AMD Spider: процессоры Phenom, чипсеты 7-Series и не только

Сегодня компания AMD официально представила свою новую платформу для настольных ПК под кодовым названием AMD Spider. На прошлой неделе мы уже представили нашим читателям теоретические и практические возможности одного из ключевых компонентов этой платформы – видеокарт, в статье AMD Radeon HD 3800 Series. Тестируем "младшую" - HD3850. И вот сегодня, наконец-то, пришла пора снять пелену секретности с остальных компонентов платформы Spider – процессоров линейки AMD Phenom и чипсетов семейства AMD 7-Series. Наш рассказ о новых компонентах для настольных ПК от AMD будет разделён на две логические части. Дело в том, что на прошлой неделе в рамках презентации платформы Spider компания AMD провела специальную конференцию в Варшаве, где присутствовал корреспондент 3DNews. Так что сегодня мы ограничимся, так сказать, "теоретической" частью – общими характеристиками новой платформы, рассказом об архитектуре новых компонентов, заявленных параметрах и ценах. Несколько позже будет опубликован ещё один материал, включающий в себя "репортаж с места события", а также результаты первых практических тестов платформы AMD Spider. Развёрнутые тестирования будут представлены несколько позже, когда все компоненты AMD Spider окажутся в распоряжении тестовой лаборатории 3DNews.

Платформа AMD Spider: общие характеристики

Представляя вниманию широкой публике новые технологии, AMD делает акцент именно на платформенном характере инноваций. Ключевым компонентом платформы Spider являются многоядерные процессоры AMD Phenom (вплоть до 4-ядерных), выполненные с соблюдением норм 65 нм техпроцесса и предназначенные для работы с системными платами, оснащёнными разъёмом Socket AM2+. Помимо этого, в состав платформы Spider входит новое поколение чипсетов AMD 7 Series для создания системных плат с поддержкой технологий CrossFireX и AMD OverDrive, а также графика семейства ATI Radeon HD 3800 с поддержкой Microsoft DirectX 10.1. Если отбросить в сторону многословие пресс-релизов, основной инновацией, реализованной в платформе AMD Spider, можно назвать значительное повышение параметра "производительность на ватт", главным образом, за счёт энерго-эффективного дизайна 65 нм процессоров AMD Phenom, 65 нм чипсетов AMD 7-Series и 55 нм графических чипов семейства ATI Radeon HD 3800. Наряду с этим, платформа AMD Spider обладает поддержкой ряда специфических технологий экономии энергии: ATI PowerPlay, Cool’n’Quiet 2.0, Microsoft DirectX 10.1, HyperTransport 3.0 и PCI Express 2.0. В частности, технология Cool’n’Quiet 2.0 позволяет снижать энергопотребление процессоров AMD Phenom, обладающих TDP 95 Вт, до средних 32 Вт в бытовых и средних 29 Вт в коммерческих приложениях. В то же время технология AMD CoolCore, реализованная в чипсетах AMD 7-Series, обеспечивает работу ядер процессора на разных частотах и, соответственно, снижение энергопотребления, при этом TDP чипсетов в среднем составляет порядка 10-12 Вт. Другая инновация платформы AMD Spider – значительная её масштабируемость, беспрецедентная для решений на базе процессоров AMD. Так, системные платы на базе чипсетов AMD 7-Series, благодаря технологии ATI CrossFireX и поддержке до 42 линий PCI Express, обладают возможностью работы с тремя или четырьмя графическими картами ATI Radeon HD 3800. В целом предполагается, что платформа AMD Spider в перспективе станет основой самых разнообразных систем AMD LIVE! – настольных и портативных ПК, домашних серверов и семейных цифровых развлекательных центров и пр. Одна из главных маркетинговых идей, под которой подаётся платформа AMD Spider, заключается в полноценной поддержке HD видео. Поскольку с возможностями графики ATI Radeon HD 3800 мы в целом разобрались на прошлой неделе, сегодня, для полного знакомства с платформой AMD Spider, нам остаётся пристально взглянуть на характеристики новых процессоров AMD Phenom и чипсетов серии AMD 7-Series. Начнём по порядку.

Процессоры AMD Phenom для настольных ПК

С точки зрения микроархитектуры процессоров AMD, новые чипы 4-ядрные чипы Phenom для настольных ПК, выполненные на базе архитектуры Stars (ядро Agena), являются "ближайшими родственниками" новых 4-ядерных серверных процессоров AMD Opteron на базе ядра Barcelona. В полной аналогии с ядром Barcelona, архитектура Stars обладает 128-битным контроллером памяти с поддержкой до DDR2-1066, который также обладает возможностью работы в 2-канальном 64-битном режиме для независимого выполнения операций записи и чтения памяти. Физическое адресное пространство при этом увеличилось до 48 бит, а поддержка памяти до 256 Тб. Каждое из четырёх ядер процессора Phenom обладает собственным 64 Кб собственной кэш-памяти L1 для инструкций и 64 Кб кэш-памяти L1 для данных, что в сумме составляет 512 Кб кэш-памяти L1 на процессор. Суммарный объём кэш-памяти L2 составляет 2 Мб, по 512 Кб на каждое ядро. Помимо этого, архитектуры Barcelona и Stars подразумевают наличие 2 Мб кэш-памяти L3. В отличие от кэш-памяти уровней L1 и L2, эксклюзивных для каждого ядра, кэш-память L3 динамически распределяется между всеми ядрами. Среди ключевых характеристик, присущих новым 4-ядерным процессорам Phenom, следует отметить следующие ключевые функциональные возможности:

• Наличие нового планировщика задач с плавающей запятой, теперь поддерживающего 36 новых 128-битных операций
• Поддержка 128-битных операций SSE, появившихся в дополнение к возможностям прежней 64-битной архитектуры
• Возможность обработки двух операций SSE и одного SSE переноса за такт
• Буфер модуля выборки инструкций стал 32 байтным (ранее 16 байт)
• Модуль предсказания ветвлений с 512-ходовым предсказанием непрямых ветвлений
• Производительность кэша данных увеличена с одной 64-битной загрузки за такт до одной 128-битной загрузки за такт
• Производительность кэша данных L2 - контроллера памяти увеличена с 64-битной загрузки на такт до 128-битной загрузки за такт
• Реализация шины HyperTransport 3.0 позволила увеличить пропускную способность до 20,8 Гб/с
• Реализация технологии AMD Virtualization Technology с функцией быстрой индексации Rapid Page Indexing

В дополнение также необходимо отметить появление в процессорах Phenom поддержки системы динамического управления тактовой частотой по каждому ядру. Поскольку архитектура не позволяет регулировать напряжение питания каждого ядра в независимом режиме, дополнительное энергосбережение обеспечивается снижением тактовой частоты каждого ядра в режиме простоя. Помимо этого, дополнительное энергосбережение обеспечивает технология AMD CoolCore, позволяющая отключать неиспользуемые функциональные модули ядра. Имеется также технология Dual Dynamic Power Management, которая позволяет задавать независимые уровни напряжения для ядра процессора и интегрированного контроллера памяти. Дополнительная функция AMD Wideband Frequency Control обеспечивает наиболее эффективный с точки зрения потребления энергии режим с сохранением производительности при изменении режимов производительности. Наконец, технология Multi-Point Thermal Control, функционирующая за счёт интегрированных в ядро термодатчиков, обеспечивает термозащиту чипа, следя за уровнем температуры и автоматически снижая производительность до разумных температурных пределов. Среди прочих энергосберегающих технологий также следует отметить появление режима питания C1E, активирующегося в момент перехода всех ядер чипа в ждущее состояние. При этом отключается шина HyperTransport, память переходит в режим пониженного питания и значительным образом снижаются внутренние тактовые частоты процессора. Также любопытна функция Processor Power Saving Indicator, "сообщающая" регулятору напряжения о снижении нагрузки, а также обеспечивающая поддержку регуляторов напряжения с PSI. Вместе с сохранением обратной совместимости процессоров AMD Phenom с VID-управлением плат под разъём AM2, новая последовательная система VID-управления обеспечивает 7-битную точность регулировки напряжения (с шагом 12,5 мВ). Ключевые отличия и сходства предыдущей платформы AM2, новоявленной AM2+ и грядущей AM3 приведены на скриншоте ниже. Подведём черту под этой краткой характеристикой новых процессоров Phenom. Все новые чипы производятся на фабрике AMD Fab 36 в Дрездене, Германия, с использованием 65 нм техпроцесса и применением технологии SOI (Silicon on Insulator). Каждый 4-ядерный процессор содержит порядка 463 млн. транзисторов, при этом площадь кристалла составляет 285 мм². Все новые процессоры Phenom выпускаются в 940-контактных корпусах Organic micro-PGA (micro Pin Grid Array) и могут использоваться с материнскими платами, оснащёнными разъёмом Socket AM2+. Номинальное напряжение питания ядра составляет 1,1 – 1,25 В, максимальная температура – 70°C; TDP нормируется на уровне 95 Вт. Официальным пресс-релизом компания AMD известила о начале поставок двух процессоров Phenom. Модель Phenom 9600 (тактовая частота 2,3 ГГц) модель Phenom 9500 (тактовая частота 2,2 ГГц) поставляются по цене $283 и $251 в оптовых партиях от тысячи штук. Судя по данным презентаций компании, следующим – ориентировочно, в начале следующего года, появится процессор AMD Phenom 9700, который, помимо более высокой тактовой частоты, будет отличаться более высоким TDP. Характеристики всех трёх чипов представлены в таблице ниже. Позиционирование новых чипов Phenom среди других линеек процессоров AMD теперь выглядит таким образом:

Новые чипсеты AMD 7 Series для настольных ПК

Следующий элемент новой платформы AMD Spider – линейка наборов логики AMD 7 Series, которая в настоящее время включает в себя наиболее производительную версию AMD 790FX, вариант для массовых ПК - AMD 790X, а также бюджетную версию AMD 770. Все три чипсета выполнены с соблюдением норм 65 нм техпроцесса с SOI и, по заявлению представителей AMD, обладают вдвое меньшим энергопотреблением против предыдущего поколения наборов логики AMD. Так, для "старшего чипсета" 790FX TDP заявлен на уровне всего 10 Вт. Для наглядности мне показалось более удобным собрать ключевые характеристики всех трёх чипсетов в одну таблицу – так проще оценить возможности и отличия каждого.

Чипсет	AMD 790FX	AMD 790X	AMD 770
HyperTransport 3.0	+	+	+
Auto Xpress	+	+	-
PCI Express Gen. 2.0	+	+	+
Слотов под видеокарты	До 4	До 2	1
GPU-Plex Technology	+	+	-
Quad PCIE Blocks	+	+	-
ATI CrossFireX Technology	+	+	-
Обратная совместимость	+	+	+
AMD OverDrive	+	+	+
AMD RAIDXpert	+	+	+

Прежде всего, отметим ключевые нововведения и технологии, реализованные в семействе AMD 7 Series:

• Шина HyperTransport 3.0 – практически удвоенная производительность по сравнению с HT1 при обмене данными между CPU и графикой.
• Auto Xpress – технология качественной настройки производительности компьютера, автоматически активирующаяся при использовании компонентов AMD/ATI и подбирающая оптимальные настройки системы. В том числе, производится оптимизация производительности графики с использованием процессоров AMD с HT1, считываются специальные "разгонные" установки модулей DIMM DDR2 для лучшего тюнинга памяти.
• PCI Express Generation 2.0 – возможность использования нового поколения шины PCI Express для увеличения производительности, с том числе графической подсистемы.
• GPU-Plex Technology – масштабируемая технология гибкой настройки производительности систем с несколькими видеокартами, оснащенными 2-ядерными GPU
• Quad PCIE Blocks – Улучшение взаимодействия GPU и GPU для снижения латентности и оптимизации пропускной способности шины PCI-E.
• ATI CrossFireX Technology – технология наращивания производительности графической подсистемы путём установки до четырёх видеокарт в одну систему.
• Обратная совместимость – гибкость в построении совместимых платформ на чипах AMD Athlon и AMD Phenom
• AMD OverDrive – возможность управления расширенными настройками чипсетов семейства AMD 7-Series из-под Microsoft Windows.
• AMD RAIDXpert – несложное удалённое конфигурирование RAID-подсистемы

Флагманский чипсет AMD 790FX нацелен на построение производительных high-end систем на базе материнских плат под AMD Socket AM2+. Чипсет поддерживает 42 шины PCI Express, которые можно сконфигурировать в любом сочетании. Нет сомнений, что большинство плат на базе чипсета 790FX будут обладать поддержкой конфигураций CrossFire с числом видеокарт до четырёх, вот почему 32 шины PCI Express будут разводиться на слоты PCI Express x16 под графику, а на другую периферию останется ещё десяток шин. Характеристики массового чипсета AMD 790X достаточно схожи с возможностями "топового" 790FX, разве что шин PCI Express поменьше. Поэтому, в отличие от 790FX, который поддерживает три или четыре видеокарты, системные платы на базе 790X будут обеспечивать работу CrossFire только в традиционном режиме с двумя картами. Бюджетный чипсет AMD 770, в свою очередь, будет поддерживать только единственную графическую карту. Следует также отметить, что все новые чипсеты в настоящее время будут комплектоваться хорошо известным южным мостом ATI SB600, однако уже в следующем году ожидается обновление в виде SB700. На этом, в принципе, обзорную часть функций новых чипсетов AMD можно было бы закончить, но напоследок я упомяну ещё пару деталей. Прежде всего, хочется представить вашему вниманию пару скриншотов с примерами работы технологии AMD OverDrive. Понятное дело, всё это гораздо уместнее смотрелось бы в статье с практическим тестированием, но, думаю, вы не будете на меня за это в обиде. И, наконец, финальный аккорд: скриншот со списком системных плат под Socket AM2+, которые ожидаются в рознице в самое ближайшее время.

---

Вместо итоговых слов, которых, как мы все понимаем, не может быть после сухих теоретических выкладок без тестирования "живой" системы, отмечу такой интересный факт. Дело в том, что компания AMD в своих презентациях, приуроченных к анонсу платформы AMD Spider, отмечает твёрдое намерение начать поставки всех компонентов, включая объявленные процессоры, ещё до Нового Года. То есть, в полную меру использовать сезон рождественских продаж. Судя по предварительной информации, с графикой семейства Radeon HD 3800 эти сроки вполне реальны. По другим косвенным данным, уже фигурировавшим в наших новостях, счёт процессоров AMD Phenom, поставленных до наступления нового года, может составить сотни тысяч. Что ж, если всё получится так плавно, да ещё не подведут поставщики системных плат (они обычно не подводят, были бы чипсеты) и тесты покажут приемлемые результаты – похоже, на улице поклонников продукции AMD/ATI в ближайшее время настанет долгожданный праздник. Впрочем, сегодня я ограничусь лишь этим нейтральным наблюдением, давайте уж дождёмся результатов первых тестирований…