Athlon 64 Architektur und 64 Bit im Detail


Erschienen: 22.10.2003, Autor: Christoph Buhtz
HyperTransport

Die HyperTransport Technologie trug eigentlich ursprünglich den Namen "Lightning Data Transport" oder auch LDT. HyperTransport ist genauer gesagt eine Point-to-Point Übertragungs-Technik für integrierte Schaltkreise auf zum Beispiel Motherboards, oder eben unseren AMD Hammer. Entwickelte wurde diese Technologie von Hersteller AMD, der diese zusammen mit anderen großen und führenden Firmen aus Telekommunikation, Elektronik etc. nahezu perfektionierte.

Kurz gesagt, sind die Vorteile der HyperTransport Technologie folgende: höhere Bandbreite als bei bisherigen Technologien, niedrigere Zugriffszeiten, weniger Anschlüsse benötigt bei Komponenten, was wiederrum Platz- und Kostenersparniss bedeutet. Es gibt noch einige kleinere Vorteile, doch die bereits genannten, sind die wichtigsten, vor allem die erhöhte Bandbreite. Ein herkömmlicher PCI-Slot schafft es gerade einmal 133 MB/sec zu befördern. PCI-X schafft hingegen schon 1,0 GB/sec. und PCI Express wird dies noch weiter toppen, doch alle bisher genannten Technologien sind kein Vergleich zu HyperTransport, welche satte 12,8 GB/sec transportieren kann. Natürlich sind all diese Werte nur theoretisch.

Speichercontroller und Latenzen

Der neue AMD 64 Bit Prozessor besitzt einen integrierten Speichercontroller. Dieser saß bislang immer auf der Northbridge. Daten mussten also vom Speicher über die Northbridge zum Prozessor wandern. Der neue Athlon 64 FX steuert den Speicher dagegen direkt an, womit auch Latenzen vermieden werden und bis zu 10 Prozent mehr Leistung bringt (ca. 40 ns). Der Datenaustausch mit anderen Komponenten wie Grafikkarte, Festplatte etc. geschieht wie schon kurz erwähnt über HyperTransport, mit einer Bandbreite von bis zu 12,8 GB/s beim Athlon 64 FX (AMD Athlon 64: 9,6 GB/s). Dies soll auch erst einmal alle Flaschenhälse beseitigen. Der Clou an der Sache ist außerdem, dass das Protokoll mit vollem CPU-Takt läuft, womit auch die restlichen Funktionseinheiten linear mit der Taktfrequenz des CPU Kerns skaliert sind. Das soll auch dafür sorgen, dass die Leistung, je höher der Takt ist, kaum noch abflacht! Zurzeit gibt es aber noch Uneinigkeiten bei den Mainboard-Chip Herstellern. AMD hat seinen eigenen Chipsatz der 8000er Serie hergestellt. Dieser hat natürlich das Hyper-Transport Protokoll voll integriert. VIA aber nutzt zum Beispiel bei seinem AMD64 Chip (K8T800) nur bei der Northbridge Hyper-Transport. Von der Southbridge zum Prozessor hat VIA eine eigene Lösung, die sich V-Link nennt. Bei Nvidia dagegen wird South- und Northbridge in einen Chip integriert (nForce 3 Pro). Dadurch werden natürlich wieder Latenzen vermieden und somit die Datenübertragung durch extrem kurze Leitungen nicht ausgebremst.

Die Speicheranbindung erfolgt beim Athlon 64 FX, im Gegensatz zu seinem "kleinen Bruder", mit einem 128 Bit Speicherinterface (statt 64 Bit). Dieses kennen wir auch vom AMD Opteron. Dadurch verdoppelt sich natürlich der Speicherdurchsatz. Ein "normaler" Athlon 64 mit PC3200 Speicher würde eine Speicherbandbreite von 3,2 GB/s erreichen (Latenz ca. 140 ns). Der einzige Nachteil der großen Bandbreite des Athlon 64 FX ist, dass unbedingt Registered-RAM Module gebraucht werden. Diese sind natürlich teurer und etwas langsamer als normale Riegel. Vielleicht sind hier noch ein paar versteckte Prozente Leistung zu finden und freizulegen.



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