Von Gerhard Zehethofer, Director Sales OEM Europa bei AMD.
"Phenom": Auf diesen Namen hat AMD die Generation von Quad- und neuen Dual-Core-Prozessoren getauft, die in der zweiten Hälfte dieses Jahres auf den Markt kommen werden. Dabei sind der "Phenom X4" mit vier Prozessorkernen und die Dual-Core-CPU "Phenom X2" für Desktop-PCs der Ober- und Mittelklasse bestimmt. Der "Athlon X2" und der "Sempron" werden für preisgünstigere PCs weiterhin gebaut.
Zwei Sockel im High-End-Segment
Für den absoluten High-End-Bereich setzt AMD weiterhin auf Dual-Prozessor-Systeme mit Dual-Socket-Direct-Connect-Architektur (DSDC). Die CPUs kommunizieren dabei über eine schnelle Hypertransport-Verbindung. Die passenden Prozessoren sind die Phenom-FX-Typen mit zwei und vier Prozessorkernen. Mit der Quad-Core-Variante sind so die ersten Octo-Core-Desktop-Rechner möglich.
Noch vor den Phenom-Prozessoren kommt aber ein für Server und Workstations bestimmter Opteron-Prozessor mit vier Kernen auf den Markt, der bisher unter seinem Codenamen "Barcelona" bekannt geworden ist. Die neuen Desktop-CPUs liefen bisher unter den Sternennamen "Agena" (Quad-Core) und "Kuma" (Dual-Core).
Barcelona, der seinen Namen wegen des dortigen Formel-1-Rennens trägt, ist der erste Vertreter von AMDs "K10"-Familie, den ersten echten Quad-Core-x86-Prozessoren. Denn die aktuellen Quad-Core-CPUs von Intel bestehen aus zwei Dual-Core-Chips auf einem Prozessorgehäuse. Der Entwicklungsaufwand der Intel_lösung ist zwar im Vergleich zu einem nativen Quad-Core-Design geringer, das Konzept bringt dafür aber auch Nachteile: Die Verbindung zwischen den beiden Dual-Core-Chips läuft über den Frontside-Bus und die Northbridge des Chipsatzes, was eine höhere Latenzzeit mit sich bringt und so Leistung kostet.
Echte Quad-Core-Architektur
AMD setzt bei den kommenden Quad-Core-Prozessoren im Gegensatz zu Intel auf eine monolithische Architektur und hat daher wesentliche Teile der neuen CPUs neu entwickelt: Die vier Kerne sind intern über eine Crossbar verbunden und greifen gemeinsam auf den ebenfalls auf dem Chip integrierten DDR2-Speichercontroller zu. Ein auf dem Prozessor-Die untergebrachter, gemeinsam genutzter Level-3-Cache unterstützt die Level-2-Caches der einzelnen Kerne. So werden zeitraubende Zugriffe auf den Hauptspeicher auf ein Mindestmaß beschränkt. Die Größe des L3-Cache wird beim neuen Opteron und den Phenom-X4-CPUs bei zwei Megabyte liegen.
AMD hat sich bei den neuen Prozessoren aber nicht darauf beschränkt, die Anzahl der Kerne zu verdoppeln und einen zusätzlichen Cache zu integrieren, sondern auch die Architektur der Kerne selbst überarbeitet. So sollen eine genauere Sprungvorhersage und ein verbessertes Cache-Management für eine effizientere Nutzung der Ausführungseinheiten sorgen, der DDR2-Speichercontroller wurde für die Nutzung in einer Quad-Core-CPU optimiert.
Die wichtigste Verbesserung der Kernarchitektur ist aber die auf 128 Bit verbreiterte Fließkomma- und SSE-Einheit, die nun zwei 128-Bit-SSE-Operationen pro Takt verarbeiten kann. Damit soll laut Randy Allen, Corporate Vice President für Server und Workstations bei AMD,der kommende Quad-Core-Prozessor bei mathematischen Berechnungen um den Faktor 3,6 schneller sein, als ein bisheriger Dual-Core-Opteron mit gleicher Taktrate. Bei Datenbankanwendungen soll laut AMD ein Quadcore-Prozessor rund 70 Prozent schneller als Dual-Core-Modell sein.
Die gestiegene Leistung soll auch ausreichen, um die aktuellen Quad-Core-Xeon-Prozessoren von Intel abzuhängen: Allen verspricht, dass Barcelona in vielen Anwendungsbereichen um bis zu 40 Prozent schneller sein wird, als Intels "Clovertown". Mit den "Nested Page Tables" hat AMD dem neuen Prozessor noch eine weitere Neuerung spendiert, mit der die Leistung der AMD-Virtualisierungslösung AMD-V(tm) weiter gesteigert werden soll, da sich hier der Prozessor statt die Hypervisor-Software um die Speicherverwaltung der virtuellen Maschinen kümmert.