直面英特尔──探索AMD 760MP的技术亮点

欧阳长征 
2001年 25期

　　2001年，AMD凭借低价高性能产品的不断投放市场，几乎所有媒体的报道明确地表示了这样一种观点：AMD市场占有率的上升势头不可逆转。
　　　　作为AMD支持者来说，在家都期待着AMD能早日在市场上全面超越现在的领头羊——英特尔，成为在技术和市场两方面同时成功的IT企业。这将意味着弱者通过努力可以战胜强者，还有什么能比这更让我们这些普通人兴奋的呢？
　　　　令人欣慰的是AMD公司于近日在基于多处理器的服务器/工作站系统方面都推出了最新的产品，令AMD的产品在X86的应用领域全面开花，也使DIYer和OEM厂商有了第二个可以信赖的选择。不管AMD是如何划分它的产品线的，从AMD提供的实际技术参数来看，AMD此次推出的基于760MP 芯片组的 Athlon MP确实是对其他CPU的厂商的致命打击。
　　　　现在，就让我们一起来找一找AMD 760MP身上的技术亮点吧！
　　#1    真正支持多CPU的主板芯片组
　　　　MP两个字母本身就是Multi-Processor的缩写，从名字本身就说明了AMD 760MP是一款支持多处理器的主板芯片组。
　　　　确切的说应该是其北桥芯片AMD-762“提供两个端口的266MHz AMD Athlon系统总线接口”支持双处理器（见图1）。（^25030101a^）这里面需要注意一点：AMD 760MP与以往的多处理器解决方式不同，以前的主板芯片组支持多处理器的方式是提供一条可加入多个处理器的总线，这个总线上甚至可以不限制处理器的数目，而AMD 760MP仅仅提供两个处理器的接口，但是对每个处理器都是点对点（Point-to-Point）方式的。
　　　　表面上看AMD 760MP支持的处理器数量较少，但是很明显，以往的共享总线方式的多处理器解决方案可以说是“假多CPU”，而AMD 760MP的点对点方式可以说是“真双CPU”。我们都知道，CPU主要的工作是进行数据计算，但是数据计算的本身要建立在数据传输的基础之上，基于共享总线方式的多CPU，所有的CPU工作在同一套总线之下，因此多个CPU之间相互争夺共有的总线带宽，因此出现的现象就是计算能力被提高，而实际数据传输没有增长，简单的解释就是采用共享总线方式的多CPU计算的数据量还是不变的，即使计算速度再快也没有作用。而AMD的点对点的方式可以实现更大的数据传输能力，南桥芯片可以把数据通过两条相同带宽的数据传输通道分别传给两个CPU，因此保证了更高的数据传输量，从而实现了更高的计算性能。保证双CPU性能的完全发挥，真正实现双CPU的性能。
　　#1    分散式传输总线结构
　　　　CPU与系统之间的数据、指令的交流通过CPU局部总线完成，CPU局部总线包括地址总线、控制总线、数据总线三部分，在传统的架构中，地址、控制信号以及数据传输操作都集中在一条通道上，一次只能进行一项传输操作。而AMD Athlon系统总线由3个可同时工作的互相独立的部分所组成，将原来的一个通道分成了处理器到系统、系统到处理器、数据传输三个通道，其中前两个为单向的控制总线和地址总线的合体，而数据传输通道和原有的数据总线相同。三条通道可以同时工作，实现单独发送控制命令、单独控制寻址、独立进行数据传输的操作。
　　　　我们可以用一个简单的例子来分别计算一下两种方式所需要的时钟周期数目来显示分散式传输总线结构的特点。
　　　　CPU从内存中读取数据并进行运算，再把结果存入内存的过程是这样的：
　　　　CPU发送读取指令（1个时钟周期），寻址（1个时钟周期），读取内存中的数据（2个时钟周期），运算的时间忽略不计，CPU发送写入指令（1个时钟周期），寻址（1个时钟周期），将结果写入内存（2个时钟周期）。总共需要8个时钟周期来完成。
　　　　采用分散式传输总线结构，CPU在读取数据的同时就可以进行发送写入指令并进行寻址操作，可以同时进行工作节约这两个时钟周期的消耗，6个时钟周期就可以完成相应的任务，如果反复进行大量上述相同的操作，两次运行之间还能够节约发送指令和进行寻址操作的时间，将每一个任务的占用时钟周期减少成4个。
　　#1    对广泛的外围设备的支持
　　　　AMD 760MP的南桥芯片AMD 766对目前比较先进的外围设备技术（如DDR内存、AGP 4×图形系统、ATA 100磁盘系统、PCI 2．2 32位和64位总线的支持等）提供全面的支持，保证电脑最高性能的发挥（见图2）。（^25030101b^）
　　　　DDR内存是目前最有希望取代SDRAM成为下一代内存标准的产品，DDR是是Double Date Rating的缩写，通过利用时钟的上沿和下沿都进行数据传输，实现在一个时钟周期内进行两倍的数据传输率，从而提高内存速度。目前DDR技术已经得到了内存生产厂商、主板芯片组和主板制造厂商的通力支持，而AMD 760MP也支持DDR规范。
　　　　鉴于硬盘的物理/机械特性，存贮子系统是所有计算机系统中速度最慢的组成部分。由于所有的操作系统和应用软件最初都要从硬盘载入，因此它对系统整体性能的影响非同小可。从本质上说，硬盘已成为系统的最大瓶颈。AMD-760 MP采用目前速度最快的磁盘系统标准——ATA 100，实现整个系统性能的提升。
　　　　尽管支持5400转的硬盘，但在ATA-100模式下，EIDE外存子系统还是需要和主轴转速达7200转或更高的硬盘配合工作才能发挥最高性能。
　　　　PCI 2．2标准在家用电脑上面不是很常见，但是高端PC服务器需要符合PCI 2．2标准的64位PCI插槽进行一些功能上的拓展，作为设计定位于高端PC服务器的产品，AMD 760MP设计上对PCI 2．2提供完全的支持，而且提供了7个PCI插槽，因此能够满足全部的需要。
　　#1    简约就是美
　　　　AMD 760MP 芯片组是一款务实的芯片组，它没有对AGP 8×的支持，没有提供更多的USB接口，相反，它提供了对4G DDR的支持，提供了两条独立的点对点的CPU总线，这些都说明了AMD的目标很明确，用最简约的形式实现最强大的功能。
　　　　我们在近日内看到了基于AMD 760MP芯片组的AMD Athlon MP的测试报告，以前我们看到的测试都是Athlon对P3/P4，相信这一次，AMD将直接挑战基于Xeon（至强）处理器的服务器/工作站平台。相比之下，AMD 760MP芯片组可以支持更高的处理器前端总线带宽，前端总线高达266MHz，总线带宽可高达2．1GB/S，并且可提供双端系统总线；i840芯片组具有133MHz前端总线，最高只支持1GB/S的带宽，为单一共享式系统总线。其次，AMD 760MP提供带DDR内存接口的先进的双芯片解决方案，支持高达4GB的内存和AGP Pro的AGP 4×，可拥有7个PCI插槽、PCI 32/64bit 33MHz，支持ATA100并完全向下兼容，从而为工作站设计提供了更多的功能选择；英特尔 840芯片组支持RDRAM内存， 最高内存容量为2GB，支持ATA66驱动，拥有2个USB端口。
　　#1    结 语
　　　　总体来看，AMD 760MP芯片组的基础非常良好，但是否能够被市场所接受，AMD还得作出进一步的努力，不过从芯片组的设计和系统成本来看，AMD应该能够在工作站服务器市场站稳脚跟。
　　　　目前，服务器和工作站处理器市场还是由英特尔一家独占。不过在过去的一年里，AMD在桌面处理器市场将英特尔打得一败涂地，虽然英特尔正在全力保卫它在工作站和服务器市场的传统地位，其代号为Foster的最新Xeon处理器已经发布，同时还发布了最新的i860芯片组，但现在AMD又拿出自己手中的另一张王牌——支持双CPU架构AMD 760 MP芯片组来向英特尔服务器市场进军，这是AMD试验性的一步，这一步也有可能重新划分服务器处理器市场格局。 
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