Athlon 64

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 29. februar 2020; checks kræver 6 redigeringer .

Athlon 64 er AMDs  første 64-bit processor til hjemmebrugere og mobile applikationer , som blev introduceret den 23. september 2003. Processoren er bygget på AMD64-arkitekturen og tilhører ottende generation ( K8 ).

Begyndelsen på udviklingen af ​​K8-arkitekturen blev først annonceret i 1999. Processorer baseret på denne kerne skulle være de første 64-bit AMD-processorer, der var fuldt kompatible med x86-standarden.

Processoren findes i 3 versioner: Athlon 64 , Athlon 64 FX og dual-core Athlon 64 X2 . Athlon 64 FX er placeret som et produkt for computerentusiaster, der altid forbliver et skridt hurtigere end Athlon 64 . Selvom clocket generelt er højere, er alle Athlon 64 FX-processorer single-core designs, med undtagelse af Athlon 64 FX-60 og Athlon FX-62. De var tilgængelige til Socket 939 og Socket AM2 . Denne udgivelse ligner Athlon 64 FX-53-udgivelsen, som oprindeligt kun var tilgængelig for den avancerede Socket 940 -platform , med en Socket 939-version introduceret senere. Alle Athlon 64 FX-processorer har en ulåst multiplikator for nem overclocking, i modsætning til Athlon 64, som kun kan indstilles til en multiplikator mindre end eller lig med fabriksindstillingen. Da alle disse processorer er baseret på AMD64-arkitekturen, er de i stand til at køre 32-bit x86 , 16-bit og AMD64 -kode.

Den originale Athlon 64-kerne er kodenavnet "Clawhammer", på trods af at den første Athlon 64 FX var baseret på den første Opteron -kerne med kodenavnet "Sledgehammer". Athlon 64 havde flere revisioner af kernen, du kan se dem på listen .

Athlon 64 har en indbygget kobberplade - Integrated Heat Spreader (IHS) - som forhindrer beskadigelse af kernen ved montering og afmontering af kølesystemet (et almindeligt problem med open-core processorer som Athlon XP ).

I 2006 annoncerede AMD, at det ville indstille alle Socket 939-processorer, [1] alle single-core socket AM2-processorer og alle 2x1 MB X2-processorer (med undtagelse af FX-62).

Grundlæggende egenskaber

Hovedkvaliteten af ​​Athlon 64-processorerne er hukommelsescontrolleren integreret i kernen, hvilket ikke var tilfældet i tidligere generationer af processorer. Ikke kun at denne controller opererer på frekvensen af ​​processorkernen, men også det faktum, at et ekstra link er forsvundet fra processor-hukommelsesbundtet - northbridge , hvilket gjorde det muligt at reducere forsinkelser betydeligt ved adgang til RAM .

Oversættelses-lookaside-bufferen (TLB) er også blevet øget, mens forsinkelser er blevet reduceret, og brancheforudsigelsesmotoren er blevet forbedret. Disse og andre arkitektoniske forbedringer, især understøttelse af SSE2-udvidelser, øgede instruktioner per ur ( IPC ), øget ydeevne i forhold til den forrige generation, Athlon XP. For at lette udvælgelsen og forståelsen af ​​ydeevne har AMD udviklet det såkaldte performance index system ( PR rating (Performance Rating)) til mærkning af Athlon 64-processoren , som nummererer processorer afhængigt af deres ydeevne sammenlignet med Pentium 4-processorer. hvis Athlon 64 3200-mærket er sat +, betyder det, at denne processor har en ydeevne svarende til en Pentium 4-processor ved 3,2 GHz.

Athlon 64 har også en processor-clocking- teknologi kaldet Cool'n'Quiet . Hvis brugeren kører applikationer, der ikke kræver meget processorkraft fra processoren, sænker processoren uafhængigt sin clock-frekvens såvel som kernespændingen. Brugen af ​​denne teknologi gør det muligt at reducere varmeafgivelsen ved maksimal belastning fra 89 W til 32 W ( C0 stepping , kernefrekvens reduceres til 800 MHz) og endda til 22 W (CG stepping, kernefrekvens reduceres til 1 GHz).

No Execute bit-teknologien (NX bit) understøttet af operativsystemerne Windows XP Service Pack 2, Windows XP Professional x64 Edition, Windows Server 2003 x64 Edition og Linux -kernen 2.6.8 og nyere, er designet til at beskytte mod et almindeligt angreb - bufferoverløbsfejl . Fastkablede adgangsniveauer er et meget stærkere forsvar mod indtrængen for at tage kontrol over et system. Dette gør 64-bit computing mere sikker.

Athlon 64-processoren er fremstillet på en 130 nm og 90 nm SOI- proces . Alle nyere kerner (Winchester, Venedig og San Diego) er fremstillet ved hjælp af 90nm procesteknologi. Venedig- og San Diego-kernerne er også produceret ved hjælp af Dual Stress Liner -teknologien, der er udviklet i samarbejde med IBM.

Da hukommelsescontrolleren er integreret i processorkernen, bruges systembussen ikke længere til at overføre data fra processoren til hukommelsen. I stedet opnås systemhukommelseshastigheden fra følgende formel (ved at afrunde op til et heltal):

Bemærkninger:

Athlon 64 (Clawhammer/K8)

Clawhammer-processorer er baseret på den nye AMD K8-arkitektur, som er en væsentlig forbedring og udvidelse af AMD K7-arkitekturen. En ny x86-64 64-bit heltal og adressearitmetisk tilstand er blevet tilføjet, nye RAM-adresseringstilstande er blevet tilføjet, understøttelse af Intel SSE2- instruktionen er blevet tilføjet . Betydeligt forbedret grenforudsigelsesmekanisme. Større cache på andet niveau. Dekoderne er blevet væsentligt redesignet, hvilket gjorde det muligt at fjerne en række ubehagelige ydelsesforsinkelser, der ligger i K7. Antallet af rørledningstrin er steget til 12 sammenlignet med 10 for K7. L2-cachen er blevet to-portet: den er forbundet til kernen med en 64-bit skrivebus + en 64-bit læsebus. Også K8-processorer opgav brugen af ​​FSB (Front Side Bus). I stedet er hukommelsescontrolleren integreret i processorkernen, hvilket reducerer latenstiden betydeligt, når man får adgang til RAM.

Faktisk består Clawhammer af tre delvist asynkrone blokke forbundet til en enkelt helhed med en speciel switch (X-bar): den faktiske kerne af K8-arkitekturen med 1 MB L2-cache; en hukommelsescontroller, der giver brug af enkelt- eller tokanals DDR-hukommelse; I/O-controller, der leverer højhastigheds HyperTransport serielle busser , der tjener til at kommunikere med andre processorer og chipsættet. Clawhammer-kernen har tre 16-bit sammenhængende HyperTransport-busser, der kører ved 800 MHz (1600 MT/s), hvilket giver en båndbredde på 3,2 GB/s til transmission + 3,2 GB/s til modtagelse samtidigt på hver af busserne. Faktisk understøttes op til 8 processorer af NUMA -arkitekturen ("Non-Uniform Memory Access") med direkte forbindelser mellem processorerne. Athlon 64-processoren har også et varmespredningsdæksel svarende til det, der bruges af Pentium 4. K8-baserede processorer bruger den nye Cool'n'Quiet -teknologi til at reducere processorens strømforbrug i perioder med inaktive tilstand.

De første Athlon 64-modeller baseret på Clawhammer-kernen blev udgivet i september 2003. Alle blev fremstillet efter 130 nm procesteknologi. L1-cachen forbliver den samme, som den var i Athlon på K7-kernen. Kerneforsyningsspændingen er 1,5 V, antallet af transistorer er 105,9 millioner, krystalarealet er 193 mm². Clawhammer L2 cache-størrelsen var 256 KB (Athlon 64 3300+, som blev produceret specifikt til HP), 512 KB (Athlon 64 2800+, 3000+, 3500+, 3400+, sidstnævnte blev produceret specifikt til HP) eller 1024 KB (Athlon 64 3200+, 3400+, 3700+, 4000+). Processorer blev produceret i OmPGA-pakker til både Socket 754 (Athlon 64 2800+, 3000+, 3200+, 3300+, 3400+, 3700+) og Socket 939 (Athlon 64 3400+, 3500+, 3500+), udstyret med en enkelt-kanal, og den anden med en dual-channel DDR400 hukommelsescontroller. Når den kører ved maksimal frekvens, forbruger den 57,4 A og afgiver 89,0 W varme. Athlon 64-processorer blev udgivet med følgende klassifikationer (i parentes er driftsfrekvensen i MHz): 2800+ (1800), 3000+ (2000), 3200+ (2000), 3300+ (2400), 3400+ (2200), 3500+ (2200), 3700+ (2400), 4000+ (2400).

Athlon 64 (Newcastle/K8)

De første modeller baseret på denne kerne blev frigivet i april 2004. Faktisk er Newcastle stadig den samme Clawhammer, som har gennemgået en lille modernisering. Denne kerne introducerede NX-bit- funktionen , som tjener til at forhindre eksekvering af vilkårlig kode, når bufferoverløbsfejl opstår (bufferoverløb bruges meget ofte af vira til at trænge ind i offerets computer). Cachehukommelsen for alle processorer baseret på denne kerne er 512 KB. Kerneforsyningsspændingen er 1,5 V, antallet af transistorer inkluderet i kernen er 68,5 millioner, arealet af kernekrystallen er 144 mm². Processorer på denne kerne blev produceret til Socket 754 (Athlon 64 2600+, 2800+, 3000+, 3200+, 3400+) og havde en enkelt-kanals DDR400 hukommelsescontroller, alle andre processorer blev produceret til Socket 939, havde en dobbelt- kanal DDR400 hukommelsescontroller og adskilte sig fra lignende processorer til Socket 754 med en klokfrekvens sænket med 200 MHz. Når den kører ved maksimal frekvens, forbruger den 57,4 A og afgiver 89,0 W varme. Athlon 64-processorer blev udgivet med følgende klassificeringer (i parentes er driftsfrekvensen i MHz): 2000), 3400+ (2400), 3400+ (2200), 3500+ (2200), 3800+ (2400).

Athlon 64 (Winchester/K8)

De første processormodeller baseret på denne kerne blev frigivet i september 2004. Kernen er en Newcastle, fremstillet ved hjælp af 90 nm procesteknologi. Den er kendetegnet ved det samme antal transistorer, den samme mængde cachehukommelse (bortset fra Athlon 64 3700+ modellen udstyret med 1024 KB L2). Alle processormodeller baseret på denne kerne er designet til Socket 939 og udstyret med en 2-kanals DDR400 hukommelsescontroller. Forsyningsspændingen for denne kerne er 1,4 V, krystalarealet, på grund af brugen af ​​den seneste tekniske proces, er faldet til 84 mm². Når den kører ved maksimal frekvens, forbruger den 54,8 A og afgiver 67,0 W varme. Athlon 64-processorer blev udgivet med følgende klassificeringer (i parentes er driftsfrekvensen i MHz): 3000+ (1800), 3200+ (2000), 3500+ (2200), 3700+ (2200).

Athlon 64 (San Diego/K8)

De første modeller kom ud i april 2005. Denne kerne er en nydesignet Winchester-Newcastle-kerne. Nye instruktioner er blevet tilføjet for at sikre kompatibilitet med Intel SSE3 instruktionerne . Hukommelsescontrolleren er blevet opdateret: ifølge officiel information er den nu i stand til at arbejde i dual-channel mode med DDR433, DDR466 og DDR500 hukommelsestyper. Processoren frigives kun til Socket 939 (i det mindste er der endnu ikke set nogen Athlon baseret på denne kerne til Socket 754). L2-cachen er 1024 KB, bortset fra Athlon 64 3500+, som har en 512 KB L2-cache. Kernespændingen er 1,35-1,4 V (variabel CPU-kernespænding). Kernen omfatter 114 millioner transistorer og har et areal på 115 mm². Når den kører ved maksimal frekvens, forbruger den 57,4 A og afgiver 89,0 W varme. Athlon 64-processorer blev udgivet med følgende klassificeringer (arbejdsfrekvens i MHz er angivet i parentes): 3500+ (2200), 3700+ (2200), 4000+ (2400).

Athlon 64 (Venedig/K8)

De første modeller kom ud i april 2005. Faktisk er kernen i Venedig (Venedig) et San Diego med 512 KB L2-cache. Antallet af transistorer inkluderet i kernen er 76 millioner, arealet af kernekrystallen er 84 mm². Når den kører ved maksimal frekvens, forbruger den 57,4 A og afgiver 89,0 W varme. Termisk pakke er 65 °C, max. 70°C. Athlon 64-processorer blev udgivet med følgende klassifikationer (i parentes er driftsfrekvensen i MHz): 3000+ (1800) 512 KB L2, 3200+ (2000) 1024 KB L2 overclockere , 3400+ (2200), 3500+ (22000) 3800+ (2400). Også udgivet: 3000+ (2000) på Socket 754 .

Athlon 64 FX (ClawHammer - SledgeHammer/K8)

Den første model kom ud i september 2003. Det er en "ekstrem" version af Athlon 64. Kernen er en slags hybrid mellem ClawHammer- og SledgeHammer-kernerne (bruges i AMD Opteron -serverprocessorer ), selvom AMD hævder, at denne kerne udelukkende er ClawHammer. De første modeller blev udgivet i CmPGA-pakken og beregnet til Socket 940 (brugt af Opteron-processorer), disse var Athlon 64 FX-51 og FX-53. Derefter blev processorer frigivet i OmPGA-pakken til Socket 939 (Athlon 64 FX-53 og FX-55.). Kerneforsyningsspændingen er 1,5 V. Antallet af transistorer, der udgør kernen, er 105,9 millioner, krystalarealet er 193 mm². Processoren blev produceret i henhold til 130 nm procesteknologien. L2-cachestørrelsen er 1024 KB. Når den kører ved maksimal frekvens, forbruger den 67,4 A og afgiver 104,0 W varme. Athlon 64-processorer blev udgivet med følgende indekser (arbejdsfrekvens i MHz er angivet i parentes): FX-51 (2200), FX-53 (2400), FX-55 (2600).

Athlon 64FX (San Diego/K8)

Den første model blev udgivet i april 2005. Det er en "ekstrem" version af Athlon 64 baseret på San Diego-kernen. Når den kører ved maksimal frekvens, forbruger den 80 A og afgiver 110,0 W varme. Athlon 64-processorer blev udgivet med følgende indekser (arbejdsfrekvens i MHz er angivet i parentes): FX-55 (2600), FX-57 (2800). Lidt senere blev Athlon 64 baseret på San Diego-kernen udgivet: 4000+(2400), 3700+(2200).

Athlon 64 X2 (Manchester/Toledo/K8)

Hver kerne har sin egen L1- og L2-cachehukommelse, hukommelsescontrolleren og HyperTransport-buscontrolleren for begge kerner er delt. Athlon 64 X2 har en OmPGA-pakke designet til Socket 939. Der er også en dual-channel memory controller med DDR400-understøttelse. Kerner ligner i funktionalitet til San Diego og Venedig. Manchester-kernen er kendetegnet ved at have 512 KB L2 ombord for hver kerne. Toledo-baserede processorer var oprindeligt udstyret med 1024 KB L2 per kerne, men senere blev Toledo-baserede processorer udgivet med 512 KB L2 per kerne (Toledo 1M, som erstattede Manchester-kernen).

De første modeller blev udgivet i juni 2005. Kerneforsyningsspændingen er 1,35-1,4 V. Manchester og Toledo1M indeholder 154 millioner transistorer, kernematricearealet er 147 mm², mens Toledo har 233 millioner transistorer og et matriceareal på 205 mm². Når den kører ved maksimal frekvens, forbruger den 80 A og afgiver 110 W varme. Athlon 64 X2-processorer blev frigivet med følgende indekser (arbejdsfrekvens i MHz er angivet i parentes, samlet L2-volumen i MB gennem en skråstreg): 3800+ (2000/1), 4200+ (2200/1), 4400+ (2200) /2), 4600+ (2400/1), 4800+ (2400/2).

Athlon 64 FX-60 (Toledo)

Modellen blev udgivet i januar 2006. Dette er den første dual-core processor i FX-serien. Mængden af ​​cachehukommelse er 1024 KB for hver kerne. Generelt er den identisk med Athlon 64 X2-processorerne baseret på Toledo-kernen. Processorens clockfrekvens er 2600 MHz.

Mobile Athlon XP-M (Dublin)

Den første model kom ud i maj 2004. Kernen er baseret på K8 kernen. Kun to Mobile Athlon XP-M 2800+ og 3000+ modeller blev frigivet, den første har 128 KB L2 cache, den anden har 256 KB. Kerneforsyningsspændingen er 1,4 V i normal tilstand og 0,95 V i strømbesparende tilstand (PowerNow!-teknologi). Processorerne er designet til Socket 754 og har en OmPGA-pakketype. Antallet af transistorer, der udgør kernen, er 68,5 millioner, arealet af kernekrystallen er 144 mm², processoren blev fremstillet i henhold til 130 nm procesteknologi. Klokkehastigheden for begge processorer er 1600 MHz i normal tilstand og 800 MHz i strømbesparende tilstand. Når den kører ved maksimal frekvens, forbruger den 42,7 A og afgiver 62 W varme.

Mobile Athlon 64 (ClawHammer)

De første modeller blev introduceret i september 2003. Det er kernen i ClawHammer med energibesparende PowerNow! . Processoren er designet til Socket 754 og har en OmPGA-pakke. L2-cachestørrelsen er 1024 KB. Antallet af transistorer, der udgør kernen, er 105,9 millioner, arealet af kernekrystallen er 193 mm². Flere forskellige slags processorer baseret på denne kerne er blevet frigivet:

Mobile Athlon 64 (Odessa)

De første modeller blev introduceret i april 2004. Repræsenterer kernen i Newcastle med energibesparende PowerNow! . Processoren er designet til Socket 754. L2-cachestørrelsen er 512 KB. Antallet af transistorer, der udgør kernen, er 68,5 millioner, arealet af kernekrystallen er 144 mm². Flere forskellige slags processorer baseret på denne kerne er blevet frigivet:

Mobile Athlon 64LP (Oakville)

De første modeller blev introduceret i august 2004. Det er en Winchester-kerne med energibesparende PowerNow! . Processoren er designet til Socket 754. L2-cachestørrelsen er 512 KB. Antallet af transistorer, der udgør kernen, er 68,5 millioner, arealet af kernekrystallen er 84 mm². Kerneforsyningsspændingen er 1,35 V. Ved drift ved maksimal frekvens afgiver processoren 35 W varme. Mobile Athlon 64 LP-processorer blev udgivet med følgende klassificeringer (arbejdsfrekvens i MHz er angivet i parentes): 2700+ (1600), 2800+ (1800), 3000+ (2000).

Mobile Athlon 64 (Newark)

De første modeller blev introduceret i april 2005. Repræsenterer kernen i San Diego med energibesparende PowerNow! . Processoren er designet til Socket 754. L2 cachestørrelse er 1 MB. Antallet af transistorer, der udgør kernen, er 114 millioner, arealet af kernekrystallen er 115 mm². Kerneforsyningsspændingen er 1,35 V. Ved drift ved maksimal frekvens afgiver processoren 62 watt varme. Mobile Athlon 64-processorer blev udgivet med følgende klassifikationer (i parentes er driftsfrekvensen i MHz): 3000+ (1800), 3200+ (2000), 3400+ (2200), 3700+ (2400), 4000+ (2600) 4400+ (2800).

Historien om udviklingen af ​​Athlon 64, Athlon 64 X2/FX linje

Athlon 64 (Orleans/K8)

Processorer baseret på denne kerne blev frigivet af AMD i andet kvartal af 2006. Processorer frigivet på denne kerne er designet til Socket AM2 og har en OmPGA-pakketype. Udstyret med en dual-channel DDR2 hukommelsescontroller. HyperTransport-busfrekvensen er blevet øget til 1000 MHz. L2-cachestørrelsen er 512 KB. Athlon 64-processorer blev udgivet med følgende klassificeringer (i parentes er driftsfrekvensen i MHz): 3000+ (1800), 3200+ (2000), 3500+ (2200), 3800+ (2400), 4000+ (2600).

Athlon 64 X2/FX (Windsor)

Processorer baseret på denne kerne blev frigivet af AMD i andet kvartal af 2006. Processorer bygget på Windsor -kernen er dual-core processorer i F2 og F3 stepping. Har instruktioner: MMX , Extended 3DNow! , SSE , SSE2 , SSE3 , AMD64 , Cool'n'Quiet , NX bit , AMD-V . Processorer udgivet på denne kerne er designet til Socket AM2 og har en mPGA-pakketype . Udstyret med en dual-channel DDR2 SDRAM hukommelsescontroller op til PC2-6400 . HyperTransport - busfrekvensen er blevet øget til 1000 MHz. Processorer er produceret efter 90 nm procesteknologi. L2-cachestørrelse på 256/512 kb eller 1 Mb pr. kerne. Udgivne modeller:

Stik (stik)

Da Athlon 64 blev præsenteret i september 2003, var kun Socket 754 og Socket 940 (til Opteron) tilgængelige. Den integrerede hukommelsescontroller var ikke klar til at arbejde med ikke-bufferet (ikke-registreret) hukommelse i dual-channel mode på udgivelsestidspunktet; midlertidige foranstaltninger var introduktionen af ​​Athlon 64 på Socket 754 og tilbuddet til entusiaster af Socket 940-produkter som Intel Pentium 4 Extreme Edition med hensyn til markedspositionering som en toppræstationsløsning.

I juni 2004 introducerede AMD Socket 939 Athlon 64 til massemarkedet med en dual-channel memory interface, hvilket efterlod Socket 940 til serverløsninger (Opteron), og flyttede Socket 754 til budgetløsningssegmentet for Sempron og lavtydende Athlon 64 versioner.Socket 754 erstattede socket A til Sempron.

Athlon 64 FX-modeller

Sledgehammer (130 nm SOI )

Clawhammer (130 nm SOI)

San Diego (90 nm SOI)

Toledo (90 nm SOI)

dual-core CPU

Windsor (90 nm SOI)

dual-core CPU

Athlon 64-modeller

ClawHammer (130 nm SOI )

Newcastle (130 nm SOI)

Winchester (90 nm SOI)

Venedig (90 nm SOI)

San Diego (90 nm SOI)

Orleans (90 nm SOI)

Se også

Noter

  1. Fuad Abazovic. AMD's 939-produktionsstop får priserne til at falde  (eng.)  (downlink) . Spørgeren . Incisive Media Investments Ltd. (23. juni 2006). Hentet 22. november 2007. Arkiveret fra originalen 4. juli 2006.

Links