[© 2004-2008  vrij te gebruiken, mits de bron wordt vermeld.]

Processors (CPU's)

 

 

 

 

 

 

[terug]

 

Vooral twee fabrikanten van processors beconcurreren elkaar: Intel en AMD.

In de afgelopen jaren hebben ze elkaar om en om verdrongen van de eerste plaats voor wat betreft de beste prijs/prestatieverhouding van hun processors. Voor het draaien van software maakt het niet uit welk van de twee u kiest (behalve snelheid). Alleen de nieuwe 64-bit processors van Intel draaien niet met alle oude 32-bit software en hardware. Daarnaast zijn er 64-bit processors specifiek bestemd voor servers.

Een overzichtje van de "belangrijkste" processors. Eerst Intel, dan AMD, elk met een beetje uitleg.

Intel

CPU-naam CPU-nummer Voor

kenmerken

Intel® Celeron® Processor

Celeron 3xx DesktopPC

850 Mhz tot 2,8 Ghz
100 of 400 Mhz FSB
128 Kb  L2 cache
PPGA FC-PGA (1 en 2)

Celeron D      
Intel® Celeron® M Processor Celeron M 3xx Notebook

1.2, 1.3, 1.4, Ghz
400 Mhz FSB
512 Kb L2 cache
PPGA FC-BGA2/PGA2

Celeron M LV 3xx Notebook

800, 900 Mhz
400 Mhz FSB
512 Kb L2 cache
PPGA FC-BGA2

Pentium 4 5xx DesktopPC

1,3 tot 3,4 Ghz

533 of 800Mhz FSB

512 Kb of 1Mb  L2 cache

PPGA FC-PGA2

Intel® Pentium® 4 processor Pentium 4 5xx DesktopPC

Hyper-Treading Technology

2,4 tot 2,8 Ghz

400 of 533Mhz FSB

256 Kb of 512 Kb of 1Mb L2 cache

PPGA FC-PGA2

Intel® Pentium® 4 Processor with HT Technology Extreme Edition Pentium 4 Extreme Edition   DesktopPC

Hyper-Treading Technology

3,2 en 3,4 Ghz

800Mhz FSB

512 Kb L2 cache

2 Mb L3 cache

PPGA FC-PGA2

  Mobile Pentium 4 5xx Notebook

Hyper-Treading Technology
2.66 - 3.2 Ghz
533Mhz FSB
512 Kb L2 cache
PPGA FC-PGA2

  Mobile Pentium 4 5xx Notebook

2.4 - 3.06 Ghz
533Mhz FSB
512 Kb L2 cache
PPGA FC-PGA2

Intel® Pentium M Processor

 

 

 

Pentium M 7xx Notebook

1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 GHz
400Mhz FSB
1Mb On-Die L2 cache
0.956-1.388/1.484 V VCC_CORE
PPGA FC-BGA2/PGA2

Pentium M LV 7xx Notebook

1.1 1.2 1.3 GHz
400Mhz FSB
1Mb On-Die L2 cache
0.956-1.180 V VCC_CORE
PPGA FC-BGA2

Pentium M ULV 7xx Notebook

900 MHz 1.0 1.1 Ghz
400Mhz FSB
1Mb On-Die L2 cache
0.844-1.004 V VCC_CORE
PPGA FC-BGA2

Intel® Xeon™ Processor Xeon   Server

Hyper-Treading Technology
2, 2.4, 2.66, 2.8, 3.06, 3.20 Ghz
533 Mhz FSB
512 Kb L2 cache
0 Mb, 1Mb of 2Mb L3 cache

Xeon   Server Hyper-Treading Technology
1.8 - 3.0 Ghz
400 Mhz FSB
512 Kb L2 cache
Xeon   Server/WS Hyper-Treading Technology
1.4 - 2.0 Ghz
400 Mhz FSB
256 Kb L2 cache
  Itanium  

Server 64bit

Multi CPU

733, 800 MHz
266Mhz FSB
96 Kb L2 Cache
2 of 4 Mb L3 Cache

Intel® Itanium® 2 processor Itanium 2  

Server 64bit

Multi CPU

Dual CPU

1.3, 1.4, 1.5 Ghz
400Mhz FSB 128bit 6,4Gb/s
256 Kb L2 Cache
3, 4, of 6 Mb L3 Cache

Itanium 2  

Server 64bit

Dual CPU

1.4 Ghz
400Mhz FSB 128bit 6,4Gb/s
256 Kb L2 Cache
3, 4, of 6 Mb L3 Cache

Itanium 2  

Server 64bit

Dual CPU

1.0 Ghz
400Mhz FSB 128bit 6,4Gb/s
256 Kb L2 Cache
1,5 Mb L3 Cache

         

De processors zijn in deze tabel gegroepeerd.

Klik hier voor een completer (grote lijst!!) overzicht vanaf de Pentium III

[ begin van pagina]

 

 

CPU-naam Model Voor

kenmerken

 

Duron model8 DesktopPC

900Mhz tot ...

266 Mhz FSB
128 Kb  L2 cache
PPGA FC-PGA (1 en 2)

Duron model8 Mobile

 

Duron

model7

DesktopPC

900Mhz tot ...

266 Mhz FSB
128 Kb  L2 cache
PPGA FC-PGA (1 en 2)

Duron

Model7

DesktopPC

 

Sempron 2400+ t/m 3100+

DesktopPC

1.5Ghz tot 2 Ghz

128 Kb  L1 cache

128/256 Kb  L2 cache

Socket A en 754

333 Mhz FSB (eventueel Hypertransport)

Mobile Sempron 2600+ 3000+ Mobile

1.6Ghz

128 Kb  L1 cache

256 Kb  L2 cache

Socket 754 lidless PGA

333 Mhz FSB (eventueel Hypertransport)

 

Athlon

Thunderbird

DesktopPC

500 - 1400 Mhz

200 en 266 Mhz FSB

256Kb en 512Kb L2 cache

Slot A en Socket A

Athlon MP

2400+

2600+

2800+

Multi CPU

1000 - 2133 Mhz

266 Mhz FSB

256Kb en 512Kb L2 cache

Socket A

Athlon XP

2800+

3000+

3200+

DesktopPC

1500+ tot 3400+

266/333/400 Mhz FSB

256Kb en 512Kb L2 cache

Socket A

Mobile Athlon XP M

1700+ t/m

3000+

DesktopPC

266/333/400 Mhz FSB

256Kb en 512Kb L2 cache

Socket A

Athlon 64

2800+ t/m

3800+

Server + DT

Hypertransport

128Kb L1 cache

512Kb/1024Kb L2 cache

Mobile Athlon 64

2700+ t/m 3400+

Desktop

Hypertransport

128Kb L1 cache

512Kb/1024Kb L2 cache

Athlon 64 FX

FX51+FX53

Desktop

2200+ en 2400+

Hypertransport

128Kb L1 cache

1024Kb L2 cache

Opteron

100 Series (1-way)

Server

1400 tot 2400 Mhz

Hypertransport

128Kb L1 cache

1024Kb L2 cache

Opteron 200 Series (2-way) Server

1400 tot 2400 Mhz

Hypertransport

128Kb L1 cache

1024Kb L2 cache

Opteron 800 Series (8-way) Server

1400 tot 2400 Mhz

Hypertransport

128Kb L1 cache

1024Kb L2 cache

De processors zijn in deze tabel gegroepeerd.

Klik hier voor een completer (grote lijst!!) overzicht vanaf de AMD K7

[ begin van pagina]

 

Wat is een processor?

De processor is het hart van de computer. De processor wordt ook wel aangeduid met CPU (Central Processing Unit) of CVE (NL : Centrale VerwerkingsEenheid).

De CPU heeft behoorlijk wat eigenschappen waar rekening mee gehouden dient te worden. Eén van de meest bekende eigenschappen is de z.g. kloksnelheid, ofwel de processor frequentie. Het is tegenwoordig een misverstand om te denken dat een hogere kloksnelheid ook daadwerkelijk een sneller computersysteem oplevert. De computer zit vol onderdelen die veel langzamer zijn en daardoor de totale prestaties van een systeem behoorlijk naar beneden kunnen halen.

 

[ begin van pagina]

 

Kloksnelheid: het werktempo van een microprocessor chip, interface, of bus in klok cyclussen per seconde. Het wordt geregeld door een "klok" of oscillator welke de bewerkingen synchroniseert. Tijdens elke klok cyclus schakelen transistors aan en uit om stroom door de processor circuits te sturen. Dit
wordt uitgedrukt in megahertz of gigahertz. De prestaties van de processor hangen af van zowel de frequentie als het aantal instructies dat per klok cyclus wordt uitgevoerd. Bij AMD processors ligt het aantal instructies per klokcyclus hoger dan bij Intel, waardoor de AMD processors bij een lagere kloksnelheid toch vergelijkbare prestaties met de Intel processors kunnen leveren.

Hogere kloksnelheden hebben een fameus nadeel: het voltage voor de CPU moet daarvoor omhoog, waardoor de temperatuur erg oploopt. Intensievere koeling is daarvoor een optie, maar niet altijd. In een notebook levert iets dergelijks problemen op. De fabrikanten zijn dus druk bezig om meer instructies "tegelijk" te verwerken en de aanvoersnelheid van de instructies op te hogen.

[ begin van pagina]

De Package

De processor zelf is uiterst klein. Zo klein dat het problematisch zou worden een processor ergens op aan te sluiten. Daarom wordt de processor ingepakt in een z.g. package. Deze dient om de processor te beschermen en aansluitmogelijkheden te creëren. De processor bestaat daarom voor een groot deel alleen uit aansluitpinnetjes.

 

[Meer over packages]

[ begin van pagina]

Socket

Het onderdeel van het moederbord waarop de processor kan worden geplaatst.

De package moet in de socket passen. Moederborden worden over het algemeen zo gemaakt dat er maar één package in past. (Er zijn uitzonderingen).

AMD gebruikt:

 
Socket A (462) Socket voor AMD Athlon (XP) en AMD Duron
Socket 754 Socket voor AMD Athlon 64
Socket 940 Socket voor AMD Athlon 64 FX en Opteron

 

Intel gebruikt:

 
Socket 478 Socket voor Pentium 4, Pentium 4 EE, Celeron (vanaf 1.7Ghz)
Itanium socket Itanium2
Slot 2 Xeon
Socket 775 De nieuwe socket voor Alderwood en Grantsdale chips. Wordt waarschijnlijk de standaard voor BTX moederborden.

 

[ begin van pagina]

De chipset

 

Het benutten van de processor specificaties kan alleen als op de juiste wijze door de processor kan worden gecommuniceerd met de rest van het systeem. Hiervoor wordt een chipset gebruikt op het moederbord. Bij elke processorarchitectuur horen bepaalde chipsets. De fabrikant van de processor maakt deze chipsets meestal ook, echter ook andere fabrikanten kunnen chipsets maken voor de Intel of AMD processors. VIA en SIS zijn veel gebruikte "goedkopere" chipsets, welke soms nog extra functionaliteit bieden.

De chipset bestaat uit een paar processors (chips) die voor de communicatie van de CPU met de rest van het systeem zorgen. De Northbridge is de chip voor de communicatie met het RAM en de AGP-bus.

De Southbridge voor de overige onderdelen.

De chipset bepaalt voor een belangrijk deel de "toeters en de bellen" op het moederbord. De northbridge kan bijvoorbeeld een geïntegreerde graphics controller bevatten, de southbridge zorgt bijvoorbeeld voor de ondersteuning van SATA, on board sound, de USB-poorten (1.1 of 2.0), enz. (zie de specs). De verbinding tussen de processor en de Northbridge wordt de Front Side Bus (FSB) genoemd, en is naast de kloksnelheid van de processor een belangrijke factor voor de totale snelheid van de computer, omdat dit het primaire communicatiekanaal is naar het geheugen.
Intel® Intel Server en Workstation Chipsets
  Intel Mainstream Desktop Chipsets
  Intel Value Desktop Chipsets
  Intel Centrino (855 chipset familie)
  Intel E8870 chipset voor Intel® Itanium® 2
AMD® AMD-8000 (met HyperTransport)
  AMD-760MPX (PDF)
  AMD-760MP (PDF)
  AMD-750 (PDF)
VIA® Chipsets voor alle AMD en Intel processors
nVIDIA® nForce™3 MCP single chip voor AMD 64-bit CPU's
  nForce™2 MCP single chip voor AMD Athlon XP CPU's
SiS®

Northbridge (overzichtstabel op SiS website)

Southbridge (overzichtstabel op SiS website)

 

Intel voorbeeld:

Intel 875P

o.a. voor de Intel Pentium 4 Extreme Edition met 2 Mb L3 cache.

 

Intel noemt de Northbridge de (Graphics &) Memory Controller Hub (MCH of GMCH). De Southbridge wordt I/O Controller Hub (ICH) genoemd. Het eventuele volgnummer geeft de generatie aan. ICH 5 geeft dus de 5e generatie I/O Controller Hubs aan.

 

 

AMD voorbeeld:

AMD-760MPX en AMD760MP (beide voor dual processor chipsets voor de Athlon MP systemen)

 

AMD noemt de Northbridge de System Controller. De Southbridge wordt Peripheral Bus Controller genoemd. 

Voor de nieuwste AMD-chipset, kijk bij HyperTransport.

 

VIA voorbeeld:

VIA-K8M800

Voor AMD Athlon64™ en Opteron™ processors

 

VIA heeft weer een andere technologie ontwikkeld om met de HyperTransport technologie samen te werken; de Hyper8™ technology. Deze technologie verhoogt de  bandbreedte van de HyperTransportverbinding tussen de processor en de North bridge van de VIA-chipset naar 6.4 Gbps  (16bit breed, 800MHz)

 

 

 

 

SiS voorbeeld:

SiS656

Voor de Intel Pentium 4 met HyperTreading

 

En ook SiS heeft een eigen technologie voor communicatie met een HyperTreading processor. Dit wordt HyperStreaming genoemd.

Bij SiS geen exotische benamingen: gewoon Northbridge en Southbridge.

 

Voor de AMD Athlon 64FX / 64 / Opteron zie dit PDF-bestand

 

nVIDIA voorbeeld:

nForce3 Pro 250

nVIDIA heeft de z.g. one-chip-solution. Alles op één chip, waarin dan weer verschillende componenten geïntegreerd kunnen worden.

De MCP Media and Communications Processor is de basis. Deze wordt soms gecombineerd met een SPP System Platform Processor of een IGP, een Integrated Graphics Processor.

 

 

Intel MCH ICH PCI Controller Hub Voor
850E 82850E MCH ICH2   Pentium 4 of Celeron workstation
865GV 82865GV MCH ICH5 / ICH5R   Pentium 4 desktop of workstation
865P 82865P MCH ICH5 / ICH5R   Pentium 4 desktop of workstation
865PE 82865PE MCH ICH5 / ICH5R   Pentium 4 desktop of workstation
865G 82865G MCH ICH5 / ICH5R   Pentium 4 desktop of workstation
875P 82875P MCH ICH5 / ICH5R   Pentium 4 desktop of workstation
860 82860 MCH ICH2 P64H Xeon dual processor workstation
E7505 E7505 MCH ICH4 (83801DB) P64H2 Xeon server en workstation
E7210 E7210 MCH 6300ESB   Pentium 4 server (instapmodel)
E7500 E7500 MCH ICH3-S P64H2 Xeon server 
E7501 E7501 MCH ICH3-S P64H2 Xeon server
460GX 82461GX IFB PXB en WXB Itanium server
  82462GX      
E8870 SNC SIOH P64H2 Itanium2 server
       
AMD HT-AGP tunnel HT-PCI-X 1.0 tunnel HT I/O hub  
8000serie 8151 8131 8111 Opteron en Athlon-64
  Northbridge Southbridge    
760 MPX 762 768   Dual CPU voor AMD Athlon MP
760 MP 762 766   Dual CPU voor AMD Athlon MP
760 761 766   AMD Athlon en Duron
750 751 756   AMD Athlon
       
VIA Northbridge Southbridge Voor
K8T800 (Pro) K8T800 (Pro) VT8237 AMD Opteron, Athlon 64, Athlon 64 FX
K8T800 K8T800 AMD Opteron, Athlon 64
K8M800 (IG) K8M800 (IG) AMD Opteron, Athlon 64, Athlon 64 FX
KT880 KT880   AMD Athlon XP, Duron
KT600 KT600   AMD Athlon XP, Duron
KT400A KT400A   AMD Athlon XP, Duron
PT880 PT880 VT8235 Pentium 4, Celeron (Socket 478) 
PM880 (IG) PM880 (IG)   Pentium 4, Celeron (Socket 478) 
PT800 PT800   Pentium 4, Celeron (Socket 478) 
PM800 (IG) PM800 (IG)   Pentium 4, Celeron (Socket 478) 
CN400 CN400    
CLE266 CLE266    
       
nVIDIA single chip solution Voor
nForce3 Ultra nForce3 MCP AMD Athlon 64
nForce3 150 nForce3 MCP AMD Athlon 64
nForce3 250GB nForce3 MCP AMD Athlon64 FX
nForce3 150 Professional nForce3 MCP AMD Opteron
nForce3 150 Go nForce3 MCP AMD
nForce2-G nForce2-MCP + nForce2-IGP AMD Athlon XP
nForce2-GT nForce2-MCP-T + nForce2-IGP AMD Athlon XP
nForce2-S nForce2-MCP + nForce2-SPP AMD Athlon XP
nForce2-ST nForce2-MCP-P + nForce2-SPP AMD Athlon XP
SiS Northbridge Southbridge Voor
SiS649 649 965 Pentium 4 HT FSB800 (DDR2)
SiS656 656 965 Pentium 4 HT FSB800 (DDR2)
SiS655TX 655TX 964 Pentium 4 HT FSB800  (Adv. HyperStreaming)
SiS655FX 655FX 964 Pentium 4 HT FSB800
SiS648FX 648FX 963L Pentium 4 HT FSB800
SiS661FX 661FX (IGP) 964 Pentium 4 HT FSB800
SiS756 756 965 AMD Opteron, Athlon 64, Athlon 64 FX
SiS755FX 755FX 964 AMD Opteron, Athlon 64, Athlon 64 FX
SiS755 755 964 AMD Opteron, Athlon 64, Athlon 64 FX
SiS760 760 (IGP) 964 AMD Opteron, Athlon 64, Athlon 64 FX
SiS748 748 963L AMD Athlon XP
SiS741 741 (IGP) 964 AMD Athlon XP
SiS741GX 741GX (IGP) 964 AMD Athlon XP

[ begin van pagina]

 

Front side bus (FSB / System Bus)


De snelheid waarmee de processor communiceert met de rest van de componenten is belangrijk lager dan de kloksnelheid van de processor zelf. Primair is dat naar de chipset. Dit communicatiekanaal (naar de North-bridge van de chipset) wordt de front side bus (FSB) genoemd.
De AMD 64-bit processors hebben geen FSB. Het seriële protocol HyperTransport wordt gebruikt voor de communicatie met het geheugen. De snelheid van de processor wordt alleen in de processor gebruikt, daarbuiten valt de snelheid meestal terug tot (op dit moment) 200Mhz.
Met FSB wordt de snelheid aangegeven waarmee de CPU communiceert met het geheugen via de North-bridge van de chipset. D.m.v. trucjes wordt die snelheid verhoogd: Er wordt DDR van 200Mhz (dual data rate) memory gebruikt. Dit levert data tijdens "rising and falling signal edges". Dat levert dezelfde datadoorvoer op als 400 Mhz. De nieuwste truuk is het Quad Data Rate process (Dual channel DDR), wat als FSB 800Mhz doorgaat. Hierbij wordt evenwel ook gebruik gemaakt van een bussnelheid van 200Mhz.
In werkelijkheid is de FSB dus eigenlijk 100Mhz, 133Mhz, 166 Mhz of 200Mhz.

De snelheid van een CPU is het product van de snelheid van de System-bus (de echte; dus max 200Mhz) en een "multiplier" (vermenigvuldigings factor).

[ begin van pagina]

Core

 

Letterlijk: Kern. Wordt gebruikt om architectuur ( en de daarbij gebruikte techniek) van de CPU, aan te geven. De CPU-fabrikanten hebben daar meestal fraaie namen voor bedacht (Thunderbird - Palomino - Northwood- enz.)

 

Voorbeeld: de core van de Intel Prescott-core

Uit Tom's hardwareguide (http://www.tomshardware.com)

 

Voorbeeld: de core van de AMD Opteron

[ begin van pagina]

L1, L2 of L3 cache

 
De processor slaat de instructies en de data, welke verwerkt moet worden op in zijn registers. Dat zijn er evenwel maar een paar. Als de processor deze verwerkt en nieuwe instructies en data uit het relatief zeer slomme RAM moet halen, dan zou de snelheid van het RAM de snelheid van de processor bepalen.
Om dit te voorkomen, wordt bufferruimte ingebouwd in de vorm van zeer snelle geheugenmodules: de cache.
Het doel van de cache is de datatoevoer naar de processor constant te houden in het tempo waarin de processor het kan verwerken. In de cache worden vooruit gelezen en veel gebruikte instructies en data geplaatst om deze snel beschikbaar te hebben.

Level 1 cache (primary cache)

 

L1 is de ingebouwde data cache van de processor. Zeer snel, klein (8Kb tot 128kb) en kostbaar geheugen, wat gebruikt wordt om het verschil in snelheid op te heffen tussen de snelle processor en de langzame omgeving. Deze cache wordt gevuld met instructie welke door de processor moeten worden verwerkt.De snelheidswinst zit in het feit dat dit geheugen met één operatie kan worden gevuld vanuit de omgeving (meestal de L2 cache). L1 cache memory heeft meestal een heel snelle gemiddelde responstijd (latency), en is daarom vrij duur en ingewikkeld om te maken. L1 cache werkt meestal op dezelfde snelheid als de kloksnelheid van de processor. De L1 cache is weer onderverdeeld in een instructie cache en een data cache.

L1 cache is meestal "inclusive" cache, d.w.z. dat wat in de L1-cache staat, ook in de L2 cache staat. Hierdoor wordt data makkelijker opgehaald uit de cache. Deze komt binnen in de L2 cache en wordt naar wens gekopieerd naar de L1 cache. Vanaf de AMD Thunderbird core, is AMD overgestapt op "exclusive" cache, waardoor de effectieve cache de som wordt van de L1 en de L2 cache. De data wordt dan niet gekopieerd in de L2 cache. Intel gebruikt "inclusive" cache.

Cache wordt belangrijker naarmate het verschil in snelheid met het RAM groter is.
Zo is "registered" RAM langzamer dan ongebufferde RAM. Ook de CAS (Column Access Strobe) latency een factor. Hoe groter de CAS latency (vertraging), hoe langzamer het RAM. Kleinere RAM-modules hebben meestal een kleiner CAS latency dan grotere modules.
Ten slotte is de signaal integriteit van de RAM-modules belangrijk. Dit wordt wordt beïnvloed door het aantal double-sided DIMMs op hetzelfde moederbord. Een chipset gaat dan soms in "SuperStability Mode" om te voorkomen dat het systeem onstabiel wordt.

Level 2 (secondary) cache

 

L2 cache is meestal een stuk groter (256Kb tot 1Mb) en weer langzamer dan de L1 cache. Ook deze cache wordt meestal in de processor ingebouwd. Het is sneller geheugen dan het RAM-geheugen van de computer. De L2 cache staat meestal in verbinding met het RAM.

Level 3 cache

 

Extra cache ingebouwd tussen de L2 cache en het RAM.
Wordt gebruikt als het L2 cache in de processor ingebouwd is en het verschil in snelheid tussen het RAM en de L2 cache te groot wordt. Bij elk cache level vindt ongeveer een verdubbeling van de snelheid plaats.

In dit plaatje toont Intel wat in theorie de verschillende latency (vertragings) tijden zijn voor de verschillende soorten cache. Vanuit wiskundig oogpunt zou de L3 cache langzamer moeten zijn dan de L2 cache, die de helft van de grootte heeft. Anders zou het efficiënter zijn geweest om de L2 cache groter te maken, maar dan ook duurder. Daarnaast treedt dan het risico op dat een grotere L2 cache in combinatie met de zelfde CPU-architectuur niet de gewenste verhoging in snelheid zou opleveren. Dat was ook het geval bij de overgang van de Intel P4 met Willamette core naar de P4 met Northwood core. De L2 cache werd verhoogd van 256Kb naar 512Kb, maar de performance boost werd alleen verkregen in combinatie met de verhoging van de bandbreedte (FSB).

Bij de Xeon is de 1Mb L3 cache bedoeld om de langzame toegang tot het lokale geheugen kwijt te raken. Echter, dan moet de snelheid van de FSB niet teveel achterblijven. Testen hebben uitgewezen dat niet altijd een L3 cache ook een snelheidsverbetering oplevert.

 

[ begin van pagina]

 

AMD HyperTransport™ Technology

De HyperTransport technology is een high-speed, low latency, point-to-point verbinding, ontworpen om de communicatie snelheid te verhogen tussen  chips (IC's integrated circuits) in computers, servers, embedded systems, netwerk- en telecommunicatie apparatuur tot 48 maal de snelheid van sommige huidige technieken.

Met de HyperTransport technologie kunnen het aantal bussen in een systeem teruggebracht worden, wat de bottlenecks in een systeem kan verminderen. Heel specifiek wordt hierdoor het geheugen in een computer met een moderne snelle processor efficiënter gebruikt.

 

  • HyperTransport technology is ontworpen om:
    • De bandbreedte fors te verhogen vergeleken met de huidige gangbare technieken
    • Latency en het aantal aansluitpinnen te reduceren
    • Compatibel te blijven met de legacy(oudere) PC bussen, maar uit te breiden naar de nieuwe SNA (Systems Network Architecture) bussen. Een bus is een verbinding tussen verschillende componenten
    • Transparant te zijn voor besturingssystemen en weinig invloed te hebben op device drivers voor randapparatuur.
  • HyperTransport technology is uitgevonden bij AMD met bijdragen van diverse partners van AMD en wordt beheerd door het HyperTransport Technology Consortium, een non-profit organisatie uit Texas. De volledige specificaties en meer informatie over de HyperTransport technology kan worden gevonden bij HyperTransport.org. HyperTransport is een geregistreerd handelsmerk van het HyperTransport Technology Consortium

Waar het op neer komt is dat AMD de Front Side Bus heeft weggehaald en de Memory Controller in de Processor heeft geïntegreerd. De toegang tot het RAM wordt daardoor fors versneld. Gecombineerd met DDR400 (double data rate) Memory  kan daardoor een bandbreedte van 1600Mhz worden gerealiseerd.

Daarnaast is de parallel verbinding naar de Northbridge vervangen door de nieuwe seriële Hypertransport bus. Op deze bus kunnen 2 tot 32 signaal leidingen worden gebruikt. Elke link (een combinatie van signaal leidingen) kan apart communiceren met een ander "apparaat" via een I/O connector. Door de simultane aanvoer van data naar de processor wordt de capaciteit van de processor beter benut.

 
De theoretische bandbreedte op een dergelijke bus is afhankelijk van de kloksnelheid van de bus en het aantal bits per link.

De Athlon64 gebruikt 16 kanalen over deze bus, wat een overdrachtssnelheid van maximaal 6,4 GByte/s mogelijk maakt. De P4 met FSB800 haalt maximaal 6 GByte/s. 

HYPERTRANSPORT BANDWIDTH SCALABILITY CHART
 
  2 bits 4 bits 8 bits 16 bits 32 bits
200 MHz 0.8 Gbps 1.6 Gbps 3.2 Gbps 6.4 Gbps 12.8 Gbps
400 MHz 1.6 Gbps 3.2 Gbps 6.4 Gbps 12.8 Gbps 25.6 Gbps
500 MHz 2.0 Gbps 4.0 Gbps 8.0 Gbps 16.0 Gbps 32.0 Gbps
600 MHz 2.4 Gbps 4.8 Gbps 9.6 Gbps 19.2 Gbps 38.4 Gbps
800 MHz 3.2 Gbps 6.4 Gbps 12.8 Gbps 25.6 Gbps 51.2 Gbps
1 GHz 4.0 Gbps 8.0 Gbps 16.0 Gbps 32.0 Gbps 64.0 Gbps
1.2 GHz 4.8 Gbps 9.6 Gbps 19.2 Gbps 38.4 Gbps 76.8 Gbps
1.4 GHz 5.6 Gbps 11.2 Gbps 22.4 Gbps 44.8 Gbps 89.6 Gbps
The AMD64 core provides leading-edge 32-bit performance and support for future 64-bit applications
  • AMD64 technology provides full speed support for x86 code base for exceptional 32-bit performance, with readiness for 64-bit applications
  • 40-bit physical addresses, 48-bit virtual addresses
  • Eight new (sixteen total) 64-bit integer registers
  • Eight new (sixteen total) 128-bit SSE/SSE2 registers
  • Including support for 3DNow!™ Professional technology and SSE2

A high-bandwidth, low-latency integrated DDR memory controller

  • Supports PC3200, PC2700, PC2100 or PC1600 DDR SDRAM
  • Unbuffered SO-DIMMs
  • 72-bit DDR SDRAM memory (64-bit interface + 8-bit ECC)
  • Up to 3.2 GB/s memory bandwidth
  • ECC protection enables increased system reliability

    Meer informatie
HyperTransport™ technology for high speed I/O communication
  • One 16-bit link supporting up to 800MHz (1600MT/s)
  • Up to 6.4GB/s peak HyperTransport I/O bandwidth

Large high performance on-chip cache

  • 64KB Level 1 instruction cache
  • 64KB Level 1 data cache
  • Up to 1MB Level 2 cache
  • Improved branch prediction for greater accuracy in anticipating instruction calls
  • Enhanced TLB structures for better memory management of complex workloads
AMD PowerNow!™ technology for advanced power management
  • Maximizes your notebook’s battery life
  • Provides performance on demand when required by the application
  • Allows notebook to run quieter
  • Operates automatically in the background

Full Wireless Compatibility

  • Fully compatible with all currently available 802.11 a, b and g wireless solutions
  • AMD enables a choice of best-in-class wireless solutions

Packaging: 754-pin lidless micro PGA, organic package. Die size: Approximately 105.9 million transistors on 193mm2. Processors are manufactured using AMD's state-of-the-art 0.13-micron SOI technology at AMD's Fab 30 wafer fabrication facility in Dresden, Germany.

 

Een belangrijke eigenschap van de Athlon64 is dat deze 64 bit CPU compatibel is met bestaande 32-bit software, dit in tegenstelling tot de 64-bit CPU's van Intel. Zowel 32-bit als 64-bit software kan gelijktijdig op het zelfde systeem draaien. Voor computers heeft de 64-bit technologie pas nut als de software ook 64-bit wordt. 64-bit serversoftware is al wel beschikbaar. Voor werkstations en desktops zal gewacht moeten worden tot er ook 64-bit versies op de markt komen. (Op dit moment is de 64-bit editie van Microsoft Windows XP nog in de maak.)

 

De volgende stap is een platform te zoeken, wat HyperTransport™ ondersteund. Daarvoor is een moederbord nodig met een geschikte chipset.

 

AMD-8000™ Series Chipset
AMD heeft de AMD-8000™ serie van core-logic componenten ontworpen voor de AMD Opteron™ processor. De HyperTransport™ technology is geïmplementeerd als de backbone van het system.

De chipset bestaat uit verschillende "bouwstenen", welke samen gebruikt kunnen worden in verschillende systeem ontwerpen.

Bijzonder is het ontbreken van een Northbridge. De Memory Controller en het MultiProcessing Controll is geïntegreerd in de processor ( de Opteron en de Athlon 64). De Southbridge is vervangen door de Hypertransport IO Hub.


AMD-8151™ HyperTransport™ AGP 3.0 Tunnel
De AMD-8151™ chipset zorgt voor de ondersteuning van AGP 3.0 mogelijkheden.

In de AMD-8151™ chipset component zitten de volgende high-level features:
AGP 3.0 (AGP-8x) interface
HyperTransport™ tunnel

AMD-8131™ HyperTransport™ PCI-X 1.0 Tunnel
Bedoeld voor server- en workstation applicaties, zorgt de AMD-8131™ chipset component voor high-speed PCI-X 1.0 mogelijkheden voor platformen welke high-performance I/O uitbreidingen nodig hebben. In de AMD-8131™ chipset component zitten de volgende high-level features:
Dual PCI-X 1.0 interface (ondersteunt 133MHz, 100Mhz, 66MHz, en Legacy-PCI snelheden).
HyperTransport™ tunnel
APIC

AMD-8111™ HyperTransport™ I/O Hub
De AMD-8111™ chipset component integreert de systeem I/O functies in één enkele component en functioneert daardoor als de Southbrige “I/O Hub.”

De AMD-8111™ chipset component bevat:
HyperTransport™ interface
10/100 Ethernet
EIDE Controller, ondersteuning tot ATA-133
AC’97 Audio, USB
I/O bussen: PCI, LPC, SMbus, APIC

 

[ begin van pagina]

 
VIA chipset voor de HyperTransport architectuur

VIA heeft een chipset voor de 64-bit CPU's van AMD welke de Hypertransport technology ondersteund via een eigen ontwikkelde technology: VIA Hyper8™ Technology.

Daarnaast biedt deze chipset een uitgebreide reeks features.

Er zijn verschillende varianten, o.a. de K8T800Pro, welke de bandbreedte tussen de Northbridge en de southbridge verdubbeld naar 1066Mb/s.

Daarnaast is er een variant met geïntegreerde graphics processor.

 

VIA Hyper8™ Technology
VIA's Hyper8™ technology enables a full 16-bit bus width and 800MHz frequency for upstream and downstream buses of the HyperTransport link between an AMD64 processor and the north bridge of the chipset, providing a total theoretical frequency of 1.6GHz and a bandwidth of up to 6.4GB/s. Analysis of retail motherboards featuring chipsets from other vendors indicates many do not feature a full 16-bit/800MHz HyperTransport link between the CPU and chipset.

 

The HyperTransport Analyzer measures and displays the frequency in MHz for upstream and downstream values, and the bus width in bits, for all HyperTransport CPU to chipset links on AMD64 CPU based systems.

  Frequency Bit Density Total Bandwidth
VIA K8-Series
800MHz
16-bit
6.4GB/s
Competitor Sample A
600MHz
16-bit
4.8GB/s
Competitor Sample B
800MHz
8-bit
3.2GB/s

Bron: http://www.viatech.com/en/k8-series

[ begin van pagina]

 

SiS HyperStreaming

 

Voor het Intel® Platform

 

Voor AMD Athlon™64

De technology welke door SiS is ontwikkeld om de bandbreedte tussen de verschillende componenten te verhogen is beschikbaar voor zowel het Intel platform met Hypertreading als voor het AMD platform met HyperTransport

 

 

HyperStreaming™ technology Demo

 

 

 

Hyperstreaming presentatie van SiS

 

[ begin van pagina]

 

Hypertreading

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Deze technologie van Intel zorgt er voor (mits ondersteund door het moederbord en het besturingssysteem) dat één fysieke CPU zich voordoet als twee logische processoren. Voor het besturingssysteem lijkt het alsof er twee CPU's in het systeem aanwezig zijn.

Het idee daarbij is dat die ene fysieke CPU zich gedraagt alsof er twee CPU's zijn, waardoor meer taken gelijktijdig uitgevoerd kunnen worden. Hiervoor zijn een aantal onderdelen in de CPU door Intel dubbel uitgevoerd. Echter niet alle onderdelen. De dubbel uitgevoerde onderdelen delen de onderdelen die gewoon maar één keer aanwezig zijn. Helemaal vergelijkbaar met een systeem met twee echte CPU's is het dus niet.

Verbetering van de prestaties zal niet bij alle applicaties merkbaar zijn. Een applicatie moet daarvoor multithreaded zijn, wat inhoudt dat de applicatie verschillende dingen tegelijk kan doen. MS Word print bijvoorbeeld in de achtergrond, terwijl u gewoon door kunt typen. Een thread is de programma-code die door de CPU op een bepaald moment wordt uitgevoerd. Als meerdere threads gelijktijdig worden aangeboden aan de CPU, dan zal bij een gewone CPU de beschikbare rekentijd worden verdeeld en worden de threads om en om door de CPU verwerkt.

Zijn er meerdere CPU's aanwezig (al dan niet fysiek), dan kunnen threads echt gelijktijdig worden verwerkt, wat een prestatieverbetering tot gevolg heeft. Microsoft Office zal hiervan echter nauwelijks kunnen profiteren, omdat die applicaties niet echt rekenintensief zijn. Ze zijn erg schijf-actief en de schijf is een vertragende factor. Alleen multithreaded applicaties die ook erg rekenintensief zijn zullen hiervan echt kunnen profiteren, zoals video- en geluidsbewerkingen.

 

Zie http://www.intel.com/technology/hyperthread

[ begin van pagina]

Socket LGA775 voor pinloze CPU's

Nieuw van Intel is socket LGA775 voor de Alderwood en Grantsdale chipsets. LGA= Land Grid Array, waarmee de platte contacten op de CPU worden aangegeven. De pinnen zijn nu onderdeel van de socket.

Uit Tom's Hardware Guide

 

Links voor:

Northwood voor PGA478

 

Rechts voor:

Prescott voor LGA775 (pinloos)

 

Achter:

AMD Athlon 64

Links:

Pentium 4 Prescott voor socket 478

Rechts

Pentrium 4 Prescott voor socket 775

 

Beide zijn verder hetzelfde.

Van de 478-versie worden geen CPU's sneller dan 3.4 Ghz gemaakt. De laagste kloksnelheid voor de 775-versies zal 2.8 Ghz zijn

 

Uit Tom's Hardware Guide

 

Alderwood en Grantsdale chipset (northbridge / (G)MCH)
De Grantsdale is bedoeld als opvolger van de Springdale, de Alderwood moet de Canterwood opvolgen. Beide verschillen niet zo heel veel van elkaar. Alleen ondersteunt de Grantsdale zowel DDR als DDR2 en Alderwood alleen DDR2. Beide hebben geen AGP-interface, wat te verwachten viel, omdat PCI-Express de AGP-interface moet gaan vervangen. Van beide wordt een G-versie (geïntegreerde graphics) verwacht, zodat klanten de geïntegreerde Intel Extreme Graphics kunnen gebruiken.

Ondersteuning voor Gigabit Ethernet zal niet meer via de CSA interface gaan, zoals bij de 875P en 865PE chipset, maar via PCI-Express worden ondersteund.

Southbridge ICH6
Communicatie tussen de nieuwe northbridge en de nieuwe generatie southbridges ICH6 via de z.g. Direct Media Interface (DMI), draait op een kloksnelheid van 100MHz, met een bandbreedte van 1 Gb/s per richting, tegenover de oude HI 1.5, met een bandbreedte van 266 Mb/s.

Er komen drie versies:

ICH6

4x SATA, 1x ATA100, PCI-ondersteuning en 4 PCI-Express 1x

ICH6-R

Overeenkomstig met ICH5-R, maar met RAID 0, 1 en 10, door de 4 SATA-poorten

ICH6-W

Met WiFi ondersteuning voor 802.11a/b/g

 

Codenaam

Wordt gebruikt om een bepaalde technologie aan te geven, welke gebruikt wordt voor de productie van processors/chipsets.

Springdale

Intel chipset voor Pentium 4 (865 familie)

Grantsdale

Opvolger van Springdale.

Intel chipset voor Pentium 4 met 800Mhz FSB en de LGA775 socket (915 familie)

Canterwood

Intel 875P chipset

Alderwood

Opvolger van Canterwood

Intel chipset voor Pentium 4 met 800 Mhz FSB en de LGA775 socket (925 familie)

[ begin van pagina]

[ terug]