AMD Athlon 64 FX-55與4000+

AMD最後的130nm製程頂級桌上型處理器

AMD於10月18日，正式發表桌上型K8處理器最高階的Athlon 64 FX-55與Athlon 64 4000+，這也是130nm製程高階處理器的尾聲。規格上的重點

乍看之下，Athlon 64 FX-55和Athlon 64 4000+只是現有產品的更高時脈版本，而基於規格上的相似性，後者更被視為與先前Athlon 64 FX-53相同的產品，但事實則不然。

首先，有別於原先預定90nm製程才導入的既定時程，AMD在Athlon 64 FX-55上首度採用預應變矽（Strained Silicon）技術，透過強迫矽原子彼此分離，藉由拉大原子之間的距離，加快電子移動的速度，以提升處理器的時脈，這也是英特爾代號P1262 90nm製程的關鍵性技術之一。英特爾表示，和普通矽晶相比，預應變矽可提昇約10%至25%的效率。根據外電報導，和英特爾與IBM的整片預應變矽晶圓不同，AMD則是針對處理器部分功能單元的位置，「局部性」的改變矽晶圓的原子結構，而AMD尚未公布技術細節。

因導入預應變矽晶、增加漏電流之故，Athlon 64 FX-55的標準設計功耗明顯超出其他Athlon 64的89W甚多，到達了104W的新高峰，最高運作溫度上限僅63度，代表更差的抗高熱能力。這意味著，在持續提昇處理器時脈的過程中，AMD也不能免俗的遭遇功耗大幅增加的問題。目前AMD已經公布第一批90nm製程Athlon 64的規格細節，在功耗上都較現有130nm為佳。不過，這些都是低時脈的產品，未來高時脈的90nm製程處理器，是否可以避免英特爾先前的窘境，值得觀察。

Athlon 64 4000+在功耗上維持先前產品的規格，不過如同2.4GHz的3700+與3800+，Cool’n’Quiet的時脈/電壓調整級數多達五級，這和僅有兩級的Athlon 64 FX-53明顯不同，足以證明兩者並不是相同的產品。效能測試

由於K8核心整合記憶體控制器、為了維持腳位相容性無法更動記憶體種類之故，隨著處理器時脈的提升，記憶體頻寬就變成明顯的效能瓶頸。可以看到，從Athlon 64 3800+到Athlon 64 FX-55，效能提升的幅度已經相當有限。

不過，記憶體頻寬有限並不代表64位元就無法帶來明顯的改進。我們分別測試了SiSoft Sandra 2004 SP2的Win32及Win64版，相較於32位元，64位元有著相當幅度的效能提升。值得注意的是，AMD K8核心的64位元模式相當出色，並沒有發生64位元Pentium 4在啟動EM64T模式時、快取記憶體效能就大幅下滑的問題。

根據目前SPEC網站所登錄的SPEC CPU 2000測試數據，無論整數和浮點項目，Athlon 64 FX-55已經成為x86處理器中的第一名，和英特爾的Pentium 4 Extreme Edition（P4XE）3.4GHz有著極為明顯的差距。目前英特爾尚未公布P4XE 3.46GHz配合Intel Compiler 8.1的測試結果，但可以確定的是，AMD高階桌上型處理器的效能已足以匹敵英特爾。當然，無論是P4XE和Athlon 64 FX，都是單價極高、僅具象徵意義的奢侈品，對整個市場的影響可說是無足輕重。AMD未來一年內的 高階x86處理器布局

歷經半年，AMD終於在11月24日更新處理器時程表，確定明年高階x86處理器產品線將全面轉進90nm製程，而時脈2.8GHz的Athlon 64 FX-57則預定明年第二季上市。事實上，近期AMD已經出貨90nm製程「Winchester」核心的Athlon 64處理器，可能因90nm製程及產能剛上軌道之故，這些都是時脈較低的產品。至於很多人關心的SSE3支援問題，目前D版本的90nm處理器尚未提供，必須等待明年第一季的E版本核心，而且根據AMD日前在微處理器論壇所公布的資料，90nm製程K8核心對SSE3指令集的支援並不完整，這也許在日後會導致軟體相容性上的疑慮。

雙核心則是另一個值得關注的焦點，AMD已經確定明年第三季將推出雙核心Opteron與雙核心Athlon 64，據了解，為了抗衡英特爾後年第一季的Yonah-2P，AMD也可能同時推出雙核心Mobile Athlon 64。另外，為了支援DDR2/DDR3記憶體，以及擺脫現有腳位在供電、功耗及散熱規格上的限制，AMD預計在2006年第一季公布全新的處理器腳位，也將推出支援Pacifica虛擬機器架構與Presidio安全運算功能的新核心。

不過，AMD至今一直苦於製程技術及產能雙雙落後英特爾的問題，只要一天不克服，AMD就無法在個人電腦市場上對英特爾造成實際的威脅。近期AMD已經宣布將與IBM的製程研發合作案延續至2007年、製程技術延伸至65nm和45nm，以及改弦易轍、首度開放處理器外包給晶圓代工廠生產，都可以看出AMD策略上的轉變。這是否可讓AMD具備進一步挑戰英特爾的實力，就有待時間來證明了。1T Timing的問題

從「Newcastle」核心以降、或著是CG版本以後的K8核心，在BIOS下提供Bus Turnaround的調整參數，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時所需要的時脈周期數目，以改善記憶體的相容性。根據測試，只要啟動該功能（預設2T）、加上啟動後設定至1T，就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。根據實際上的測試，兩種模式之間有著極為明顯的效能差距。不過，這也有賴於使用者安裝的記憶體模組數目，以及記憶體的運作時脈，模組數目越多、顆粒容量越大、記憶體時脈越高，啟動1T Timing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，尤其當執行記憶體負荷極高的應用程式及效能測試軟體。文⊙劉人豪