Athlon 64 FX-51 und Athlon 64 3200+ im Test: Zauber der AMD64-Architektur

Überlegenheit gegenüber dem Pentium 4?

Bevor wir uns in den Details der AMD64-Architektur verlieren, soll eine Vergleichstabelle zwischen Pentium 4, Athlon XP und den beiden neuen Athlon 64 und Athlon 64 FX für etwas Übersicht sorgen.

Merkmale	Pentium 4	Athlon XP	Athlon 64 (FX)
Kern	Northwood	Thoroughbred "A/B" Barton	Clawhammer
Frontside-Bus	400 MHz QDR 533 MHz QDR 800 MHz QDR	266 MHz DDR 333 MHz DDR 400 MHz DDR	entfällt
Fertigung	0,13µm	0,13µm	0,13µm SOI
Sockel	Sockel 478	Sockel A	Sockel 754 Sockel 940 (FX)
Taktrate o. Modellnummer	400 MHz QDR 1600 MHz A 1800 MHz A 2000 MHz A 2200 MHz 2400 MHz 2500 MHz 2600 MHz 533 MHz QDR 2266 MHz 2400 MHz B 2533 MHz 2666 MHz 2800 MHz 3066 MHz HT 800 MHz QDR 2400 MHz C HT 2600 MHz C HT 2800 MHz C HT 3000 MHz HT 3200 MHz HT HT: Hyper-Threading	266 MHz DDR (Tho.) 1800+ 1900+ 2000+ 2100+ 2200+ 2400+ 2600+ 333 MHz DDR (Tho.) 2600+ 2700+ 2800+ 333 MHz DDR (Bar) 2500+ 2600+ 2800+ 3000+ 400 MHz DDR (Bar.) 3000+ 3200+	Athlon 64: 3200+ Athlon 64 FX: 51
Transistoren	55 Millionen	37,5 Millionen (Tho.) 54,3 Millionen (Bar.)	105.9 Millionen
DIE-Size	146mm² (nB0 Step) 131mm² (nC1 Step) 131mm² (nD1 Step)	80 mm² ("A") 84 mm² ("B") 101 mm²(Bar.)	193 mm²
L1-Execution-Cache	12.000 µ-Ops	64 kB	64 kB
L1-Daten-Cache	8 KB	64 kB	64 kB
L1-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt
L2-Cache	512kB	256kB (Tho.) 512kB (Bar.)	1024kB
L2-Anbindung	256 Bit	64 Bit	128 Bit?
L2-Cache-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt
L2-Modus	L1 inclusive	L1 exclusive	L1 exclusive
HW Data Prefetching	Ja	Ja	Ja
VCore	1,475V 1,500V 1,525V 1,550V	1,50V 1,60V 1,65V	1,55V
Befehlssätze	MMX SSE / SSE2	MMX / 3DNow! 3DNow!+ / SSE	MMX / 3DNow! 3DNow!+ / SSE SSE2 / AMD64
Temperatur Diode	Ja	Ja	Ja
Multiprozessor-fähig	Nein	Nein	Nein
CPU-Architektur	20-stufige Pipeline	15-stufige (FPU) 10-stufige (ALU) Pipeline	17-stufige (FPU) 12-stufige (ALU) Pipeline

Auf den ersten Blick gibt es nur sehr wenig Auffälligkeiten, doch im Detail hat es der Athlon 64 (FX) in sich. Die Tatsache, dass die Prozessoren auf Basis der AMD64 Architektur keinen klassischen Frontside-Bus besitzen, hat nämlich weitreichende Folgen. Was ist der Frontside-Bus? Über diesen Bus waren bisher alle geläufigen Desktop-Prozessoren mit der Außenwelt (AGP, PCI, USB sowie allen anderen Geräten) und damit auch dem Arbeitsspeicher verbunden. Beim Athlon 64 (FX) sieht die Sache etwas anders aus. Diese Prozessoren besitzen ebenso wie die Server-Variante (Opteron) eine im Prozessor integrierte Northbridge einschließlich eines Speichercontrollers. Hierauf werden wir im Verlauf des Reviews im Detail eingehen.

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Des weiteren haben die drei Buchstaben „SOI“, stellvertretend für Silicon on Insulator, bei der Fertigungstechnologie weit reichende Folgen auf die Betriebsspannung, auf den Stromverbrauch und damit auch auf die thermische Verlustleistung. Um noch einen weiteren besonders wichtigen Punkt zu nennen, sei auf die Zeile „Befehlssätze“ das Augenmerk gelenkt: AMD64, ehemals x86-64, ermöglicht den Spagat zwischen der 32bit und 64bit Architektur welche einige Barrieren ins nahezu Unerreichbare verschiebt.

In unsere technischen Abhandlungen über die neuen Prozessoren aus dem Hause AMD wollen wir langsam mit den Entwicklungs-Codenamen einsteigen und wenden uns anschließend der AMD64-Architektur zu.