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应用高手谈AMD的平台优势

2007-08-09 来源:    进入论坛
核心提示:


有竞争才会有发展,正是因为AMD的出现,才会有今天IntelAMD的争夺市场所进行的价格战,才有一代又一代最新的技术更新,短短几年之内使得AMD能够迅速提升,并且得到了消费者的认可,在这其中AMD一路走来是艰辛的。而旗下的王牌产品也正在不断的更新细化,满足不同需求的消费者。






    Athlon 64 X2系列处理器定位在主流应用和游戏应用之间,集成增强型的反病毒和Cool'n'Quiet节电技术。Athlon 64 X2是专门为了解决那些需要使用电脑进行多任务操作以及使用电脑进行数码编辑的用户而设计的比如视频编辑等等。这与英特尔双核心处理器的定位有些类似。



   


    Athlon 64系列处理器从出现那一天开始就一直是计算机世界最尖端的产品,Athlon 64作为首款面向家庭用户的64处理器,已经得到了普及。AMD一直不放弃,它没有继续追随Intel的安腾架构,推出了自己的64处理器Athlon 64,从根本上跳出了Intel的技术授权陷阱。该系列产品已经随着历史的车轮将逐渐离我们远去,但谁都无法抹杀它当年给我们带来的惊喜。


    Sempron系列定位在低端单核处理器市场。在AMD推出的处理器当中Sempron系列寿命较长,在几年内都将是市场的主力产品。
从最早的SocketA接口开始,到现在的Socket AM2接口,未来在到Socket AM2+,甚至更多,Sempron系列将一直面向低端市场,让入门级用户体验更多的先进技术。



在技术飞速发展的今天,我们无法抵挡的多核革命已经到来,那么,AMD确立在芯片界不可动摇的地位后,有哪些突出贡献呢?让我们简单来回顾一下。


核心缓存增加到1MB处理器性能将提升15%

首先,我们应该明白高速缓存的作用。就好比随着处理器速度的提升,必须配套速度更快的内存一样,内存寻址的延时会阻碍高速处理器性能的发挥,由此处理器很多时候都是空闲的。而增加处理器中的高速缓存的容量可以使处理器持续获得信息数据,保证处理器能够连续工作。在hammer的体系结构中,仅仅存在非常小的存储器延时的情况,因此hammer的高速缓存要少于其他x86架构。






从图中能够看到,当二级缓存从256KB增加到1MB的时候,处理器仅仅有15%的性能提升。如果将二级缓存的容量增加到512KB,会提升处理器7~8%的性能。如果使用现在的工艺技术,集成512KB的二级缓存,处理器的核心大约是140~150平方毫米。集成256KB二级缓存的处理器核心大约是104平方毫米。如果集成1MB二级缓存处理器的核心会骤然上升到180平方毫米。由此在低端市场集成256KB的二级缓存能够大大降低生产成本,而相对又损失了较小的性能。
将缓存区提升4倍的分支预测系统结构







为了避免过多的性能损失AMD从很多方面入手提高K8 hammer的执行效率。AMD重新改进了分支预测单元(BPU)。这种新的分支预测单元,将采用更为复杂的预测算法。在K8 hammer的分支预测单元中主要加入了名为全历史缓冲器的缓冲机制。(global history counter buffer)相对于Athlon处理器中的缓冲器足足大了4倍。使用如此大的缓冲器,可以使处理器保存更多的预测结果,从而提高了分支预测的命中率。然而这些修正显然是不够的。在分支预测单元中AMD还加入了BAC分支地址计算器(branch address calculator)。BAC可以在5个时钟周期内准确的计算出下一条分支的地址信息。直到计算出精确的分支地址BAC才会处于闲置状态,然而此时处理器正在并行运算两个程序分支,因此处理器始终处于全负荷工作状态。应当指出AMD认为改善分支预测的能力,要优于处理器可以并行处理几个代码的能力。
AMD处理器集成内存控制器

1997年开始,我们从EDO过渡到了SDRAM,从PC66过渡到PC133,从SDR过渡到DDR再到现在DDR2,不久之后还会有DDR3。我们也能看到DDR SDRAM是如何轻易的使Athlon处理器增加了20%~30%的性能。我们也能看到内存颗粒制造商想方设法的降低内存的潜伏期。又看到了由于某些主板芯片组集成了性能低下的内存控制器而拖累了性能强劲的处理器。而在K8架构的hammer出现彻底的消除了这些隐患。






hammer中最重要的技术革新就是将内存控制器集成到了处理器内部,从而代替了传统的北桥芯片的内存控制器。这会减小不同芯片组中内存效能的差异。会使处理器在设计之初就达到理想的内存效能。另外,内存控制器可以同处理器的始终频率同步,从而根本上降低了潜伏时间。随着处理器的频率的提高,还会继续缩短潜伏时间。这也可以更加简化芯片组的设计,降低主板的成本。

AMD
独有的HyperTransport技术
    HyperTransport(超级传输通道)是由AMD开发的一种点对点的数据传输总线,最先应用于NVIDIA开发的nForce芯片组的南北桥中。现在HyperTransport又大量的应用于Hammer的系统中,而在Hammer中,HyperTransport技术不仅仅是点对点的传输方式了。系统会在多条HyperTransport之间传递数据。






    HyperTransport总线可以像DDR那样在一个时钟周期内传输两次数据。并且它的总线宽度与工作频率都可以改变的。通过不同的组合可以给用户很多种选择,这样使用HyperTransport技术可以在性能和制造成本之间找到很好的平衡。

在典型的AMD 64架构中,为了解决处理器内存进行数据交换时延迟较大的弊端,AMD把原有的北桥芯片一分为二,将传统位于北桥芯片中的内存控制器和北桥总线接口集成到处理器中,新的北桥芯片通过外置Hypertransport总线与处理器连接。
  这样一来,HyperTransport总线所承担的只是相当于图形总线+南北桥总线I/O作用。尽管HyperTransport 2.08.0GB/s带宽在目前看来似乎已经足够,但随着NVIDIAATI并行显卡方案(SLIQuad SLICrossFire)的日渐流行,新游戏引擎和新特效的使用,图形数据交换量将会越来越大;同时处理器的核心数量也在不断增加,明年我们就会见到四核心处理器;因此在显卡处理器飞速发展之时,AMD推出了第三代HyperTransport系统总线。


时间不停息 AMD即将迎来K10时代



前进是历史车轮的必然方向,Pentium 4在欢呼声中取代Pentium 34年后Core构架又卷土重来替代饱受非议的NetBurst构架。是非成败转头空,青山依旧在,几度夕阳红。或许十年河东十年河西的情况暂时不会发生在稳步前进的AMD身上,但出于技术角度的考虑,AMD目前已经再一次飞跃性的推出K10微架构处理器





AMD展示业界首款原生四核



AMD K10桌面处理器新品牌“Phenom”


    2007515AMD官方正式宣布了用于下一代四核心、双核心高端、主流桌面处理器的新品牌“Phenom”。在K6之后,AMDK7K8架构桌面产品都采用了Athlon品牌,与笔记本Turion服务器Opteron组成AMD的整体产品线。而进入K10架构之后,Athlon将被废弃,取而代之的是新的“Phenom”



AMD
确认“Phenom”命名



AMD代表确认,Phenom的确源自英语口语,意为杰出人才,发音类似精简版的“phenomenal”(显著的、现象的)Phenom处理器由三部分组成:双路四核心Phenom FX(Agena FX)、四核心Phenom X4(Agena)、双核心Phenom X2(Kuma)AMD只是说它们的架构都源自于服务器Barclona Opteron,但没有披露任何型号和规格信息。有消息称,Phenom X4主频2.7-2.9GHz,功耗125WPhenom X2主频2.0-2.9GHz,功耗89W



在启用新品牌后,AMD还将全面放弃型号中的“64”字样,因此原来的Athlon 64 X2将改名Athlon X2并进入低端市场,单核心Athlon消失,单核心Sempron暂时还会存在,竞争IntelCeleron。今年第三季度,AMD将发布多款新Sempron,基于65nm Sparta核心,包括35W节能型的3800+3600+3500+3400+等。



此前我们已经知道的四核心Agena FX Phenom FX系列是用于双路系统Quad FX的旗舰型号,主频2.2-2.4GHz2.4-2.6GHz,接口Socket F 1207+,二级缓存4×512KB,三级缓存2MB,热设计功耗(TDP)未定。




AMD K10桌面处理器
规格/上市日期


  面向高端服务器方面的,AMD用于单路普通系统的Phenom FX,主频2.2-2.4GHz,接口Socket AM2+。其他各款型号也都会采用这种接口。高端桌面市场为四核心Agena,其中四核心Phenom X4已知两款,主频2.42.2GHz,二级缓存4×512KB,三级缓存2MB TDP 89W。中端桌面是双核心Kuma Phenom X2已知六款,主频2.82.62.42.32.11.9GHz,二级缓存2×512KB,三级缓存2MBTDP前两款89W、第三款65W、后三款节能型45W。中低端双核心主要是Rana Athlon 64 X2,已知有一款,主频2.2GHz,二级缓存2×512KB,没有三级缓存,TDP 65W。低端单核心则是Spica Sempron,已知两款,主频2.42.2GHz,二级缓存512KB,没有三级缓存,TDP 45W



上市时间方面,从高端到低端依次推出,Phenom FXPhenom X4在今年第三季度率先登场,89W65W的常规型Phenom X2第四季度跟上,节能型Phenom X2Athlon 64 X2Sempron都要等到明年第一季度。


体验AMD双核带来不一样的感觉
    AMD入门双核照样玩超频:轻松提升30%
  很多朋友一定有这样的想法,既然X2 3600+的TDP只有65W,也就意味发热量的大幅降低,那么其超频性能肯定不错,事实是否如此呢?我们选择的超频配置如下:
    主板:华硕M2N32-SLI Deluxe主板(nForce 590 SLI)
    内存Corsair Twin2X2048-8500C5内存
    显卡PowerColor X1900 XTX 512MB显卡
    风扇:散热器采用Zalman CNPS9500。


稳定超频2.6GHz


  X2 3600+的倍频锁定在10x,所以只能通过提升外频的方式超频。我们将电压从1.25V提升到1.5V,可能你会认为是不是幅度有点大了?但别担心,因为节能版的Athlon 64 X2采用的半导体核心与普通版本(1.3-1.35V)相同,所以超到1.5V并不危险。


内存
参数设置


  经过严格的测试,最终我们将X2 3600+从2GHz超到了2.6GHz,可以稳定运行各种测试软件。至此,该处理器的超频幅度达到了30%,2.6GHz也就是相当于Athlon 64 X2 5000+的默认频率。不过由于260MHz外频还会带动周边配件的超频,所以性能上可能更胜一筹喔。

整合平台优势明显




CPU测试中,我们并没有测试游戏性能,因为考虑到这两款产品的定位与价格情况,目前搭配整合主板实用是比较超值的,因此在接下来的测试中我们采用X2 4400+搭配AMD 690GE4300G965做个全方面的比较,看看现在最高整合平台之间的对决。



  690GG965都是目前AMDIntel的顶级整合平台,它们都分别集成了X1250X3000显示核心,在规格上会有些差别,并且有各自的亮点。



G965集成X3000显示核心,宣称支持DX10



  G965是目前英特尔最新的一款集成显示核心的芯片组,它支持英特尔最心的Core 2 Duo处理器,与945G相比,它可以支持DDR2-800 内存,配备ICH8南桥芯片可以提供10USB 2.06Serial ATA接口。由于ICH8不支持Parallel ATA ,所以G965主板需要使用外接芯片来支持PATA接口。







    G965使用了新的Graphics media Accelerator X3000 (GMA X3000)显示核心,支持 Shader Model 3.0vista系统,其视频播放性能也相当不错,GMA X3000最大可以支持384MB共享显存,其内置RAMDAC频率为400MHz,最大可以支持分辨率为2048x1536 (75Hz) GMA X3000同样支持DVI输出接口,也能够支持未来的DX10



AMD 690G集成X1250显卡,首次带有4条渲染管线



    桌面级的AMD 690G芯片组内建了X1250显卡,其内核基于研发代号为RV410的经典显卡X700,核心管线上与独立显卡ATI Radeon X550相同,拥有目前整合平台上最豪华的4条像素渲染管线。北桥核心频率方面被默认在400MHz左右。整合型芯片组的图形性能被明显拉升,这也是这款芯片组最吸引玩家关注的地方。








此外,它提供独立的PCIE x16显示接口,还可增加3PCIE x1多媒体接口,主板支持双通道 DDR-2 800规格内存,最大可扩充8GB,它的最大支持接驳四个SATA II规格接口,同时还支持磁盘整列(RAID 01105),它声道音效芯片,千兆网卡等功能。此外这款芯片组还支持vista ,除了标准的VGA接口还集成了DVI高清显示接口。




  整体而言,AMD 690G在多媒体功能拓展上更为出色,在显示核心上改进的4条像素渲染管线能为3D游戏运行带来帮助。由于G965驱动的问题,虽然Intel号称这是首款支持DX10的整合芯片,但目前依然无法体现出优势。


强大多媒体功能,轻松实现多种视觉特效



2006年开始,显卡技术的对抗已经从游戏性能发展到视频性能,两大视频技术NVIDIAPureVideoATIAVIVO的出现,使得人们从此开始正视视频方面的性能,连英特尔也开始重视起来,在其新一代G965 IGP芯片中也新增了改善视频播放质量的Intel Clear Video技术。



Intel Clear Video技术


  Intel将会在新一代的IGP芯片中增加Intel Clear Video技术,其中包括Enhanced High-Definition Video高清影像处理功能、Advanced De-interlacing影像反锯断功能、ProcAmp application program interface影像微调功能及Advanced Display Support的全新影像输出界面。







  通过硬件解码技术,Intel Clear Video支持HD WMV9BHD Mpeg-2等硬件解码技术并支持1080p分辨率,为系统提供优秀的高清影像播放能力,减轻处理器在解码上的负担,而且更支持画中画功能,在播放HD影像时可以同时播放SD影像,同时可以在系统播放HD串流影像的同时,运行实时的HD Mpeg-2硬件编码功能。为了进一步提升影像的质量,Intel Clear Video亦加入Advanced De-Interlacing功能,减少影片中对象边缘线条的锯断,尤其是当影像原档案的像素不足时,还能硬件上现此功能对影像输出的优化,提供最清晰及便宜的HD影像处理器解决方案。






此外,为了满足不同用户对影像的偏好,Intel Clear Video新增了ProcAMP Application Program Interface功能,它提供了独立的HueSaturationContrastBrightness控制,设定最适合的自订影像参数。


ATIAVIVO技术


    AVIVO此技术能提高影像质素。在TV Card ATi Theater 550出现过,现加入到显视卡中。Radeon X1 Series全系列都会支持此技术。AVIVO令色彩更鲜艳,更细致,更清晰,更锐利。



    AVIVO包括硬件和软件两个方面,这两个方面在视频捕获和回放方面都做了精心设计,能够大幅提高显示质量。支持AVIVOPC机所显示的颜色,要比其他PC机更多——大约高出64倍。另外,Avivo还能够提供更出色的PC游戏显示质量。在AVIVO中,所有的数字图像和视频文件在输出到显示器之前,都要经过一系列处理步骤,这些步骤将确保输出图像和文件的精确度不受损失。





没有Avivo(左)打开Avivo(右)



处理步骤包括捕获,编码,解码,处理和显示等5个步骤。捕获功能又包括自动增益控制、3D梳状滤波器、12bit模数转换、硬件降噪、具备多通道取消的多数字解调功。