Neues Speicherinterface

Fehlte dem Athlon 64 in irgendeinem Bereich ein ordentliches Stück Performance, so wurde in der Vergangenheit häufig der Speichercontroller dafür verantwortlich gemacht. Der Athlon 64 3400+ im Sockel 754 konnte in gängigen Benchmarks einen Speicherdurchsatz von 3 GB/s vorweisen; beim voll ausgewachsenen Athlon 64 FX-53 im Sockel 940 fiel dieser mit unschlagbaren 5,9 GB/s fast doppelt so hoch aus. Leider wurde diese Leistung bislang mit exotischen Registered Speichermodulen erkauft. Der normale A64 wiederum konnte zwar mit normalen Speichermodulen, wollte dafür ein um's andere Mal bei einer bestimmten Speicherkonstellation nicht stabil oder mit voller Performance arbeiten. Die erste Auflistung der möglichen Bestückung der drei zur Verfügung stehenden Speicherslots des Sockel 754 las sich wie folgt:

DIMM 1	DIMM 2	DIMM 3	Max Speed
Beim Einsatz von einem Modul
x8 Single Sided or x16	-	-	DDR400
-	x8 Single Sided or x16	-	DDR400
-	-	x8 Single Sided or x16	DDR400
x8 Double Sided	-	-	DDR400
-	x8 Double Sided	-	DDR400
-	-	x8 Double Sided	DDR400
Beim Einsatz von zwei Modulen
x8 Single Sided or x16	x8 Single Sided or x16	-	DDR400
x8 Single Sided or x16	x8 Double Sided	-	DDR400
x8 Single Sided or x16	-	x8 Single Sided or x16	DDR400
x8 Single Sided or x16	-	x8 Double Sided	DDR400
x8 Double Sided	x8 Single Sided or x16	-	DDR400
x8 Double Sided	x8 Double Sided	-	DDR400
x8 Double Sided	-	x8 Single Sided or x16	DDR400
-	x8 Single Sided or x16	x8 Single Sided or x16	DDR333
-	x8 Single Sided or x16	x8 Double Sided	DDR200
-	x8 Double Sided	x8 Single Sided or x16	DDR200
-	x8 Double Sided	x8 Double Sided	DDR200
x8 Double Sided	-	x8 Double Sided	DDR400
Beim Einsatz von drei Modulen
x8 Single Sided or x16	x8 Single Sided or x16	x8 Single Sided or x16	DDR333
x8 Single Sided or x16	x8 Single Sided or x16	x8 Double Sided	DDR200
x8 Single Sided or x16	x8 Double Sided	x8 Single Sided or x16	DDR200
x8 Single Sided or x16	x8 Double Sided	x8 Double Sided	DDR200
x8 Double Sided	x8 Single Sided or x16	x8 Single Sided or x16	DDR333
x8 Double Sided	x8 Single Sided or x16	x8 Double Sided	DDR200
x8 Double Sided	x8 Double Sided	x8 Single Sided or x16	DDR200
x8 Double Sided	x8 Double Sided	x8 Double Sided	DDR200

Allerdings scheint man im weiteren Verlauf festgestellt haben zu müssen, dass es insbesondere beim Einsatz von Double Sided-Modulen dennoch zu Problemen kommen kann, wenn diese mit einem Takt von 200 MHz betrieben werden. Aus diesem Grund wurde diese mögliche Konstellation kurzerhand aus den internen Dokumenten - diese Informationen waren fortan nicht mehr für die Öffentlichkeit bestimmt - gestrichen. Auch beim neuen Sockel 939 wollte uns AMD keine entsprechende Liste zur Verfügung stellen, dennoch ist uns entsprechendes Material aus heiterem Himmel in die Hände gefallen.

Am Speichercontroller der Athlon 64 Prozessoren im Sockel 939 hat sich insofern etwas verbessert, als dass nun eine Bestückung mit zwei DDR400 Double Sided-Speichermodulen im Dual Channel-Betrieb ohne Probleme möglich ist. Hier leistet der neue Speichercontroller ganze Arbeit. Im Single Channel-Modus führt der Einsatz von zwei DDR400 Double Sided-Modulen - was ob des zweiten Speichercontrollers ohnehin nicht besonders sinnvoll ist - weiterhin nicht zum Erfolg.

Speicherbestückung beim Sockel 939

Channel 1		Channel 2		Timing
Slot 1	Slot 2	Slot 3	Slot 4	1T	2T
Single Channel
Single Sided	N/A	N/A	N/A	DDR400	DDR400
Double Sided	N/A	N/A	N/A	DDR400	DDR400
N/A	N/A	Single Sided	N/A	DDR400	DDR400
N/A	N/A	Double Sided	N/A	DDR400	DDR400
Single Sided	N/A	Single Sided	N/A	DDR333	DDR400
Single Sided	N/A	Double Sided	N/A	DDR200	DDR400
Double Sided	N/A	Single Sided	N/A	DDR200	DDR400
Double Sided	N/A	Double Sided	N/A	DDR200	DDR333
Dual Channel
Single Sided	Single Sided	N/A	N/A	DDR400	DDR400
Double Sided	Double Sided	N/A	N/A	DDR400	DDR400
N/A	N/A	Single Sided	Single Sided	DDR400	DDR400
N/A	N/A	Double Sided	Double Sided	DDR400	DDR400
Single Sided	Single Sided	Single Sided	Single Sided	DDR333	DDR400
Single Sided	Single Sided	Double Sided	Double Sided	DDR200	DDR400
Double Sided	Double Sided	Single Sided	Single Sided	DDR200	DDR400
Double Sided	Double Sided	Double Sided	Double Sided	DDR200	DDR333

Wie schlägt sich der neue Speichercontroller nun in Sachen Performance? Hierfür wollen wir an dieser Stelle einen kleinen Vergleich ziehen. In Sachen Geschwindigkeit spielen neben dem Speicherdurchsatz auch die Latenzzeiten, also die Verzögerungen, die beim Zugriff auf den Speicher hingenommen werden müssen, eine Rolle. Die Vorteile zum alten Sockel 940 mit Registered Speicher werden in Sachen Latenzzeiten recht schnell deutlich.

Ein wiederholter Speicherzugriff ist mit dem neuen Sockel dank dem Einsatz normaler DDR400-Module 7 ns (oder umgerechnet knapp 20 Taktzyklen) schneller möglich als bisher. Damit liegt nun auch der Athlon 64 FX auf dem sensationell niedrigen Niveau der normalen Athlon 64 im Sockel 754.

Auch in Sachen Speicherdurchsatz stellt der Sockel 939 neue Rekorde auf. Der Athlon 64 FX-53 im Sockel 940 war schon schnell? Der neue Athlon 64 FX-53 im Sockel 939 ist noch schneller!

Die theoretischen Messungen sprechen eine eindeutige Sprache. Doch wieviel bleibt davon in Anwendungen tatsachlich übrig? Ganz besonders interessant ist hier die Frage nach dem Vorsprung zum Sockel 754 mit Single Channel-Interface. Um dieser Frage nachzugehen, wurde der uns zur Verfügung stehende FX-53 mit einem auf 2,2 GHz gedrosselten Prozessortakt und einem 800 MHz schnellen HyperTransport-Bus durch unseren Benchmark-Parcours gejagt. Die so gewonnenen Messergebnisse können unter Berücksichtigung der Messtolleranzen direkt mit den Daten des Athlon 64 3400+ verglichen werden.

Das Ergebnis ist eindeutig. Das neue Dual Channel-Speicherinterface hat auf jeden Fall Vorteile aufzuweisen. Beim Packen (Sonstiges Rating) kommt es ganz offensichtlich am stärksten auf den Speicherdurchsatz an. Zwar muss sich hier der Sockel 939 noch dem Vorgänger geschlagen geben, ein Bios-Update sollte jedoch auch hier dem neuen Sockel zum Sieg verhelfen. Insgesamt schwanken die Ergebnisse je nach Anwendungsbereich stark. Beim Media Encoding oder beim Spielen spielt die Bandbreite beispielsweise keine durchschlagende Rolle; wirken hier doch andere Komponenten (Prozessor, Grafikkarte) limitierend.