3 Архітектура
Процесори AMD Opteron 61xx:
техпроцес 45 нм;
платформа Maranello;
системна шина HT;
коефіцієнт множення 12,5;
напруга на ядрі 1,25;
об'єм кеш-пам’яті L3 12288 Кб;
інструкції MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4а, 3D;
підтримка AMD64/EM64T ;
підтримка NX Bit ;
підтримка Virtualization Technology ;
типове тепловиділення 140 Вт;
максимальна робоча температура 64 ° C.
3.1 Інструкції
MMX (Multimedia Extensions - мультимедійні розширення) - комерційна назва додаткового набору інструкцій, що виконують характерні для процесів кодування / декодування потокових аудіо / відео даних дії за одну машинну інструк
цію. Вперше з'явився в процесорах Pentium MMX. Розроблений у першій половині 1990-х.
Набір MMX-команд складається з команд пересилки даних, упаковки / розпаковування, додавання / віднімання, множення, зсуву, порівняння та
порозрядних логічних. Команди упаковки і додавання / віднімання можуть працювати в двох режимах: звичайному, коли переповнення розрядної сітки викликає "загортання" (wraparound) значення результату, і спеціальному,
коли воно призводить до обмеження (clipping) результату до мінімально або максимально допустимого значення. Режим обмеження, в термінології Intel, називається Saturation (змішування) - в ньому особливо зручно виконувати змішування кольорів зображення або амплітуд звукових сигналів, оскільки при звичайному переповненні результат не має ніякого сенсу.
Команда множення представлена трьома видами: перші два виконують попарне множення чотирьох слів з вибором або старшої, або молодшої частини результату, а третій виконує операцію виду ab + cd для кожної пари з чотирьох слів операндів, що дуже зручно при обчисленні математичних рядів.
Команди зсуву реалізують логічний та арифметичний зсув своїх операндів (арифметичний зсув відрізняється від логічного тим, що при зсуві вправо звільнилися розряди заповнюються копією знакового розряду, а не нулями, від чого він придатний для множення / ділення знакових операндів на ступені двійки). Логічні поразрядні команди виконують операції І (AND), АБО (OR), виключаюче АБО (XOR), а також комбіновану команду І з інверсією одного з операндів (AND NOT), зручну для реалізації "зворотного вибору" по бітовій масці.
Команди порівняння працюють дещо незвично в порівнянні із загальноприйнятою логікою: замість установки ознак для наступних команд переходу вони генерують одиничні бітові маски для тих операндів, які задовольняють умові, і нульові - для решти операндів. Наступні логічні поразрядні операції можуть виділити, погасити або якось інакше обробити відзначені таким чином операнди, які в цьому випадку можуть являти собою точки зображення або відліки звукового сигналу.
3DNow! – Додаткове
Розширення MMX для процесорів AMD, починаючи з AMD K6 3D. Причиноюстворення 3DNow! послужило прагнення завоювати перевагу надпроцесорами виробництва компанії Intel в області обробки мультимедійних даних. Технологія 3DNow! ввела 21 нову команду процесора і можливість оперувати32-бітними речовими типами в стандартних MMX-регістрах. Також були доданіспеціальні інструкції, що оптимізують перемикання в режим MMX/3DNow! (femms, яка заміняла стандартну інструкцію emms) і роботу з кешем процесора. Такимчином технологія 3DNow! розширювала можливості технології MMX, не вимагаючивведення нових режимів роботи процесора і
нових регістрів. В процесорах AMDвипущених після серпня 2010 підтримка технології зведеться до двох інструкцій.
SSE (англ. Streaming SIMD Extensions, потокове SIMD-розширення процесора) — це SIMD (англ. Single Instruction, Multiple Data, Одна інструкція — багато даних) набір інструкцій, розроблених Intel, і вперше представлених у процесорах серії Pentium III як відповідь на аналогічний набір інструкцій 3DNow! від AMD, який був представлений роком раніше. Початкова назва цих інструкцій була KIN, що розшифровувалася як Katmai New Instructions (Katmai — назва першої версії ядра процесора Pentium III).
Технологія SSE дозволяла вирішити 2 основні проблеми MMX — при використанні MMX неможливо було одночасно використовувати інструкції співпроцесора, так як його регістри використовувалися для MMX і роботи з дійсними числами.
SSE включає в архітектуру процесора вісім 128-бітових регістрів (xmm0 до
xmm7), кожен з яких трактується, як послідовність 4 значень із рухомою крапкою одиничної точності. SSE містить набір інструкцій, які виконують операції зі скалярними і упакованими типами даних.
Перевага у швидкості обчислень досягається в тому випадку, коли необхідно виконати одну і ту саму послідовність дій над різними даними.
Реалізація блоків SIMD виконується розпаралелюванням обчислювального процесу між даними. Тобто коли через один блок даних проходить по черзі
багато потоків даних.
SSE2 (англ. Streaming SIMD Extensions 2, потокове SIMD-розширення процесора) — це SIMD (англ. Single Instruction, Multiple Data, Одна
інструкція — багато даних) набір інструкцій, розроблених Intel, і вперше представлених у процесорах серії Pentium 4.
SSE2 використовує вісім 128-бітних регістра (xmm0 до xmm7), що увійшли до архітектури x86 з вводом розширення SSE, кожний з яких трактується як послідовність 2 значень з плаваючою точкою подвійної точності. SSE2 включає в себе набір інструкцій, котрий виконує операції зі скалярними і упакованими типами даних. Також SSE2 містить інструкції для потокової обробки цілочислових даних в тих же 128-бітних xmm регістрах, що робить це розширення більш прийнятним для цілочислових обрахунків, ніж використання набору інструкцій MMX, що з'явилися набагато раніше.
Перевага у швидкості обчислень досягається в тому випадку, коли необхідно виконати одну і ту саму послідовність дій над різними даними.
SSE3 (PNI - Prescott New Instruction) - третя версія SIMD-розширення Intel, нащадок SSE, SSE2 і MMX. Вперше представлено 2 лютого 2004 року в ядрі Prescott процесора Pentium 4. У 2005 AMD запропонувала свою реалізацію SSE3 для процесорів Athlon 64 (ядра Venice, San Diego і Newark).
Набір SSE3 містить 13 інструкцій: FISTTP (x87), MOVSLDUP (SSE), MOVSHDUP (SSE), MOVDDUP (SSE2), LDDQU (SSE/SSE2), ADDSUBPD (SSE), ADDSUBPD (SSE2), HADDPS (SSE), HSUBPS (SSE), HADDPD (SSE2), HSUBPD (SSE2), MONITOR (немає аналога в SSE3 для AMD), MWAIT (немає аналога в SSE3 для AMD).
Найбільш помітна зміна - можливість горизонтальної роботи з регістрами. Якщо говорити більш конкретно, додані команди додавання і віднімання кількох значень, що зберігаються в одному регістрі. Ці команди спростили ряд DSP і 3D-операцій. Існує також нова команда для перетворення значень зплаваючою точкою в цілі без необхідності вносити зміни в глобальному режимі округлення.
SSE4а - новий набір команд мікроархітектури Intel Core, вперше реалізований в процесорах серії Penryn (не слід плутати з SSE4A від AMD). На відміну від усіх попередніх ітерацій SSE, SSE4 містить інструкції, які виконують операції, які не є специфічними для мультимедійних додатків. Він має ряд доручень, дія якого визначається постійному полі і набір інструкцій, які беруть XMM0 як неявну третій операнд. Деякі з цих інструкцій включений в єдиний цикл перемішування двигун Penryn.
3.2 Підтримка технологій
AMD64/EM64 - 64-бітова апаратна платформа (чіпсет, архітектура мікропроцесора і команд), розроблена компанією AMD для виконання64-розрядних додатків. Це розширення архітектури x86 з майже повною зворотною сумісністю.
Розроблений компанією AMD набір інструкцій x86-64 (пізніше перейменований вAMD64) - розширення архітектури Intel IA-32 (x86-32). Основною відмінною особливістю AMD64 є підтримка 64-бітових регістрів загального призначення,64-бітових арифметичних і логічних операцій над цілими числами і 64-бітових віртуальних адрес. Для адресації нових регістрів для команд введені так звані«префікси розширення регістра», для яких був вибраний діапазон кодів 40h-
4Fh, що використовуються для команд INC <регістр> і DEC <регістр> в 32-бітовихрежимах. Команди INC і DEC в 64-бітному режимі повинні кодуватися в більш загальній, двобайтовій формі. Апаратний NX-BIT з яким пов'язана технологія Microsoft DEP – антивірусна технологія, що запобігає «зараження» комп'ютера деякими типами шкідливого програмного забезпечення, штучно викликає помилку виду .
Virtualization Technology
Virtualization Technology - це привілей досить потужних AMD підтримується всіма процесорами AMD зокрема і Opteron 61xx.
Відеоадаптер HD Graphics убудований прямо в чип CPU.
HD Graphics задіється при роботі від батареї для максимальної автономності, а картка NVIDIA GeForce або ATI Radeon - при роботі від мережі для високої продуктивності.
Швидкість HD Graphics в іграх уступає бюджетній дискретній графіці й кращим представникам цього класу від AMD.Функціональність HD Graphics досить непогана: є підтримка Direct 10, OpenGL 2.01 і Shader Model 4.0, сумісність із HDMI і DisplayPort, апаратне декодування Full HD-Відео (у форматах VC-1, MPEG2, H.264), вивід зображення на два монітори. У різних моделей CPU, відеоадаптер може працювати на різній частоті, але на швидкості це особливо не позначається.
3.3 AMD Socket G34
Socket G34 відмінною особливістю її процесорів є підтримка чотирьохканальної пам'ятіDDR3 з частотою до 1600 МГц. Сам роз'єм буде виглядати наступним чином:
Рис.2.5 Socket G34
Довгаста конструкція розрахована на 1974 контакту, що на 767 одиниць більше, ніжу актуального гнізда F. Socket G34 має 8-ми ядерний заснований на парі "квадов" Shanghai, а за ним послідує Magny-Cours з числом ядер, рівним 12 шт. Оснащений кеш-пам'яттю L3,об’ємом 12 МБ і кеш-пам'яттю L2 в розмірі 4 і 6 мегабайт відповідно.
Рис.2.6Socket G34 на материнскій платі Tyan S8812