犹抱琵琶半遮面 Socket AM2处理器技术揭密

    文/姑苏飘雪

    前言：

　　AMD的Athlon 64无疑是当前市场上最受DIY用户欢迎的产品，因此其发展的动向自然也就很受大家的关注。由于整合内存控制器的缘故，AMD平台目前还是停留在DDR内存时代。虽然Intel于04年中旬已大力推广DDR2内存，但AMD却一直不为所动，据AMD官方解释指DDR2虽然在速度提升有一定优势，但由于对比DDR内存昂贵，尚未为支持DDR2的最佳时机。

　　在相隔一年半后，由于DDR的速度提升能力见顶，加上DDR2的技术渐趋成熟，因此内存厂商已渐渐把产能由主力生产DDR颗粒，渐渐移至DDR2颗粒，AMD看时机成熟，也决定2006年6月6日于台湾Computex大会上，发布其新一代整合DDR2内存控制器的Socket AM2处理器……

　　DDR2平台受高延迟的P4统治已久，业界纷纷企盼AMD新一代低延迟的内存控制器技术能够带来深刻的印象，我们今天将与大家探讨一下Socket AM2处理器的技术，看看它到底比目前的Athlon 64有何改进之处？是否真的值得我们所期待？

一、Socket AM2处理器技术特性析疑

1、频率提升仍然是难题，期待新制程的引入

　　采用Socket AM2针脚的内核被称为“F”步进，它拥有目前“E”步进核心的全部特性，区别只在于由上代支持双通道DDR 400提升至双通道DDR2 800，并加入AMD虚拟技术。

Socket AM2处理器技术特性

　　“F”步进核心与目前“E”步进核心相比，除了内存控制器上的更改及加入AMD 虚拟技术的部份外，明显的是L2 Cache部份缩小了，据AMD官方文件所示，由于制程上的成熟，Rev F版本核心的L2 Cache部份经重新设计减少用作提高速度的回路(晶体管)。此外，“F”步进核心的品质也得以改善，在相同的功耗下相比上代Rev E频率可提高7%，或是频率下功耗下调约7%，因此“F”步进核心将可以提高低功耗版本的产能。

　　晶体管数目方面，虽然L2 Cache的晶体管使用数目减少，但由于改用DDR2内存控制器及加入AMD 虚拟技术，因此Rev F核心的晶体管数目、核心尺寸有所提升，比如针对双核处理器的Windsor核心由上代2亿3千3百万，提升至2亿4千3百万，Die Size也由199平方毫米提升至220平方毫米。

　　但受90纳米制程的局限，今年AMD仍将无法打破频率被局限于2.8GHz的水平，直至06年Q4为止最高速的Socket AM2处理器产品将为Athlon 64 FX-62，频率为2.8GHz/1MB x 2 L2 Cache，最高功耗却大幅提升至125W，反映现时AMD 90纳米制程已面临频率上升将会面对功耗大幅提升的问题，相信要直至07年Q1引入65纳米制程后，才有望把频率进一步推高。

2、揭开迷团，整合双通道DDR2-800内存控制器

　　Socket AM2处理器最大的改进就是整合了DDR2内存控制器：最初将支持双通道DDR2-800，在后期支持到DDR2-1066。

Socket AM2处理器整合了DDR2内存控制器

　　DDR2优势和缺点都是非常明显的。我们知道，虽然DDR2内存提高了带宽，但此前DDR2的内存延时由于比DDR内存大----第一代DDR2-667(333MHz)的SPD规定延迟在4-4-4 timings、5-5-5 timings之间，要高于 DDR400的3-3-3 timings的水平，也造成了DDR2高频低能的缺点。

　　但值得庆幸的是，目前内存厂商通过改进生产技术，新一代DDR2-667的延迟已经可以达到3-3-3 timings的水准，同时凭借高带宽的优势，性能已经等于或超过了此前的DDR400内存，而频率更高的DDR2-80的出现更能巩固这个优势。

　　DDR2-800的出现一切都得益于最新DDR2运用了基于100纳米级别处理技术的高性能晶体管和最优化的输出设计，优化设计降低了信号和数据在内存和外存之间进行交换的速度瓶颈。这也是Socket AM2一开始就支持DDR2-800的原因。

　　考虑到AMD的AM2处理器本身集成了内存控制器在CPU内部，所以其较高带宽、极低延迟优势在内存控制方面将领先于Intel最新的DDR2平台。不过，DDR模块需要184根针脚，DDR2模块需要240根针脚， AMD在基本保持处理器针脚数目的前提下从支持双通道DDR升级为双通道DDR2，在一定程度上增加了核心的复杂性，因为DDR2内存控制器存在bug，这也使得原定在3月份上市的AM2处理器被延迟到6月份推出。

3、接口变更，散热器也需换代

散热器也需换代

　　我们都知道，Socket AM2处理器采用类似Socket 940的封装方式，不过此Socket 940非彼Socket 940，并不兼容现有的Socket 940 Opteron，也并不能兼容目前的Socket 939处理器。说白了，Socket AM2平台是专门为DDR2内存搭配使用所设计的。之所以采用类似的布局，这样可以让主板厂商快速从Socket939主板转移到Socket AM2之上。

　　值得一提是，AMD采用了一个新的修正的Socket940接口设计，避免了AM2处理器能够放置在现在的socket940主板上，应该说AMD的这一举措是明智的。既然AM2与socket940是如此接近，我们是不是可以把现有的散热器、风扇可以用在新的处理器上面？答案是否定的。

　　针对AM2处理器， AMD采用了一个全新的HSF散热器固定架设计，这改变了它与以往处理器HSF方面的兼容性，这也使得现有的Athlon64处理器都无法沾AM2的光了。新一代Socket AM2处理器接口将采用全新的散热模具，其镙丝接口有所改变，由上代的二颗镙丝提升至四颗，而且模具所占主板的空间也有所提升，令不少主板厂商烦恼的是改用AM2模具后，减少了主板组件放置的空间。

散热器也需换代

　　可以说，新的CPU不仅需要DDR2内存，而且AMD在这个构架的升级过程之中同时升级了新的处理器散热器风扇的装配布局，新的设计更加可靠，使得处理器运行更加稳定，不过同时也使得只有极少数的现有Athlon64散热器可以使用在新的AM2处理器上面。从socket754、940到939，同样的散热器可以应用在所有的Athlon64处理器上面，现在AM2一出，这种兼容的局面结束了。因此用户在选购Socket AM2散热器时，最好选择已标明支持Socket AM2的散热器。

4、Socket AM2也玩“虚的”

　　当然，Socket AM2处理器改进之处并不仅仅是提供对DDR2内存的支持、针脚改变方面，AMD表示Socket AM2处理器将会支持Presidio Security安全技术和Pacifica虚拟技术。其实Athlon64是第一款支持防病毒技术的桌面处理器，考虑到这也今后CPU发展趋势之一，因此Socket AM2处理器仍保留此功能并不令人意外。

　　比较值得我们关注的应该是Pacifica虚拟技术，这将可以大大提高台式处理器的运行能力。Pacifica技术最突出的地方在于对内存控制器的改进方面。“Pacifica”通过Direct Connect Architecture(直接互连架构)和在处理器和内存控制器中引入一个新模型和功能来提高CPU的虚拟应用。

　　与过去的方法来进行虚拟应用不同，这项新的技术能够减少程序的复杂性，提高虚拟系统的安全性，并通过兼容现有的虚拟系统管理软件来减少花费在虚拟管理系统上的费用。例如，用户能在一部机器上轻易地创建多个独立且互相隔离的分区，从而减少了分区之间病毒传播的危险。不过，AMD在虚拟化技术方面仍比Intel慢了一步。