AMD Athlon 64 3800+

首批採用Socket 939腳位的桌上型K8處理器

6月1日，AMD正式發表採用Socket 939腳位的Athlon 64楚理器，包含時脈2.4GHz的Athlon 64 FX-53、Athlon 64 3800+及時脈2.2GHz的Athlon 64 3500+，HyperTransport傳輸時脈從先前的800MHz提升至1GHz，雙向資料傳輸率可達8GB/s。Athlon 64 3800+採用Newcastle核心，內建第二階快取記憶體僅有512kB，不過由於雙通道記憶體之故，記憶體理論頻寬較先前Socket 754的Athlon 64提升了一倍。Socket 939腳位

AMD Athlon 64先前效能上最大的弱點，就在於僅實作單通道記憶體控制器，導致記憶體頻寬不足以抗衡已經普遍雙通道化的英特爾桌上型處理器。另外，因為K8的記憶體控制器已經內建於處理器，而失去了修改記憶體控制器的彈性，只能推出全新的腳位。雖然AMD已經推出了採用和Opteron相同Socket 940腳位的Athlon 64 FX-51處理器，但是Socket 940僅支援昂貴的Registered DIMM模組，價格絕非一般個人電腦使用者所能接受，所以為了提供雙通道Unbuffered DIMM模組，就成為AMD推出Socket 939腳位的主因。

Socket 939腳位最多支援四條Unbuffered DIMM，僅有Socket 940的一半數目。由於維持記憶體訊號強度，採用Socket 939腳位的K8核心在記憶體控制器的功能上有所改進，主要在於在BIOS下提供Bus Turnaround的參數調整，也就是AMD技術文件中所謂的「2T Timing」功能，可調整記憶體讀寫動作切換所需要的時脈周期數目。根據測試，只要啟動該功能（預設2T）、或是啟動後設定至1T，都可以明顯提升記憶體存取效能。由於K8整合記憶體控制器的設計之故，只要能降低記憶體存取延遲，就可以對K8的效能提供相當程度的助益。不過，這也有賴於使用者安裝記憶體模組數目及記憶體的運作時脈，模組數目越多、記憶體時脈越高，調高參數造成記憶體運作不穩定的風險也越大，這是使用上必須注意之處。新增功能

新版K8核心主要提供兩種新功能：Enhanced Virus Protection以及Cool n’Quiet省電機制。Enhanced Virus Protection透過分頁表中的NX（No Execute）位元，以避免遭受病毒的Buffer Overflow攻擊，該功能將在Windows XP Service Pack 2中提供支援。

Cool n’Quiet提供三種時脈/電壓運作模式，分別是Normal（最高時脈/電壓）、Intermediate（介於1.8GHz-2.2GHz/1.2V-1.4V，以200MHz和0.1V為單位調降）及Minimum（1GHz/1.2V），可在一秒鐘之內動態切換30次時脈及電壓。由於Athlon 64 3800+運作溫度相當的高，Cool n’Quiet很明顯的對降低溫度頗有助益。不過，要使用Cool n’Quiet，除了BIOS提供支援外，使用者也必須自行更換處理器驅動程式，然後在系統控制臺底下的電源選項中予以啟動。另外，AMD目前僅提供Windows版本驅動程式，並無Linux及其他作業系統版本，這也是值得改進之處。效能測試

首先，我們採用SPEC CPU 2000進行測試，雖然第二階快取記憶體僅有512kB，但是Athlon 64 3800+的表現相當的出色，無論SPEC CPU 2000的整數及浮點項目均超越3.2GHz的Pentium 4E。更重要的是，這是透過Intel Compiler所測試出來的結果，而且K8僅能執行QxW（第一代Pentium 4 Willamette核心）最佳化參數所編譯出來的程式碼，如果可以使用64位元作業系統，以及針對x86-64發展的最佳化編譯器（如PGI及PathScale），效能優勢一定會更加的明顯。

另外，在應用程式類型Benchmark測試下，Athlon 64 3800+表現也相當不錯，PC Mark 2004中記憶體理論頻寬項目中的突出表現，也證明了整合型記憶體控制器的優勢。不過，SSE2依然是K8效能的罩門，在執行單元寬度和Pentium 4相差無幾的情況下，時脈僅有Pentium 4 三分之二強的Athlon 64 3800+相當的吃虧。由於SSE2已經逐漸取代x87浮點指令集，提升SSE2的執行效能將是AMD未來的一大挑戰，增加SSE3的支援亦乃勢在必行。AMD的處理器布局及挑戰

AMD預定今年第三季開始生產90nm製程的K8處理器，然後明年第三季先後推出雙核心的Opteron及Athlon 64。近期AMD已經在不同場合透露雙核心K8的相關訊息，先前更流出雙核心Opteron試產品的晶粒照片。根據目前的時程表，如果AMD進展順利，極可能在雙核心的進展中將會領先英特爾一步。如果成真，不啻是AMD的重大勝利。

不過，雖然AMD藉由x86-64的優勢，Opteron已經在中低階伺服器市場攻城掠地，大有斬獲，也對英特爾最大的獲利來源：Xeon處理器，造成莫大的威脅，逼迫英特爾作出一連串的反制動作，但是這並不代表K8在桌上型市場就會一帆風順。首先，AMD在半導體製程技術及產能上依然遠不及英特爾，除了影響產品的穩定推出外，更直接反映在產品的生產成本上：根據Micro Design Resource近期的研究報告指出，英特爾的處理器平均生產成本僅有AMD的一半強。以Athlon 64 3800+為例，售價高達720美元，這絕非一般消費者所能接受。Athlon 64的高價位，勢必對擴展桌上型市場造成莫大的阻礙。如果英特爾發動流血削價戰，更會讓AMD陷入不利的地位，這是高獲利的伺服器市場所沒有的考量，更是AMD改變時程表、先讓Opteron進入市場的主因。

英特爾已經預定在八月發售啟動IA-32e的Pentium 4E，時脈3.2GHz、3.4GHz及3.6GHz售價分別為279、415及640美元，而8月22日時3.4GHz及3.6GHz更將分別降至279及418美元，相較於Athlon 64，有著相當程度的價格優勢。在雙方短兵相接、失去64位元保護傘的情況下，AMD要如何面對英特爾的價格及供貨優勢，將是決定AMD的64位元之路是否可更進一步的重要關鍵。文⊙劉人豪