Hammer: процессоры восьмого поколения

В конце февраля к Сан-Франциско были прикованы взгляды журналистов многих компьютерных изданий — но не только из-за проходившего в этом городе Intel Developer Forum. Там же, неожиданно для всех, AMD продемонстрировала первые действующие образцы своих 64-разрядных процессоров Hammer.

О разработке было заявлено еще в 1998 году, но начальную запланированную дату выпуска уже несколько раз откладывали. По текущим официальным планам AMD, К8 начнут продавать в конце этого года. Такая же ситуация была с интеловским IA-64: Merced разрабатывали еще с 1994 года, и даже при совместных усилиях Intel и Hewlett Packard, он задержался почти на два года. Поэтому многие не разделяли оптимистичности AMD в прогнозах о скорой реализации новой архитектуры.

Однако AMD еще раз доказала свою конкурентоспособность. Общественности (ведущим hardware-журналистам, которые сейчас участвуют в проводимом в Сан-Франциско IDF) были представлены совсем свежие сэмплы, которые AMD получила всего месяц назад.

На демонстрации были показаны 754-контактные ClawHammer'ы, — первый  представитель семейства х86-64, который выйдет в этом году. Также можно было сфотографировать (см. фото) серверный 940-контактный SledgeHammer. Новые процессоры изготовлены в Дрездене на FAB30 по 130 нм SOI (Silicon On Insulator) технологии.

Большее число контактов у SledgeHammer’а, скорее всего, вызвано наличием дополнительных Hyper Transport связей и двухканального DDR контроллера (против одноканального у ClawHammer’а). Сверху процессоры выглядят одинаково благодаря интегрированному heat spreader’у (теплоотводу). Многие отметят его схожесть на Pentium 4, но стоит упомянуть, что AMD использовала IHS еще на К6 — первом флиповом (flip chip — кристалл сверху) х86-процессоре.

Демонстрируемая система
Была установлена на reference-плату AMD Solo построенной на базе чипсета AMD 8000. Сам чипсет и использованные на нем процессоры Clawhammer, изготовлены из совсем свежих кристаллов степпинга А0 (раньше такие оперативные шоу устраивал только Intel). Тактовую частоту этих экземпляров представители AMD не уточнили, но намекнули, что она на уровне конкурентов (прим. 1 ГГц). Это уже неплохо для первых образцов и у компании есть еще достаточно времени, чтобы довести ClawHammer до прогнозируемого PR рейтинга 3400+.

В действии показали две идентичные системы.

За исключением небольшой проблемы с AGP-портом (специалисты из AMD уверяли, что в лабораторных условиях AGP функционирует, но на демонстрации использовалась PCI-видеокарта), «бета»-системы были полноценными компьютерами. На одном из них была установлена 32-битная Windows XP. Подчеркивалось, что это была самая обыкновенная версия, купленная в розницу и установленная без всяких изменений. MS Word и Excel работали как ни в чем ни бывало, запускались и другие приложения, дабы все могли убедиться, что проблем с совместимостью ПО у Hammer нет.

Другая система работала под управлением 64-битного SuSe Linux портированного на x86-64. Этот вариант был поинтересней: демо состояла из двух окон, в одном из которых выполнялось 32-разрядное приложение, а в другом, тоже самое, но скомпилированное специально под 64-бит. Этим доказывалось, что возможность стабильной одновременной работы 32-битных и 64-битных приложений¹.

Новая архитектура х86-64
Новые процессоры используют собственный набор инструкций AMD х86-64, который является расширением текущего набора х86 инструкций, позволяющим выполнять 64-битные операции. Основа архитектуры Hammer будет построена вокруг ядра Thoroughbred. К нему будет добавлены набор инструкций х86-64, Intel SSE2, существенно улучшенное предсказание ветвлений, больший размер L2 кэша. Для достижения более высоких тактовых частот будет увеличено число стадий конвейера (12 вместо 10 на К7).

Процессоры будут использовать новую шину NUMA (Non-Uniform Memory Access) которая заменит EV6 применяющуюся на Athlon’ах. NUMA может связывать вместе восемь и более процессоров, где каждый процессор будет иметь доступ к максимальной пропускной способности своей шины, используя технологию высокоскоростной шины AMD HyperTransport. Ядро Hammer’а содержит три связи HyperTransport: одна соединяет его с внешним AGP-контролером и южным мостом, другие две являются прямыми соединениями к другим процессорам.

Ядро также содержит контроллер памяти, выполненный прямо на кристалле процессора. Это позволит существенно уменьшить задержки при обращении к памяти. Также это заметно упростить производителям материнских плат проектирование разводки ее компонентов, так как фактически, северный мост уже есть на кристалле, а умно разместить один чип на плате легче, чем два². Контролер памяти Clawhammer’а будет поддерживать PC2100/PC2700 DDR-память через стандартную 64-битную шину.

Даже номинальное преимущество новой архитектуры: 64-битное адресное пространство и увеличение числа регистров откроет новые горизонты для программистов. Помимо этого, AMD внедрила в него все свои последние разработки в области высокопроизводительных систем. Самыми интересными являются интегрированный контроллер памяти, новая шина и технология On Chip Multiprocessing (реальная многопроцессорность на одном чипе в будущих версиях SledgeHammer’а). Ожидается что на равной тактовой частоте СlawHammer будет на 30 процентов быстрее, чем Athlon XP.

  1. Ну и что, что это была всего лишь простенькая графика, — это всего лишь первые образцы. [вернуться]

  2. Северный и южный мосты. Например, одна их причин дешевизны плат на Sis 735 (ECS K7S5A) — его одночиповость. [вернуться]