{"id":65886,"date":"2009-01-08T06:00:29","date_gmt":"2009-01-08T05:00:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.planet3dnow.de\/cms\/?p=65886"},"modified":"2022-08-06T16:22:39","modified_gmt":"2022-08-06T14:22:39","slug":"amd-phenom-ii-x4-deneb-45-nm-fuer-den-desktop","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.planet3dnow.de\/cms\/65886-amd-phenom-ii-x4-deneb-45-nm-fuer-den-desktop\/","title":{"rendered":"AMD<\/span> Phenom II<\/span> X4<\/span> Deneb \u2014 45 nm f\u00fcr den Desktop"},"content":{"rendered":"

Heu\u00adte ist es genau 1 Jahr, 1 Monat und 9 Tage her, dass wir auf Pla\u00adnet 3DNow! unser ers\u00adtes Phe\u00adnom-Review<\/a> ver\u00ad\u00f6f\u00adfent\u00adlich\u00adten. Was wir damals noch nicht ahn\u00adten: Die Mona\u00adte nach dem K10-Launch soll\u00adten tur\u00adbu\u00adlent wer\u00adden: TLB-Bug<\/a>, Aus\u00adlie\u00adfe\u00adrungs\u00adstopp der Ser\u00adver-Vari\u00adan\u00adten des K10<\/span> und zudem noch man\u00adgeln\u00adde Ska\u00adlie\u00adrung bzw. rela\u00adtiv hohe Leis\u00adtungs\u00adauf\u00adnah\u00admen der neu\u00aden CPUs berei\u00adte\u00adten vie\u00adlen inter\u00ades\u00adsier\u00adten Anwen\u00addern schlaf\u00adlo\u00adse N\u00e4ch\u00adte \u2014 und dem Her\u00adstel\u00adler sowie\u00adso. Selbst die Ein\u00adf\u00fch\u00adrung des neu\u00aden B3-Step\u00adpings<\/a> zu Beginn des Jah\u00adres 2008 sorg\u00adte nicht f\u00fcr den erhoff\u00adten Durch\u00adbruch f\u00fcr AMD<\/span>. Es muss\u00adte also etwas gr\u00f6\u00ad\u00dfe\u00adres passieren.<\/p>\n

Der Phe\u00adnom soll\u00adte 2007 ein Erfolg f\u00fcr AMD<\/span> wer\u00adden, doch wie wir wis\u00adsen, kam es alles anders. Heu\u00adte nun steht eine neue Aus\u00adbau\u00adstu\u00adfe in den Start\u00adl\u00f6\u00adchern. Aber die\u00adses Mal sind die Vor\u00adzei\u00adchen wesent\u00adlich bes\u00adser. So kur\u00adsie\u00adren bereits seit meh\u00adre\u00adren Wochen Bench\u00admark-Ergeb\u00adnis\u00adse im Inter\u00adnet, die Grund zur Hoff\u00adnung geben f\u00fcr AMD<\/span>. Auch \u00dcber\u00adtak\u00adtungs\u00ader\u00adgeb\u00adnis\u00adse schei\u00adnen den Enthu\u00adsi\u00adas\u00adten Mut zu machen, sodass der zwei\u00adte Anlauf des K10<\/span>, der Deneb (Code\u00adna\u00adme) bzw. Phe\u00adnom II<\/span> (offi\u00adzi\u00adel\u00adler Mar\u00adken\u00adna\u00adme), zu dem Pro\u00adzes\u00adsor avan\u00adcie\u00adren k\u00f6nn\u00adte, wel\u00adcher der Phe\u00adnom 2007 h\u00e4t\u00adte wer\u00adden sollen.<\/p>\n

Im heu\u00adti\u00adgen Review wid\u00admen wir uns dem Deneb in gewohn\u00adter Pla\u00adnet 3DNow!-Manier. Auf den fol\u00adgen\u00adden Sei\u00adten wer\u00adden wir sowohl die tech\u00adni\u00adsche Sei\u00adte von AMDs ers\u00adten 45 nm-Desk\u00adtop-Chips beleuch\u00adten, als auch die Per\u00adfor\u00admance gegen\u00ad\u00fcber einer Viel\u00adzahl von ande\u00adren Pro\u00adzes\u00adso\u00adren. Ver\u00adschie\u00adde\u00adne Betrach\u00adtungs\u00adwei\u00adsen der Ergeb\u00adnis\u00adse soll\u00adten f\u00fcr jeden inter\u00ades\u00adsier\u00adten Leser Erkennt\u00adnis\u00adse bereithalten.<\/p>\n

Viel Ver\u00adgn\u00fc\u00adgen beim Lesen!
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\nEin Blick zur\u00fcck<\/b>
\nWenn wir heu\u00adte \u00fcber die Tech\u00adnik des AMD<\/span> Phe\u00adnom II<\/span> \u201cDeneb\u201d phi\u00adlo\u00adso\u00adphie\u00adren, kom\u00admen wir nicht umhin auch sei\u00adne direk\u00adten Vor\u00adg\u00e4n\u00adger wenigs\u00adtens kurz zu strei\u00adfen, um zu ver\u00adste\u00adhen wie\u00adso der Deneb so kon\u00adzi\u00adpiert ist und nicht anders.<\/p>\n

AMD<\/span> K7<\/span><\/b>
\nDie Kon\u00adzep\u00adti\u00adon, die Inten\u00adti\u00adon hin\u00adter der Archi\u00adtek\u00adtur des Phe\u00adnom II<\/span>, ist nicht neu. Deneb ist kein Pro\u00adzes\u00adsor, der auf dem wei\u00ad\u00dfen Blatt Papier ent\u00adstan\u00adden ist. Nicht des\u00adwe\u00adgen, weil der neue 45 nm Pro\u00adzes\u00adsor-Kern im Prin\u00adzip bereits vor eini\u00adgen Wochen in Form des Ser\u00adver-Pro\u00adzes\u00adsors Shang\u00adhai ein\u00adge\u00adf\u00fchrt wur\u00adde<\/a>. Nein, der Deneb hat sei\u00adne Wur\u00adzeln im K7<\/span>, der bereits 1999 das Licht der Welt erblick\u00adte. Damals hat AMD<\/span> sei\u00adne letz\u00adte wirk\u00adlich auf kei\u00adnem Vor\u00adg\u00e4n\u00adger basie\u00adren\u00adde, nagel\u00adneue Kern-Archi\u00adtek\u00adtur pr\u00e4\u00adsen\u00adtiert. Ent\u00adspre\u00adchend erfolg\u00adreich war der unter dem Label \u2018Ath\u00adlon\u2019 fir\u00admie\u00adren\u00adde Pro\u00adzes\u00adsor. Nicht nur, dass er den damals Markt f\u00fch\u00adren\u00adden Intel Pen\u00adti\u00adum III<\/span> Pro\u00adzes\u00adsor in Sachen Leis\u00adtung \u00fcber\u00adfl\u00fc\u00adgeln konn\u00adte, AMD<\/span> gelang es mit der ers\u00adten Aus\u00adbau\u00adstu\u00adfe des K7<\/span> auch das pres\u00adti\u00adge\u00adtr\u00e4ch\u00adti\u00adge Giga\u00adhertz-Ren\u00adnen f\u00fcr sich zu ent\u00adschei\u00adden, das damals auch weit \u00fcber die IT-Pres\u00adse hin\u00adaus f\u00fcr gro\u00ad\u00dfes Auf\u00adse\u00adhen sorgte.<\/p>\n

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AMD<\/span> hat\u00adte die Jah\u00adre zuvor mit dem K5<\/span> und dem K6<\/span> viel Lehr\u00adgeld bezah\u00adlen m\u00fcs\u00adsen. Zwar konn\u00adten die\u00adse CPUs in bestimm\u00adten Teil\u00adbe\u00adrei\u00adchen sehr gute bis her\u00advor\u00adra\u00adgen\u00adde Leis\u00adtung erzie\u00adlen<\/a>, aller\u00addings waren ihre Talen\u00adte zu ein\u00adsei\u00adtig. Das extre\u00adme Low-Laten\u00adcy Lay\u00adout zusam\u00admen mit den auf\u00adw\u00e4n\u00addi\u00adgen Branch-Pre\u00addic\u00adtors war kom\u00adpro\u00admiss\u00adlos auf hohe Leis\u00adtung pro Takt und kur\u00adze Durch\u00adlauf\u00adzei\u00adten durch die Pipe\u00adlines aus\u00adge\u00adlegt. Die Fol\u00adge war, dass AMD<\/span> erheb\u00adli\u00adche Schwie\u00adrig\u00adkei\u00adten hat\u00adte den K6<\/span> und noch mehr den K5<\/span> auf eine kon\u00adkur\u00adrenz\u00adf\u00e4\u00adhi\u00adge Takt\u00adfre\u00adquenz zu bekom\u00admen. Zudem hat\u00adte AMD<\/span> bzw. Nex\u00adGen, die f\u00fcr den K6<\/span> ver\u00adant\u00adwort\u00adlich zeich\u00adne\u00adten, das The\u00adma Flie\u00df\u00adkom\u00adma-Leis\u00adtung ver\u00adnach\u00adl\u00e4s\u00adsigt, was aus dama\u00adli\u00adger Sicht ver\u00adst\u00e4nd\u00adlich war, sich im R\u00fcck\u00adblick jedoch als Boo\u00adma\u00adrang ent\u00adpupp\u00adte. Bis Mit\u00adte der 90er Jah\u00adre spiel\u00adten mathe\u00adma\u00adti\u00adsche Co-Pro\u00adzes\u00adso\u00adren im End\u00adkun\u00adden-Markt noch kaum eine Rol\u00adle. Bis zum 386er war der Co-Pro\u00adzes\u00adsor nicht ein\u00admal zwin\u00adgend Bestand\u00adteil der CPU<\/span>, son\u00addern wur\u00adde bei Bedarf als zus\u00e4tz\u00adli\u00adcher Chip in einen zwei\u00adten CPU-Sockel gesteckt. Flie\u00df\u00adkom\u00adma-Leis\u00adtung wur\u00adde (f\u00fcr End\u00adkun\u00adden) erst wich\u00adtig, als die ers\u00adten 3D-Spie\u00adle auf\u00adka\u00admen \u2014 und das f\u00e4llt genau in die Zeit, in der K5<\/span> und K6<\/span> auf den Markt kamen. Ent\u00adspre\u00adchend schlecht schnit\u00adten die\u00adse Pro\u00adzes\u00adso\u00adren auf die\u00adsem Gebiet ab. Dar\u00adan \u00e4nder\u00adte auch die sp\u00e4\u00adter nach\u00adge\u00adscho\u00adbe\u00adne 3DNow! SIMD-Ein\u00adheit f\u00fcr den K6<\/span>\u20112 nichts, da kaum ein Spie\u00adle-Ent\u00adwick\u00adler die\u00adse zus\u00e4tz\u00adli\u00adchen Befeh\u00adle nutzte.<\/p>\n

Die jah\u00adre\u00adlan\u00adge Unter\u00adle\u00adgen\u00adheit der K5<\/span> und K6<\/span> Pro\u00adzes\u00adso\u00adren auf dem immer wich\u00adti\u00adger wer\u00adden\u00adden Spie\u00adle-Markt scheint damals ihre Spu\u00adren hin\u00adter\u00adlas\u00adsen zu haben, denn bei der Ent\u00adwick\u00adlung des Nach\u00adfol\u00adgers namens K7<\/span> galt f\u00fcr die AMD-Ent\u00adwick\u00adler ganz offen\u00adbar \u201cklot\u00adzen, nicht kle\u00adckern\u201d. W\u00e4h\u00adrend der K6<\/span> nur eine non-pipe\u00adlined FPU<\/span> besa\u00df, durf\u00adte der K7<\/span> auf nicht weni\u00adger als drei Flie\u00df\u00adkom\u00adma-Pipe\u00adlines zur\u00fcck\u00adgrei\u00adfen. Unter ande\u00adrem aus die\u00adsem Grund wur\u00adde der Ath\u00adlon in den Jah\u00adren 1999 und 2000 der Lieb\u00adling der Gamer \u2014 ein Ruf, der in Stamm\u00adtisch\u00adge\u00adspr\u00e4\u00adchen noch heu\u00adte nach\u00adhallt wenn mal wie\u00adder die ewi\u00adge Fra\u00adge AMD<\/span> oder Intel debat\u00adtiert wird.<\/p>\n

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Auch sonst blieb bei der Ent\u00adwick\u00adlung des K7<\/span> kein Stein auf dem ande\u00adren. Das Three-Issue Design mit einem 3\u2011fach Deko\u00adder, dop\u00adpelt so lan\u00adgen ALU-Pipe\u00adlines wie beim K6<\/span> und rie\u00adsi\u00adgen Level 1 Caches von je 64 KB<\/span> f\u00fcr Code und Daten sorg\u00adte f\u00fcr ordent\u00adlich Durch\u00adsatz. Zudem fu\u00df\u00adte der K7<\/span> nicht mehr auf einer abge\u00adleg\u00adten, ver\u00adal\u00adter\u00adten Infra\u00adstruk\u00adtur von Intel, son\u00addern auf einer brand\u00adneu\u00aden Platt\u00adform (zuerst Slot A, sp\u00e4\u00adter Sockel A) mit DDR-Fronts\u00adide-Bus und viel Ent\u00adwick\u00adlungs\u00adpo\u00adten\u00adzi\u00adal. Neben dem Sockel 7 hat bis\u00adher kei\u00adne x86-Infra\u00adstruk\u00adtur l\u00e4n\u00adger \u00fcber\u00adlebt als der Sockel A.
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\nAMD<\/span> K8<\/span><\/b>
\nIm Jahr 2003 brach\u00adte AMD<\/span> den lan\u00adge ersehn\u00adten K8<\/span> ali\u00adas \u2018Ham\u00admer\u2019; im April zuerst in Form des Ser\u00adver-Pro\u00adzes\u00adsors Opte\u00adron (Code\u00adna\u00adme Sled\u00adge\u00adham\u00admer), sp\u00e4\u00adter im Sep\u00adtem\u00adber in Form des Ath\u00adlon 64 (Sockel 754; Code\u00adna\u00adme Cla\u00adwham\u00admer). In Sachen Infra\u00adstruk\u00adtur wur\u00adde erheb\u00adlich umge\u00adbaut. So ver\u00adpflanz\u00adte AMD<\/span> den Memo\u00adry-Con\u00adtrol\u00adler, der bei einer klas\u00adsi\u00adschen Platt\u00adform im Chip\u00adsatz auf dem Main\u00adboard sa\u00df, direkt in den Pro\u00adzes\u00adsor. So fiel nicht nur der Fla\u00adschen\u00adhals Fronts\u00adide-Bus weg, auch die Latenz\u00adzei\u00adten beim Zugriff auf den Arbeits\u00adspei\u00adcher konn\u00adten so dra\u00adma\u00adtisch ver\u00adk\u00fcrzt wer\u00adden. W\u00e4h\u00adrend die damals g\u00e4n\u00adgi\u00adge Ath\u00adlon XP<\/span> Platt\u00adform mit VIA<\/span> KT600<\/span> Chip\u00adsatz (exter\u00adner Memo\u00adry-Con\u00adtrol\u00adler in der North\u00adbridge) bei unse\u00adren Latenz\u00adtests<\/a> im Mit\u00adtel etwa 130 CPU-Tak\u00adte von der Anfor\u00adde\u00adrung bis zur Lie\u00adfe\u00adrung der Daten ver\u00adschwen\u00adde\u00adte, lagen die Wer\u00adte beim Ath\u00adlon 64 mit inte\u00adgrier\u00adtem Memo\u00adry-Con\u00adtrol\u00adler nur noch bei ca. 65. Kur\u00adze Zeit sp\u00e4\u00adter wur\u00adde der Memo\u00adry-Con\u00adtrol\u00adler von 64-Bit auf 128-Bit Dual-Chan\u00adnel auf\u00adge\u00adwei\u00adtet (Sockel 939), was zus\u00e4tz\u00adlich zu den kur\u00adzen Laten\u00adzen auch noch den Daten\u00addurch\u00adsatz verbesserte.<\/p>\n

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\nFla\u00adschen\u00adhals FSB<\/span>: AMD<\/span> Ath\u00adlon XP<\/span> Sys\u00adtem mit nForce2 Chipsatz<\/center>\n

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\nAMD<\/span> Ath\u00adlon 64 System<\/center>\n

Um trotz\u00addem noch mit dem Rest der Infra\u00adstruk\u00adtur kom\u00admu\u00adni\u00adzie\u00adren zu k\u00f6n\u00adnen, spen\u00addier\u00adte AMD<\/span> dem K8<\/span> bis zu drei Hyper\u00adTrans\u00adport-Links<\/a>, die nicht nur f\u00fcr CPU-zu-Chip\u00adsatz Kom\u00admu\u00adni\u00adka\u00adti\u00adon (Sin\u00adgle Sockel Platt\u00adform) genutzt wur\u00adden, son\u00addern auch f\u00fcr CPU-zu-CPU Kom\u00admu\u00adni\u00adka\u00adti\u00adon in Mul\u00adti-Sockel Platt\u00adfor\u00admen. Das war der Durch\u00adbruch f\u00fcr AMD<\/span> auf dem Ser\u00adver\u00admarkt, auf dem AMD<\/span> bis dahin kei\u00adnen Fu\u00df in die T\u00fcr brach\u00adte. Dem Opte\u00adron-Pro\u00adzes\u00adsor waren die Vor\u00adaus\u00adset\u00adzun\u00adgen f\u00fcr idea\u00adle Mul\u00adti-Sockel-F\u00e4hig\u00adkeit auf den Leib geschnei\u00addert. Erst\u00admals konn\u00adte im x86-Bereich eine ccNU\u00adMA-Platt\u00adform rea\u00adli\u00adsiert wer\u00adden, in der jede Opte\u00adron-CPU einen Node dar\u00adstell\u00adte. Die Ska\u00adlier\u00adf\u00e4\u00adhig\u00adkeit \u00fcber\u00adtraf die der Kon\u00adkur\u00adrenz mit klas\u00adsi\u00adschem FSB<\/span>, auf dem s\u00e4mt\u00adli\u00adcher Daten\u00adtrans\u00adfer abge\u00adwi\u00adckelt wer\u00adden muss\u00adte, deut\u00adlich. Dass AMD<\/span> mit dem K8<\/span> auch den neu\u00aden 64-Bit Betriebs\u00admo\u00addus x64-64 ali\u00adas AMD64<\/span> ali\u00adas Long-Mode ein\u00adf\u00fchr\u00adte, der heu\u00adte auch bei Intel-Pro\u00adzes\u00adso\u00adren Indus\u00adtrie\u00adstan\u00addard ist und der Grund\u00adstein daf\u00fcr, dass x64-kom\u00adpa\u00adti\u00adble Ser\u00adver auch mit deut\u00adlich mehr als 4 GB<\/span> RAM<\/span> noch auf dem Markt mit\u00admi\u00adschen d\u00fcr\u00adfen, ist nur als zus\u00e4tz\u00adli\u00adches Pfund zu werten.<\/p>\n

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Doch nicht nur im Ser\u00adver-Markt konn\u00adte der K8<\/span> punk\u00adten, auch im Desk\u00adtop-Bereich hat\u00adte AMD<\/span> nach dem Erschei\u00adnen etwa drei Jah\u00adre lang wie\u00adder prak\u00adtisch durch\u00adge\u00adhend die Per\u00adfor\u00admance-Kro\u00adne inne. Nat\u00fcr\u00adlich nicht nur durch eige\u00adnen Ver\u00addienst, son\u00addern auch, weil Intel sich in ein Aben\u00adteu\u00ader namens Net\u00adburst-Archi\u00adtek\u00adtur (Pen\u00adti\u00adum 4) ver\u00adstie\u00adgen hat\u00adte und erst sp\u00e4t erkann\u00adte, dass der ein\u00adge\u00adschla\u00adge\u00adne Weg eine Sack\u00adgas\u00adse war.<\/p>\n

Aber bei allem Drum\u00adher\u00adum: in Sachen Kern\u00adar\u00adchi\u00adtek\u00adtur m\u00fcs\u00adsen selbst Insi\u00adder schon sehr genau auf das Design-Dia\u00adgramm bli\u00adcken, um zu erken\u00adnen, ob sie einen K7<\/span> oder K8<\/span> vor sich lie\u00adgen haben \u2014 so \u00e4hn\u00adlich sind sich die bei\u00adden hier.<\/p>\n

AMD<\/span> Dual-Core K8<\/span> (inof\u00adfi\u00adzi\u00adell K9<\/span>)<\/b><\/p>\n

Urspr\u00fcng\u00adlich soll\u00adte der K9<\/span> \u2018Grey\u00adhound\u2019 ein kom\u00adplett neu\u00ades CPU-Design wer\u00adden. Als AMD<\/span> jedoch 2005 sei\u00adnen ers\u00adten Dual-Core K8<\/span> in Form der AMD<\/span> Ath\u00adlon 64 X2<\/span> Pro\u00adzes\u00adso\u00adren auf den Markt brach\u00adte, wur\u00adde die\u00adse Bezeich\u00adnung inof\u00adfi\u00adzi\u00adell f\u00fcr die Dual-Core K8<\/span> Pro\u00adzes\u00adso\u00adren ver\u00adwen\u00addet. Offi\u00adzi\u00adell taucht die Bezeich\u00adnung K9<\/span> nir\u00adgend\u00adwo bei AMD<\/span> auf.<\/p>\n

Inter\u00ades\u00adsant ist, dass AMD<\/span> bereits auf der CeBIT 2001 hin\u00adter vor\u00adge\u00adhal\u00adte\u00adner Hand ver\u00adlau\u00adten lie\u00df, dass beim K8<\/span> zwei CPU-Ker\u00adne auf einem Sili\u00adzi\u00adum-Pl\u00e4tt\u00adchen (\u201cDie\u201d) m\u00f6g\u00adlich sind. Aller\u00addings war der Her\u00adstel\u00adlungs\u00adpro\u00adzess damals noch nicht so weit, um das rea\u00adli\u00adsie\u00adren zu k\u00f6n\u00adnen. Das Die w\u00e4re zu gro\u00df gewor\u00adden, der Strom\u00adver\u00adbrauch zu hoch. Erst mit der Ein\u00adf\u00fch\u00adrung des 90 nm Her\u00adstel\u00adlungs\u00adver\u00adfah\u00adrens wur\u00adden die Struk\u00adtu\u00adren kom\u00adpakt genug, um zwei K8-Ker\u00adne auf ein Die belich\u00adten zu k\u00f6n\u00adnen. Die\u00adse CPUs sind \u2014 ent\u00adspre\u00adchend wei\u00adter\u00adent\u00adwi\u00adckelt \u2014 bis heu\u00adte auf dem Markt.<\/p>\n

65 nm Pro\u00adzess ein Flop?<\/b><\/p>\n

Im Jahr 2006 stell\u00adte AMD<\/span> die Pro\u00adduk\u00adti\u00adon der Dual-Core Pro\u00adzes\u00adso\u00adren von 90 nm auf 65 nm um. Ein g\u00e4n\u00adgi\u00adger Rou\u00adti\u00adne-Pro\u00adzess alle paar Jah\u00adre m\u00f6ch\u00adte man mei\u00adnen. Doch die\u00adses Mal waren die Umst\u00e4n\u00adde anders. Nor\u00adma\u00adler\u00adwei\u00adse schl\u00e4gt man mit einem soge\u00adnann\u00adten Die-Shrink gleich meh\u00adre\u00adre Flie\u00adgen mit einer Klap\u00adpe. Durch die klei\u00adne\u00adren Ker\u00adne pas\u00adsen mehr auf einen Wafer, wes\u00adhalb die Kos\u00adten f\u00fcr den Her\u00adstel\u00adler sin\u00adken. Inter\u00ades\u00adsan\u00adter f\u00fcr den Kun\u00adden dage\u00adgen ist, dass ein Die-Shrink nor\u00adma\u00adler\u00adwei\u00adse weni\u00adger Strom\u00adver\u00adbrauch und\/oder h\u00f6he\u00adre Takt\u00adfre\u00adquen\u00adzen bei glei\u00adcher Archi\u00adtek\u00adtur bedeu\u00adtet. Die\u00adses Mal jedoch muss irgend\u00adet\u00adwas schief\u00adge\u00adgan\u00adgen sein, denn weder konn\u00adten die 65 nm AMD-Pro\u00adzes\u00adso\u00adren h\u00f6her getak\u00adtet wer\u00adden, noch ver\u00adbrauch\u00adten sie weni\u00adger Strom. So ist bis heu\u00adte der am h\u00f6chs\u00adten getak\u00adte\u00adte Dual-Core K8<\/span> ein 90 nm Pro\u00addukt (Ath\u00adlon 64 X2<\/span> 6400+ mit 3,2 GHz). Auf der ande\u00adren Sei\u00adte wer\u00adden die extrem Strom spa\u00adren\u00adden SFF<\/span> Pro\u00adzes\u00adso\u00adren mit ledig\u00adlich 35 W TDP<\/span> (z.B. Ath\u00adlon 64 X2<\/span> 3800+ EE<\/span> SFF<\/span>) eben\u00adfalls noch in 90 nm gefer\u00adtigt \u2014 bis heu\u00adte. Wie gesagt: das ist kei\u00adne Visi\u00adten\u00adkar\u00adte f\u00fcr den 65 nm Pro\u00adzess von AMD<\/span>.
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\nDas AMD<\/span> K10<\/span> Desaster<\/b><\/p>\n

Im Jahr 2007 f\u00fchr\u00adte AMD<\/span> (wie \u00fcblich mit ein paar Mona\u00adten Ver\u00adsp\u00e4\u00adtung) den neu\u00aden K10<\/span> Pro\u00adzes\u00adsor ein, zuerst wie\u00adder in Form der Quad-Core Opte\u00adron Pro\u00adzes\u00adso\u00adren f\u00fcr den Ser\u00adver\u00admarkt, im Novem\u00adber als Phe\u00adnom f\u00fcr den High-End User. Hier war es sicher\u00adlich nicht von Vor\u00adteil, dass der K10<\/span> in jenem 65 nm Her\u00adstel\u00adlungs\u00adver\u00adfah\u00adren pro\u00addu\u00adziert wur\u00adde, das sich schon beim Dual-Core K8<\/span> nicht bew\u00e4hrt hat\u00adte. So kam was kom\u00admen muss\u00adte: der K10<\/span> erreich\u00adte bei wei\u00adtem nicht die Takt\u00adfre\u00adquen\u00adzen, die not\u00adwen\u00addig gewe\u00adsen w\u00e4ren, um gegen\u00ad\u00fcber der wie\u00adder erstark\u00adten Kon\u00adkur\u00adrenz aus dem Hau\u00adse Intel (Core 2 Fami\u00adlie) zu bestehen. Bei 2,3 GHz war anfangs Schluss. Au\u00dfer\u00addem geneh\u00admig\u00adte sich der K10<\/span> auch noch einen Extraschluck aus der Steck\u00addo\u00adse. Nied\u00adri\u00adge Takt\u00adfre\u00adquenz und trotz\u00addem ein hoher Strom\u00adver\u00adbrauch. So stand das bei der Ent\u00adwick\u00adlung sicher nicht im Las\u00adten\u00adheft. Zu allem \u00dcber\u00adfluss schlich sich auch noch ein wenig pres\u00adti\u00adge\u00adtr\u00e4ch\u00adti\u00adger Bug in das K10-Design<\/a>, \u00fcber den wir auf Pla\u00adnet 3DNow! in den letz\u00adten 14 Mona\u00adten mehr als genug berich\u00adtet haben, wes\u00adhalb wir auf einen aus\u00adf\u00fchr\u00adli\u00adchen Exkurs an die\u00adser Stel\u00adle ver\u00adzich\u00adten. Die Fol\u00adge war ein mehr\u00admo\u00adna\u00adti\u00adger Lie\u00adfer\u00adstopp bei den Quad-Core Opte\u00adrons und ein halb\u00adga\u00adrer, leis\u00adtungs\u00admin\u00addern\u00adder BIOS-Patch<\/a>, der den Ruf des AMD<\/span> Phe\u00adnom rui\u00adnier\u00adte noch ehe er rich\u00adtig auf dem Markt war.<\/p>\n

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<\/center>Dabei sah das Kon\u00adzept auf dem Papier ganz gut aus. Auch der K10<\/span> ist kein brand\u00adneu\u00ades CPU-Design. Die Ker\u00adne selbst glei\u00adchen jenen des K8<\/span> bei\u00adna\u00adhe wie ein Ei dem ande\u00adren, abge\u00adse\u00adhen davon dass statt ledig\u00adlich zwei\u00aden nun vier Ker\u00adne auf einem Die sit\u00adzen. Neu dage\u00adgen war die Abkopp\u00adlung des Memo\u00adry-Con\u00adtrol\u00adlers her\u00adaus aus den eigent\u00adli\u00adchen CPU-Ker\u00adnen in eine On-Die North\u00adbridge \u2014 bei Intels Core i7 Unco\u00adre-Bereich genannt \u2014 die mit einem eige\u00adnen Takt\u00adsi\u00adgnal ver\u00adsorgt wur\u00adde. So muss bei Onboard-Gra\u00adfik\u00adl\u00f6\u00adsun\u00adgen mit UMA-Spei\u00adcher nicht jedes Mal die CPU<\/span> auf\u00adge\u00adweckt wer\u00adden, wenn die GPU<\/span> Daten aus dem VRAM<\/span> ben\u00f6\u00adtigt. Zus\u00e4tz\u00adlich wur\u00adde in die On-Die North\u00adbridge ein 2 MB<\/span> gro\u00ad\u00dfer Level 3 Cache gepflanzt, der neben den direkt inte\u00adgrier\u00adten je 512 KB<\/span> gro\u00ad\u00dfen und mit vol\u00adlem CPU-Takt lau\u00adfen\u00adden dedi\u00adca\u00adted L2-Caches als zus\u00e4tz\u00adli\u00adcher shared Last-Level Puf\u00adfer dient und oben\u00addrein die Inter-Core-Kom\u00admu\u00adni\u00adka\u00adti\u00adon unter\u00adst\u00fct\u00adzen soll. Abge\u00adrun\u00addet wur\u00adde der Umbau im \u201cUnco\u00adre\u201d Bereich durch einen neu\u00aden Hyper\u00adTrans\u00adport-Link, der nun die Spe\u00adzi\u00adfi\u00adka\u00adti\u00adon 3.0 unter\u00adst\u00fctz\u00adte und eine h\u00f6he\u00adre Band\u00adbrei\u00adte zur Infra\u00adstruk\u00adtur bereit\u00adstel\u00adlen konn\u00adte. Optio\u00adnal konn\u00adte der User einen neu\u00aden Ungan\u00adged Betriebs\u00admo\u00addus des Memo\u00adry-Con\u00adtrol\u00adlers ver\u00adwen\u00adden, bei dem statt eines kom\u00adbi\u00adnier\u00adten 128-Bit Con\u00adtrol\u00adlers zwei von\u00adein\u00adan\u00adder unab\u00adh\u00e4n\u00adgi\u00adge 64-Bit Con\u00adtrol\u00adler ihren Dienst ver\u00adrich\u00adte\u00adten mit dem Zweck eine bes\u00adse\u00adre Leis\u00adtung in Umge\u00adbun\u00adgen mit meh\u00adre\u00adren von\u00adein\u00adan\u00adder unab\u00adh\u00e4n\u00adgig lau\u00adfen\u00adden Pro\u00adzes\u00adsen zu erreichen.\n

Abge\u00adse\u00adhen davon beschr\u00e4nk\u00adten sich die Wei\u00adter\u00adent\u00adwick\u00adlun\u00adgen an den Ker\u00adnen selbst auf ein paar Details gegen\u00ad\u00fcber dem K8<\/span>. Gr\u00f6\u00ad\u00dfe\u00adre TLBs zum Bei\u00adspiel, eine 128-Bit SSE<\/span> Ein\u00adheit, ein paar zus\u00e4tz\u00adli\u00adche SIMD-Befeh\u00adle, die AMD<\/span> zum Schre\u00adcken aller Pro\u00adgram\u00admie\u00adrer SSE4a nann\u00adte, obwohl sie kei\u00adne Teil\u00admen\u00adge von Intels SSE4<\/span>.x Befehls\u00adsatz sind und brei\u00adter ange\u00adbun\u00adde\u00adne Level 2 Caches.
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\nDie Stra\u00adte\u00adgie der ste\u00adti\u00adgen Evo\u00adlu\u00adti\u00adon h\u00e4t\u00adte auch auf\u00adge\u00adhen k\u00f6n\u00adnen. In der Pra\u00adxis erreicht ein K10<\/span> je nach Soft\u00adware pro Takt pro Kern tat\u00ads\u00e4ch\u00adlich eine 10\u201315 Pro\u00adzent bes\u00adse\u00adre Leis\u00adtung, als ein K8<\/span>. Man spricht hier von einem h\u00f6he\u00adren IPC<\/span> (bzw. sel\u00adte\u00adner von einem nied\u00adri\u00adge\u00adren CPI<\/span>). Pi-mal-Dau\u00admen ist ein K10-Kern dank sei\u00adner Detail-Opti\u00admie\u00adrun\u00adgen bei 2,3 GHz unge\u00adf\u00e4hr so schnell, wie ein K8-Kern bei 2,6 GHz. Zudem kann der K10<\/span> vier Ker\u00adne in die Waag\u00adscha\u00adle wer\u00adfen, w\u00e4h\u00adrend der K8<\/span> mit zwei\u00aden aus\u00adkom\u00admen muss, was mul\u00adti\u00adth\u00adrea\u00added Anwen\u00addun\u00adgen zus\u00e4tz\u00adlich beschleu\u00adnigt. Aller\u00addings kommt ein h\u00f6he\u00adrer IPC<\/span> nur dann in Form einer h\u00f6he\u00adren Leis\u00adtung beim User an, wenn der Her\u00adstel\u00adler nicht gleich\u00adzei\u00adtig die Takt\u00adfre\u00adquenz mas\u00adsiv sen\u00adken muss. Gegen\u00ad\u00fcber den 3,2 GHz des schnells\u00adten K8<\/span> konn\u00adte der K10<\/span> anfangs aber nur 2,3 GHz dage\u00adgen set\u00adzen. Da hilft auch ein 15 Pro\u00adzent h\u00f6he\u00adrer IPC<\/span> nichts, wenn ande\u00adrer\u00adseits die Takt\u00adfre\u00adquenz um 30 Pro\u00adzent redu\u00adziert wird. Ob die schlech\u00adte Takt\u00adbar\u00adkeit nur am zwei\u00adfel\u00adhaf\u00adten 65 nm Ver\u00adfah\u00adren von AMD<\/span> lag oder auch zus\u00e4tz\u00adli\u00adche Ursa\u00adchen im Design (Speed-Pathes, Signal\u00ad\u00fcber\u00adspre\u00adchun\u00adgen, etc.) hat\u00adte, k\u00f6n\u00adnen wir an die\u00adser Stel\u00adle nat\u00fcr\u00adlich nicht beantworten.<\/p>\n

Zudem konn\u00adte sich der viel ger\u00fchm\u00adte L3-Cache nicht durch\u00adge\u00adhend bew\u00e4h\u00adren. Zwar ist mehr Cache grund\u00ads\u00e4tz\u00adlich posi\u00adtiv zu bewer\u00adten, da die Wahr\u00adschein\u00adlich\u00adkeit sinkt Daten aus dem qu\u00e4\u00adlend lang\u00adsa\u00admen RAM<\/span> holen zu m\u00fcs\u00adsen. Als zus\u00e4tz\u00adli\u00adche Cache\u00adstu\u00adfe imple\u00admen\u00adtiert erh\u00f6ht er jedoch auch die Latenz, da nun auch noch in einer drit\u00adten Cache\u00adstu\u00adfe nach\u00adge\u00adse\u00adhen wer\u00adden muss ehe ein Cache-Miss fest\u00adsteht. In die\u00adsem Fall sind beim K10<\/span> bereits mehr Takt\u00adzy\u00adklen als beim K8<\/span> ver\u00adstri\u00adchen, bevor die Daten dann letzt\u00adend\u00adlich doch aus dem RAM<\/span> ange\u00adfor\u00addert wer\u00adden m\u00fcs\u00adsen. Der Vor\u00adteil der nied\u00adri\u00adgen Latenz\u00adzei\u00adten, die der K8<\/span> durch die Inte\u00adgra\u00adti\u00adon des Memo\u00adry-Con\u00adtrol\u00adlers in die CPU<\/span> geschenkt bekam, war beim K10<\/span> zum Teil wie\u00adder dahin. Man k\u00f6nn\u00adte sagen: der Level 3 Cache des K10<\/span> ist mit nur 2 MB<\/span> zu klein, um den Nach\u00adteil der l\u00e4n\u00adge\u00adren Laten\u00adzen aufzuwiegen.<\/p>\n

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\nLaten\u00adzen K8<\/span><\/center>\n

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\nLaten\u00adzen K10<\/span>: ca. 40 CPU-Takt\u00adzy\u00adklen mehr War\u00adte\u00adzeit beim Zugriff auf das RAM<\/span>.<\/center>\n

An die\u00adser Stel\u00adle ver\u00adwei\u00adsen wir auf unse\u00adren Kuma-Arti\u00adkel<\/a>, wo wir uns \u00fcber meh\u00adre\u00adre Sei\u00adten hin\u00adweg mit dem F\u00fcr und Wider L3-Cache befassen.<\/p>\n

Zusam\u00admen\u00adfas\u00adsend hat\u00adte AMD<\/span> beim K10<\/span> eine gan\u00adze Rei\u00adhe von Punk\u00adten, die es zu ver\u00adbes\u00adsern galt:<\/p>\n