Athlon 64 FX против Pentium 4 Extreme Edition

Прошедший сентябрь получился богатым на появление новых процессоров. Прежде всего, корпорация AMD выпустила, наконец, свои многократно откладываемые процессоры Athlon 64 для настольных и мобильных компьютеров. Это знаменательное событие произошло 23 сентября одновременно на выставке Computex 2003 и в Штатах, и передавалась в реальном времени с сайта www.amd.com.

Новые процессоры AMD базируются на микроархитектуре AMD64, появившейся на рынке пол года назад в серверных моделях – процессорах AMD Opteron. И отличительной особенностью этой микроархитектуры является, в частности, то, что она позволяет работать с 64-разрадными версиями (будущих) операционных систем и приложений, что, по теории, позволит значительно повысить производительность систем по сравнению с традиционными для настольных и мобильных компьютеров 32-разрядными приложениями. Впрочем, благодаря особенностям микроархитектуры AMD64, новые процессоры прекрасно работают и с 32-разрядными приложениями, причем демонстрируют при этом заметно более высокое быстродействие, чем их непосредственные предшественники – процессоры AMD Athlon XP. Замечу – при тех же тактовых частотах ядра.

I. Athlon 64 FX

Athlon XP 3200+

Athlon 64 FX-51

Пока в арсенале AMD появились такие процессоры:

• две версии для настольных применений – это Athlon 64 3200+ с тактовой частотой 2000 МГц, одноканальным контроллером памяти DDR400 и разъемом Socket 754 и Athlon 64 FX-51 с тактовой частотой 2200 МГц, разъемом Socket 940 и двухканальным контроллером регистровой (то есть более дорогой, но и более стабильной) памяти DDR400 (фактически – более высокочастотный однопроцессорный AMD Opteron), причем последняя, естественно, более дорогая модель с оптовой ценой 733 доллара, нацелена поначалу преимущественно на экстремальных геймеров и, как обещается, демонстрирует очень высокое быстродействие именно в играх.
• и две версии мобильных Athlon 64 – модели 3200+ и 3000+ (по цене 417 и 278 долларов), которые из-за высокого тепловыделения (в районе 80 ватт) смогут применяться лишь в ноутбуках класса "замена десктопа".

Краткие характеристики двух новых настольных процессоров AMD в сравнении с предшественником AMD Athlon XP 3200+ приведены в таблице 1.

Таблица 1.
Сравнение характеристик старших моделей процессоров AMD Athlon 64 и Athlon XP:

По сути, вычислительное ядро процессоров AMD Athlon 64 – это лишь немного измененное ядро прежних Athlon XP (см. скриншоты).

Athlon XP 3200+	Athlon 64 FX-51
Athlon XP 3200+	Athlon 64 FX-51

Однако эти изменения вместе позволяют значительно улучшить производительность. Кратко перечислим основные принципиальные особенности новой микроархитектуры AMD64:

• Поддержка 64-битной адресации памяти и 64-битные регистры общего назначения при полной совместимости с 32-битными приложениями;
• Возросшая до 1 Мбайта эксклюзивная кэш-память второго уровня (L2);
• Вдвое (с 64 до 128 бит) увеличенная ширина шины кэш-памяти L2;
• Возросло число ступеней вычислительных конвейеров (см. таблицу);
• Поддержка инструкций SSE2;
• Улучшенная схема предсказания переходов;
• Интегрированный в процессор контроллер DDR-памяти (см. таблицу)
• Высокоскоростная шина Hyper-Transport, при помощи которой процессор соединяется с чипсетом;
• Защитная металлическая теплорассеивающая крышка (хитспредер, как у Pentium 4);
• Встроенная электронная схема для защиты кристалла от перегрева.

Наиболее важными факторами улучшения производительности новых процессоров AMD даже на прежних 32-разрядных приложениях (обещано до 30% при той же тактовой частоте) являются возросший объем кэш-памяти, большая скорость работы с кэш-памятью L2 (благодаря вдвое увеличенной шине) и встроенный контроллер двухканальной DDR-памяти. Благотворное влияние этих трех факторов легко заметить уже при тестах латентности памяти:

Athlon XP 3200+

Athlon 64 FX-51