Velký přehled procesorů AMD Athlon XP

Chtěli byste si pořídit levný a přitom výkonný procesor? Každého asi napadne Athlon XP. Tento procesor ovšem může nabídnout ještě mnohem více, pokud víte, po jaké revizi sáhnout.
Velký přehled procesorů AMD Athlon XP

V současné době najdete v obchodech Athlon XP ve 3 různých verzích: s jádrem Palomino, „Thoroughbred A“ a „Thoroughbred B“. Jak se tyto procesory liší?

Palomino

Palomino mělo původně obsahovat pouze minimální změny oproti jeho předchůdci s jádrem Thunderbird. Úpravy byly zaměřené na snížení spotřeby, kterým by se snížilo i vyzařování tepla. Ovšem jeho vypuštění na trh se o několik měsíců zdrželo, takže nové jádro nakonec prošlo mnohem více změnami, než se původně zamýšlelo. Jádro Palomino se vyrábělo 0,18mikronovou technologií s měděnými spoji. Na ploše 128mm2 obsahuje 37,5 miliónů tranzistorů (což představuje zvýšení pouze o 8mm2 a půl miliónu tranzistorů proti předchůdci).

  • Díky optimalizacím specifických částí jádra a zvýšením počtu jeho vrstev z šesti na sedm dosáhla firma AMD snížení spotřeby o 20% proti stejně taktovanému jádru Thunderbird. Zároveň byl čip schopen pracovat přibližně o 300-400 MHz rychleji.
  • Další optimalizace se týkaly TLB (Translation Lookaside Buffer), který byl zvětšen. TLB je pouze další cache, která (podobně jako známější L1 a L2 cache) poskytuje mechanismus, jenž zabraňuje procesoru neefektivní přístup do paměti. TLB drží data potřebná k překladu virtuálních adres a fyzické a naopak. Pokud tato data nejsou nalezena v TLB, stojí přístup do paměti o 3 takty více, protože se adresa musí vypočítat. Zatímco velikosti L1 a L2 cache zůstaly nezměněny, Palomino u nich používá jiný mechanismus načítání dat - tzv. prefetch. Ten předvídá jaká data bude procesor pravděpodobně potřebovat a načte je z operační paměti do cache dříve, než o ně požádá procesor.
  • Třetím velkým vylepšením Palomina proti předchůdci je plná podpora SSE technologie - Palomino tedy získalo dalších 52 nových SIMD instrukcí.

První procesory Athlon XP s jádrem Palomino byly uvedeny na trh na podzim 2001 a v současnosti jsou na konci svého komerčního života. Koncem roku 2002 firma AMD přešla na 0,13mikronovou technologii a tyto procesory už pouze doprodává. Původně se tyto procesory prodávaly na frekvencích 1333MHz až 1733MHz (tj. s modelovým označením 1500+ až 2100+). Modely 1500+ a 1600+ už nejsou v prodeji a modely 1700+, 1800+, 2000+ a 2100+ jsou pomalu nahrazovány stejně taktovanými procesory s jádry „Thoroughbred A“ a „Thoroughbred B“.

Thoroughbred A

V létě 2002 začalo AMD prodávat první procesor vyrobený použitím 0,13mikronové technologie s měděnými spoji. Přechodem na menší výrobní proces (plocha jádra „Thorougbred A“ se zmenšila na 80mm2) AMD očekávalo vyšší frekvence, nižší spotřebu energie a menší velikosti čipů (což snižuje náklady na výrobu jednoho čipu). Architektura nového čipu zůstala nezměněna, takže na stejné frekvenci není rychlejší než předcházející Palomino. Pouze došlo k přesunům prvků na čipu za účelem zmenšení plochy čipu. Napětí jádra se snížilo na 1,5 - 1,65V (proti 1,75V Palomina). „Thoroughbred A“ byl ovšem pro mnohé uživatele zklamáním, protože nepřinesl očekávané zvýšení pracovních frekvencí. Přechod k 0,13mikronové výrobní technologii nebyl u AMD tak zdařilý a umožnil vyrobit pouze o 100 - 200MHz rychlejší čipy, než byly Palomina. Na trhu se tedy objevil pouze jediný nový procesor na frekvenci 1800MHz s modelovým číslem 2200+. Procesory s tímto jádrem začala AMD nahrazovat modelové řady 2000+ a 2100+ a koncem roku se objevily méně zdařilé kousky s označením 1700+ a 1800+.

Klepněte pro větší obrázek

Srovnání poměru velikostí jádra Palomino a Thoroughbred A. Na obrázku je vidět změna v uspořádání. L2 cache byla přesunuta (z našeho pohledu) z pravé části Palomina do dolní části Thoroughbredu.

Thoroughbred B

O pár měsíců později se objevily procesory s novým jádrem „Thoroughbred B“, které byly naopak milým překvapením od AMD. Nový Thoroughbred se v podstatě neliší od svého předchůdce. Jádro prodělalo změny v pouze oblasti konstrukce a výroby čipu. AMD přidalo k jádru další vrstvu, takže se celkový počet vrstev zvýšil na 9. Obvykle se počet vrstev zvyšuje, pokud se potřebujeme vypořádat se zvýšením počtu tranzistorů. Ačkoli se počet tranzistorů na novém jádře zvýšil z 37,2 na 37,6 miliónu, nebyl to ten pravý důvod. Přidáním další vrstvy získáme více prostoru k optimalizaci datových (elektrických) cest uvnitř procesoru. Ovšem přidání další vrstvy není vždy výhodné, protože to znamená složitější výrobu a s tím spojené zvýšení výrobních nákladů. Na novém jádru byla tedy provedena celková revize datových cest a navíc byly přidány kondenzátory pro snížení elektromagnetických interferencí. Díky těmto úpravám dosahuje „Thoroughbred B“ asi o 400MHz vyšší frekvence než jeho předchůdce „Thoroughbred A“. Plocha jádra „Thoroughbred B“ činí 84mm2, takže je mnohem menší než starší Palomino, ale větší než jádro „Thoroughbredu A“. Nevýhodou malého jádra je, že se obtížně chladí. Menší styčná plocha s chladičem znamená vyšší teploty. S jádrem „Thoroughbred B“ se prodávají procesory s označením XP2400+, XP2600+, XP2700+ a XP2800+. S tímto jádrem se taky začínají objevovat některé XP2100+, takže tato modelová řada se vyskytuje v obchodech jako Palomino, Thoroughbred A i B! Asi nemusím říkat, který model je lepší volbou. Podle výsledků to vypadá, že AMD dělá selekci nových Thoroughbredů a ty „horší“ prodává jako modely XP1700+ a XP1800+, ale o tom až dále. Takže tyto modelové řady používají také všechna výše zmíněná jádra. Na závěr této kapitoly ještě souhrn podstatných informací:

Palomino Thoroughbred A Thoroughbred B
Datum uvedení 9.10.2001 10.6.2002 21.8.2002
Výrobní proces 0.18µm (Cu) 0.13µm (Cu) 0.13µm (Cu)
Počet vrstev 7 8 9
Plocha jádra 128mm2 80mm2 84mm2
Počet tranzistorů 37,5 miliónu 37,2 miliónu 37,6 miliónu
Prodejní frekvence 1,33-1,73 GHz 1,46-1,80 GHz 1,46-2,25 GHz
Modelové řady 1500+ až 2100+ 1700+ až 2200+ 1700+ až 2800+
Napětí 1,75V 1,5-1,65V 1,6-1,65V
Spotřeba 60-72W 49-68W 60-75W
L1 cache 128 kB 128 kB 128 kB
L2 cache 256 kB 256 kB 256 kB
CPUID 066x 0680 0681

Všechna jádra se vyrábějí ve Fab 30 v Drážďanech. CPUID je identifikační číslo procesoru, které zjistíte například programem Wcpuid. 

Témata článku: Velký přehled, Výrobní jádro, Jádro, Translation, Zvýšený počet, Fab, Poslední písmeno, Palomino, Zmenšený model, Horní strana, Proces, Sériová výroba, Athlon, Malý kondenzátor, Výkon, Stejný závěr, Výrobní technologie, Celková velikost, Špatný kousek


Určitě si přečtěte

V doupěti hackerů na brněnské FIT: Ukázali nám útoky na Bluetooth i vlastní chytré krabičky

V doupěti hackerů na brněnské FIT: Ukázali nám útoky na Bluetooth i vlastní chytré krabičky

** Internet je plný malwaru, to už dnes ví každý ** Víte ale, že lze útočit třeba i na Bluetooth? ** Navštívil jsem hackery z brněnského FITu

Jakub Čížek | 1

Podívejte se, co se stane, když dron DJI Phantom narazí do křídla letadla

Podívejte se, co se stane, když dron DJI Phantom narazí do křídla letadla

** Co se může stát, když relativně maličký dron narazí do křídla letadla? ** Tuto otázku zodpověděli odborníci laboratorním pokusem ** Kvadrokoptéra způsobila významné poškození křídla

Karel Kilián | 18

Pojďme programovat elektroniku: Jak vlastně funguje akcelerometr a gyroskop nejen ve vašem telefonu

Pojďme programovat elektroniku: Jak vlastně funguje akcelerometr a gyroskop nejen ve vašem telefonu

** Každý současný vybavený mobil má akcelerometr a gyroskop ** Jenže co každé z těchto čidel vlastně dělá a jak vypadá? ** Dnes si to vysvětlíme a do hry zapojíme i Airbus A380 a Arduino

Jakub Čížek | 11


Aktuální číslo časopisu Computer

Jak vytvořit a spravovat vlastní web

Velký test herních klávesnic a DVB-T2 tunerů

Vše o formátu RAW

Vybíráme nejlepší základní desku