Anteprima Athlon 64

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Athlon 64 - il futuro è a portata di mano

Amd come tutti sappiamo ha varcato per prima la soglia di un gigahertz,siamo perciò abitutati a repentine innovazioni da parte di questa casa.Ma quello che verrà mostrato il prossimo Settembre cambierà totalmente il nostro modo di intedere processore e bus,introducendo finalmente i tanto sperati 64bit sino ad oggi rilegati a sistemi workstation ( multiprocessore ) e server.

Athlon 64 - il socket e le frequenze

Per ora è l' AMD Opteron a rappresentare i 64bit di questa azienda in ambito professionale e come si sa sfrutta un Socket a 940pin, prima d'oggi AMD era intenzionata a presentare l' Athlon 64 con un Socket da 754pin ; la differenza sostanziale tra i due tipi ( a 754 e 940 ) sta nel memory controller ,dual channel per il primo e single per il secondo.
il 23 Settembre l' Athlon 64 sarà rappresentato da versioni a 754, come deciso già da tempo, ed anche modelli a 939 e 940pin.Quest'ultimo in particolare sarà presentato lo stesso giorno del debutto e non sarà altro che una cpu Opteron dato che condividerà lo stesso Socket,questo potrà essere un vantaggio abbastanza rilevante per costruirsi un proprio pc multiprocessore spendendo molto meno ( come del resto era già accaduto con gli Athlon Xp e MP ).Data la sostanziale differenza di Socket i processori Athlon 64 da 940pin e 939 non potranno collaborare contemporaneamente in uno stesso sistema.
Stando ai dati citati dalla stessa Amd le cpu Athlon 64 da 754 integreranno solamente un memory controller Single Channel mentre i modelli che lo andranno a sostituire ( 940 e 939 ) sfrutteranno un più moderno memory controller Dual Channel.Anche se non ufficialmente confermato da AMD; Athlon 64 utilizzerà memoria DDR400 in configurazione single channel, su bus Hypertransport a 800 Mhz. In origine Athlon 64 doveva supportare la sola memoria DDR333 ma la prossima introduzione di chipset Intel per memoria DDR400 ha di fatto reso quest'ultimo uno standard ufficiale, ratificato anche dal JEDEC.
Sino ad ora è attendibile che Amd presenterà la sua cpu con la solita sigla da performance rating 3200+con frequenze di 1800mhz ,ma come è successo per i vari prodotti Amd non dobbiamo fissarci sulle sole frequenze perchè le varie configurazione della chace ( L1 e L2 rispettivamente di 512kb e 1mb ) conteranno molto più di qualche giro in più...

La Soglia dei 64bit - Differenze 32bit & 64bit

L'evoluzione dei processori per personal computer procede a tappe forzate: da un lato si cerca di diminuire le dimensioni dei transistor per poterne elevare la frequenza di funzionamento, dall'altro lato si tenta anche di ampliare nei processori la dimensione delle “cache” ossia delle memorie di transito superveloci interne usate come memorie-cuscinetto per limitare la caduta prestazionale che deriva dagli accessi alla memoria Ram.Soprattutto però lo sforzo delle due grandi case costruttrici Intel (Integrated Tecnologies) ed Amd (Advanced Micro Devices) è volto alla realizzazione di schemi di elaborazione ottimizzati che consentano ai nuovi processori, a parità di frequenza, di poter elaborare una maggiore mole di dati integrando nuovi schemi di parallelismo interno volti a far si che la Cpu arrivi a elaborare più istruzioni contemporaneamente.La recente versione “northwood” del Pentium 4 con cache di 512 Kb, detta anche Pentium 4B, introdotta da Intel ad Aprile 2002 e funzionante a frequenze operative elevate aveva messo in imbarazzo Amd. Le nuove versioni di Pentium 4 da 3.06 Ghz in su con l'ausilio della nuova tecnologia Hyperthreading sono oggi in grado di far operare un singolo Pentium 4 come fossero due, certo, questo solo in via teorica e non con tutti i software, ma anche nella pratica i benchmark fanno segnare interessanti incrementi prestazionali attivando questa modalità.
L'Athlon Xp di Amd pur non raggiungendo le frequenze operative reali del Pentium 4B dispone però di un fattore Ipc superiore grazie alla sua pipeline più corta, alle ampie cache di primo livello di (128 Kb) e di 512 Kb di secondo livello nel nuovo modello con nucleo “barton” a 0.13 micron. Quest'ultima versione sembra però essere il capolinea della fortunata serie K7.
Amd sta infatti pensando ad una completa riprogettazione della sua piattaforma hardware, non solo su un nuovo processore capace di elaborare codice a 64 bit ma anche verso un nuovo bus di sistema, LDT (Ligthning Data Transport) basato su connessioni Hypertransport che si preannuncia come rivoluzionario. In questo articolo cercheremo di capire le strategie di Intel ed Amd per il futuro dei nostri personal computer.

Amd - I 64bit dell'Athlon 64 & i chipset

Dopo aver descritto l'architettura generale delle Cpu a 64 bit passiamo ad esaminare quello che, con tutta probabilità, sarà il processore per Pc Desktop più veloce nei prossimi anni: l'Athlon XP 64. Si tratta di una Cpu x86-64 per sistemi monoprocessore completamente diversa dagli attuali Athlon e basata su una variante del nucleo Hammer denominata ClawHammer. Questo processore sarà incompatibile con le attuali schede madri Socket A e richiederà motherboard completamente nuove come quella visibile nella figura “La prima scheda madre per Athlon XP 64”. Verrà installato in un nuovo zoccolo Socket 754 dotato di ben 754 piedini per accettare i complessi segnali del nuovo processore. Anche i chipset saranno totalmente nuovi, Via sta per introdurre il Via K8t400, Sis produrrà il Sis 755 mentre la stessa Amd distribuirà l'Amd 8151. Tutti questi chipset saranno in grado di gestire memorie Ddr333 e Ddr400 oltre a disporre ovviamente delle più recenti features quali il supporto Usb 2.0, Agp 8x, Ata133 e Serial Ata 150 come illustrato nella tabella di seguito.Athlon XP 64 sarà dotato di un doppio controller di memoria integrato da 72 bit capace di supportare fino a 4 Gbyte di memoria Ddr333. Doppio perchè riesce ad usare contemporaneamente due canali di memoria per una banda massima teorica di 5400 Mbyte/sec; è la stessa tecnica adottata da Intel col chipset i850 e da Nvidia con il chipset Nforce2. Aver integrato il controller per la memoria nel nucleo permette al processore di gestire da se le transazioni di dati con la memoria di sistema, cosa che prima era affidata al chipset Northbridge. Il Northbridge è il chip principale dei due (o tre) che costituiscono il chipset della scheda madre. Altrimenti chiamato memory controller, è ad esso che negli attuali sistemi viene affidato il compito di gestire il traffico dati tra Cpu e Ram; nel caso delle Cpu Hammer questa operazione verrà eseguita direttamente dal processore. Il lato positivo di questa soluzione sarà una riduzione netta delle latenze di trasmissione per i dati in transito tra Cpu e memoria sia per via della riduzione delle distanze circuitali e sia perchè il memory controller integrato funziona alla stessa frequenza della Cpu potendo operare quindi a 2 Ghz e più anziche a 266 Mhz. Il lato negativo sarà che con l'evoluzione delle memorie verso le Ddr400 e Ddr II questo memory controller integrato nella Cpu potrebbe presto divenire obsoleto. Amd ha pensato però anche a questo rendendo escludibile questa parte del processore in modo da demandare la gestione ad un eventuale controller esterno più efficiente. Athlon XP 64 sarà dotato di una cache L1 di 64+64 Kb (dati e istruzioni), di una cache L2 di 512 Kb o 1 Mbyte a seconda dei modelli ed implementerà un singolo canale Hypertransport a 16 Bit. Al momento non si sa ancora se potrà essere implementato in sistemi biprocessore.
Diverse saranno le migliorie architetturali del nucleo tra cui una Pipeline di elaborazione delle istruzioni a 12 stadi contro i 10 dell'Athlon standard che dovrebbe permettere una più facile salita delle frequenze. Saranno inoltre ampliati i buffer iTlbs adibiti alla traslazione degli indirizzi logici in fisici e sarà implementata una nuova e raffinatissima branca di predizione dei salti nel codice. Va infine citato il non meno importante supporto alle istruzioni Sse2, introdotte da Intel sul Pentium 4 che, quando invocate dal software, sono in grado di velocizzare drasticamente l'esecuzione dei programmi.

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