AMD 64位处理器新技术 一
本文作者：血影╊狂
2004年可以说是AMD重大变革的一年，基于Barton核心的Athlon XP成为市场上最为畅销的AMD处理器，Athlon XP 2500+成为了用户心目中最具有性价比的处理器，为AMD的中低端市场打下了扎实的基础。古话说“逆水行舟，不进则退”，AMD也深知要与Intel的P4抗衡，Socket 462架构越来越难了。因此AMD公司改变了销售策略，让Socket 462架构的产品去对付Intel的赛杨系列。而主流和高端产品也就由Socket 754和Socket 939所代替。他把32位桌面处理器推向了64位，可以说是跨时代的一步。从此，桌面PC领域也就进入了64位的时代。在这方面AMD走在了Intel的前列。现在就介绍一下64位平台的主要技术革新：
1. 64位计算。看到Athlon 64的名字我们就知道这是64位的处理器，而我们现在用的奔腾和Athlon XP都是32位的处理器。大家知道，处理器是一步一步发展过来的，随着处理数据位数的增加，同时内存寻址范围也增加，这样我们能够使用更多的内存。最重要的是Athlon 64完全兼容X86的32位模式，用户在用传统系统的时候根本感觉不到区别。等到换成64位系统，就会知道64位的力量了。
2. HyperTransport技术。这是一种高速点对点总线，简单来说就是提高了输入输出带宽，它的优势在单处理器系统中还没有发挥出来。
3. 增强病毒防护机制。最近关于它的报道很多，有的地方称之为NX技术，简单地说就是硬件的防病毒技术，但是一定要配合Win XP SP2才有用，可惜SP2至今问题还是很多，不过连Intel也将引入硬件防毒，可见这个技术还是很有用。
4. Cool\'n\'Quiet技术。就是功率控制技术，可以降低发热和省电，这项技术是为用户考虑的，相信也不需要我多说了。
5. 置内存控制器。在以前，内存控制器是做在主板北桥芯片里的，在Athlon 64中的一大改进是集成进了处理器。这样可以更大限度降低内存延迟。
从Athlon 64推出至今，由于产能小，成品率低，从而导致价格一直居高不下。令Athlon 64销量一直不理想。但AMD公司仍努力推出不同得核心，不同封装形式的Athlon 64处理器，这是让用户最头大的事情。
Athlon 64 FX处理器针对的用户比较高端，在这里我就不多说了，毕竟我们多数还是选择Athlon 64系列。上面的表格中列出的处理器一共才4种主频，但是由于二级缓存和接口的不同，形成了不同编号的处理器，要分清真是不容易。Athlon 64处理器刚显身都是基于754接口和Clawhammer核心（1024K二级缓存）的。不支持双通道内存。虽然1024K二级缓存很高档，但是二级缓存电路非常复杂，成本据高不下，于是AMD试验减去512K二级缓存并且把Clawhammer核心更换为Newcastle以后处理器性能性能下降不是特别大。从而也就出现了现在754接口和Newcastle核心（512K二级缓存）的Athlon 64处理器。经过Newcastle试验的成功，到了今年6月，AMD推出了基于Socket 939和Newcastle核心（512K二级缓存）的最新一代Athlon 64处理器，由于939具有支持双通道DDR内存，提高的HyperTransport接口等新技术，这种搭配将成为今后真正意义上的主流。
AMD 64位处理器新技术 二
下面就从754接口开始分别介绍64位的平台技术：
第一个Athlon 64平台（Socket 754）的处理器。Socket 754接口分为两种，一种是低端产品系列Sempron 。Semper代表着“永恒”的意思，他以后的命运就是代替出现多年的Duron。Sempron有着一个低端处理器共有的“传统”特征——采用当前的Athlon 64架构，却只有它一半的缓存容量。特别是Sempron 3100+有着与Tbred Sempron同等大小的L2 cache容量：256KB。AMD一开始在高端的Opteron中采用1MB L2 cache，后来，降到512KB，最后，把256KB应用在了K8架构的Sempron上面。更有趣的是在这个K8 Sempron里面，居然不支持x86-64扩展。这个或许你认为有点不可思议，不过。这样一来，可以增添不少市场竞争力。为什么呢？我们知道Sempron的缓存容量只有Athlon 64的一半，减少一半的缓存，又对性能造成不太大的影响的话，那么Sempron就能以更低的价格来销售。还有最重要的一点就是同频率的K7与K8技术架构之间的性能差别是比较明显的。通过减少缓存来减少生产成本以及增加成品率，无形中就是增强了Sempron在市场中的竞争力。
以下是Sempron的简要技术特性：
130nm制造工艺 256KB L2 cache 128KB L1 cache
除了不支持x86-64扩展之外，K8 Sempron具备Athlon 64所拥有的一般技术优势。Socket 754的Sempron具有一个内置的内存控制器，支持DDR400的内存。正是由于这一点，它在内存方面的优秀能力完全超越了K7 Sempron。
还有一种就是Athlon 64。Athlon 64处理器是全球首款64位PC处理器，采用基于X-86指令体系的64位架构，也就是X86-64架构。该处理器最大亮点就是支持64bit寻址位宽，并提供良好的向下兼容性—支持32bit。除了采用x86-64架构之外，该系列处理器的还有不少值得称赞的改进。如整合支持双通道和单通道的DDR SDRAM内存控制器；采用针对芯片组独立的Hyper-Threading总线连接技术，在Athlon 64系统实现AGP 8x和I/O功能等。该系列采用的是0.13微米的工艺，不过即将推出采用更先进的0.09工艺的产品。由于用的是新架构，这系列的处理器性能十分强劲，在Athlon 64在高性能的同时能保持着低功耗，最大功耗比P4 E系列低不少。
Socket 754 Athlon 64处理器采用了ClawHammer内核，该内核集成了1.06亿个晶体管，核心面积为193平方毫米，具有512KB或1MB二级缓存。出于成本方面的考虑，AMD随后又推出了采用NewCastle内核的Socket 754 Athlon 64处理器，二级缓存容量为512KB，可惜这种Athlon 64仍然不支持双通道内存技术。
2004年6月初，AMD公司在让人期待已久之后，为期以久的0.09工艺处理器终于问世。它们再次把PC性能提升到一个新的高度，也将在处理器市场上掀起新的竞争风暴。其中最引人注目的是，AMD Athlon 64抛弃了过去的754插槽，而是转为采用AMD最新的Socket 939封装，并将内置双通道内存控制器。不过，Socket 939处理器虽然已经问世，但是与之配套使用的主流主板却大都还没有装备业界最新的技术。比如，AMD处理器的拥护者目前还不能使用全新的PCI Express接口的扩展板卡。这就意味着，Athlon 64平台尚不能发挥出其全部的优势。
有关“CPU生命周期”的规律，在Athlon 64架构也体现了出来。AMD公司一直致力于不断的动态调整和完善这一架构，这其实是Athlon 64架构尚处在发展初期。自从推出Athlon 64架构的首款处理器（时间是2003年9月份），之后的短短时间内Athlon 64分别推出了两个不同的版本，分别是Socket 940和Socket 754，这两种核心分别对应的是ClawHammer和NewCastle。这两款核心随后都分别有过几次重要升级，AMD似乎一直在寻找一款核心最具竞争力和高性价比，同时能够兼具技术优势和生产成本优势的产品。如今，AMD的探索阶段似乎已经结束。最新的Athlon 64系列处理器采用了崭新的Socket 939封装，新处理器应该将会有一个较长的生存时间，其内部架构及制造工艺也将得到进一步的完善。
我们已经知道，Socket 939 Athlon 64处理器比Socket 754的针脚多出很多，主要原因在于其集成了双通道的128位内存控制器，以此取代了过去使用的的单通道64位内存控制器。与Athlon FX以及Opteron处理器不同，Socket 939 Athlon 64处理器集成的内存控制器能够支持普通的非校验内存条模组，这样以来，整个平台的成本更低廉（非校验内存价格便宜），而且运行速度也更快（校验内存的延迟时间相对更长）。
AMD公司不光采用了Socket 939，还为Athlon64系列改换了新的处理器内核，其命名为NewCastle。与之前的ClawHammer内核相比，这种NewCastle内核有着一半大小的L2 高速缓冲存储器(512KB)。NewCastle内核已被用在一些Socket 754封装的Athlon 64的改良版本中，但ClawHammer核心（1MB L2 cache）今后将只会在售价较高的Athlon 64 FX系列处理器中使用。
新一代的Athlon 64与Athlon 64 FX都采用了频率高达1GHz的HyperTransport总线技术，处理器的总线带宽也因此一举提升到了8GB/s，大大超过了上一代Athlon 64/Athlon 64 FX使用的800MHz HyperTransport总线所提供的6.4GB/s带宽，这显然有助于提升处理器以及整个系统的性能。
AMD 64位处理器新技术 三
由于AMD在设计之初就将内存控制器集成在了K8核心内部，因此基于该核心的Sempron、Athlon 64等处理器能否支持双通道内存完全取决于处理器本身的规格设定，而非它们所搭配的主板。这就是为什么Socket 754 AMD处理器始终不支持双通道DDR的原因。为了增强处理器的性能，同时也增加产品的卖点，AMD为Socket 939 Athlon 64处理器配备了128位双通道内存控制器，从而提供对双通道DDR内存的支持。而对于一直都能够支持双通道内存的Athlon 64 FX处理器，AMD也对它的Socket 939版本作了相应的改动：取消了必须使用ECC Registered DDR内存的限制，从而增强了内存搭配的灵活性，降低了售价。
相信通过这篇文章大家已经对Athlon 64这个新事物有所了解了。或许是新事物，可能现在Athlon 64的价格还不能让玩加接受，相信技术的成熟与工艺的改进，价格应该会很快下来的。到时候就是真正64位普及的时代。衷心祝愿AMD一路走好。
更多精彩的最新配件资讯，请点击进入 配件频道
大家如果对本栏目有任何建议、意见或任何IT配件资讯的投稿，欢迎发邮件到archer@staff.pchome.net，我们会尽快给予回复。最后，配件频道全体同人感谢大家对PChome一贯的关注和支持！
