AMD Athlon 64 3200+ und Athlon 64 FX-51 Review

Technisches zum Prozessor (Fortsetzung 2…)

Verbesserungen am Kern

Neben der Ver­brei­te­rung der Adress- und Daten­re­gis­ter auf 64-Bit wur­den haupt­säch­lich Fort­schrit­te im direk­ten Umfeld der Rechen­ein­hei­ten erzielt. Der Ath­lon 64 darf gegen­über dem Ath­lon XP auf einen dop­pelt so gro­ßen Level 2 Cache zurück­grei­fen. Sat­te 1 MB ste­hen dem Kern als Puf­fer­spei­cher zum lang­sa­men Arbeits­spei­cher zur Ver­fü­gung, im fol­gen­den Bild rechts zu sehen.

 

Nicht zu ver­ges­sen die wei­te­ren IPC-ver­bes­sern­den Maß­nah­men, wie die Erwei­te­rung des L1 Trans­la­ti­on-Loo­ka­s­i­de-Buf­fers (TLB) von 24 auf 40 Ein­trä­ge, des L2-TLB von 256 auf 512 Ein­trä­ge und des Branch-Pre­dic­tion Histo­ry Coun­ters von 4K auf 16K. Damit soll­te der Opte­ron der x86-Pro­zes­sor mit dem deut­lich bes­ten IPC-Wert (Ins­truc­tions-per-Cycle: Arbeits­schrit­te pro Takt) auf dem Markt sein.

Betriebsmodi

Der Pro­zes­sor kennt gene­rell drei Betriebs­mo­di: Den rei­nen 32-Bit Modus, in dem die CPU sich ver­hält wie ein 32-Bit Ath­lon XP, von AMD Lega­cy Mode getauft. Die CPU läuft auto­ma­tisch im 32-Bit Lega­cy Mode wenn ein 32-Bit Betriebs­sys­tem instal­liert ist, also bei­spiels­wei­se Win­dows XP oder Linux i386. Der Lega­cy-Mode unter­stützt sowohl den Real- als auch den Pro­tec­ted Mode wie jede bis­he­ri­ge 32-Bit CPU auch.

 

Wei­ter­hin gibt es den 64-Bit Modus, von AMD Long Mode getauft. Für die­sen Betriebs­mo­dus ist ein 64-Bit Betriebs­sys­tem (oder genau genom­men ein 64-Bit Ker­nel) nötig. Es ste­hen dann acht zusätz­li­che GPR zur Ver­fü­gung (GPR = Gene­ral Pur­po­se Regis­ter, die Regis­ter auf denen Pro­zes­so­ren ope­rie­ren), 64-Bit in allen GPR sowie die zusätz­li­chen XMM-Regis­ter (auch SSE-Regis­ter genannt).

Der Long Mode unter­teilt sich noch­mals in den 64-Bit Mode sowie den Com­pa­ti­bi­li­ty Mode. In letz­te­rem kann der Pro­zes­sor auch im Long Mode ganz nor­ma­le 32-Bit Anwen­dun­gen aus­füh­ren, wobei hier jedoch aus­schließ­lich der Pro­tec­ted Mode zur Ver­fü­gung steht. So ist es also mög­lich, 32-Bit Anwen­dun­gen aus­zu­füh­ren, obwohl ein 64-Bit Betriebs­sys­tem (Ker­nel) instal­liert ist. Die­se Anwen­dun­gen kön­nen logi­scher­wei­se dann von der 64-Bit Erwei­te­rung, den acht zusätz­li­chen GPR sowie den 16 statt 8 XMM Regis­tern nicht profitieren.

 

Wer jetzt gie­rig auf tech­ni­sche Details ist und noch mehr über AMD’s 64-Bit Archi­tek­tur wis­sen möch­te, dem sei unser Arti­kel 64-Bit CPUs für’s Wohn­zim­mer — Inno­va­ti­on oder Mar­ke­ting­ge­blub­ber empfohlen.