AMD Athlon 64 / Athlon 64 FX (AMD64)
Der AMD Athlon 64 ist eine echte 64-Bit-CPU, die aber auch x86-Code ohne zusätzliche Emulation oder Konvertierung ausführen kann. Im Prozessor ist eine integrierte Northbridge mit Speicherinterface und HyperTransport als Verbindung zum Motherboard. Wie der Pentium 4 unterstützt auch der Athlon 64 die Multimedia-Erweiterung SSE2 von Intel, das u. a. zwei Gleitkommabefehle in doppelter Genauigkeit parallel ausführen kann.
Ähnlich wie beim Pentium 4 hat der Athlon 64 einen IHS (integrated head spreader), der als Metalldeckel das Die schützt und die Fläche zwischen Kühler und Die vergrößert. Das nicht sichtbare Die hat eine Größe von 193 mm². Als Schutz vor dem Hitzetod hat der Prozessor einen Überhitzungsschutz, der ab einer Temperatur von 125°C die internen Taktsignale abschaltet. Die Montage eines Kühlkörpers gestaltet sich durch Schrauben, die in einer Metallplatte auf der Rückseite des Motherboards verschraubt war, einfacher und sicherer.
Architektur des AMD64-Kerns
Die AMD64-Technik ist eine sehr flexible Prozessortechnik. Durch verschiedenen Varianten ergeben sich Notebook-Prozessoren bis hin zu Server-Prozessoren.
Der AMD64-Kern hat je zwei 16- und 32-Bit und einen reinen 64-Bit Betriebsmodus. Somit ist er für 32-Bit-Software genauso geeignet, wie für die neue 64-Bit-Software.
Statt eines Front-Side-Busses hat der AMD64-Prozessor die HyperTransport-Schnittstelle. Über das HyperTransport-Interface läuft der Datenverkehr des Prozessorkerns, des Memory-Controllers und des Caches mit 800 MHz Taktfrequenz. Diese Schnittstelle ist ein serielles Interface mit variabler Bitbreite und ermöglicht eine Datentransferrate von 3,2 GByte/s in beide Richtungen. Das ist eine Gesamtbandbreite von 6,4 GByte/s. Das Interface hat insgesamt 3 Pfade. Pro Prozessor sind das 19,2 GByte/s.
Üblicherweise ist der Speicher-Controller in den Chipsatz auf dem Motherboard integriert. Beim AMD64-Kern ist der Speicher-Controller in den Kern integriert. Durch die Integration in den Prozessorkern werden ein paar Takte beim Speicherzugriff gespart. Dies bedeutet eine kürzere Latenzzeiten beim Speicherzugriff. Dieses Konzept macht sich besonders bei Mehrprozessorsystemen bemerkbar (z. B. Opteron). Die Prozessoren können unabhängig voneinander auf Ihren lokalen Speicher zugreifen. Dazu ist dann ein Betriebssystem (Linux 2.6 und Windows 2003 Server) notwendig, das den lokalen Speicher der Prozessoren unterscheiden kann. Der Speicher-Controller hat mit 2 mal 72 Bit Zugriff auf 8 GByte.
Hohe Prozessorleistung ist mit hohem Energieverbrauch und hoher Geräuschentwicklung verbunden. Mit der Cool'n'Quiet-Technologie von AMD wird der Stromverbrauch gesenkt und ermöglicht so leisere Systeme. Dabei setzt AMD für seine AMD64-Prozessoren ein System ein, das Prozessor-Leistung auf Abruf ermöglicht.
Voraussetzung für diese Systemfunktion ist ein Cool'n'Quiet-fähiger Prozessor, Motherboard, BIOS-Unterstützung, Software-Treiber und CPU-Kühler.
Athlon 64 und Athlon 64 FX
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Der Athlon 64 ist der direkte Nachfolger des Athlon XP. Der CPU-Kern Clawhammer hat eine 1 MByte großen L2-Cache. Er ist für Desktop-Computer ausgelegt. Über einen 754-Pin-Sockel steuert der Athlon 64 einen Speicherkanal direkt an. Als Speicher wird PC3200-RAM mit DDR400-Chips verwendet.
Der Athlon 64 FX verwendet den Sledgehammer-Kern, wie auch der Opteron. Er läuft auch im Sockel 940, wie die Opteron-100-Serie und benötigt für die beiden Speicherkanäle zwei Registered-DIMMs mit DDR400-Chips.
Der Athlon 64 in 90 nm war bis April 2005 kaum zu bekommen. Mit den zwei neuen Kernen Venic und San Diego schaffte AMD Abhilfe. Die 90-nm-Typen haben eine geringere Kernspannung und daraus den Vorteil einer geringen Leistungsaufnahme.
Beide Kerne haben eine variable Kernspannung. Der Venice-Kern 512 kByte L2-Cache, der San-Diego-Kern 1 MByte L2-Cache. Pro Speicherkanal sollen zwei doppelreihige Speichermodule mit vollen 200 MHz möglich sein. Bis dahin unterstützte das Speicher-Interface nur ein doppelreihiges oder zwei einreihige Module.
Seit Mai 2006 gibt es den Athlon 64, Athlon 64 X2 und Sempron mit dem AM2-Sockel und DDR2-Speicherinterface. Für manche Prozessor-Modelle gibt es auch spezielle stromsparende Typen (EE und EE SFF).
Prozessor-Übersicht: AMD Athlon 64 / AMD Athlon 64 FX
Kurzzeitig verwendete AMD für den Athlon 64 ein verwirrendes Bezeichnungssystem. Allerdings haben die Kunden dagegen interveniert. Deshalb kehrte AMD schnell wieder zur alten und bewährten Bezeichnungssystem zurück.
Die AMD-Prozessoren für die Embedded-Baureihe erkennt man an dem kleinen "e" in der Prozessor-Bezeichnung. Diese Prozessoren sind sparsame Desktop-Prozessoren mit 15 oder 22 Watt. Sie eignen sich auch für Embedded- und Industrie-PCs.
Stand: 12.08.2008
| Modell | Kerne | Kerntakt | L2-Cache | HT | Sockel | Sonstiges |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AMD Athlon 64 (Kern: Sledgehammer), 193 mm², 130 nm | ||||||
| FX-51 | 1 | 2,2 GHz | 1 MByte | HT800 | S939 | SSE2, AMD64 |
| FX-53 | 1 | 2,4 GHz | 1 MByte | HT800 | S939 | SSE2, AMD64 |
| AMD Athlon 64 (Kern: Clawhammer), 193 mm², 130 nm | ||||||
| 2800+ | 1 | 1,8 GHz | 512 kByte | HT800 | S754 | SSE2, AMD64, C'n'Q |
| 3000+ | 1 | 2,0 GHz | 1 MByte | HT800 | S754 | SSE2, AMD64, C'n'Q |
| 3700+ | 1 | 2,4 GHz | 1 MByte | HT800 | S754 | SSE2, AMD64, C'n'Q |
| 4000+ | 1 | 2,4 GHz | 1 MByte | HT800 | S939 | SSE2, AMD64, C'n'Q, NX |
| FX-53 | 1 | 2,4 GHz | 1 MByte | HT1000 | S939 | SSE2, AMD64, C'n'Q, NX |
| FX-55 | 1 | 2,6 GHz | 1 MByte | HT1000 | S939 | SSE2, AMD64, C'n'Q, NX |
| AMD Athlon 64 (Kern: Newcastle), 144 mm², 130 nm | ||||||
| 2800+ | 1 | 1,8 GHz | 512 kByte | HT800 | S754 | SSE2, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3000+ | 1 | 1,8 GHz | 512 kByte | HT1000 | S939 | SSE2, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3000+ | 1 | 2,0 GHz | 512 kByte | HT800 | S754 | SSE2, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3200+ | 1 | 2,0 GHz | 512 kByte | HT1000 | S939 | SSE2, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3200+ | 1 | 2,2 GHz | 512 kByte | HT800 | S754 | SSE2, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3300+ | 1 | 2,4 GHz | 256 kByte | HT800 | S754 | SSE2, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3400+ | 1 | 2,4 GHz | 512 kByte | HT800 | S754 | SSE2, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3500+ | 1 | 2,2 GHz | 512 kByte | HT1000 | S939 | SSE2, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3800+ | 1 | 2,4 GHz | 512 kByte | HT1000 | S939 | SSE2, AMD64, C'n'Q, NX |
| AMD Athlon 64 (Kern: Winchester), 84 mm², 90 nm | ||||||
| 3000+ | 1 | 1,8 GHz | 512 kByte | HT1000 | S939 | SSE2, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3200+ | 1 | 2,0 GHz | 512 kByte | HT1000 | S939 | SSE2, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3500+ | 1 | 2,2 GHz | 512 kByte | HT1000 | S939 | SSE2, AMD64, C'n'Q, NX |
| AMD Athlon 64 (Kern: Venice), 83,5 mm², 90 nm | ||||||
| 1500+ | 1 | 1,0 GHz | 512 kByte | HT1000 | S754 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3000+ | 1 | 1,8 GHz | 512 kByte | HT800 | S754 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3000+ | 1 | 1,8 GHz | 512 kByte | HT1000 | S939 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3200+ | 1 | 2,0 GHz | 512 kByte | HT800 | S754 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3200+ | 1 | 2,0 GHz | 512 kByte | HT1000 | S939 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3400+ | 1 | 2,4 GHz | 512 kByte | HT800 | S754 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3400+ | 1 | 2,2 GHz | 512 kByte | HT800 | S939 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3500+ | 1 | 2,2 GHz | 512 kByte | HT1000 | S939 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3800+ | 1 | 2,4 GHz | 512 kByte | HT1000 | S939 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| AMD Athlon 64 (Kern: San Diego), 115 mm², 90 nm | ||||||
| 3200+ | 1 | 2,0 GHz | 512 kByte | HT1000 | S939 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3500+ | 1 | 2,2 GHz | 512 kByte | HT1000 | S939 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3700+ | 1 | 2,2 GHz | 1 MByte | HT1000 | S939 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| 4000+ | 1 | 2,4 GHz | 1 MByte | HT1000 | S939 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| FX-55 | 1 | 2,6 GHz | 1 MByte | HT1000 | S939 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| FX-57 | 1 | 2,8 GHz | 1 MByte | HT1000 | S939 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| AMD Athlon 64 (Kern: Orleans), 103 mm², 90 nm | ||||||
| 3000+ | 1 | 1,8 GHz | 512 kByte | HT1000 | AM2 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3200+ | 1 | 2,0 GHz | 512 kByte | HT1000 | AM2 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3500+ (EE) | 1 | 2,2 GHz | 512 kByte | HT1000 | AM2 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3800+ | 1 | 2,4 GHz | 512 kByte | HT1000 | AM2 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| 4000+ | 1 | 2,6 GHz | 512 kByte | HT1000 | AM2 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| AMD Athlon 64 (Kern: Lima), 77,2 mm², 122 Mio. Transistoren, 65 nm | ||||||
| 3500+ EE | 1 | 2,2 GHz | 512 kByte | HT1000 | AM2 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| 3800+ EE | 1 | 2,4 GHz | 512 kByte | HT1000 | AM2 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| LE-1640 | 1 | 2,6 GHz | 1024 kByte | HT1000 | AM2 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| LE-1640 (B) | 1 | 2,7 GHz | 512 kByte | HT1000 | AM2 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| LE-1660 | 1 | 2,8 GHz | 512 kByte | HT1000 | AM2 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| AMD Athlon 64 (Kern: Orleans), 103 mm², 90 nm | ||||||
| LE-1600 | 1 | 2,2 GHz | 1 MByte | HT1000 | AM2 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| LE-1620 | 1 | 2,4 GHz | 1 MByte | HT1000 | AM2 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| AMD Athlon 64 (Kern: Toledo), 90 nm | ||||||
| FX-60 | 2 | 2,6 GHz | 2 x 1 MByte | HT1000 | S939 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |
| AMD Athlon 64 (Kern: Windsor), 90 nm | ||||||
| FX-64 | 2 | 2,8 GHz | 2 x 1 MByte | HT1000 | AM2 | SSE3, AMD64, C'n'Q, NX |