Bereits Ende August ließ AMD mit der Meldung von einem lauffähigen Dual-Core-Opteron-System aufhorchen. Während des Intel Developer Forum im September zeigte AMD den Dual-Core-Opteron öffentlich. Anlässlich des Fall Processor Forum 2004 gibt der Prozessorhersteller nun weitere Details sowie erste Performance-Angaben bekannt. Bei den verwendeten Benchmarks arbeitet das Dual-Core-System bis zu 60 Prozent schneller.
Die AMD64-Architektur der Athlon-64- und Opteron-Prozessoren war seit der Ankündigung im Jahr 2001 für Dual-Core-CPUs ausgelegt. Entsprechende Hinweise fanden sich bereits damals in den Datenblättern. Das Schaltungsdesign für die ersten Produkte mit Dual-Core hat AMD bereits im Juni 2004 finalisiert.
AMDs Dual-Core-Roadmap
Die AMD-Prozessoren mit zwei Cores auf einem Die sollen ihr Debüt Mitte 2005 feiern. Hierbei handelt es sich um Opteron-CPUs für den Server-/Workstation-Einsatz. Die entsprechenden Codenamen hat AMD bereits bekannt gegeben: Denmark (100er Serie), Italy (200er Serie) und Egypt (800er Serie). AMD führt somit die bekannten Opteron-Serien für 1-, 2- und 8-Wege-Systeme weiter.
Den ersten Desktop-Prozessor mit Dual-Core will AMD im zweiten Halbjahr 2005 ausliefern. Dieser AMD64-CPU spendierte AMD den Codenamen Toledo. Die Doppelherz-CPU soll ebenfalls auf dem 90-nm-Prozess mit SOI-Technik basieren. Dabei fungiert der Prozessor als Nachfolger der Athlon-FX-Serie. Wie AMD in seiner frühen Ankündigung jetzt ebenfalls bekannt gibt, soll der Übergang auf den 65-nm-Prozess in der Dresdener Fab 36 bereits ab Mitte 2005 beginnen. Erste Produkte mit der weiter geschrumpften Strukturbreite will der Hersteller dann 2006 ausliefern.
Neue Details zum Dual-Core-Opteron
Die Fertigung der Dual-Core-Opterons erfolgt in einem 90-nm-Prozess mit SOI-Technik. AMD hat bereits mit dem Übergang auf 90 nm begonnen. Noch in der zweiten Jahreshälfte 2004 will AMD die aktuellen Opteron-Modelle mit kleinerer Strukturbreite ausliefern (Codenamen Athens, Troy & Venus).
Wie AMD auf dem Fall Processor Forum bekannt gab, wird die maximale Leistungsaufnahme auf dem Niveau aktueller Opterons bleiben. So nennt Kevin McGrath, AMD Fellow und Manager Opteron Architecture, einen TDP-Wert von 95 Watt für den Dual-Core-Opteron. Durch den 90-nm-Prozess bleibt die Die-Größe ebenfalls auf dem Niveau aktueller 130-nm-Opterons mit 193 mm². Die Transistoranzahl steigt dagegen von 106 auf zirka 205 Millionen.
Als Architektur-Erweiterungen spendiert AMD dem Dual-Core-Opteron neben der SSE3-Erweiterung eine verbesserte Hardware-Prefetch-Logik. Damit will AMD Page-Crossing-Zustände optimieren und DRAM-Page-Konflikte minimieren. Zusätzlich kann der Dual-Core-Opteron mit vier Write Combining Buffers aufwarten.
Dual-Core-Benchmarks
AMD vergleicht bei den angegebenen Benchmarks zwei Dual-Opteron-Systeme. In einem System arbeiten zwei aktuelle Single-Core-Opterons, das andere ist mit zwei Dual-Core-Opterons ausgestattet. Die Dual-Core-Opterons arbeiten dabei mit 600 MHz (grüne Balken im Bild) und 1000 MHz (rote Balken) geringerer Taktfrequenz als die Single-Core-Opterons (blaue Balken).
Beim Single-Core-Opteron sprach Kevin McGrath, AMD Fellow und Manager Opteron Architecture, von dem aktuell schnellsten Opteron-Modell. Somit müsste es sich um den Opteron 250 mit 2,4 GHz Taktfrequenz handeln. Die Dual-Core-Opterons würden bei den gezeigten Benchmarks dementsprechend mit 1,4 und 1,8 GHz Taktfrequenz arbeiten. Laut McGrath werden Dual-Core-Opterons zum Launch auch geringere Taktfrequenzen als entsprechende Single-Core-Produkte haben.
Bei den verwendeten Benchmarks greift AMD auf SPEC zurück. So arbeitet die Dual-Core-Konfiguration beim SPECint_rate2000 um 60 Prozent schneller als das Single-Core-System. Bei den Fließkomma-Berechnungen SPECfp_rate2000 gibt AMD einen zirka 40 Prozent schnelleren Wert für die Dual-Core-Prozessoren an. Den SPEC-JBB-2000-Benchmark absolvieren die beiden Dual-Core-Opterons mit zirka 45 Prozent höherer Performance als das Single-Core-Doppelpack. Als weitere Performance-Angabe wählte AMD noch SPECweb99_SSL. Hier sorgt die Dual-Core-Konfiguration für einen gut 35 Prozent höheren Durchsatz.
Bei diesen Werten gilt es zu beachten, dass die Dual-Core-Opterons mit ihren "geschätzten" 1,8 GHz diese höheren Performance-Werte mit einer 25 Prozent geringeren Taktfrequenz als die Single-Core-CPUs erreichen.
Alle SPEC-Benchmark-Werte sind relative Prozentangaben und als estimated gekennzeichnet. Laut den strengen Regeln der SPEC muss eine Verfügbarkeit der getesteten Systeme spätestens drei Monate nach Veröffentlichung der Werte gewährleistet sein.
Ausblick
Die nächsten Generationen nach den Dual-Core-Produkten im Jahr 2005 will AMD laut McGrath mit Multi-Core-Designs ausstatten. Außerdem wird AMD dann Speichertechnologien wie DDR2, DDR3 und FB-DIMMs unterstützen. Schnellere HyperTransport-Schnittstellen sowie neue Power-Management-Features stehen gleichfalls auf AMDs Roadmap.
Ebenfalls in Entwicklung sind Virtualisierungs- und neue Security-Technologien - wie McGrath im Gespräch mit tecCHANNEL mitteilte. So hat AMD als Codenamen für die Virtualisierung "Pacifica" auserwählt. Bei Intel ist diese Technik unter den Namen Silverpool/Vanderpool bekannt. Damit lässt sich ein Prozessor in mehrere unabhängige Partitionen unterteilen. Für Trusted Computing soll bei AMD künftig die Presidio-Technologie sorgen. Bei Intel wird diese als La Grande bezeichnet. Pacifica und Presidio arbeiten laut McGrath dabei sehr eng zusammen. (cvi)