Кіріспе

AMD процессорларының сериясы. Athlon 64 – 2003 жылдың 23 қыркүйегінде Advanced Micro Devices (AMD) компаниясы шығарған, тоғызыншы буын AMD64 архитектуралы микропроцессор. Бұл Athlon деген атпен шыққан үшінші процессор және Athlon XP процессорларының тікелей жалғасы. Athlon 64 – AMD64 архитектурасын жүзеге асырған екінші процессор (Opteron процессорынан кейін) және орташа тұтынушыға арналған алғашқы 64 биттік процессор. Athlon 64 процессорларының нұсқалары 754, 939, 940 және AM2 сокеттеріне арналған. Бұл AMD компаниясының негізгі тұтынушы процессорларының бірі болды және негізінен Intel компаниясының Pentium 4 процессорларымен, әсіресе Prescott және Cedar Mill ядролық өңдеулерімен бәсекелесті. Athlon 64 – AMD компаниясының бірінші K8, сегізінші буын процессорлық ядросы, десктоп және мобильді компьютерлерге арналған. AMD64 архитектурасы түпнұсқада 64 биттік болғанымен, 32 биттік x86 командаларымен кері үйлесімді. Athlon 64 процессорлар желісі екі ядролы Athlon 64 X2 және Athlon X2 процессорлар желісімен алмастырылды.

Өмірбаян

Athlon 64 бастапқыда AMD компаниясы ClawHammer деген кодтық атаумен шығарылған. Opteron сияқты, оның негізінде құрылған Athlon FX 51 буферленген кездейсоқ сәйкес жадты (RAM) қажет етті, бұл жаңартудың соңғы құнын арттырды. Athlon 64-тің шығарылған аптасында Intel Pentium 4 Extreme Edition-ды шығарды, бұл процессор Athlon 64 FX-пен бәсекелесу үшін жасалған. Extreme Edition AMD-ден назарды аудару үшін жасалған маркетингтік әрекет ретінде кеңінен қарастырылды және кейбір топтарда тез арада "Шұғыл нұсқа" деп аталды. Чипке деген сұраныс өте жоғары болғанымен, AMD бастапқыда Athlon 64-тің жеткілікті мөлшерде өндірілуінде қиындықтарға тап болды. Athlon 64-тің өмірінің алғашқы айларында AMD айына бар болғаны 100 000 чип өндіре алды. Дегенмен, ол Pentium 4-ке қарағанда өте бәсекеге қабілетті болды, PC World журналы оны "әзірге ең жылдам" деп атады. Maximum PC мәліметінше, Athlon FX 51 сонымен қатар Quake III Arena және Unreal Tournament 2003 Benchmark сынақтарында Pentium 4 3.2C-ден жоғары нәтиже көрсетті. "Ньюкасл" ClawHammer-ден кейін жартылай Level 2 кэшімен шығарылды.

Бір өзекті Афон 64

AMD-нің бүгінгі күнге дейін сатылған барлық 64 биттік процессорлары K8 немесе Hammer жобасының нәтижесі болып табылады. 2004 жылдың 1 маусымында AMD, жаңадан ұсынылған Socket 939 үшін ClawHammer және Newcastle ядролық өңдеулерінің жаңа нұсқаларын шығарды, ол буферленген жад қажеттілігінсіз өзгертілген Socket 940 болды. Socket 939, Socket 754-ке қарағанда екі маңызды жақсартуды ұсынды: жад контроллері екі каналды архитектурамен өзгертілді, бұл жад өткізу қабілетін екі есеге арттырды, ал HyperTransport шинасының жылдамдығы 800 МГц-ден 1000 МГц-ге дейін артты. Socket 939, FX 55 моделі түрінде FX сериясына да енгізілді. Сонымен қатар, AMD 90 нанометрлік технологиямен жасалған "Winchester" ядросын шығара бастады. "Venice" және "San Diego" ядролық өңдеулері 2005 жылдың 15 сәуірінде барлық бұрынғы өңдеулерді алмастырды. Venice, төменгі деңгейдегі модель, Socket 754 және 939 үшін шығарылды және 512 кБ L2 кэшін қамтыды. San Diego, жоғары деңгейдегі чип, тек Socket 939 үшін жасалды және Venice-тің L2 кэшін 1 МБ-қа дейін екі есеге арттырды. Екеуі де 90 нм технологиясымен өндірілді. Екеуі де SSE3 командалар жиынтығын қолдады, бұл функция 2004 жылдың ақпан айында Прескотт ядросының шығуымен бірге бәсекелес Pentium 4 процессорларында пайда болған болатын. Бұған қоса, AMD осы өңдеу үшін жад контроллерін жаңартты, нәтижесінде өнімділік жақсарды және жаңа DDR RAM-ды қолдау мүмкіндігі пайда болды.

Екі ядролы Athlon 64

2005 жылдың 21 сәуірінде, Венеция мен Сан-Диего процессорлары шығарылғалы бір аптадан аспағанда, AMD Athlon 64 процессорлар отбасына келесі мүшесі – Athlon 64 X2 енгізілгенін жариялады. 2005 жылдың 31 мамырында нарыққа шығарылған бұл процессор бастапқыда екі түрлі негізгі нұсқада қолжеткілі болды: Манчестер және Толедо. Олардың арасындағы басты айырмашылық – L2 кэшінің көлемі. Екеуі де тек 939 сокетіне арналған еді. Athlon 64 X2 сыншылар мен тұтынушылар тарапынан жақсы қабылданып, AMD-нің көп ядролы технологияны жүзеге асыруы бәсекелес Pentium D-ден артық екеніне көптеген адамдар келісті. Кейбіреулер X2 процессорларының баға диапазоны шатасу тудыратынын айтты, себебі бұл жаңа процессор 350 АҚШ долларынан жоғары баға белгіленген, енді бұрыннан бар AMD-нің 939 сокетті Athlon 64 процессорларының нарығын бағыттайтын. AMD компаниясы процессорларды бөліп көрсету кезінде Athlon X2-ні «просьюмер» деп аталатын сегментке, сондай-ақ цифрлық медиа әуесқойларына арналған деп көрсетті. Athlon 64 X2 процессорларының шығарылымынан кейін AMD АҚШ-тағы бөлшек саудада Intel-ді қысқа мерзімге басып өтті, бірақ Intel Dell сияқты тікелей сатушылармен жасасқан эксклюзивті келісімдерінің арқасында жалпы нарықтағы көшбасшылығын сақтап қалды.

DDR2

Athlon 64 бірнеше уақыт бойы кейбір сыншылар DDR2 SDRAM-ды қолдамағаны үшін сынаған болатын, бұл Intel-дің одан бұрын қабылдаған, жаңа технологиясы еді. AMD-нің ресми ұстанымы бойынша, DDR2-дегі CAS жалдамасы тұтынушыға оны пайдалану тиімді боларлық деңгейге жетпеді. AMD бұл кемшілікті "Орлеан" ядролық өңдеуімен жойды, 2006 жылдың 23 мамырында шыққан және Socket AM2-ге орналасқан алғашқы Athlon 64. "Windsor", Athlon 64 X2 Socket AM2 үшін қайта қарастырылған нұсқасы, сол кезде шығарылды. Орлеан және Виндзордың әрбір ядросында 512 КБ немесе 1 МБ L2 кэші бар. Athlon 64 FX 62 де Socket AM2 платформасында бір уақытта шығарылды. Socket AM2 бұрынғы платформаларға қарағанда аз қуатты қолданады және AMD V-ді қолдайды. Барлық DDR2 SDRAM қолдайтын процессорларда (Socket AM2) қолданылатын жад контроллері, дәстүрлі 10 бағанның орнына 11 бағандық кеңейтілген бағандық адрестеу диапазонына және 16 КБ беттік өлшемді қолдауға ие, максимум 2048 жеке жазбаларды қолдайды. 64 биттік операциялық жүйелер үшін оңтайландырылған OCZ буферленбеген DDR2 жиынтығы, Socket AM2 процессорларындағы жад контроллерінің мүмкіндіктерін пайдалану үшін шығарылды, бұл жад контроллерінің бір бетте ұзақ уақыт қалуына мүмкіндік береді, соның арқасында графикалық жүктемесі жоғары бағдарламаларға пайдасы тиеді.

Ерекшеліктері

Төрт нұсқасы бар: Athlon 64, Athlon 64 FX, Mobile Athlon 64 (кейіннен "Turion 64" деп аталды) және екі ядролы Athlon 64 X2. Athlon 64 процессорлар отбасында MMX, 3DNow!, SSE, SSE2 және SSE3 сияқты әртүрлі нұсқаулар жиынтығы кең таралған. Барлық Athlon 64 процессорлары сонымен қатар NX битін қолдайды, бұл AMD компаниясының "Enhanced Virus Protection" деп атаған қауіпсіздік мүмкіндігі. AMD64 архитектурасын іске асыру ретінде, барлық Athlon 64 нұсқалары екі түрлі режимде 16 биттік, 32 биттік x86 және AMD64 кодтарын орындай алады: "Мұрагерлік режим" және "ұзақ режим". Мұрагерлік режим 16 биттік және 32 биттік бағдарламаларды тікелей іске қосады, ал ұзақ режим 64 биттік бағдарламаларды тікелей іске қосады, сонымен қатар 64 биттік операциялық жүйеде 32 биттік бағдарламаларды іске қосуға мүмкіндік береді. Барлық Athlon 64 процессорлары 128 килобайт 1-деңгейлі кэш және кем дегенде 512 кБ 2-деңгейлі кэшпен жабдықталған. Бұл негізгі жадқа қол жеткізу кешігуін (жауап беру уақытын) айтарлықтай төмендетеді. Төменгі кешігу сол кездегі бәсекелестеріне қарағанда Athlon 64 архитектурасының басты артықшылықтарының бірі ретінде жиі айтылды.

Жады және HT Northbridge автобустары

Жад контроллері CPU-ға интеграцияланғандықтан, жүйелік жадтың жылдамдығын негізге алатын FSB болмайды. Оның орнына, жүйелік жад жылдамдығы келесі формула арқылы есептеледі (жоғарылау функциясын қолдана отырып):

Тұжырымдаманы қарапайымдату үшін, жад әрқашан CPU жылдамдығының белгілі бір үлесінде жұмыс істейді, мұнда бөлгіш – толық сан. CPU жылдамдығын анықтау үшін "FSB" көрсеткіші әлі де қолданылады, бірақ RAM жылдамдығы енді осы "FSB" көрсеткішімен (басқаша айтқанда LDT) тікелей байланысты емес. Екінші шина – northbridge, CPU-ны чипсетке және құрылғыларды қосу шинасына (PCIe, AGP, PCI) қосып тұрады. Бұл жаңа, жоғары өнімділік стандарты HyperTransport арқылы іске асырылды. AMD осыны өнеркәсіп стандартына айналдыруға тырысып, белгілі бір жетістіктерге қол жеткізді. Сондай-ақ, бұл қосымша байланыс микросхемаларынсыз көппроцессорлық жүйелер құруға да мүмкіндік берді.

Аудармалық буферлерді қарау

Аудармалық қарау буферлері (TLB) кеңейтілді (L1 кэшінде 40 4к/2М/4М жазба, 512 4к жазба), жадқа жүгіну уақыты қысқартылды және тармақтарды болжау жақсартылды, сондай-ақ жаһандық тарих есептегішіндегі бимодальді есептегіштердің саны төрт есеге артты.

Тыныш және тыныш

Athlon 64 сонымен қатар Cool'n'Quiet атты CPU жылдамдығын автоматты түрде төмендету технологиясын ұсынады, бұл Intel SpeedStep сияқты, процессордың такталық жиілігін төмендетіп, қуат тұтынуын және жылу бөлінуін азайтады. Егер пайдаланушы аз жүктемелі бағдарламаларды іске қосса және процессорға түсетін жүктеме жеңіл болса, процессордың такталық жиілігі мен вольтажы төмендейді. Бұл өз кезегінде оның максималды қуат тұтынуын (AMD белгілеген максималды жылулық жобалау қуаты (TDP) 89 Вт) 32 Вт-қа дейін (C0 ревизиясы, такталық жиілік 800 МГц-қа дейін төмендейді) немесе 22 Вт-қа дейін (CG ревизиясы, такталық жиілік 1 ГГц-қа дейін төмендейді) төмендетеді. Athlon 64 процессорда сонымен қатар интеграцияланған жылу таратушы (IHS) қондырғысы бар, ол процессор ядросына салқындатқыш орнатылып, алынған кезде кездейсоқ зақымданудың алдын алады. Бұрынғы AMD процессорларында ядроны зақымдаудан қорқушылар CPU-ға арналған аралық пластинаны қолданатын.

NX біті

Windows XP Service Pack 2 және Windows-тың, Linux 2.6.8 және одан жоғары нұсқаларының, сондай-ақ FreeBSD 5.3 және одан жоғары нұсқаларының қолдайтын No Execute биті (NX биті) зиянды буфер асығу қауіптерінен қорғауды күшейту үшін қосылған. Аппараттық құрылғылардың рұқсат деңгейлері зиянды кодтың жүйеге бақылау орнатуын әлдеқайда қиындатады. Бұл 64 биттік жүйелерді қауіпсіз ортаға айналдыруға бағытталған.

Жартылай өткізгіш технологиясы

Athlon 64 процессорлары 130 және 90 нм кремнийді изолятордағы (SOI) технологиясымен өндірілген. Соңғы чиптердің бәрі (Winchester, Venice және San Diego модельдері) 90 нм технологиясында жасалған. Venice және San Diego модельдері IBM компаниясымен бірлесіп әзірленген қос кернеулі қабат технологиясын (деформацияланған кремний мен «қысылған кремнийдің» қоспасы, соңғысы технология емес) қолданады.

Атлон 64 FX

Athlon 64 FX – AMD компаниясының, әсіресе ойыншыларға бағытталған, аппараттық құмарларға арналған өнім ретінде ұсынылған. Стандартты Athlon 64-тен өзгеше, барлық Athlon 64 FX процессорларының көбейткіштері толығымен ашық. FX 60-тан бастап FX желісі екі ядролы болды. FX әрқашан шығарылған кезде барлық Athlon процессорларының ең жоғары тактық жиілігіне ие болды. FX 70-тен бастап процессорлар желісі NUMA технологиясын қолдаған екі процессорлық конфигурацияны, AMD Quad FX платформасы деп аталатын жүйені де қолдайды.

Атлон 64 X2

Athlon 64 X2 – AMD компаниясы жасаған алғашқы екі ядролы десктоптық процессор. 2007 жылы AMD екі соңғы Athlon 64 X2 нұсқасын шығарды: AMD Athlon 64 X2 6400+ және 5000+ Black Edition. Екі процессордың да құлыпталмаған көбейткіші бар, бұл кең ауқымдағы разгон параметрларын орнатуға мүмкіндік береді. 6400+ моделі 90 нм Windsor ядросына (3,2 ГГц, 2x1 МБ L2, 125 Вт TDP) негізделген, ал 5000+ моделі 65 нм Brisbane ядросына (2,6 ГГц, 2 x 512 кБ L2, 65 Вт TDP) негізделген. Бұл Black Edition процессорлары саудада қолжетімді, бірақ AMD сауда пакетіне салқындатқыштарды қоспайды.

Turion 64 (бұрынғы Mobile Athlon 64)

Бұрын Mobile Athlon 64 деп таныстырылған Turion 64 қазір AMD өзінің 64 биттік, төмен қуатты (мобильді) процессорларына қолданатын бренд атауы. Turion 64 және Turion 64 X2 процессорлары Intel-дің мобильді процессорларымен – бастапқыда Pentium M, кейін Intel Core және Intel Core 2 процессорларымен бәсекелеседі. Алдыңғы Turion 64 процессорлары AMD-нің Socket 754 ұясымен үйлесімді. Жаңа "Ричмонд" модельдері AMD Socket S1 ұясы үшін жасалған. Олар 512 немесе 1024 кБ L2 кэш жады, 64 биттік бір арналы чиптегі жад контроллері және 800 МГц HyperTransport шинасымен жабдықталған. PowerNow! сияқты батареяны сақтау мүмкіндіктері осы процессорлардың таныстырылуында және тиімділігінде маңызды рөл атқарады.

Үлгілерді атау әдістемесі

Модельдердің атау схемасы бір Turion процессорын екіншісімен немесе тіпті Athlon 64-пен қалай салыстыруға болатынын анық көрсетпейді. Модель атауы екі әріптен, дефистен және екі таңбалы сандан тұрады (мысалы, ML 34). Екі әріп бірге процессор класын көрсетеді, ал сан PR рейтингін білдіреді. Бірінші әріп – M – бір ядролы процессорлар үшін, ал T – екі ядролы Turion 64 X2 процессорлары үшін. Екінші әріп алфавит бойынша неғұрлым кейін келсе, модель соғұрлым мобильділікке (төмен қуат тұтынуға) бағытталған. Мысалы, MT 30 және ML 34 қарастырайық. MT 30-дағы T әрпі ML 34-тегі L әрпінен кейін келгендіктен, MT 30, ML 34-ке қарағанда аз қуат жұмсайды. Бірақ 34 саны 30-дан үлкен болғандықтан, ML 34, MT 30-дан жылдам.

Атлон Нео

27 мм × 27 мм өлшемімен және 2,5 мм қалыңдығымен Athlon Neo процессорлары "ASB1" деп аталатын жаңа корпусты пайдаланады, ол негізінен BGA корпусы болып табылады. Бұл кішірек өлшемді қамтамасыз етуге, ноутбуктердің кішірек дизайнын жасауға және құныны төмендетуге мүмкіндік береді. Процессорлардың тактылық жиілігі десктоптық және басқа мобильді процессорлармен салыстырғанда айтарлықтай төмендеуге шамасы бар, бұл төмен TDP-ға қол жеткізу үшін жасалған, бір ядролы x86 64 CPU үшін 1,6 ГГц жиілікте 15 Вт максималды қуатты тұтынуды қамтамасыз етеді. Athlon Neo процессорлары 512 кБ L2 кэшімен және 800 МГц жиілікте жұмыс істейтін HyperTransport 1.0 интерфейсімен жабдықталған.

Орынбасарлар

Athlon 64 2007 жылы K10 архитектурасымен ауыстырылды, оған Phenom және Phenom II процессорлары кіреді. Бұл процессорлардың жаңа буыны бір процессордағы ядролар санын арттырды және Hypertransport 3.0 мен Socket AM2+/AM3 технологияларын қолданады. 2012 жылдың ақпанына қарай Athlon 64 X2 процессорларын әлі де сатып алуға болады еді.