciepła pozostało na poziomie 130 W, co umożliwiło podniesienie częstotliwości taktowania do 3,4 GHz i 3,46 GHz. Co więcej, jak wykazały nasze eksperymenty z podkręcaniem, potencjał procesora technicznego 65 nm jest bardzo duży, a w miarę udoskonalania i optymalizacji procesu technicznego wzrost częstotliwości taktowania będzie kontynuowany (aż do przejścia na zupełnie nową architekturę procesora ).

Jeśli chodzi o rdzeń procesora Presler, podkreślimy te punkty techniczne, które odróżniają je od rdzenia Smithfielda. Najważniejszym faktem jest to, że w jednym rdzeniu Preslera mieszczą się dwa rdzenie Cedar Mill, czyli nic innego jak rdzeń Prescott 2M wytwarzany w procesie technologicznym 65 nm (rdzeń Smithfield ma dwa „zwykłe” rdzenie Prescott). Inżynierowie Intela wykorzystali więc technologię procesową 65 nm, która pozwala albo zmniejszyć powierzchnię chipa, albo zwiększyć liczbę tranzystorów.

Jednak ten opis rdzenia Preslera nie jest całkowicie poprawny. Faktem jest, że pod osłoną rozpraszacza ciepła można znaleźć dwa osobne rdzenie procesora, podczas gdy Smithfield był pojedynczym rdzeniem (choć w środku była separacja między rdzeniami). Poprawia to znacznie efektywność produkcji: możliwe staje się wyprodukowanie jednego 2-rdzeniowego procesora przy użyciu rdzeni z różnych części płytki (lub nawet z innej płytki). Ponadto, dzięki modułowej architekturze, wzrasta poziom wydajności użytecznych kryształów (a warunkowo „bezużyteczne” można oznaczyć jako procesory Pentium D).

Narzędzie CPU-Z dostarcza nam następujących informacji o procesorze:

Wygląd procesora od frontu nie odbiega od innych procesorów LGA775. I z Odwrotna strona Istnieją różnice w rozmieszczeniu elementów:

Od lewej do prawej: Prescott 2M, Smithfield, Presler

Presler z bliska:

Tak więc nowe dwurdzeniowe procesory oparte na rdzeniu Preslera nazwano Pentium D z indeksami 920 - 950. Ponadto wypuszczono procesor Pentium Extreme Edition 955 z włączoną technologią HyperThreading i pracujący z częstotliwością magistrali systemowej 266 MHz (1066QPB ). Aby czytelnik nie pomylił się we wszystkich prezentowanych procesorach, podsumowujemy ich charakterystykę w jednej tabeli:

Nazwa	Stepowanie jądra	Częstotliwość zegara	Częstotliwość magistrali (FSB)	Rozmiar pamięci podręcznej L2	Hyper Threading	Wsparcie wirtualizacji
Pentium D 820	Smithfielda	2800 MHz	800 MHz	2x1MB	NIE	NIE
Pentium D 830	Smithfielda	3000 MHz	800 MHz	2x1MB	NIE	NIE
Pentium D 840	Smithfielda	3200 MHz	800 MHz	2x1MB	NIE	NIE
Pentium Extreme Edition 840	Smithfielda	3200 MHz	800 MHz	2x1MB	Tak	NIE
Pentium D 920	Preslera	2800 MHz	800 MHz	2x2MB	NIE	Tak
Pentium D 930	Preslera	3000 MHz	800 MHz	2x2MB	NIE	Tak
Pentium D 940	Preslera	3200 MHz	800 MHz	2x2MB	NIE	Tak
Pentium D 950	Preslera	3400 MHz	800 MHz	2x2MB	NIE	Tak
Pentium Extreme Edition 955	Preslera	3466 MHz	1066 MHz	2x2MB	Tak	Tak

Kilka słów o kompatybilności nowych procesorów z płytami głównymi. Oficjalnie nowe procesory oparte na rdzeniu Preslera o częstotliwości magistrali 1066 MHz są kompatybilne wyłącznie z płytami głównymi opartymi na najnowszym chipsecie i975X. Nie ma jednak zasadniczych ograniczeń w pracy z płytami na innych chipsetach obsługujących tę magistralę (i945P, i955X i nForce4 SLI (x16) Intel Edition). Najważniejsze, że moduł zasilania płyty jest przystosowany do odpowiednich obciążeń, a wersja BIOS-u poprawnie rozpoznaje nowy procesor. W szczególności procesor Pentium Extreme Edition 955 bez żadnych problemów uruchomiliśmy na płycie głównej Asus P5WD2 Premium opartej na chipsecie i955X.

Jeśli chodzi o procesory o częstotliwości magistrali 800 MHz (rdzenie Presler i CedarMill), w większości przypadków będą one działać na wszystkich płytach głównych obsługujących tę magistralę.

Porozmawiajmy teraz o overclockingu. Podobnie jak procesory AMD, procesory Intel mają mnożnik zablokowany w górę. Jednak na procesorze testowym Pentium Extreme Edition 955 okazało się, że jest on całkowicie odblokowany (od 12 do 60), co dało nam możliwość oceny potencjału rdzenia 65 nm bez wpływu innych elementów systemu (przede wszystkim chipsetu i pamięci, który działał w normalnych trybach). Tak więc bez zwiększania napięcia rdzenia procesor z łatwością osiągnął 4,0 GHz, a przy niewielkim wzroście Vcore procesor działał całkowicie stabilnie przy 4,26 GHz.

A gdy napięcie wzrosło do 1,4125 V, procesor osiągnął częstotliwość 4,55 GHz.

Jednak w tym przypadku nie można było mówić o całkowitej stabilności: niektóre testy wypadły znakomicie (ich wyniki prezentujemy na następnej stronie), inne natomiast dały zupełnie błędne wyniki (z powodu awarii timera systemowego). Jednocześnie nie mogliśmy już zwiększać napięcia na procesorze (użyliśmy chłodnicy powietrza Gigabyte G-power), ponieważ prowadziło to do dławienia. Szacujemy zatem, że potencjał podkręcania jest znakomity, a posiadacze układów chłodzenia wodnego będą mogli osiągnąć 4,5 GHz (według doniesień w Internecie właściciele układów kriogenicznych osiągnęli już 5,5 GHz!).

Tak więc wstępny wniosek na temat procesorów opartych na rdzeniu Preslera. Dzięki nowej technologii procesowej 65 nm Intel był w stanie wypuścić nową generację dwurdzeniowych procesorów, które pod każdym względem właściwości techniczne(funkcjonalność, szybkość, odprowadzanie ciepła) lepsze procesory w rdzeniu Smithfielda. I to procesory oparte na rdzeniu Preslera będą w stanie dać godną odprawę konkurentom z linii Athlon X2. Ale jak bardzo zmienił się układ sił, przekonamy się na następnej stronie poświęconej produktywności.

Procesor jest głównym elementem komputera, bez niego nic nie będzie działać. Od czasu wypuszczenia pierwszego procesora technologia ta rozwija się w szybkim tempie. Zmieniły się architektury i generacje procesorów AMD i Intel.

W jednym z poprzednich artykułów, w tym artykule przyjrzymy się pokoleniom procesorów AMD, przyjrzymy się, od czego to wszystko się zaczęło i jak je udoskonalano, dopóki procesory nie stały się tym, czym są teraz. Czasami bardzo interesujące jest zrozumienie, jak rozwinęła się technologia.

Jak już wiecie, początkowo firmą produkującą procesory komputerowe był Intel. Ale rządowi USA nie podobało się, że tak ważną część dla przemysłu obronnego i gospodarki kraju produkowała tylko jedna firma. Z drugiej strony byli inni, którzy chcieli produkować procesory.

Powstała firma AMD, Intel udostępnił im wszystkie swoje osiągnięcia i pozwolił firmie AMD wykorzystać swoją architekturę do produkcji procesorów. Ale to nie trwało długo; po kilku latach Intel przestał udostępniać nowe rozwiązania, a AMD musiało samodzielnie ulepszyć swoje procesory. Przez pojęcie architektury będziemy rozumieć mikroarchitekturę, czyli rozmieszczenie tranzystorów na płytce drukowanej.

Pierwsze architektury procesorów

Na początek rzućmy okiem na pierwsze procesory wypuszczone przez firmę. Pierwszym był AM980, który był w pełni ośmiobitowym procesorem Intel 8080.

Kolejnym procesorem był AMD 8086, klon Intela 8086, który został wyprodukowany w ramach kontraktu z IBM, co zmusiło Intela do udzielenia licencji na architekturę konkurentowi. Procesor był 16-bitowy, miał częstotliwość 10 MHz i został wyprodukowany w procesie technologicznym 3000 nm.

Następnym procesorem był klon Intela 80286 - AMD AM286, w porównaniu do urządzenia Intela, miał wyższą częstotliwość taktowania, aż do 20 MHz. Technologia procesu została zredukowana do 1500 nm.

Następny był Procesor AMD 80386, klona Intela 80386, Intel był przeciwny wypuszczeniu tego modelu, ale firmie udało się wygrać pozew w sądzie. Tutaj również częstotliwość została podniesiona do 40 MHz, podczas gdy Intel miał ją tylko 32 MHz. Proces technologiczny - 1000 nm.

AM486 to najnowszy procesor wydany w oparciu o rozwiązania Intela. Częstotliwość procesora podniesiono do 120 MHz. Co więcej, z powodu sporu sądowego AMD nie mogło już korzystać z technologii Intela i musiało opracowywać własne procesory.

Piąta generacja - K5

AMD wypuściło swój pierwszy procesor w 1995 roku. Posiadał nową architekturę opartą na opracowanej wcześniej architekturze RISC. Regularne instrukcje zostały przekodowane w mikroinstrukcje, co pomogło znacznie poprawić produktywność. Ale tutaj AMD nie było w stanie pokonać Intela. Procesor miał taktowanie 100 MHz, podczas gdy Intel Pentium pracował już z częstotliwością 133 MHz. Do produkcji procesora wykorzystano technologię procesową 350 nm.

Szósta generacja - K6

AMD nie opracowało nowej architektury, ale zdecydowało się przejąć NextGen i wykorzystać jego rozwiązania Nx686. Chociaż ta architektura była bardzo odmienna, wykorzystywała również konwersję instrukcji do RISC i również nie przebiła Pentium II. Częstotliwość procesora wynosiła 350 MHz, pobór mocy 28 W, a technologia procesu 250 nm.

Architektura K6 miała kilka przyszłych ulepszeń, przy czym K6 II dodał kilka dodatkowych zestawów instrukcji w celu poprawy wydajności, a K6 III dodał pamięć podręczną L2.

Siódma generacja - K7

W 1999 roku pojawiła się nowa mikroarchitektura procesorów AMD Athlon. Tutaj częstotliwość taktowania została znacznie zwiększona, aż do 1 GHz. Pamięć podręczna drugiego poziomu została umieszczona na oddzielnym chipie i miała rozmiar 512 KB, pamięć podręczna pierwszego poziomu miała 64 KB. Do produkcji wykorzystano technologię procesową 250 nm.

Wypuszczono kilka kolejnych procesorów opartych na architekturze Athlon; w Thunderbirdzie pamięć podręczna drugiego poziomu wróciła do głównego układu scalonego, co zwiększyło wydajność, a technologię procesu zmniejszono do 150 nm.

W 2001 roku wypuszczono procesory oparte na architekturze procesorowej AMD Athlon Palomino o częstotliwości taktowania 1733 MHz, 256 MB pamięci podręcznej L2 i technologii procesowej 180 nm. Pobór mocy osiągnął 72 waty.

Kontynuowano udoskonalanie architektury i w 2002 roku firma wprowadziła na rynek procesory Athlon Thoroughbred, które wykorzystywały technologię procesową 130 nm i pracowały z częstotliwością zegara 2 GHz. Kolejne ulepszenie Bartona zwiększyło częstotliwość taktowania do 2,33 GHz i podwoiło rozmiar pamięci podręcznej L2.

W 2003 roku AMD wypuściło architekturę K7 Sempron, która miała częstotliwość taktowania 2 GHz, również z technologią procesową 130 nm, ale była tańsza.

Ósma generacja - K8

Wszystkie poprzednie generacje procesorów były 32-bitowe, a dopiero architektura K8 zaczęła obsługiwać technologię 64-bitową. Architektura przeszła wiele zmian, teraz procesory teoretycznie mogłyby pracować z 1 TB pamięć o dostępie swobodnym kontroler pamięci został przeniesiony do procesora, co poprawiło wydajność w porównaniu do K7. Dodano także tutaj Nowa technologia Wymiana danych HyperTransport.

Pierwszymi procesorami opartymi na architekturze K8 były Sledgehammer i Clawhammer, miały częstotliwość 2,4-2,6 GHz i tę samą technologię procesową 130 nm. Pobór mocy - 89 W. Co więcej, podobnie jak w przypadku architektury K7, firma wprowadzała powolne ulepszenia. W 2006 roku wypuszczono procesory Winchester, Wenecja, San Diego, które miały częstotliwość taktowania do 2,6 GHz i technologię procesową 90 nm.

W 2006 roku wypuszczono procesory Orlean i Lima, które miały częstotliwość taktowania 2,8 GHz. Ten ostatni miał już dwa rdzenie i obsługiwał pamięć DDR2.

Wraz z linią Athlon, AMD wypuściło linię Semron w 2004 roku. Procesory te miały niższe częstotliwości i rozmiary pamięci podręcznej, ale były tańsze. Obsługiwane były częstotliwości do 2,3 GHz i pamięć podręczna drugiego poziomu do 512 KB.

W 2006 roku kontynuowano rozwój linii Athlon. Wypuszczono pierwsze dwurdzeniowe procesory Athlon X2: Manchester i Brisbane. Miały taktowanie do 3,2 GHz, technologię procesową 65 nm i pobór mocy 125 W. W tym samym roku wprowadzono budżetową linię Turion, taktowaną zegarem 2,4 GHz.

Dziesiąta generacja - K10

Następną architekturą AMD była K10, jest podobna do K8, ale otrzymała wiele ulepszeń, w tym zwiększoną pamięć podręczną, ulepszony kontroler pamięci, mechanizm IPC, a co najważniejsze jest to architektura czterordzeniowa.

Pierwszą była linia Phenom, te procesory były używane jako procesory serwerowe, ale wystąpił w nich poważny problem, który doprowadził do zawieszenia procesora. AMD później naprawiło to w oprogramowaniu, ale zmniejszyło to wydajność. Wypuszczono także procesory z linii Athlon i Operon. Procesory pracowały z częstotliwością 2,6 GHz, posiadały 512 KB pamięci podręcznej drugiego poziomu, 2 MB pamięci podręcznej trzeciego poziomu i zostały wyprodukowane w procesie technologicznym 65 nm.

Kolejnym ulepszeniem architektury była linia Phenom II, w której AMD przeniosło technologię procesową na 45 nm, co znacznie zmniejszyło pobór mocy i zużycie ciepła. Czterordzeniowe procesory Phenom II miały częstotliwości do 3,7 GHz, pamięć podręczną trzeciego poziomu do 6 MB. Procesor Deneb obsługiwał już pamięć DDR3. Następnie wypuszczono dwurdzeniowe i trzyrdzeniowe procesory Phenom II X2 i X3, które nie zyskały dużej popularności i działały na niższych częstotliwościach.

W 2009 roku wypuszczono budżetowe procesory AMD Athlon II. Miały taktowanie do 3,0 GHz, jednak aby obniżyć cenę, wycięto pamięć podręczną trzeciego poziomu. Linia obejmowała czterordzeniowy procesor Propus i dwurdzeniowy Regor. W tym samym roku zaktualizowano linię produktów Semton. Nie miały też pamięci podręcznej L3 i pracowały z częstotliwością 2,9 GHz.

W 2010 roku wypuszczono sześciordzeniowy Thuban i czterordzeniowy Zosma, które mogły pracować z częstotliwością 3,7 GHz. Częstotliwość procesora może się zmieniać w zależności od obciążenia.

Piętnasta generacja - spychacz AMD

W październiku 2011 roku K10 została zastąpiona nową architekturą – Bulldozer. Tutaj firma próbowała wykorzystać dużą liczbę rdzeni i wysokie częstotliwości taktowania, aby wyprzedzić Intel Sandy Bridge. Pierwszy chip Zambezi nie był w stanie pokonać nawet Phenoma II, nie mówiąc już o Intelu.

Rok po wydaniu Bulldozera AMD wypuściło ulepszoną architekturę o nazwie kodowej Piledriver. W tym przypadku szybkość zegara i wydajność zostały zwiększone o około 15% bez zwiększania zużycia energii. Procesory miały częstotliwość taktowania do 4,1 GHz, pobierały do 100 W i zostały wyprodukowane w procesie technologicznym 32 nm.

Następnie wypuszczono linię procesorów FX opartą na tej samej architekturze. Miały taktowanie do 4,7 GHz (podkręcone do 5 GHz), były dostępne w wersjach cztero-, sześcio- i ośmiordzeniowych i pobierały aż 125 W.

Kolejne ulepszenie buldożera, Koparka, zostało wypuszczone w 2015 roku. Tutaj technologia procesu została zredukowana do 28 nm. Taktowanie procesora wynosi 3,5 GHz, liczba rdzeni to 4, a pobór mocy to 65 W.

Generacja szesnasta – Zen

To nowa generacja procesorów AMD. Architektura Zen została opracowana przez firmę od podstaw. Procesory ukażą się w tym roku, a premiera spodziewana jest wiosną. Do ich produkcji wykorzystana zostanie technologia procesowa 14 nm.

Procesory będą obsługiwać pamięć DDR4 i generować 95 watów ciepła. Procesory będą miały aż 8 rdzeni, 16 wątków i będą pracowały z częstotliwością 3,4 GHz. Poprawiono także efektywność energetyczną i zapowiedziano automatyczne podkręcanie, podczas którego procesor dostosowuje się do możliwości chłodzenia.

wnioski

W tym artykule przyjrzeliśmy się architekturom procesorów AMD. Teraz już wiesz, jak opracowali procesory AMD i jak sytuacja wygląda obecnie. Widać, że niektóre generacje procesorów AMD są pomijane, to procesory mobilne i celowo je wykluczyliśmy. Mam nadzieję, że ta informacja była dla Ciebie przydatna.

Procesory dwurdzeniowe- mikroprocesory, na chipie (o powierzchni około 200 mm2) pracują jednocześnie (równolegle) dwa niezależne procesory. Prowadzi to do wzrostu wydajności komputera osobistego o 80-100%. Dwurdzeniowe procesory AMD bazują na rdzeniach Opteron (w wersjach o częstotliwości taktowania 1,8-2,2 GHz) oraz Athlon. Do pierwszych przypisane są dodatkowe oznaczenia – 2xx i 1xx, do drugich – X2 (na przykład – Athlon 64 X2 4200). Na początku 2006 roku AMD ogłosiło wypuszczenie nowych, wysokowydajnych modyfikacji dwurdzeniowych procesorów serwerowych Opteron: Model 885 - dla serwerów klasy korporacyjnej z maksymalnie 8 procesorami; Model 285 - dla wysokowydajnych dwuprocesorowych serwerów i stacji roboczych; Model 185 - dla jednoprocesorowych serwerów i stacji roboczych. W połowie 2006 roku firma AMD wprowadziła na rynek dwurdzeniowe procesory Athlon 64X2 4000+, 4400, 4600 i 4800+ o obniżonym poziomie zużycia energii do 65 W.

Konstrukcja pierwszych najbardziej produktywnych dwurdzeniowych procesorów Intela (na przykład Intel Pentium Extreme Edition 840) opierała się na zastosowaniu dwóch procesorów Prescott wyposażonych w logikę koordynującą ich działanie. Wszystkie dwurdzeniowe Pentium 4 otrzymały nazwę Pentium D oraz numery ośmiusetnej i dziewięćsetnej serii (Pentium D 8xx i 9xx). W listopadzie 2005 roku Intel ogłosił cztery modele procesorów serii 7000 opartych na dwurdzeniowych procesorach Xeon, różniących się częstotliwością taktowania, wielkością pamięci podręcznej L2 dla każdego rdzenia procesora oraz częstotliwością obsługiwanych magistral systemowych. W marcu 2006 roku Intel zademonstrował na forum IDF rozwój nowej mikroarchitektury dla wysokowydajnych procesorów dwurdzeniowych - Rdzeń Intela. W tym ostatnim zaimplementowano 5 kluczowych innowacji o nazwie Wide Dynamic Execution. W szczególności jeden rdzeń zapewnia wykonanie 4 instrukcji na cykl zegara (o jeden więcej niż w Pentium M i procesorach zbudowanych na architekturze NetBurst); wykorzystano najlepsze „dziedzictwo” Pentium M (np. w zakresie technologii zarządzania energią, łączenia grup operacji przed ich wykonaniem itp.); każdy rdzeń ma jedno urządzenie do wstępnego pobierania instrukcji i cztery urządzenia do wstępnego pobierania danych (po 2 w pamięci podręcznej pierwszego i drugiego poziomu); jedna z innowacji (Advanced Digital Media Boost) zapewnia obsługę wykonywania wszystkich 128-bitowych instrukcji Streaming SIMD Extencions itp. w jednym cyklu zegara Latem 2006 roku Intel zaczął wypuszczać na rynek procesory Intel Core 2 Duo i Intel Core 2 Extreme na tej architekturze.

Aktywnie trwają prace nad zwiększeniem liczby rdzeni w jednym chipie. W odniesieniu do takich systemów wieloprocesorowych i technologii ich produkcji stosuje się określenia: procesory wielordzeniowe i technologie wielordzeniowe. Pierwszym przykładem wdrożenia jednego z wariantów takich technologii może być rozwój SUN Microsystems – 8-rdzeniowego, wielowątkowego (przetwarzającego 4 wątki na każdy rdzeń) mikroprocesora UltraSPARC T1 (nazwa kodowa – Niagara). Mikroprocesor ten zapewnia znaczny wzrost wydajności serwera przy bardzo niskim zużyciu energii (poniżej 70 W). Z kolei Intel planuje wypuścić w 2007 roku oparte na architekturze Intel Core 4-rdzeniowe procesory o nazwie kodowej Kentsfield (dla systemów stacjonarnych, stacji roboczych i serwerów jednoprocesorowych; zakłada się, że procesory otrzymają komercyjne Nazwa Intela Core 2 Quad), Clovertown (dla serwerów dwuprocesorowych) i Tigerton (dla systemów wieloprocesorowych). Intel planuje, że do końca 2007 roku udział jego wielordzeniowych procesorów do komputerów stacjonarnych i systemy mobilne wyniesie 90%, a dla serwerów - prawie 100%.