• AMD K10 - 10 stupňů technologie

    Nyní již pojďme mluvit konkrétně o architektuře nového čipu. Před námi je podrobný redakční pohled na procesor AMD Phenom 9600. Jeho základem je právě nativní čtyřjádro Barcelona. Nebudu vás unavovat sáhodlouhým technickým manuálem s popisem toho a onoho. Nás hlavně zajímá, jak to funguje v praxi. Nějaká ta základní data bychom však měli znát. Tak to pojďme alespoň lehce naťuknout, ať víme, co nám to v tom počítači vlastně běhá.

   První verze jádra AMD Barcelona, označovaná jako revize B0 pochází z konce roku 2006. Samozřejmě první revize každého čipu má do dokonalosti a možnosti běžného prodejního nasazení velmi daleko. Revize B0 se tak za tři měsíce změnila v revizi B1 a v polovině roku 2007 tu už byla revize B2, která byla uznána jako prodeje schopná. První prodávané procesory AMD Phenom jsou tedy revize B2. Již tato první prodejní revize je schopna dosáhnout pracovních frekvencí kolem 3,0GHz, což není špatné, bohužel to není ani pravidlo.  

   Samotný čip, který vidíte na obrázku, je prozatím největší a nejsložitější čip, který AMD kdy uvedlo na trh. Technologicky je také současným nejpokročilejším procesorem x86. Konstrukce nativního čtyřjádra s plochou čipu 283 mm2, které je vyrobeno 65nm SOI, obsahuje celkem 11 vrstev a 463 milionů tranzistorů. Hlavní změny proti starší architektuře K8, jsou následující:

• - Nativní čtyřjádrový procesor, 512kB L2 cache pro každé jádro
• - Nezávislé kanály operační paměti + podpora rychlejších paměti na 1066MHz
• - Nízké latence a zvýšení výkonu díky velké L3 cache o velikosti 2MB.
• - 128-bit FPU
• - Vyšší frekvence vkomunikaci se severním můstkem
• - Vyšší výkon ve vizualizaci
• - Nové instrukce SSE4A

    Největší změny jsou spojený právě s vyrovnávacími paměťmi v procesoru. L1, která je nejblíže výpočetním jednotkám je nejrychlejší. U K10 je novinka v tom, že data nejsou načítána přes L2 cache jako u jiných procesorů, ale přímo do této rychlé, ale malé paměti. To přináší jasnou výhodu v rychlosti, ale také nevýhodu díky malé kapacitě L2 a tedy zvyšuje to nároky na správnou organizaci a ovládání této paměti. Výhodou také je, že L1 cache je nesdílena - každé jádro má svých 64kB L1. Druhá, L2 cache, je také nesdílenou pamětí. Její velikost je už 512kB. Opět jasná výhoda v rychlosti a jasnému určení dat pro dané jádro. Úplnou novinkou je třetí úroveň paměti. L3 má kapacitu 2MB a je sdílena všemi jádry. L3 uchovává data z L2 a významně zvyšuje výkon zejména v multimediálních aplikacích.

   Zmiňovaný integrovaný řadič pamětí u procesorů AMD není žádnou novinkou. AMD ho využívá již léta a za ta léta ho významným způsobem zdokonalila. Konkurenční Intel přejde na stejný princip až s novou architekturou Nehalem. Integrovaný řadič pamětí má jasnou výhodu v rychlosti komunikace. Jeho nevýhody jsou ale to, že si zabere část místa v procesoru a samozřejmě z počátku existence této technologie byly i problémy s kompatibilitou s různými operačními moduly. V současné době jsou však potíže s kompatibilitou, alespoň u AMD vyřešenou záležitostí. U AMD K10 je integrovaný řadič pamětí samozřejmě opět přítomen. Změnou jsou nově dva nezávislé komunikační kanály a nižší latence. Procesor tak dokáže číst i zapisovat data současně. Podporovány jsou také již DDR2 RAM na frekvenci 1066MHz. Současné Athlony umí jen 800MHz. Malým veřejným tajemstvím je, že tento integrovaný řadič je již připraven i pro paměti DDR3, takže kdyby AMD chtělo, tak může na DDR3 klidně přejít.  

    Poslední viditelná věc se týká HyperTransportu (neplést s HT u Intelu). Nově je zde HT 3.0 na frekvenci 2600MHz. Současné Athlony disponují HT 2.0 na rychlosti maximálně 1,4GHz. Propustnost vzrostla skoro dvojnásobně, z 11,2GB/s na 20,8GB/s. Uvidíme, jak se tato změna odrazí v praktickém výkonu.

   Důležité je také upozornit na fakt, že procesor přísluší do vylepšeného socketu AM2+. Ten je sice fyzicky stejný jako sAM2, ale jen v desce se socketem AM2+ bude procesor K10 fungovat se všemi novinkami. Zpětná kompatibilita se socketem AM2 je však zaručena, i když procesor se samozřejmě zpomalí na frekvenci HT 2.0 a přijde i o možnost využití rychlejších RAM. Vzhledem k tomu, že AMD akorát dokončuje přechod na kompletní řadu nových čipových sad AMD7xx, k čemuž se v dohledné době přidá i Nvidia se schodou okolností také sedmičkovou řadou svých čipových sad nforce, a protože všechny tyto sady mají výhradně jen sAM2+, je to celkem bez starostí. Samozřejmě v základních deskách se sAM2+ by měly nadále fungovat stávající procesory Athlon 64.