Застывшая в кремнии музыка: AMD K8
С каждым новым ядром Intel наращивала тактовые частоты своих процессоров. AMD на это отвечала повышением рейтингов производительности. Не мегагерцем единым!. По большому счёту, последние модели Athlon XP не здорово заботили корпорацию: главным приоритетом AMD была разработка микроархитектуры следующего поколения.
При проектировании новой микроархитектуры перед AMD встал вопрос: в каком направлении передвигаться на этот раз. Ступать по пути наращивания тактовой частоты процессоров было нельзя. Во-первых, совершить конвейер больше длинный, чем у NetBurst, было жутко затруднительно, и, следовательно, принять более высокие тактовые частоты, чем у Pentium IV, было нельзя. Во-вторых, это шло бы вразрез с лозунгом AMD - "не в мегагерцах счастье".
С прочий стороны, AMD было необходимо предложить что-то принципиально новое, чтобы поколебать позиции Intel. При этом отказываться от сильно удачной микроархитектуры К7 AMD совсем не хотела. Казалось бы, о каком первенстве может топать речь, когда большинство гигантов, наподобие Sun, DEC и IBM, давным-давно создали 64-битные процессоры и благополучно их выпускают?
Более того, более того центровой конкурент AMD, корпорация Intel, кроме того "отметилась" в 64-разрядном направлении со своим Itanium. Тем не менее, новой микроархитектуре AMD, получившей наименование K8 Hammer, удалось-таки снискать лавры первенства. 64-битная стратегия AMD Анонсировав в 2002 новую микроархитектуру, AMD принялась активно муссировать слухи о потрясающих возможностях K8.
При этом первостепенный упор делался на то, что у AMD в настоящий момент есть 64-битная архитектура, а у Intel - нет. Вернее, у Intel также есть, но всё одинаково у AMD - лучше. Фундаментальной особенностью новой микроархитектуры AMD являлась аппаратная подмога 32-разрядных команд. Эдакий роскошью не мог похвастаться ни единственный из существовавших на тот миг 64-битных процессоров. Все они либо совсем не могли исполнять инструкции х86, либо "пропускали" команды сквозь декодер, тратя на это значительную количество вычислительной мощности.
Другое дело, что 64-разрядная архитектура являлась прерогативой серверов, которые, в общем-то, недурственно обходились и без 32-битных программ. Тем не менее факт остаётся фактом: AMD K8 стала первой в мире архитектурой, способной осуществлять команды х86 на 64-разрядном ядре, не теряя при этом в скорости.
Сложно сказать, сколь шибко рядовые пользователи нуждались в расширении архитектуры x86, но "первая в мире" - это без малого вечно недурной маркетинг, а как раз это AMD и хотела заполучить от новой архитектуры. Архитектура AMD64 Ключевой "достопримечательностью" AMD K8 была реализация расширенной архитектуры х86-64.
И все-таки маркетологи, по всей видимости, сочли, что "расширенная" и "уникальность" - понятия взаимоисключающие и резво переименовали архитектуру в AMD64: дескать, архитектура 64-битная, новая, уникальная. На самом же деле за названием AMD64 скрывалось ни что иное, как старое, доброе ядро К7, расширенное и дополненное для взаимодействия с 64-разрядным пространством.
Помимо того, цифра регистров общего назначения увеличилось с восьми до 16, а их ёмкость была расширена до 64 бит. В результате процессор мог реже обращаться к стеку, получая данные из регистров, что увеличивает прыть исполнения программного кода. Новая микроархитектура обеспечивает два режима работы: порядок совместимости с х86-кодом и т.н. 86-64.
При этом в режиме совместимости большинство нововведений недоступно - без затей потому, что 32-разрядная программа "ничего не знает" ни о новых регистрах, ни об увеличенном объёме памяти. Единственное преимущество запуска х86-кода на новой архитектуре содержится в том, что программа получает в своё приказание все "ожидаемые" 4 Гб оперативной памяти, не "делясь" с операционной системой. Вновь же, это справедливо только в случае работы под управлением 64-разрядной операционной системы.
Если же на машине установлена 32-разрядная ОС, то мы получаем AMD K7, несильно отличающийся от оригинала. В "длинном" режиме всё немного интересней. С одной стороны, чем больше памяти может применять программа, тем лучше. С иной стороны, "безумные" 16 Эбайт - это всё-таки перебор, ибо в распоряжении системы на К8 вряд ли окажется таковой объём памяти. Кроме того, даже 64-битные Windows ограничиваются 16 Тбайт. В результате мы получаем потрясающие фантазерство 16 Эбайт памяти, из которых на самом деле используются только 16 Тбайт и только в 64-разрядных приложениях.
Интегрированный в кристалл контроллер памяти Интегрированный в кристалл процессора контроллер памяти - уникальное и при этом крайне логичное решение. Расположение контроллера непосредственно на кристалле позволяет немаловажно сократить задержки доступа к памяти и повысить скорость работы самого контроллера.
Так, интегрированный контроллер памяти обеспечивает почти такую же задержку доступа к памяти, что и процессоры с вдвое большей тактовой частотой и внешним контроллером. Из недостатков этого решения не возбраняется подметить только то, что при решении использовать более технологичную память придётся изменять процессор, а не материнскую плату.
С другой стороны, встроенный контроллер разрешено отключить и использовать внешний - правда, при этом микроархитектура AMD K8 лишается одного из своих главных преимуществ.
По материалам
Комментарии к этой заметке больше не принимаются.