Přehled procesorů

11.7.2005, Eagle , článek

Už se také neorientuje v tom zmatku pojmů, názvů, ratingů, modelových čísel a všeho okolo? V poslední době nás výrobci procesorů zahrnuli obrovským množstvím těchto zvláštních údajů a já již delší dobu pozoruji, že bude vhodné vnést do všeho trochu světla. Zde se pokusím souhrnně vysvětlit základní údaje a zároveň přinést ucelený přehled dostupných procesorů.

Kapitoly článku:

AMD - socket A

Socket A (jinak také socket 462, přestože nemá 462 pinů) spatřil světlo světa v červnu roku 2000. Z dnešního pohledu je samozřejmě již zastaralý, ale na tehdejší dobu to byl mimořádně zajímavý počin.

Schéma komunikace procesoru s okolím

Základ tvoří sběrnice FSB a north bridge. FSB je taktována na frekvenci 100, 133, 166 nebo 200 MHz. Veškeré údaje se ale přenáší dvakrát za hodinový cyklus, proto se běžně udává frekvence dvojnásobná:

100 MHz = FSB200
133 MHz = FSB266
166 MHz = FSB333
200 MHz = FSB400

Pochopitelně však veškeré nastavení počítá s reálnou frekvencí. Proto např. pokud v Setupu BIOSu uvidíte položku s názvem "FSB", hodnota bude v reálných MHz. Stejně tak násobič se počítá vzhledem k reálné frekvenci.

Řadič pamětí je umístěn v north bridge, proto výkon systému je velmi závislý na použitém čipsetu. Zároveň je také závislý na frekvencích FSB a pamětí - čím vyšší, tím lepší.

Jádra

Označení jednotlivých čipů je slovní. Následuje výčet jednotlivých typů:

Thunderbird

Frekvence: 650 MHz až 1.4 GHz
Level 2 cache: 256kB
Uvedení: červen 2000
Výrobní technologie: 180nm
Frekvence FSB: 100, 133 MHz
Rozměry jádra: 9.1 mm * 13.1 mm
Revize / CPUID: A4 / 642h, A5 / 642h, A6 / 642h, A7 / 642h, A9 / 644h

Obchodní název: Athlon

Komentář: Původní jádro vyráběné s hliníkovými spoji mezi transistory (většina kusů do 1 GHz) a dále také s měděnými (prakticky všechny kusy nad 1 GHz). Měděné verze vykazují lepší schopnosti přetaktování, maximum je cca. 1.5 GHz. Procesor se hodně zahřívá.

Spitfire

Frekvence: 550 MHz až 950 MHz
Level 2 cache: 64kB
Uvedení: červen 2000
Výrobní technologie: 180nm
Frekvence FSB: 100 MHz
Rozměry jádra: 9.1 mm * 11.1 mm
Revize / CPUID: A0 / 630h, A2 / 631h

Obchodní název: Duron

Komentář: Levnější jádro s cca. o 10% nižším výkonem na stejné frekvenci než Thunderbird. Průměrné zahřívání, frekvenční strop kolem 1 GHz.

Palomino

Frekvence: 1.0 GHz až 1.73 GHz
Level 2 cache: 256kB
Uvedení: jaro 2001
Výrobní technologie: 180nm
Frekvence FSB: 133 MHz
Rozměry jádra: 11.7 mm * 11.0 mm
Revize / CPUID: A0 / 660h, A2 / 661h, A5 / 662h

Obchodní název: Athlon XP

Komentář: Vylepšená verze Thunderbirdu s typicky čtvercovým jádrem. Na stejné frekvenci je výkon vyšší asi o 10% , přičemž se o maličko méně zahřívá, přesto však stále velmi intenzivně. Maximální frekvence asi 1.8 GHz.

Morgan

Frekvence: 1.0 GHz až 1.3 GHz
Level 2 cache: 64kB
Uvedení: srpen 2001
Výrobní technologie: 180nm
Frekvence FSB: 100 MHz
Rozměry jádra: 11.7 mm * 9.0 mm
Revize / CPUID: A0 / 670h, A1 / 631h

Obchodní název: Duron

Komentář. Odvozenina od jádra Palomino s o několik procent nižším výkonem. Vyšší zahřívání než starší Spitfire a poměrně slabé možnosti přetaktování - maximum cca. 1.3 GHz.

Thoroughbred (Applebred)

Frekvence: 1.4 GHz až 2.16 GHz
Level 2 cache: 256kB
Uvedení: srpen 2002
Výrobní technologie: 130nm
Frekvence FSB: 133, 166 MHz
Rozměry jádra: 7.3 mm * 11.0 mm (revize A0), 7.5 mm * 11.3 mm (revize B0)
Revize / CPUID: A0 / 680h, B0 / 681h

Obchodní název: Athlon XP, Sempron

Poznámka: Applebred je název pro procesor Duron. Jedná se o jádro Thoroughbred s vypnutou L2 cache (funkční je pouze 64kB).

Komentář: Velice povedený čip, ze všech socket A modelů patrně s nejnižším zahříváním (běžně poloviční proti Palomino), frekvenčně také velmi slušný - kolem 2.1 až 2.4 GHz. Výkon identický s jádrem Palomino.

Barton (Thorton)

Frekvence: 1.83 GHz až 2.20 GHz
Level 2 cache: 512kB
Uvedení: jaro 2003
Výrobní technologie: 130nm
Frekvence FSB: 166, 200 MHz
Rozměry jádra: 7.4 mm * 13.6 mm
Revize / CPUID: A0 / 6A0h

Obchodní název: Athlon XP, Sempron

Poznámka: Thorton je jádro Barton s vypnutou polovinou L2 cache (funkční je pouze 256kB).

Komentář: Verze Athlonu XP s 512 kB L2 cache. Zahřívání je obvykle o něco málo vyšší než u Thoroughbredu, na druhou stranu je výkon také o pár procent vyšší (avšak nic extra úžasného). Frekvenční potenciál je prakticky identický.

Všechny procesory jsou vyrobeny technologií bulk silicon.

Instrukce

Všechny procesory pro socket A podporují následující instrukční sady: x86, x87, MMX, Enhanced MMX, 3DNow!, Enhanced 3DNow!. Jádra Palomino, Morgan, Thoroughbred, Barton, Thorton a Applebred zároveň podporují instrukce SSE.

Žádný z modelů pro socket A nezvládá instrukční sadu AMD64.

Násobiče

Platforma socket A podporuje násobiče 3x až 24x. První generace procesorů pro socket A - jádra Thunderbird a Spitfire - však podporují pouze rozsah 5x až 12.5x.

Další generace - jádra Palomino, Morgan, Thoroughbred a Barton - již podporují všechny násobiče. Z toho však 3x a 4x mohou být nastaveny pouze přes PowerNow!.

Všechna jádra umožňují manuálně násobič změnit, což ale v některých případech vyžaduje úpravy procesoru (spojování můstků - viz články o přetaktování). Výjimkou jsou pouze procesory vyrobené v 39. týdnu roku 2003 či později, které mají násobič zamčený a u kterých ho nelze odemknout.

Úsporné režimy

Procesory pro socket A standardně podporují pouze režimy Halt a Stop Grant. Pro jejich spuštění ale musí být příslušně nastaven north bridge. Protože toto významně degraduje výkon čipsetu (především diskového řadiče), bývají tyto režimy standardně vypnuty. Zapnuté jsou až pouze u posledních generací základních desek.

Mobilní procesory a úsporné verze stolních čipů mají povolenu technologii PowerNow! verze 1.2. Umí tak regulovat napětí a násobič za chodu. Pro funkci automatické regulace je vyžadována podpora BIOSem a pro regulaci napětí pak další obvody na základní desce - toto prakticky žádná deska neumí, takže ve stolních počítačích tento systém úspory energie sotva najde nějaké využití. PowerNow! není dostupné u jader Thunderbird a Spitfire.

Ochrana proti přehřátí

Procesory neobsahují žádnou ochranu proti přehřátí, jediná možnost záchrany je vypnutí inicializované základní deskou na základě výstupu z teplotního čidla umístěného uvnitř procesoru - platí pouze pro jádra Palomino, Morgan, Thoroughbred, Applebred, Barton a Thorton (starší Thunderbird a Spitfire teplotní čidlo nemají). Je na základní desce, aby obsahovala příslušné obvody zajišťují tento způsob vypínání. Starší desky toto neumí!

Všechny procesory umožňují ochlazování nuceným zapínáním Stop Grant režimu (v Setupech BIOSů obvykle označováno jako clock throttling).

Virtualizace a bezpečnostní technologie

Procesory pro sockety A nepodporují virtualizační ani bezpečnostní technologii.

Kompatibilita

Jádra Palomino a novější nefungují v některých starších základních deskách. Morgan obvykle funguje všude.

Jádra Thoroughbred a Barton nefungují v některých deskách, kde Palomino běží bez problémů.

Pokud deska podporuje Thoroughbred, podporuje obvykle i Barton.

Starší základní desky nejsou koncipovány na proudový odběr rychlejších modelů jader Thoroughbred a Barton, upgrade není doporučen (hrozní zničení desky). Nejstarší základní desky pro první Athlony Thunderbird nejsou, ze stejného důvodu, schopny zvládnout rychlé Athlony Thunderbird, např. ty s frekvencí 1400 MHz.

Podpora BIOSem pro novější jádra obvykle není nutná, provozování novějších jader na starších deskách (pokud se po hardwarové stránce snesou) je možné. Vedlejším efektem bývá špatně naprogramovaný Name string například na hodnotu "AMD K7 processor".

Základní desky, které podporují jádra Thoroughbred, zároveň podporují jádro Applebred. Obdobný vztah platí mezi jádry Barton a Thorton.

Základní desky, které podporují Athlon XP s jádrem Thoroughbred, podporují zároveň Duron s jádrem Applebred a Sempron s jádrem Thoroughbred. Vedlejším efektem může být špatně naprogramovaný Name string. Obdobné pravidlo platí pro Athlon XP s jádrem Barton / Thorton a Semprony se stejným jádrem.