Einführung

Das Zeitalter der 64-Bit x86-Computer ist nun nach einiger Verzögerung endlich angebrochen - und natürlich kann sich auch Planet 3DNow! dessen Charme nicht entziehen. Nachdem der AMD Opteron bereits seit einiger Zeit verfügbar ist (offiziell vorgestellt am 22. April) wird es Zeit, den Lesern mal einen Leckerbissen der nächsten Generation zu präsentieren: Das ASUS SK8N Mainboard mit Sockel 940 und AMD Opteron 144 Prozessor.

Unser besonderer Dank gilt daher an dieser Stelle an ASUS, die uns freundlicherweise das System zur Verfügung stellten, sowie an AMD für den AMD Opteron 144 Prozessor und Corsair für den Registered ECC DDR333 Arbeitsspeicher.

Dieser Artikel ist der zweite Teil unseres 64-Bit Abenteuers mit dem Opteron. Teil 1 war vor einigen Wochen auf Planet 3DNow! nachzulesen und handelte vom Gehäuse des ASUS AW171 Opteron-Barebones. Heute also der zweite Teil, das Duell 32-Bit gegen 64-Bit unter Linux.

AMDs 64-Bit Prozessor mit Hammer-Kern kommt in mehreren Varianten daher: als Workstation/Server Prozessor "Opteron" im Sockel 940, sowie als Desktop-Prozessor "Athlon 64" im Sockel 754 (geplante Vorstellung: 23. September 2003). Später soll noch ein Sockel 939 geplant sein - alle drei Varianten sind zueinander pin-inkompatibel, so dass Mainboards, die für Server/Workstation Prozessoren entwickelt wurden, nicht mit dem Athlon 64 bestückt werden können und umgekehrt.

Im Gegensatz zum alten K7 Design wartet das K8 Design mit einigen Neuerungen auf, deren bemerkenswerteste sicherlich die Erweiterung der Register von 32-Bit auf 64-Bit und der integrierte Memory Controller sind. Ein solcher Prozessor kann Daten in 64-Bit Häppchen verarbeiten anstelle von 32-Bit. Ferner besitzt der Prozessor 64-Bit Adressregister, was effektiv einen Speicherbereich von 264 Speicherzellen (16.777.216 Terabyte) abdeckt. AMDs K8-Architektur nutzt allerdings nur 40 Bit für die Speicheradressierung, was 1 Terabyte Arbeitsspeicher entspricht - im Vergleich zu den 232 (4 Gigabyte) adressierbaren Speicherzellen einer 32-Bit Architektur ein enormer Fortschritt. Denn auch wenn Heim-Computer heute noch lange nicht an der 32-Bit Grenze angekommen sind, Server sind es sehr wohl und freuen sich über jedes zusätzliche adressierbare Megabyte an Arbeitsspeicher. Ferner bleibt zu erwähnen, dass unter einem 32-Bit Betriebssystem eine 32-Bit Anwendung nur 2 GB adressieren kann, die gleiche Anwendung aber unter einem 64-Bit OS schon die vollen 4GB adressieren kann, da dann PCI-Adressen etc. über die 4 GB Grenze gemappt werden können.

Weiterhin gibt AMD an, dass die K8 Architektur bei gleicher Taktfrequenz deutlich effektiver und effizienter arbeiten soll als die K7 Architektur - eine Frage der wir im Laufe dieses Artikels nachgehen werden. In unserem heutigen Artikel haben wir daher vorwiegend zwei Fragen im Auge: was bringt 64-Bit Computing und wo liegen die Vorteile der K8 Architektur gegenüber dem K7. Daher haben wir Systeme mit 32-Bit Linux auf dem Athlon XP und dem Opteron mit einer 64-Bit Installation auf dem Opteron verglichen.