Je naprosto běžné, že počítačové firmy pečlivě tají výsledky svých výzkumů. Dvojnásob to platí o výrobcích mikroprocesorů, neboť ti jsou na výzkumu a vývoji značně závislí. Stačí jedna generace nepovedených, nebo konkurencí okopírovaných procesorů a firmě okamžitě nastanou problémy. Trh rázem žádá nějaký jiný procesor.
K obyčejným zákazníkům se firmy jako AMD nebo Intel chovají poměrně macešsky. Občas se sice objeví hrubý nástin toho, jaké procesory přijdou na trh, ale získat podrobné informace je prakticky nemožné. Co tedy zbývá? Jedinou možností je kousíček po kousíčku sbírat útržky informací a skládat je do mozaiky, která nakonec bude vypovídat o podobě budoucích procesorů.
Co zatím víme o procesoru AMD Hammer? Když půjde vše podle plánu, bude tento procesor naprostou bombou!
Hammer pod lupou
O nových procesorech AMD Hammer se už objevilo mnoho informací, ale většinou byly neúplné.
Hammer však bude skutečně revoluční a zněkolikanásobí dosavadní výkon. Ještě než přejdeme k technickému popisu, máme tu pár užitečných informací.
- Hammer s největší pravděpodobností bude potřebovat napájení a la Pentium 4 (malý čtvercový konektor 12+ V)
- Na Hammer budete potřebovat úplně nový motherboard, protože dosavadní s paticí Socket A nepodporuje
- A pozor! Budete potřebovat velmi kvalitní DDR paměti! Jinak bude jakýkoliv systém s Hammerem na palubě velice nestabilní.
- Hammer bude pracovat s 333 MHz MBS
Platform Conference, která se koná v oblasti Silicon Valley, přináší své ovoce. Konec roku a uvedení Hammerů na trh se navíc nezadržitelně blíží. V první řadě je třeba říci, že Advanced Micro Devices (AMD) se už nechce spokojit jen s výraznějším podílem na trhu s osobními počítači, ale bude vyvíjet snahu se prosadit i v oblasti s víceprocesorovými systémy. Proto se mluví o „rodině" Hammerů.
ClawHammer je určen do osobních počítačů, naopak SledgeHammer na trh se servery a víceprocesorovými řešeními. SledgeHammer se také označuje jako Opteron.
Dnes se budeme věnovat výhradně ClawHammeru, přesto je hodně vlastností podobných i Opteronu, kterému budeme (možná) věnovat článek příště.
Architektura procesoru
Architekturu, jakou známe z dnešních CPU, AMD kompletně přepracovalo tak, že nezůstal
kámen na kameni. Tím nejpodstatnějším je integrování řadiče paměti přímo do procesoru. Procesor Hammer tedy nepředstavuje jen jádro a vyrovnávací paměti, ale i řadič paměti a technologii pro komunikaci se Southbridgem a AGP slotem (tzv. Hypertransport + XBAR). To samozřejmě vede ke zrychlení celého systému.
Jádro
Hammer (či Athlon 64) je postaven na technologii x86-64, ale zároveň dokáže pracovat s klasickými 32bitovými instrukcemi. Instrukční sada už dávno není jen typu CISC (kompletní sada mikroinstrukcí), ale obzvlášť Hammer využívá více RISC (vychází z teorie, že na 80 % požadavků je třeba jen 20 % mikroinstrukcí). Instrukční sada je doplněna o instrukce SSE a nově i o SSEII. Jádro procesoru tvoří celkem tři potrubí (pipelines), které jsou dvacetistupňové.
Pro srovnání: Pipeline Athlonu XP je dvanáctistupňová a Pentia 4 dvacetistupňová. Čím má však procesor kratší pipeline, tím dokáže zpracovávat více IPC (Instrukcí za takt) - čili čím kratší, tím lepší (teoreticky).
Proč ale i přesto bude Hammer výkonnější? Jednak může díky delší pipeline dosahovat vyšších frekvencí a jednak má "potrubí" uzpůsobená jiným, než klasickým způsobem. Během prvních sedmi taktů provádí načtení a dekódování požadavků tím způsobem, že nepracuje s jedním blokem, ale ve dvou polovičních, jdoucích po sobě. Mezi pátým a třináctým taktem probíhá zpracování. Poté započne zápis do vyrovnávací paměti druhé úrovně. Současně s tím však probíhá i zápis do paměti DRAM, což je podstatná inovace.
(Pro zkušené čtenáře doporučujeme si prohlédnout schéma jádra, které je víc než zajímavé.)
Jak už jsme zmínili v úvodu, AMD integrovalo do svých procesorů mj. i řadič paměti.
Operační paměť tedy není propojena s Northbridgem, ve kterém je standardně řadič umístěn, ale přímo s procesorem. Tím se samozřejmě celý proces čtení a zápisu informací do DRAM podstatně zrychlí.
Spekuluje se o tom, že zápis do paměti je tak 3x rychlejší než u Pentia 4 v kombinaci s RDRAM.
Ovšem s integrováním řadiče do procesoru souvisí také jeho největší
slabina. Hammer byl totiž vyvíjen ještě v době, kdy neexistovaly rychlejší DDR, a tím ani
specifikace DDR-II. To znamená, že Hammer dokáže pracovat jen s DDR PC1600, PC2100 a
PC2700.
Vylepšit řadič by znamenalo přepracovat celý procesor a na to nejsou ani prostředky,
ani čas. Integrovaný řadič dokáže pracovat i s paměťmi, které disponují funkcí ECC. AMD však připravilo krizový plán, který počítá s tím, že buď řadič na procesoru nebude vůbec, nebo bude mít funkci "on" a "off".
Absencí Northbridge vyvstává problém se zajištěním komunikace se Southbridgem, který
musí stále plnit řadu funkcí. Ten se rozhodlo AMD vyřešit technologií HyperTransport.
Z důvodu významnosti tohoto projektu si neodpustíme pár řádek o něm napsat. Jedná se o
technologii s topologií point to point, využívající technologii double data rate a vynikající
zejména svojí propustností. Přestože je Hypertransport pouze 16bitový, poskytuje propustnost až 6,4 GB/s, 32-bit HyperTransport dokonce 12,8 GB/s (což je přes 100 Gb/s).
Celý projekt pak zaštiťuje řada firem v organizaci HyperTransport Technology consorcium. Mezi významné zástupce patří samozřejmě AMD, Sun Microsystem, Transmeta Corporation, Nvidia Corporation a Apple Computers.
Hypertransport tvoří tzv. AGP tunnel (který na HyperTransport připojí AGP) a druhý čip pro komunikaci s okolím, který také supluje funkci Southbridge.
Pokud si všechny informace shrneme a uvědomíme si, jaký to všechno bude mít dopad na
výkon celého systému, dojdeme asi k závěru, že Intel se bude muset pořádně ohánět.
První testy mluví jednoznačně. ClawHammer, pracující při frekvenci 800 MHz, překonal Pentium 4 na 1600 MHz. Startovací frekvence ClawHammeru navíc nemá být 800 MHz, ale právě 1600 MHz (nebo 2000), s ratingem 3400+. Z architektury Hammeru je však zřejmé, že tento procesor bude schopen pracovat s frekvencí až 4500 MHz - tedy s ratingem 9500+ (nebo 7600+??) -- a když bychom srovnávali Clawhammer s ostatními procesory rodiny Hammerů, bylo by to, jako srovnávat Durona s Athlony XP. Ostatně stejným způsobem se ke Clawhammeru staví i samotné AMD.
POHLED Z DRUHÉ STRANY BARIÉRY
Procesory Intel Pentium 5 a 6 jsou již na cestě
Intel není společností, kterou by snahy nějakého "sdružení kutilů" schovávajícího se alibisticky pod hlavičkou AMD, nějak znepokojovaly. Ačkoliv to zní divně a nepravděpodobně, motto Intelu je: "AMD není firma, která by nás dokázala ohrozit." A podle toho se Intel chová. (Proč také ne, když si to může dovolit - alespoň prozatím.)
Za bezstarostným chováním se však skrývá něco úplně jiného. Laboratoře Intelu jedou na plné obrátky a během tohoto a příštího roku Intel utratí za výzkum a vývoj astronomické sumy. Dlužno podotknout, že to již dnes nese své ovoce. Nový procesor Intelu vyvíjený pod kódovým označením Yamhill má umět to samé, co Hammer od AMD, a ještě má přinést výkon navíc.
Pentium 5 již dnes na 10 GHz?
Na následujících obrázcích jsou záběry z prvních zkoušek nové ALU. Ta je vyvíjena pro další generaci procesorů Pentium. A i když se jedná o jednotky, které jsou schopné zvládat jen jednoduché operace, jsou to zároveň základní stavební kameny každého procesoru.
Pro 10 GHz ALU již dnes Intel nepotřebuje žádné extrémní chlazení a stačí mu relativně přijatelné napětí 1.8 V. Dalšímu zvyšování frekvencí tak nic nestojí v cestě.
Problém je pouze v tom, že než si budete moci vychutnat výkon Pentia 5 a 6 na frekvecni 10 GHz ve svém počítači, budete o několik let starší.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
