Athlon 64

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 29. února 2020; kontroly vyžadují 6 úprav .

Athlon 64 je  první 64bitový procesor AMD pro domácí uživatele a mobilní aplikace , který byl představen 23. září 2003. Procesor je postaven na architektuře AMD64 a patří do osmé generace ( K8 ).

Začátek vývoje architektury K8 byl poprvé oznámen v roce 1999. Procesory založené na tomto jádru měly být první 64bitové procesory AMD plně kompatibilní se standardem x86.

Procesor existuje ve 3 verzích: Athlon 64 , Athlon 64 FX a dvoujádrový Athlon 64 X2 . Athlon 64 FX je umístěn jako produkt pro počítačové nadšence, který je vždy o krok rychlejší než Athlon 64 . Přestože jsou taktovány obecně výše, všechny procesory Athlon 64 FX jsou jednojádrové konstrukce, s výjimkou Athlon 64 FX-60 a Athlon FX-62. Byly dostupné pro Socket 939 a Socket AM2 . Tato verze je podobná verzi Athlon 64 FX-53, která byla původně k dispozici pouze pro špičkovou platformu Socket 940 , s verzí Socket 939 představenou později. Všechny procesory Athlon 64 FX mají odemčený násobič pro snadné přetaktování, na rozdíl od Athlon 64, který lze nastavit pouze na násobič menší nebo rovný výchozímu továrnímu nastavení. Protože všechny tyto procesory jsou založeny na architektuře AMD64, jsou schopny spouštět 32bitový x86 , 16bitový a AMD64 kód.

Původní jádro Athlon 64 má kódové označení „Clawhammer“, a to navzdory skutečnosti, že první Athlon 64 FX vycházel z prvního jádra Opteron s kódovým označením „Sledgehammer“. Athlon 64 měl několik revizí jádra, můžete je vidět v seznamu .

Athlon 64 má vestavěnou měděnou desku - Integrated Heat Spreader (IHS) - která zabraňuje poškození jádra při montáži a demontáži chladicího systému (běžný problém u procesorů s otevřeným jádrem, jako je Athlon XP ).

V roce 2006 AMD oznámilo, že ukončí výrobu všech procesorů Socket 939, [1] všech jednojádrových socketových procesorů AM2 a všech 2x1 MB X2 procesorů (s výjimkou FX-62).

Základní vlastnosti

Hlavní kvalitou procesorů Athlon 64 je paměťový řadič integrovaný do jádra, což u předchozích generací procesorů nebylo zvykem. Nejen, že tento řadič pracuje na frekvenci jádra procesoru, ale také skutečnost, že ze svazku procesor-paměť - northbridge zmizel další odkaz , což umožnilo výrazně snížit zpoždění při přístupu k RAM .

Byla také zvýšena vyrovnávací paměť Translation Lookaside Buffer (TLB), přičemž byla snížena zpoždění a byl vylepšen modul predikce větví. Tato a další architektonická vylepšení, zejména podpora rozšíření SSE2, zvýšení počtu instrukcí na takt ( IPC ), zvýšení výkonu oproti předchozí generaci Athlonu XP. Pro usnadnění výběru a pochopení výkonu vyvinula AMD pro označení procesoru Athlon 64 tzv. systém indexu výkonu ( PR rating (Performance Rating)) , který čísluje procesory v závislosti na jejich výkonu ve srovnání s procesory Pentium 4. To znamená, pokud je označení Athlon 64 3200 uvedeno +, znamená to, že tento procesor má podobný výkon jako procesor Pentium 4 na 3,2 GHz.

Athlon 64 je také vybaven technologií taktování procesoru s názvem Cool'n'Quiet . Pokud uživatel spouští aplikace, které od procesoru nevyžadují velký výpočetní výkon, pak procesor nezávisle sníží svou hodinovou frekvenci a také napětí jádra. Použití této technologie umožňuje snížit odvod tepla při maximální zátěži z 89 W na 32 W ( C0 krokování , frekvence jádra snížena na 800 MHz) a dokonce až na 22 W (krokování CG, frekvence jádra snížena na 1 GHz).

Technologie No Execute bit (NX bit) podporovaná operačními systémy Windows XP Service Pack 2, Windows XP Professional x64 Edition, Windows Server 2003 x64 Edition a Linuxovým jádrem 2.6.8 a novějším je navržena tak, aby chránila před běžnými útoky. - chyby přetečení vyrovnávací paměti . Pevně ​​zapojené přístupové úrovně jsou mnohem silnější obranou proti průnikům k převzetí kontroly nad systémem. Díky tomu je 64bitový výpočet bezpečnější.

Procesor Athlon 64 je vyráběn procesem SOI 130 nm a 90 nm . Všechna současná jádra (Winchester, Venice a San Diego) jsou vyráběna 90nm procesní technologií. Jádra Venice a San Diego jsou také vyráběna pomocí technologie Dual Stress Liner , vyvinuté ve spolupráci s IBM.

Protože je paměťový řadič integrován do jádra procesoru, k přenosu dat z procesoru do paměti se již nepoužívá systémová sběrnice. Místo toho se rychlost systémové paměti získá z následujícího vzorce (zaokrouhlením nahoru na celé číslo):

Poznámky:

Athlon 64 (Clawhammer/K8)

Procesory Clawhammer jsou založeny na nové architektuře AMD K8, která je výrazným vylepšením a rozšířením architektury AMD K7. Byl přidán nový x86-64 64bitový celočíselný a adresový aritmetický režim, byly přidány nové režimy adresování RAM, byla přidána podpora pro instrukci Intel SSE2 . Výrazně vylepšený mechanismus predikce větví. Větší mezipaměť druhé úrovně. Dekodéry byly výrazně přepracovány, což umožnilo odstranit řadu nepříjemných zpoždění výkonu, které jsou K7 vlastní. Počet stupňů potrubí se zvýšil na 12 ve srovnání s 10 pro K7. Cache L2 se stala dvouportovou: s jádrem je spojena 64bitovou sběrnicí pro zápis + 64bitovou sběrnicí pro čtení. Také procesory K8 opustily používání FSB (Front Side Bus). Místo toho je paměťový řadič integrován do jádra procesoru, což výrazně snižuje latenci při přístupu k RAM.

Clawhammer se ve skutečnosti skládá ze tří částečně asynchronních bloků spojených do jediného celku speciálním přepínačem (X-bar): skutečné jádro architektury K8 s 1 MB L2 cache; paměťový řadič, který poskytuje použití jednokanálové nebo dvoukanálové paměti DDR; I/O řadič, který poskytuje vysokorychlostní sériové sběrnice HyperTransport , které slouží ke komunikaci s ostatními procesory a čipovou sadou. Jádro Clawhammer má tři 16bitové koherentní sběrnice HyperTransport pracující na 800 MHz (1600 MT/s), což poskytuje šířku pásma 3,2 GB/s pro vysílání + 3,2 GB/s pro příjem současně na každé ze sběrnic. Ve skutečnosti je podporováno až 8 procesorů architekturou NUMA ("Non-Uniform Memory Access") s přímým propojením mezi procesory. Procesor Athlon 64 má také tepelně odvádějící kryt podobný tomu, který používá Pentium 4. Procesory založené na K8 využívají novou technologii Cool'n'Quiet ke snížení spotřeby procesoru během období nečinnosti.

První modely Athlon 64 založené na jádru Clawhammer byly vydány v září 2003. Všechny byly vyrobeny procesní technologií 130 nm. L1 cache zůstává stejná jako byla v Athlonu na jádře K7. Napájecí napětí jádra je 1,5 V, počet tranzistorů je 105,9 milionů, plocha krystalu je 193 mm². Velikost cache Clawhammer L2 byla 256 KB (Athlon 64 3300+, který byl vyroben speciálně pro HP), 512 KB (Athlon 64 2800+, 3000+, 3500+, 3400+, druhý byl vyroben speciálně pro HP) nebo 1024 KB ( Athlon 64 3200+, 3400+, 3700+, 4000+). Procesory byly vyrobeny v OmPGA pouzdrech pro Socket 754 (Athlon 64 2800+, 3000+, 3200+, 3300+, 3400+, 3700+) a Socket 939 (Athlon 64 3400+, 4500), první byly 3500 vybavený jednokanálovým a druhý dvoukanálovým paměťovým řadičem DDR400. Při provozu na maximální frekvenci spotřebuje 57,4 A a odvede 89,0 W tepla. Procesory Athlon 64 byly vydány s následujícími hodnoceními (v závorkách je pracovní frekvence v MHz): 2800+ (1800), 3000+ (2000), 3200+ (2000), 3300+ (2400), 3400+ (2200), 3500+ (2200), 3700+ (2400), 4000+ (2400).

Athlon 64 (Newcastle/K8)

První modely založené na tomto jádru byly vydány v dubnu 2004. Newcastle je vlastně pořád ten stejný Clawhammer, který prošel lehkou modernizací. Toto jádro zavedlo funkci NX-bit , která slouží k zamezení spuštění libovolného kódu při chybách přetečení vyrovnávací paměti (přetečení vyrovnávací paměti velmi často využívají viry k pronikání do počítače oběti). Mezipaměť pro všechny procesory založené na tomto jádru je 512 KB. Napájecí napětí jádra je 1,5 V, počet tranzistorů v jádru je 68,5 milionu, plocha krystalu jádra je 144 mm². Procesory na tomto jádru byly vyráběny pro Socket 754 (Athlon 64 2600+, 2800+, 3000+, 3200+, 3400+) a měly jednokanálový paměťový řadič DDR400, všechny ostatní procesory byly vyráběny pro Socket 939, měly dvoukanálový kanálový řadič paměti DDR400 a lišil se od podobných procesorů pro Socket 754 s taktovací frekvencí sníženou o 200 MHz. Při provozu na maximální frekvenci spotřebuje 57,4 A a odvede 89,0 W tepla. Procesory Athlon 64 byly vydány s následujícími hodnoceními (v závorkách je pracovní frekvence v MHz): 2000), 3400+ (2400), 3400+ (2200), 3500+ (2200), 3800+ (2400).

Athlon 64 (Winchester/K8)

První modely procesorů založené na tomto jádru byly vydány v září 2004. Jádrem je Newcastle, vyrobené procesní technologií 90 nm. Vyznačuje se stejným počtem tranzistorů, stejným množstvím vyrovnávací paměti (kromě modelu Athlon 64 3700+ vybaveného 1024 KB L2). Všechny modely procesorů založené na tomto jádru jsou navrženy pro Socket 939 a vybaveny 2kanálovým paměťovým řadičem DDR400. Napájecí napětí tohoto jádra je 1,4 V, plocha krystalu se díky použití nejnovějšího technického postupu zmenšila na 84 mm². Při provozu na maximální frekvenci spotřebuje 54,8 A a odvede 67,0 W tepla. Procesory Athlon 64 byly vydány s následujícími hodnoceními (v závorkách je pracovní frekvence v MHz): 3000+ (1800), 3200+ (2000), 3500+ (2200), 3700+ (2200).

Athlon 64 (San Diego/K8)

První modely vyšly v dubnu 2005. Toto jádro je přepracované jádro Winchester-Newcastle. Byly přidány nové instrukce pro zajištění kompatibility s instrukcemi Intel SSE3 . Řadič paměti byl aktualizován: podle oficiálních informací je nyní schopen pracovat v dvoukanálovém režimu s typy pamětí DDR433, DDR466 a DDR500. Procesor je vydán pouze pro Socket 939 (alespoň pro Socket 754 zatím nebyly vidět žádné Athlony založené na tomto jádru). Mezipaměť L2 je 1024 KB, s výjimkou Athlon 64 3500+, který má 512 KB mezipaměť L2. Napětí jádra je 1,35-1,4 V (proměnné napětí jádra CPU). Jádro obsahuje 114 milionů tranzistorů a má plochu 115 mm². Při provozu na maximální frekvenci spotřebuje 57,4 A a odvede 89,0 W tepla. Procesory Athlon 64 byly vydány s následujícími hodnoceními (pracovní frekvence v MHz je uvedena v závorkách): 3500+ (2200), 3700+ (2200), 4000+ (2400).

Athlon 64 (Benátky/K8)

První modely vyšly v dubnu 2005. Ve skutečnosti je jádrem Benátek (Benátky) San Diego s 512 KB L2 cache. Počet tranzistorů v jádru je 76 milionů, plocha krystalu jádra je 84 mm². Při provozu na maximální frekvenci spotřebuje 57,4 A a odvede 89,0 W tepla. Tepelné balení je 65 °C, max. 70 °C. Procesory Athlon 64 byly vydány s následujícími hodnoceními (v závorkách je pracovní frekvence v MHz): 3000+ (1800) 512 KB L2, 3200+ (2000) 1024 KB L2 overclockery , 3400+ (2200), 3500+ (2200) , 3800 + (2400). Vydáno také: 3000+ (2000) na Socket 754 .

Athlon 64 FX (ClawHammer - SledgeHammer/K8)

První model vyšel v září 2003. Jde o "extrémní" verzi Athlonu 64. Jádro je jakýmsi hybridem mezi jádry ClawHammer a SledgeHammer (používané v serverových procesorech AMD Opteron ), ačkoli AMD tvrdí, že toto jádro je výhradně ClawHammer. První modely byly vydány v balíčku CmPGA a určeny pro Socket 940 (používané procesory Opteron), jednalo se o Athlon 64 FX-51 a FX-53. Poté byly vydány procesory v balíčku OmPGA pro Socket 939 (Athlon 64 FX-53 a FX-55.). Napájecí napětí jádra je 1,5 V. Počet tranzistorů tvořících jádro je 105,9 milionů, plocha krystalu je 193 mm². Procesor byl vyroben procesní technologií 130 nm. Velikost mezipaměti L2 je 1024 kB. Při provozu na maximální frekvenci spotřebuje 67,4 A a odvede 104,0 W tepla. Procesory Athlon 64 byly vydány s následujícími indexy (pracovní frekvence v MHz je uvedena v závorce): FX-51 (2200), FX-53 (2400), FX-55 (2600).

Athlon 64FX (San Diego/K8)

První model byl uveden na trh v dubnu 2005. Jde o „extrémní“ verzi Athlonu 64 založenou na jádru San Diego. Při provozu na maximální frekvenci spotřebuje 80 A a odvede 110,0 W tepla. Procesory Athlon 64 byly vydány s následujícími indexy (pracovní frekvence v MHz je uvedena v závorkách): FX-55 (2600), FX-57 (2800). O něco později byl vydán Athlon 64 založený na jádru San Diego: 4000+ (2400), 3700+ (2200).

Athlon 64 X2 (Manchester/Toledo/K8)

Každé jádro má vlastní L1 a L2 cache paměť, řadič paměti a řadič sběrnice HyperTransport pro obě jádra jsou sdílené. Athlon 64 X2 má pouzdro OmPGA určené pro Socket 939. K dispozici je také dvoukanálový paměťový řadič s podporou DDR400. Jádra jsou svou funkčností podobná jako v San Diegu a Venice. Jádro Manchester se vyznačuje tím, že má na desce 512 KB L2 pro každé jádro. Procesory založené na Toledu byly původně vybaveny 1024 KB L2 na jádro, ale později byly vydány procesory založené na Toledu s 512 KB L2 na jádro (Toledo 1M, které nahradilo jádro Manchester).

První modely byly uvedeny na trh v červnu 2005. Napájecí napětí jádra je 1,35-1,4 V. Manchester a Toledo1M obsahují 154 milionů tranzistorů, plocha jádra jádra je 147 mm², zatímco Toledo má 233 milionů tranzistorů a plocha matrice 205 mm². Při provozu na maximální frekvenci spotřebuje 80 A a odvede 110 W tepla. Procesory Athlon 64 X2 byly vydány s následujícími indexy (pracovní frekvence v MHz je uvedena v závorce, celkový objem L2 v MB přes lomítko): 3800+ (2000/1), 4200+ (2200/1), 4400+ (2200 /2) , 4600+ (2400/1), 4800+ (2400/2).

Athlon 64 FX-60 (Toledo)

Model byl uveden na trh v lednu 2006. Jedná se o první dvoujádrový procesor v řadě FX. Velikost mezipaměti je 1024 KB pro každé jádro. Obecně je shodný s procesory Athlon 64 X2 založenými na jádře Toledo. Taktovací frekvence procesoru je 2600 MHz.

Mobile Athlon XP-M (Dublin)

První model vyšel v květnu 2004. Jádro je založeno na jádře K8. Vydány byly pouze dva modely Mobile Athlon XP-M 2800+ a 3000+, první má 128 KB L2 cache, druhý 256 KB. Napájecí napětí jádra je 1,4 V v normálním režimu a 0,95 V v režimu úspory energie (technologie PowerNow!). Procesory jsou určeny pro Socket 754 a mají typ pouzdra OmPGA. Počet tranzistorů tvořících jádro je 68,5 milionu, plocha krystalu jádra je 144 mm², procesor byl vyroben procesní technologií 130 nm. Takt obou procesorů je 1600 MHz v normálním režimu a 800 MHz v úsporném režimu. Při provozu na maximální frekvenci spotřebuje 42,7 A a odvede 62 W tepla.

Mobile Athlon 64 (ClawHammer)

První modely byly představeny v září 2003. Je to jádro ClawHammer s energeticky úsporným PowerNow! . Procesor je určen pro Socket 754 a má pouzdro OmPGA. Velikost mezipaměti L2 je 1024 kB. Počet tranzistorů, které tvoří jádro, je 105,9 milionů, plocha krystalu jádra je 193 mm². Bylo vydáno několik různých druhů procesorů založených na tomto jádru:

Mobile Athlon 64 (Odessa)

První modely byly představeny v dubnu 2004. Představuje jádro Newcastlu s energeticky úsporným PowerNow! . Procesor je určen pro Socket 754. Velikost L2 cache je 512 KB. Počet tranzistorů, které tvoří jádro, je 68,5 milionu, plocha krystalu jádra je 144 mm². Bylo vydáno několik různých druhů procesorů založených na tomto jádru:

Mobile Athlon 64LP (Oakville)

První modely byly představeny v srpnu 2004. Jde o jádro Winchester s energeticky úsporným PowerNow! . Procesor je určen pro Socket 754. Velikost L2 cache je 512 KB. Počet tranzistorů, které tvoří jádro, je 68,5 milionu, plocha krystalu jádra je 84 mm². Napájecí napětí jádra je 1,35 V. Při provozu na maximální frekvenci odvádí procesor 35 W tepla. Mobilní procesory Athlon 64 LP byly vydány s následujícími hodnoceními (pracovní frekvence v MHz je uvedena v závorkách): 2700+ (1600), 2800+ (1800), 3000+ (2000).

Mobile Athlon 64 (Newark)

První modely byly představeny v dubnu 2005. Představuje jádro San Diega s energeticky úsporným PowerNow! . Procesor je určen pro Socket 754. Velikost L2 cache je 1 MB. Počet tranzistorů, které tvoří jádro, je 114 milionů, plocha krystalu jádra je 115 mm². Napájecí napětí jádra je 1,35 V. Při provozu na maximální frekvenci odvádí procesor 62 wattů tepla. Procesory Mobile Athlon 64 byly vydány s následujícími hodnoceními (v závorkách je pracovní frekvence v MHz): 3000+ (1800), 3200+ (2000), 3400+ (2200), 3700+ (2400), 4000+ (2600) , 4400 + (2800).

Historie vývoje řady Athlon 64, Athlon 64 X2/FX

Athlon 64 (Orleans/K8)

Procesory založené na tomto jádru byly vydány společností AMD ve druhém čtvrtletí roku 2006. Procesory vydané na tomto jádru jsou navrženy pro Socket AM2 a mají typ pouzdra OmPGA. Je vybaven dvoukanálovým řadičem paměti DDR2. Frekvence sběrnice HyperTransport byla zvýšena na 1000 MHz. Velikost mezipaměti L2 je 512 kB. Procesory Athlon 64 byly vydány s následujícími hodnoceními (v závorkách je pracovní frekvence v MHz): 3000+ (1800), 3200+ (2000), 3500+ (2200), 3800+ (2400), 4000+ (2600).

Athlon 64 X2/FX (Windsor)

Procesory založené na tomto jádru byly vydány společností AMD ve druhém čtvrtletí roku 2006. Procesory postavené na jádru Windsor jsou dvoujádrové procesory v krokování F2 a F3. Mějte pokyny: MMX , Extended 3DNow! , SSE , SSE2 , SSE3 , AMD64 , Cool'n'Quiet , NX bit , AMD-V . Procesory vydané na tomto jádru jsou navrženy pro Socket AM2 a mají typ pouzdra mPGA . Vybaveno dvoukanálovým paměťovým řadičem DDR2 SDRAM až do PC2-6400 . Frekvence sběrnice HyperTransport byla zvýšena na 1000 MHz. Procesory jsou vyráběny procesní technologií 90 nm. Velikost mezipaměti L2 256/512 kb nebo 1 Mb na jádro. Vydané modely:

Konektory (zásuvky)

V době, kdy byl Athlon 64 představen v září 2003, byly k dispozici pouze Socket 754 a Socket 940 (pro Opteron). Integrovaný paměťový řadič nebyl v době vydání připraven pracovat s pamětí bez vyrovnávací paměti (neregistrovanou) ve dvoukanálovém režimu; dočasnými opatřeními bylo zavedení Athlon 64 na Socket 754 a nabídka nadšencům produktů Socket 940, jako je Intel Pentium 4 Extreme Edition, pokud jde o postavení na trhu jako řešení se špičkovým výkonem.

V červnu 2004 uvedla AMD na masový trh Socket 939 Athlon 64 s dvoukanálovým paměťovým rozhraním, takže Socket 940 ponechala pro serverová řešení (Opteron) a přesunula Socket 754 do segmentu levných řešení pro Sempron a nízkovýkonové Verze Athlon 64. Socket 754 nahradil Socket A pro Sempron.

Modely Athlon 64 FX

Sledgehammer (130 nm SOI )

Clawhammer (130 nm SOI)

San Diego (90 nm SOI)

Toledo (90 nm SOI)

dvoujádrový CPU

Windsor (90 nm SOI)

dvoujádrový CPU

Modely Athlon 64

ClawHammer (130 nm SOI )

Newcastle (130 nm SOI)

Winchester (90 nm SOI)

Benátky (90 nm SOI)

San Diego (90 nm SOI)

Orleans (90 nm SOI)

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Fuad Abazovic. Zastavení výroby 939 AMD způsobuje pád cen  (eng.)  (downlink) . Tazatel . Společnost Incisive Media Investments Ltd. (23. června 2006). Získáno 22. listopadu 2007. Archivováno z originálu 4. července 2006.

Odkazy

 Procesory AMD
Seznam mikroprocesorů AMD
Mimo výrobu
Až x86
První verze x86 ( 16bit )
  • Am8086
  • Am8088
  • Am80186
  • Am80188
  • Am286
IA-32 ( 32 bitů )
x86-64 ( 64 bitů )
Aktuální
x86-64 ( 64 bitů )
Seznamy
Mikroarchitektury