颠峰竞赛 A64X2 4800+对决XE 840

　　■双核心x86处理器的先驱——AMD Opteron

　　在2003年4月22日，超微（AMD）推出第八代处理器的服务器版本Opteron，由于内建内存控制器、HyperTransport以及跟既有x86 32位软件兼容的AMD64架构，推出至今，已经成功的达成了超微不可能的任务─攻占较高毛利的服务器、工作站市场，并且开始摆脱以往仅提供低阶处理器的供应者形象。接着2003年9月22日，第八代处理器桌上版本的ATHLON64以及ATHLON64 FX处理器的推出，同样凭借着优异的核心架构，呈现超越英特尔较高频率处理器的效能。超微在桌上型计算机CPU的市占率也开始止跌回升。

　　去年（2004年）3月23日，超微频率调校进度进展到2.4GHz，当时除推出2.4GHz的ATHLON FX-53处理器，全系列服务器的Opteron也推进到150、250、850等达到2.4GHz频率的处理器产品。接下来在今年6月，AMD正式推出μPGA939封装、Socket939双通道DDR架构的ATHLON64处理器（Newcastle）系列，为了缩减晶粒面积并提升良率，L2快取缓存则降为512KB，藉由HyperTransport总线提升到1GHz，以及128bit双通道DDR架构导入的DDR内存频宽优势，ATHLON64呈现出较上一代1MB L2、Socket754版本的Athlon64相同甚至更高的执行效能。

▲Opteron商标

　　其实早在2003年四月，超微发表第八代处理器Opteron时，其内部核心架构就预留了可以衔接另一个处理器核心的能力。伴随着Opteron市场占有率的逐步提升，超微趁着2004年下半年切换到90奈米SOI制程时，就尝试将两颗Opteron处理器核心内建在一个硅芯片内，打造出双核心Opteron处理器，并成功的在8月31日德州奥斯汀建厂十周年时，将四颗双核心Opteron安装在惠普（HP） Proliant DL585服务器上，发挥了八线路平行运算（8way SMP）的能力。

　　目前双核心Opteron处理器以90纳米SOI制程打造，依支持的串接处理器颗数，有支持单颗架构、原始代号为Denmark的Opteron 165（1.8GHz）、170（2GHz）以及175（2.2GHz）；支持双颗架构、原始代号为Italy的Opteron 265（1.8GHz）、270（2GHz）以及275（2.2GHz），以及支持8颗串接、原始代号为Egypt的Opteron 865（1.8GHz）、870（2GHz）以及875（2.2GHz）。

　　双核心的Opteron，集结两亿三千三百三十万颗晶体管（233.3Millions），以更先进的90纳米Dual Strain Liner Silicon On Insulator（DSL SOI）制程技术，九层金属层迭加而成，硅晶面积为199平方厘米（199㎡），跟原先以130奈米打造的单核心Opteron的硅晶面积193㎡相差不多。标准型双核心Opteron的设计热功率为95W，另外也有针对高密度服务器所打造的节电型Opteron 146 HE的热功率为55W，低耗电型Opteron 140 EE更仅有30W。

▲与130纳米单核Opteron（上）硅晶面积相当的超微双核心Opteron（下）

　　相较于Intel相同等级的双核心XEON处理器（代号Dempsy），XEON MP（代号Paxville）要到明年2006年第一季才会推出，超微双核心Opteron的推出领先了九个月左右的时间。

　　■桌上型顶级双核心－Athlon64x2 4800+

　　在去年2004年10月19日，正当英特尔宣布取消4GHz Pentium4处理器计划之时，超微（AMD）当时发表桌上型计算机最高等级AMD ATHLON64 4000+处理器，以及首度导入SOI应变硅制程技术、突破2.6GHz频率的ATHLON64 FX-55处理器，成为压制英特尔3.8GHz Pentium 570处理器气焰的顶级处理器。

▲AMD Athlon64x2商标。

　　原本代号为Toledo，采同样以90奈米SOI制程打造的双核心Athlon64，预计在2005年下半年才会推出。由于英特尔在今年春季IDF展示多款双核心的硅芯片雏形，并确定了双核心Pentium XE、Pentium D处理器将于第二季陆续现身，超微因而加快了Toledo的推出脚步，在今年4月21日Opteron推出两周年暨双核心Opteron处理器公布时，提前公布双核心Athlon64的新名称─Athlon64x2，并且发表频率高达2.4GHz的Athlon64x2 4800+、Athlon64x2 4600+（512KB L2）以及2.2GHz频率的Athlon64x2 4400+，千颗量购的美元单价分别为1001、803、581以及537美元，价格又比同级双核心Pentium D 8xx系列贵了许多。

▲AMD顶级旗舰Athlon64x2 4800+（2.4GHz 1MB L2，双核心）

　　以这颗超微送测的Athlon64x2 4800+处理器，同样采取OPGA939封装，可以插在既有的Socket939的K8主机板，只要该主机板电源供应回路能支持、升级新版本的BIOS韧体，即可辨识这颗1,001美元的双核心娇客。

　　双核心的Opteron 165/170/175、265/270/275、865/870/875，或双核心的ATHLON64X2处理器，每一个CPU核心，都享有内建三线路x86指令码撷取管线、每周期六个微指令发送能力的K8为核心架构，同时也有独立的128KB L1 Cache以及16way set associative设计的1MB L2 Cache内存，每个CPU核心透过Direct Connect Architecture（直接连通架构）相互沟通，并凭借着内建HyperTransport总线控制器、一组双信道128bit DDR400的内存控制器的设计，对外共享14.4GB/s的总频宽（HT Bus 8GB/s+128bit DDR400 6.4GB/s）。

▲Opteron/Athlon64x2的双核心架构图。

　　以CPU-Z工具程序判读AMD ATHLON64X2 4800+的核心为Toledo，并且CPU字符串侦测成AMD Athlon(tm)64X2 Dual Core Processor 4800+，处理器家族代码则为其Family号码为0F（15），Model号码为3，Stepping 为2，延伸处理器家族代码Ext Family号码为0F（15），Ext Model号码为23。CPU-Z也侦测出有两颗实体处理器核心的存在。

▲双核心AMD Athlon64x2 4800+核心信息。

　　此外，所有90奈米制程单双核心的Athlon64X2、Athlon64（Venice）、Athlon64 FX（San Diego）均追加了SSE3指令集的支持。对于针对Intel Pentium4 SSE3指令集最佳化的软件，90奈米制程的Athlon64处理器家族，也能享有相同的加速效益。

　　超微Athlon64X2并没有像Intel Pentium4以及Pentium XE一样，有内建超执行绪一分为二的技术。不过藉由扎扎实实的双核心设计，进入操作系统下，会显示出具备两颗实体处理器。可以从工作管理员、系统的装置管理员察觉出来。　

▲从工作管理员可发现有两颗实体处理器在运作。

　　比较取巧的一点，虽然AMD Athlon处理器向来没有实作类似Intel的Hyper-Threading超执行绪——仿真两颗逻辑处理器技术，这次在Athlon64X2处理器的旗号状态位上，以CPUID指令回报出来的Hyper-Threading超执行绪的支持位是设定成1，如此设计的目的，可以使得一些原先仅针对Intel Pentium4的Hyper-Threading超执行绪最佳化的软件，也能在Athlon64x2侦测并启用、善用它的多线绪最佳化的加速效益，甚至执行效能会比一颗实体处理器开启HT分成两颗逻辑处理器的状态还要好。至于成效如何，我们将在稍后的效能分析中为您揭露

　　Athlon64X2处理器跟以往的Athlon64处理器相同，支持MMX指令集、SSE、SSE2、AMD64（x86-64）指令集，也具备No eXecution（NX）数据区执行禁止位关闭机制，可搭配Windows XP ServicePack2的DEP安全防护机制，另外也提供Cool''n''Quiet冷静节能技术，能依照工作负载，动态的在2.2GHz、2GHz、1.8GHz到最低1GHz频率之间降频／降压切换，降低CPU的废热与功耗产生，并配合风扇转速的切换以达到省电、低噪音的要求。

　　此外，所有90奈米制程单双核心的Athlon64X2、Athlon64（Venice）、Athlon64 FX（San Diego）均追加了SSE3指令集的支持。对于针对Intel Pentium4 SSE3指令集最佳化的软件，90奈米制程的Athlon64处理器家族，也能享有相同的加速效益。