Свершилось - 14 мая 2001 года компания AMD анонсировала первые микропроцессоры на новом ядре Palomino, дав им название Athlon-4. Одновременно с ними были также объявлены процессоры с ядром Morgan (Palomino с урезанным вчетверо кэшем второго уровня). Сведения о том, что AMD готовит замену своим процессорам Athlon и Duron, появились в Сети уже давно. Правда, не было доподлинно известно, насколько ядро Palomino будет отличаться от предшественника Thunderbird. Стали появляться различные домыслы и предположения, касающиеся тех нововведений, которые могут быть внесены в новое ядро. Некоторые из них оказались верными, другие не подтвердились.

Появление названия "Athlon-4" для многих стало неожиданностью. Ведь не было ни Athlon-2, ни Athlon-3. Откуда же тогда мог взяться индекс "4"? Большинство аналитиков склонны видеть в этом маркетинговый шаг. Основную конкуренцию новому процессору составит Pentium-4. Intel активно раскручивает эту марку, планируя к концу года окончательно вывести Pentium-III из игры и заменить его Pentium-4 везде, где только можно. Нельзя сказать, что этот процесс идет очень успешно - спрос на процессоры очень низкий из-за памяти Rambus. Да и материнские платы под него плохо продаются, поскольку все ждут, во-первых, новой версии Pentium-4 - Northwood (она не будет совместима со старой даже механически), а во-вторых, на подходе новые чипсеты с поддержкой памяти DDR SDRAM. Но потенциал у Pentium-4 огромный - с этим никто не спорит. Поэтому желание AMD сделать название нового процессора созвучным вполне логично.

Есть и другая версия происхождения названия. Ядро Palomino - четвертое по счету. Первые Athlon имели ядро K7, потом было ядро K75, сейчас используется Thunderbird. Однако процессор Duron, получив второе ядро, не был назван Duron-2, так что, видимо, название "Athlon-4" было взято из маркетинговых соображений.

С названиями разобрались. Теперь обратим внимание на то, чем именно Palomino отличается от Thunderbird. Каков основной недостаток нынешнего ядра процессоров Athlon? Слишком высокое энергопотребление. Из-за этого недостижимы высокие частоты, из-за этого повышенные требования предъявляются к материнским платам и блокам питания. Да и в ноутбуках использовать теперешние Athlon нецелесообразно. Ядро Palomino было переработано с акцентом на снижение потребления энергии. Расположение блоков и модулей ядра полностью пересмотрено. Число транзисторов увеличено незначительно - с 37 до 37,5 млн. штук, площадь тоже почти не возросла - со 120 до 128 кв. мм. Зато потребление энергии снизилось на 20%, ниже стало требуемое напряжение. При этом Palomino будет выпускаться на той же фабрике (Fab30 в Дрездене) и по той же технологии (0.18 мкм, медные межсоединения), что и Thunderbird. Новый процессор стал технологичнее предшественника.

Корпус процессора почти не изменился.

Совместимость с нынешними чипсетами сохраняется: точно известно, что Palomino будет работать с ALi ALiMAGiK-1 и VIA KT133A/E.

Известно, что система кэширования ядра Palomino значительно улучшена. Точно известно, что увеличен буфер трансляции адресов кэша (TLB) - в нем теперь больше записей, чем было раньше. Есть также неподтвержденные сведения о более широкой шине BSB (Back Side Bus, шина между ядром и кэшем L2). Объем и структура кэшей остались неизменными: 64 Кб кэша данных, 64 Кб кэша инструкций (кэш первого уровня), 256 Кб кэша второго уровня, данные в кэшах не пересекаются. У ядра Morgan кэш второго уровня урезан до 64 Кб.

В ядре Athlon-4 появился блок аппаратной предвыборки данных. Это значит, что новый процессор сможет более эффективно работать с памятью, загружая необходимые данные заранее, по результатам предсказания ветвлений. Однако сам блок предсказания, по имеющимся сведениям, не подвергся серьезным изменениям. Также пока не ясно, была ли увеличена длина исполнительного конвейера. Как известно, длинный конвейер - отличительная особенность процессора Pentium-4, именно она позволяет ему достигать такой высокой частоты. Очевидно, что чем больше этапов, из которых конвейер состоит, тем меньше времени требуется на выполнение каждого из них. Может быть, Palomino тоже использует эту хитрость?

Набор инструкций Athlon-4 был немного расширен. Изменения коснулись SIMD-инструкций 3DNow! Третья версия этих инструкций называется "3DNow! Professional", добавлены 52 новые инструкции, которые в процессоре Pentium-III называются "SSE" (Streaming SIMD Extension). Инструкции SSE2, поддерживаемые Pentium-4, появятся в следующих версиях Athlon. Включив в набор инструкций SSE, AMD фактически признала победу Intel в борьбе за внедрение стандарта SIMD-команд.

Для гибкого управления потреблением энергии процессор Athlon-4 реализует технологию PowerNow! Ее суть в том, что операционная система может динамически управлять тактовой частотой и напряжением питания процессора. Всего предусмотрено 32 разных набора частот и напряжений, между которыми процессор может быстро переключаться. Для настольных или серверных процессоров эта возможность не слишком полезна, а ноутбукам пригодится.

В ядре Athlon-4, наконец-то, появился встроенный термодиод. Теперь программное обеспечение получит возможность измерять точную температуру процессора. Кроме того, ожидается, что Palomino имеет встроенный механизм автоматического управления частотой в зависимости от температуры (как Pentium-4).

Первыми процессорами на ядре Palomino стали мобильные Athlon-4. Именно они были объявлены 14 мая. AMD решила начать с мобильных процессоров потому, что именно они больше всего необходимы рынку. Предыдущие Athlon в ноутбуках практически не использовались, зато новые могут с успехом заменить устаревшие K6-II+/III+. Также были объявлены мобильные Duron на ядре Morgan. Особенность мобильных процессоров - пониженное напряжение питания (1.4 В) и использование некоторых дополнительных контактов, что делает невозможным их использование в настольных системах. Цены - $425 за Athlon-4 1 ГГц, $350 за Athlon-4 950 МГц, $270 за Athlon-4 900 МГц и $240 за Athlon-4 850 МГц. Мобильные Duron будут стоить $197 за Duron-850 и $170 за Duron-800. Пока что доступны только процессоры, работающие на шине 100 (200 DDR) МГц. Первым компьютером с Athlon-4 будет ноутбук Compaq Presario (процессором Athlon-4 1 ГГц), ожидаемая цена - около $2 тыс.

Следующими будут объявлены серверные Athlon-4. Вместе с ними появится чипсет AMD 760MP, поддерживающий многопроцессорность. AMD возлагает большие надежды на этот чипсет, надеясь быстрыми темпами освоить рынок серверов и высокопроизводительных рабочих станций.

Настольные процессоры Athlon-4 и Duron ожидаются в августе-сентябре этого года. Они были отложены, скорее, из-за маркетинговых соображений. На данный момент AMD не опасается конкуренции со стороны настольного варианта Pentium-4 - память Rambus не позволяет увеличить объемы продаж нового процессора Intel. Когда материнских плат с поддержкой Palomino станет больше и спрос возрастет, начнутся поставки. А пока достаточно процессоров с ядром Thunderbird, благо, они смогли взять рубеж в 1.4 ГГц.

Итак, подведем итог. Athlon-4 - не просто модернизированный процессор. Это целое семейство, нацеленное на четыре различных класса компьютеров. Технических отличий от предшественника немного. Но в целом это уже новый уровень эволюции процессоров AMD.

Что еще почитать:

1) Сайт AMD: www.amd.com/news/prodpr/21025.html.

2) Сайт AnandTech: www.anandtech.com/showdoc.html?i=1469.

3) Сайт Tom's Hardware: www.tomshardware.com/cpu/01q2/010514/index.html.

4) Сайт AMD Zone: www.amdzone.com/articleview.cfm?ArticleID=685.

Макс КУРМАЗ,
[email protected],
сайт "КВ/Hardware" (www.kv.by/hardware)