Čip, ktorý zmenil svet: 64-bitový procesor AMD FX-51, o desať rokov neskôr

AMD vs. P4

Pred desiatimi rokmi tento týždeň spoločnosť AMD uviedla na trh prvé spotrebiteľské x86 64-bitové procesory, Athlon 64 FX-51 a Athlon 64 3200+. Zostáva jedným z najvzrušujúcejších produktov, aké som kedy kryl - technológie, ktoré debutoval Athlon 64, pokračovali v utváraní moderných počítačov až do súčasnosti. Dva čipy uvedené na trh po takmer ročnom oneskorení, v čase, keď Intel kladivom potláčal svojho menšieho rivala opakovanými skokmi hodín na procesore Pentium 4. Išlo o prudký obrat od roku 1999 do roku 2001, keď bol procesor Athlon založený na K7 viac než držať krok s produktovou radou spoločnosti Intel, čiastočne vďaka opakovaným chybám spoločnosti Intel.

Po niekoľkoročnom vzpieraní sa po problémoch s Itanium, debaklom i820-Rambus, stratou masívneho podnikania s čipovými sadami pre VIA, neúspešným pokusom o spustenie 1GHz Pentium 3 a pomalým debutom P4 na 180nm technológii, 130nm Northwood P4 mal odštartoval pomstou začiatkom roku 2002. Počas nasledujúcich 18 mesiacov spoločnosť Intel zvýšila rýchlosť procesora Pentium 4 z 2 GHz na 3,2 GHz, čo predstavuje nárast o 60%. AMD sa medzitým usilovne snažila držať krok. Zatiaľ čo sa 180nm rodina Athlon XP spoločnosti porovnávala veľmi dobre s čipmi Pentium III a skorými procesormi Pentium 4, keďže hodiny P4 rástli, Athlon zaostával. AMD sa nemohlo vyrovnať s agresívnou rampou taktu Intel, K7 postrádala podporu SSE2 a teraz starnúce jadro sa v porovnaní s dvojkanálovým dizajnom P4 obmedzovalo na jednokanálovú pamäť RAM.



AMD bojovalo s aktualizáciami K7 ako Thoroughbred (prvý 130nm K7) a Barton (K7 s 512K L2 cache, až 256K), ale priepasť medzi týmito dvoma architektúrami bola príliš veľká. Potom sa spustila K8 a všetko sa zmenilo.





Výstižne pomenované kladivo

Možnosti vykonania K8 boli v skutočnosti identické s K7, ale AMD reorganizovalo jednotky načítania / dekódovania tak, aby poskytovali vyšší počet inštrukcií za taktovací cyklus (IPC). Predikcia pobočiek sa v K8 výrazne zlepšila a čip získal podporu SSE2. Hlavnou výhodou Athlonu 64 však bol jeho integrovaný radič pamäte. Pred K8 používali všetky systémy AMD a Intel samostatný čip radiča pamäte, ktorý sedel na základnej doske. Tento čip bežal rovnakou rýchlosťou ako predná zbernica - 200 - 400 MHz pre systémy AMD, 400 - 800 MHz (ekvivalent) pre systémy P4. Zapnutie radiča pamäte na procesor znamenalo, že namiesto presunu údajov na 400 MHz, čip ich mohol presunúť na frekvenciu 2 000 - 2 200 MHz. Keď je radič na matrici, latencia prístupu tiež klesla smerom nadol vďaka kratším stopám.

Athlon64FX



Vplyv na výkon modelu K8 bol obrovský. Latencia pamäte klesla zo 100 - 120 ns na 50 - 60 ns. FX-51 aj K7 Barton 3200+ bežali na frekvencii 2,2 GHz, ale nový čip AMD bol kdekoľvek o 15-50% rýchlejší ako jeho predchodca. Spoločnosť Intel reagovala na spustenie „Extreme Edition“ Pentium 4 na poslednú chvíľu, čo je rebrandovaný Xeon triedy Gallatin s 2 MB L3 cache. Nečakaný nový čip zabránil spoločnosti v úplnom zvrhnutí benchmarkových hodnotení, ale medzi Athlon 3200+ na hodnote okolo 400 dolárov a FX-51 na cene 733 dolárov mala AMD zrazu dynamiku na svojej strane. Vrátil som sa späť a vybral som si nejaké referenčné údaje z pôvodnej recenzie demonštrovať, aký významný bol skok. Majte na pamäti, že keď sa 3,2 GHz P4 EE nakoniec dodalo, čip bol o takmer 200 dolárov drahší ako už aj tak drahý FX-51. Horná fialová lišta je P4 Extreme Edition, čierna lišta je Athlon 64 FX-51 a modrá lišta v dolnej časti je Barton 3200+.



Výkon Xmpeg 5

Athlon 64 3200+ bol považovaný za chybný.

CPU 3DMark 2003

CPU 3DMark 2003.



Flight Simulator 2004

Microsoft Flight Simulator 2004.

Stále existovali testy, ktoré P4 vyhral vďaka Hyper-Threadingu - napríklad si udržal náskok v testoch 3D vykresľovania na pracovných staniciach - ale AMD vyrazilo vpred v mnohých pracovných úlohách s jedným vláknom a dokázalo sa, že dokáže prekonať priepasť s Intel v niekoľko oblastí.