Quello che, a tutti gli effetti, è stato il prodotto più atteso e discusso di tutto il 2003 è da quest'oggi finalmente una realtà: AMD introduce infatti la cpu Athlon 64, soluzione per piattaforme desktop dotata del supporto alla tecnologia X86-64. Per la prima volta un processore Desktop per PC permette di utilizzare, in modo nativo e senza emulazioni, codice a 32bit e allo stesso livello codice a 64bit, mantenendo piena compatibilità con le applicazioni attualmente disponibili sul mercato oltre a rappresentare un ponte di passaggio verso il futuro, che vedrà la migrazione delle applicazioni verso i 64bit.

Lo scorso 22 Aprile, con un evento organizzato a New York, AMD ha introdotto i processori Opteron, prima cpu della famiglia AMD64; nei 5 mesi trascorsi da quel lancio AMD è stata capace di guadagnare un progressivo consenso da parte del mercato, grazie sia alle elevate prestazioni a 32bit delle cpu Opteron con applicazioni server e workstation, sia alla possibilità di migrare a codice a 64bit mantenendo un livello prestazionale estremamente elevato. A questo si aggiungano i vantaggi dell'architettura Hypertransport, che garantisce elevata scalabilità delle prestazioni utilizzando sistemi multivia con un'efficacia complessivamente molto superiore a quella di precedenti architetture a 2, 4 o più vie.

Una positiva risposta da parte del mercato professionale non è però indice di automatico successo nel mercato desktop. Dopo il notevole successo, nel biennio 2000-2002, ottenuto con i processori Athlon e Athlon XP, AMD ha fortemente sofferto la capacità di Intel, storico produttore rivale, di presentare versioni di processore Pentium 4 dal clock sempre più elevato e capaci di fornire una maggiore potenza elaborativa rispetto alle concorrenti soluzioni AMD. Athlon 64, pertanto, giunge sul mercato con un duplice ambizioso obiettivo: contrastare le vendite di processori Intel Pentium 4 nella fascia più alta del mercato dei processori desktop, oltre a proporsi come punto di unione tra codice a 32bit e codice a 64bit.

Quest'oggi AMD introduce due differenti famiglie di processori AMD64 per sistemi Desktop: Athlon 64 3.200+, per schede madri Socket 754, e Athlon 64 FX-51, per schede madri Socket 940. Il primo processore è destinato alla fascia più alta del mercato, quella degli utenti appassionati, e si posiziona in diretta concorrenza con la cpu Pentium 4 3,2 Ghz. Il secondo processore, invece, rappresenta per AMD lo "stato dell'arte" dell'attuale produzione, al punto da non essere confrontabile direttamente con nessun processore concorrente attualmente in commercio; anche per questo motivo manca qualsiasi riferimento diretto alle prestazioni nel nome, nella forma o di model number o di frequenza di clock. E' proprio quest'ultimo processore l'oggetto della prova di quest'oggi, rimandando l'analisi prestazionale della cpu Athlon 64 3.200+ alle prossime settimane.

Intel non resterà, ovviamente, ferma ad attendere: per la fine dell'anno verrà introdotta la nuova evoluzione di processore Pentium 4, nota con il nome in codice di Prescott, dotata di 1 Mbyte di cache L2 integrata on die e basata sul bus Quad Pumped a 800 Mhz di clock. Non è al momento ipotizzabile come questa nuova cpu si comporterà quando confrontata alle cpu Athlon 64 con codice a 32bit, anche se almeno sulla carta le attese verso questo nuovo prodotto Intel sono molto forti.

In contemporanea a questo articolo è stata pubblicata anche l'analisi prestazionale della nuova cpu Athlon 64 FX-51, disponibile su Hardware Upgrade a questo indirizzo:

• Athlon 64 FX-51: analisi prestazionale

Quali sono le differenze tra i due processori? Oltre al Socket di connessione con la scheda madre, del tipo a 754 pin per la cpu Athlon 64 e a 940 pin per quella Athlon FX, i due processori integrano un differente controller memoria: di tipo DDR400 single channel per la cpu Athlon 64, mentre per il processore Athlon 64 FX esso è Dual Channel DDR400 con memoria Registered.

Entrambi i processori integrano una cache di primo livello di 128 Kbytes, con cache L2 pari a 1 Mbyte; il processo produttivo utilizzato per la costruzione dei due processori è quello a 0.13 micron con tecnologia SOI (Silicon on Insulator), prodotti presso la Fab 30 di Dresda, in Germania.

Le frequenze di clock dei due processori sono differenti: il modello Athlon 64 3.200+ opera a 2 Ghz di clock, mentre la cpu Athlon FX-51 ha frequenza di clock effettiva di 2,2 Ghz. Da segnalare che AMD ha modificato il pacchetto software di riferimento utilizzato per la determinazione del model number dei propri processori; per questo motivo, il model number di 3.200+ dato alla cpu Athlon 64 con clock di 2 Ghz corrisponde ad un livello prestazionale superiore a quello del processore Athlon XP 3.200+. AMD ritiene infatti che il model number sia un valido strumento per determinare le effettive prestazioni velocistiche di un processore, ma debba essere adeguato alle nuove applicazioni software che sono state rese disponibili sul mercato.

Il processore Athlon FX-51, come già segnalato in introduzione, non utilizza il model number ma è contraddistinto da una sigla numerica, 51, che non ha nessun tipo di correlazione con le prestazioni velocistiche. L'approccio seguito da AMD, in questo caso, è molto simile a quello delle cpu Opteron: la sigla numerica indica uno specifico modello e, in futuro, processori con sigla dal numero superiore avranno prestazioni velocistiche superiori ai precedenti modelli.

E' estremamente interessante osservare il Die delle due cpu:

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La ripartizione dell'area interna del Die è identica per i due Core, con Memory Controller e DDR Memory Interface che occupano le medesime posizioni e aree. Questo non deve sorprendere: la superficie di Core complessiva per ciascuna cpu è identica, 193 millimetri quadrati, come del resto il numero di transistor, ben 105 milioni.

I prezzi ufficiali che AMD ha comunicato per il lancio delle due nuove cpu sono di 733 dollari per il processore Athlon FX-51 e 417 dollari per quello Athlon 64 3.200+, entrambi per lotti di 1.000 processori. Come abitudine per le cpu AMD; è prevedibile che i prezzi effettivi di mercato si posizioneranno su valori inferiori, soprattutto nel momento in cui inizieranno ad essere disponibili volumi adeguati, anche se la cpu Athlon FX-51 continuerà a restare una proposta top della gamma e quindi caratterizzata da un prezzo d'acquisto molto elevato in senso assoluto.

Assieme alle versioni Desktop AMD introdurrà anche due cpu Athlon 64 per sistemi notebook: si tratta dei modelli 3.200+ e 3.000+, con frequenze di clock rispettivamente pari a 2 Ghz e 1,8 Ghz. Le caratteristiche tecniche sono invariate rispetto al modello Athlon 64 per sistemi Desktop, fatta eccezione per il package che è di tipo Ceramic Lidless Micro PGA, per Socket 754, al posto di quello organic micro-PGA sempre per Socket 754.

Il package della cpu Athlon 64 FX-51 è esteriormente identico a quello della cpu Opteron; entrambe utilizzano infatti una costruzione Ceramic Micro PGA con 940 pin di interconnessione con la scheda madre. La scelta di montare una placca sopra il Core del processore permette di migliorarne la dissipazione termica complessiva, oltre ad evitare che il Core possa venire danneggiato da un montaggio maldestro del dissipatore di calore. I processori Athlon e Athlon XP sono stati spesso criticati per la facilità con la quale era possibile danneggiare il Core montando il dissipatore di calore, pertanto una scelta di questo tipo è sicuramente una mossa nella giusta direzione per il produttore americano.

Sulla sinistra: cpu Opteron 244. Sulla destra: Athlon 64 FX-51

Le sigle di identificazione del processore riportano le usuali informazioni, in modo molto simile a quanto indicato per le cpu Athlon XP; il sample di processore utilizzato nei test è stato costruito nella Fab 30 di Dresda nella 29-esima settimana del 2003, pertanto attorno alla metà del mese di Luglio.

La cpu Athlon 64 si differenzia dal modello FX per il numero di pin di contatto con la scheda madre, 754 contro 940, e per il package che è di tipo organico invece che ceramico.

Il sistema di raffreddamento utilizzato per le cpu Athlon 64 e Athlon 64 FX è identico a quanto proposto per le cpu Opteron; la base è in rame, con numerose alette di raffreddamento e una ventola 7x7 cm sulla parte superiore, sufficientemente silenziosa durante l'uso. Nonostante la frequenza di clock fosse di 2,2 Ghz, il processore Athlon 64 FX-51 non ha evidenziato temperature di funzionamento particolarmente elevate; il nuovo package del processore, abbinato all'elevata superficie del Die della cpu, sembra aver reso complessivamente più facilmente dissipabili le cpu Athlon FX rispetto a quelle Athlon XP.

I Socket 754 e 940 non saranno gli unici che AMD utilizzerà per i propri processori Athlon 64 e Athlon 64 FX: nel giro di alcuni mesi, presumibilmente nel secondo trimestre del 2004, AMD presenterà una nuova versione di processore Athlon 64 FX basata su Socket 939. Questa nuova versione di processore, stando alle informazioni attualmente disponibili, integrerà un memory controller Dual Channel DDR con supporto alla tradizionale memoria DDR400 Unbuffered, al posto della ben più costosa DDR400 Registered richiesta dall'attuale processore Athlon 64 FX per Socket 940.

Socket 940

E' ipotizzabile che AMD possa introdurre, assieme al Socket 939, una versione di processore Athlon FX dotata di supporto alla memoria DDR II; per quel periodo dell'anno prossimo, infatti, sono attesi al debutto i chipset Intel della famiglia Grantsdale, i primi con memory controller DDR II. E' inoltre presumibile che AMD possa scegliere proprio questa nuova versione di processore per introdurre il processo produttivo a 0.09 micron per le proprie cpu Athlon 64 FX, passaggio che permetterebbe di ridurre sensibilmente la superficie del Die del processore e, quindi, ridurne i costi produttivi, aumentando il numero di Die producibili con un wafer. Si tratta, è bene ribadirlo, di speculazioni ma è uno scenario che, se tecnicamente percorribile da AMD, non pare assolutamente irrealizzabile.

Socket 754

Perché AMD non ha introdotto da subito una versione di processore Athlon FX basata su Socket 939? Le motivazioni possono essere diverse e ora elencherò quelle che, a mio avviso, sono le più probabili:

• la scelta di lanciare una cpu Athlon 64 con memory controller di tipo Dual Channel è arrivata solo recentemente; il forte successo delle piattaforme Intel Pentium 4 Dual DDR400 è stata uno degli elementi trainanti;
• AMD utilizza un'architettura con memory controller integrato nel processore, estremamente più complessa di quella con memory controller esterno integrato nel chipset. Tale scelta permette di ottenere prestazioni sempre superiori ma da un punto di vista di pura comunicazione diventa più difficile da spiegare all'utente; per questo motivo AMD può aver scelto d'introdurre una versione top della gamma delle cpu Athlon 64, con controller memoria Dual DDR;
• il processore AMD Opteron, che utilizza proprio Socket 940 per connettersi alla scheda madre, ha controller memoria DDR Dual Channel; utilizzarne l'architettura, rivedendola per implementare il supporto alla memoria DDR400, rappresentava una soluzione relativamente semplice da implementare per ottenere una cpu Athlon 64 con controller Dual Channel;
• il lancio di una versione con Socket 939 richiede necessariamente lo sviluppo di un reference layout, che necessita tempo; il debutto fissato per il 23 Settembre non era compatibile con queste tempistiche, pertanto AMD ha scelto di far slittare questa nuova interfaccia al 2004 dando tempo ai propri partner, in primis produttori di chipset e di schede madri, di completare lo sviluppo delle proprie soluzioni

Socket 939 e Socket 940 non saranno compatibili tra di loro, pertanto le schede madri Socket 940 attualmente in commercio potranno essere aggiornate solo con prossime versioni di processore Athlon 64 FX per Socket 940, o al limite con processori Opteron per Socket 940, ma non con cpu Athlon FX con 939 pin.

Come già segnalato, i più recenti rumors indicano la piattaforma Socket 939 come compatibile con la tradizionale memoria DDR400 Unbuffered, la stessa utilizzata su piattaforme concorrenti Socket A e Socket 478; al momento il processore Athlon 64 FX-51 richiede l'utilizzo di costosa memoria DDR400 Registered, come quella qui sotto fotografata e utilizzata nel corso dei test.

La memoria, prodotta da Legacy Electronics Inc, utilizza chip Infineon con tempo d'accesso di 5ns e latenza CAS pari a 2,5; questo quanto di più veloce è attualmente disponibile in commercio, pertanto è prevedibile che le cpu Athlon FX possano ottenere un ulteriore boost prestazionale non appena memoria DDR400 Registered CAS 2 verrà commercializzata.

Opteron e Athlon 64, prime cpu AMD64 disponibili sul mercato, sono basate su architettura x86-64; a differenza di quella IA64 implementata nelle cpu Intel della famiglia Itanium, x86-64 è basata sul set di istruzioni x86 pertanto permette di eseguire in modo nativo codice a 32bit. In parole povere, a differenza della cpu Intel Itanium i processori AMD64 eseguono non in emulazione applicazioni scritte per processori a 32bit; per questo motivo, queste cpu possono essere da subito utilizzate anche con software non a 64bit, senza negativi impatti sulle prestazioni velocistiche del sistema rispetto all'utilizzo di un tradizionale processore a 32bit.

L'introduzione dell'architettura x86-64 riprende in buona sostanza quella dei 32bit avvenuta con le prime cpu Intel 386; in quel periodo, circa 15 anni fa, le applicazioni erano tutte a 16bit e Intel, con la cpu 386, introdusse il supporto al codice a 32bit, ponendo le basi per il successivo sviluppo di questa architettura che si è sviluppata sino ai giorni d'oggi.

AMD ha inserito nelle cpu AMD64 8 nuovi registri GPR, general-purpose, che vengono utilizzati in modalità a 64bit e pertanto richiedono la ricompilazione del codice per poter essere sfruttati. I registri già esistenti sono stati estesi da 32bit a 64bit, mentre 8 nuovi registri sono stati aggiunti all'unità SSE così da supportare il set di istruzioni SSE2.

Per poter supportare codice e registri a 32 e a 64bit, l'architettura x86-64 permette al processore di operare in due distinte modalità:

La prima è chiamata Long Mode, a sua volta distinta in due modalità; la seconda è quella Legacy mode. La modalità Long Mode 64bit sfrutta interamente l'architettura a 64bit e richiede sistema operativo e applicazioni a 64bit; quella Long Mode Compatibility mode, come il node suggerisce facilmente, richiede sistema operativo a 64bit ma permette di sfruttare codice a 32bit in modo nativo. Quella Legacy Mode, infine, fa si che il processore operi come se possedesse una tradizionale architettura a 32bit.

Nello sviluppare le cpu Hammer, Athlon 64 e Opteron, AMD è partita dal progetto Athlon e ha preferito non costruire da zero una nuova architettura; una scelta di questo tipo è del resto condivisibile, alla luce delle ottime prestazioni per clock delle cpu Athlon. Oltre al supporto ai 64bit sono state però introdotte varie migliorie:

• la cache L2 è cresciuta sino a 1 Mbyte. Le cpu Athlon possono indirizzare sino a 8 Mbytes di cache L2, anche se all'atto pratico sono state sviluppate versioni solo sino a 512 Kbytes di capacità; per la cpu Opteron questo valore è limitato a 1 Mbyte, pertanto in future versioni della cpu con cache maggiorata AMD farà ricorso a cache L3.
• la cache L1 è rimasta di 128 Kbytes, divisa in due porzioni da 64 Kbytes per dati e istruzioni; al pari delle cpu Athlon è associativa a 16 vie.
• la pipeline è più lunga di due stadi; questa scelta, che porta la pipeline a 12 stadi contro il numero di 10 delle cpu Athlon XP, permette in teoria di avere margini più elevati in termini di frequenza di clock complessiva, senza dover essere però limitati da pipeline troppo lunghe che possono, in caso di errori di branch prediction, portare a perdite di numerosi cicli di clock in elaborazione.
• a motivo della pipeline a stadi aumentati anche l'unità di branch prediction è stata migliorata, aumentandone la precisione. Il global history counter buffer è stato aumentato a una dimensione 4 volte superiore a quello delle cpu Athlon, così da aumentare l'efficienza dell'unità di branch prediction.
• i buffers di translation lookaside (TLB) sono stati aumentati, sempre per aumentare l'efficienza complessiva.

Qui sotto è riportato lo schema di funzionamento, che ricorda molto da vicino quello delle cpu Athlon.

Una delle innovazioni del progetto Hammer rispetto all'architettura delle cpu Athlon 64 FX è data dall'integazione, all'interno del Core del processore, del memory controller. Questa scelta permette di ottenere latenze di accesso alla memoria estremamente ridotte, a tutto vantaggio delle prestazioni velocistiche ottenibili; la latenza della memoria, infatti, è al momento uno dei più significativi colli di bottiglia alle prestazioni di un sistema, soprattutto quando la cache L2 non permette di contenere tutti i dati che devono essere utilizzati dal processore.

Il memory controller opera all'interno del Core del processore, alla sua medesima frequenza di clock; per questo motivo, più elevata è la frequenza di clock della cpu in uso, minore sarà la latenza di accesso della memoria. Utilizzando memory controller esterni integrati nei north bridge dei chipset, invece, si ottiene un effetto opposto in quanto aumenta la frequenza di clock della cpu ma resta invariata quella del memory controller.

Un altro dei vantaggi dato dall'integrazione del memory controller nel Core della cpu è il non utilizzare il bus di sistema per trasferire dati dalla memoria alla cpu; così facendo la sua ampiezza di banda può essere utilizzata per i dati provenienti dagli altri componenti ad esso collegati, come ad esempio le periferiche di Input Output.

Ovviamente, integrando il memory controller non si è legati alle scelte progettuali dei produttori di chipset, elemento che dovrebbe permettere di avere prestazioni non dipendenti da errate scelte dei chipset, o di implementazioni del memory controller nel chipset non ottimali.

All'interno del processore sono integrati due componenti: il memory controller MCT e il DRAM controller DCT; il primo chip è l'interfaccia tra il Core del processore e il DRAM controller, non dipendente dal tipo di memoria utilizzato. Il secondo chip, invece, è la parte specifica per il tipo di memoria utilizzato. Per questo motivo qualora AMD voglia integrare supporto ad un nuovo standard memoria nelle cpu AMD64, sarà necessario intervenire a sostituire nel processo produttivo della cpu il solo DRAM controller DCT, una parte ridotta dell'intero Die del processore.

Una delle limitazioni del memory controller integrato nel Core è dato dall'impossibilità di adottare nuove tecnologie memoria con uno specifico processore, se queste non sono supportate direttamente dalla cpu. Ad esempio, non sarà possibile sfruttare memoria DDR-II con le cpu Athlon 64 ora introdotte, in quanto il memory controller integrato supporta per il momento solo memoria DDR.

Confrontando la latenza di accesso della memoria di sistema del processore Athlon 64 FX-51 con quella della cpu Intel Pentium 4 3,2 Ghz, su piattaforma 875P Canterwood e memoria DDR400, emerge chiaramente come la cpu AMD faccia registrare latenze estremamente più basse, non dovendo accedere al memory controller integrato nel montato sulla scheda madre.

Quake 3 Arena è un titolo particolarmente dipendente dalla memoria di sistema; si noti come la cpu Athlon 64 FX-51 riesca a distanziare nettamente la cpu Pentium 4 3,2 Ghz. Il margine di vantaggio rispetto alla cpu Athlon XP 3.200+ è molto elevato, giustificato sia dal controller memoria Dual DDR400 che dalla sua integrazione nel Die del processore.

HyperTransport è un bus point-to-point sviluppato appositamente da AMD, assieme ad un consorzio di numerose altre aziende, quale vero e proprio cuore del progetto Hammer. Lo scopo di questo bus è quello di fornire una via semplice per connettere tra di loro le varie periferiche che compongono un sistema, dal processore al controller AGP alle periferiche di Input Output. Oltre a questo, HyperTransport è stato studiato per poter permettere di passare a sistemi multiprocessore in un modo semplice, incidendo il meno possibile sui costi di produzione e allo stesso tempo mantenendo le prestazioni su standard ben superiori a quelli dei tradizionali sistemi a 2 e più vie.

I vantaggi del bus HyperTransport sono pertanto molto evidenti con sistemi multivia, ma non per questo meno importanti quando applicati su architetture singolo processore come con i sistemi Athlon 64 e Athlon 64 FX.

Il bus HyperTransport può essere utilizzato in varie configurazioni: l'ampiezza può essere selezionata tra i valori di 2, 4, 8, 16 e 32 bits, mentre la frequenza può variare da 400, 600, 800, 1000, 1200 e 1600Mhz. Lo schema seguente mostra la bandwidth massima teorica ottenibile con ciascuna combinazione:

Ogni componente collegato al bus HyperTransport deve integrare almeno un controller HyperTransport, che può avere ampiezza e frequenza variabile a seconda del tipo di applicazioni per il quale è utilizzato. Se un componente integra due controller può essere messo sul bus in qualsiasi posizione, mentre se ne integra solo uno dev'essere necessariamente posto ad uno degli estremi della catena del bus, in quanto a cascata di quel componente non vi è nulla che possa essere collegato. I tunnel sono quelle parti di bus che collegano tra di loro due controller, quindi due componenti della catena HyperTransport.

L'implementazione della tecnologia HyperTransport utilizzata per le cpu Athlon 64 e Athlon 64 FX è quella con frequenza di clock di 1600 Mhz e ampiezza di bus di 16bit, per una bandwidth massima teorica di 6,4 Gbytes al secondo tra chipset e processore. Ottenere piena stabilità operativa a queste impostazioni non è operazione per nulla agevole e per questo motivo alcuni produttori di chipset possono ripiegare verso un approccio più conservativo, utilzizando ampiezza di bus di 8bit al posto di quella di 16bit oppure ridurre la frequenza di clock a 1.200 Mhz contro i 1.600 Mhz. Così facendo si evitano problemi di eccessivi disturbi del segnale che ne potrebbero compromettere la stabilità, ma allo stesso tempo se ne riduce la bandwidth massima.

VIA ha rilasciato un'utility, adatta a tutti i chipset Opteron e Athlon 64, che permette il monitoraggio di quali siano le effettive frequenze di lavoro e l'ampiezza del bus HyperTransport implementato su una specifica scheda madre

nForce 3

L'implementazione nVidia per il chipset nForce 3 non è completa: il flusso in upstream è con ampiezza di 8bit mentre solo quello in downstream raggiunge i 16bit; le frequenze di alvoro, inoltre, sono di 600 Mhz per entrambi i flussi e non di 800 Mhz.

VIA H8T800

L'implementazione VIA, invece, è simmetrica per i due flussi, entrambi con ampiezza di 16bit e frequenza di 800 Mhz.

Windows XP 64bit edition, per processori AMD64

Athlon 64 è il primo processore desktop dotato di supporto ai 64bit; inoltre, Athlon 64 è il primo processore compatibile con Windows 64bit, un biglietto da visita sicuramente molto importante. Molti utenti che non hanno esperienze con sistemi di calcolo dalla potenza elevata si possono domandare quale sia il reale beneficio di avere supporto ai 64bit, quando la maggior parte delle applicazioni sia domestiche che per applicazioni professionali è basata su codice a 32bit.

La risposta a questa domanda è, per molti versi, semplice. I processori a 32bit possono indirizzare memoria solo utilizzando questi 32bit; per questo motivo, il massimo quantitativo di memoria che possono utilizzare è dato da 2 elevato alla 32, che porta ad ottenere 4,297,967,296 Bytes o, più comodamente, 4 Gbytes. Allo stesso modo, il massimo quantitativo di memoria che un'applicazione a 32bit può utilizzare è sempre pari a 4 Gbytes.

Le cpu Intel Xeon possono emulare un indirizzamento a 36bit, che di fatto innalza il limite sino a 64 Gbytes di memoria utilizzabile; purtroppo questo, come tutte le emulazioni, avviene a discapito delle prestazioni velocistiche complessive.

Passare ai 64bit permette di innalzare sia il quantitativo massimo di memoria indirizzabile dal processore, sia quello delle applicazioni utilizzabili. Se un utente di PC desktop al momento non sente l'esigenza di utilizzare un quantitativo di memoria superiore a 512 Kbytes, di certo non incontra le limitazioni di 4 Gbytes di indirizzamento dei processori a 32bit. D'altro canto, esistono numerosi ambiti applicativi nei quali 4 Gbytes di memoria rappresentano un limite. Un esempio concreto per tutti può essere dato dal master database server del cluster di server che gestisce questo sito, Hardware Upgrade: questa macchina, infatti, è fortemente limitata dal poter utilizzare solo 4 Gbytes di memoria di sistema, soprattutto pensando che deve gestire database di dati che raggiungono dimensioni tali da non poter essere completamente caricati nella memoria di sistema.

Il progressivo aumento della dotazione di memoria dei sistemi desktop, oltre alla crescente complessità delle applicazioni multimediali (video editing, ad esempio), richiederanno di poter accedere a quantitativi di memoria di sistema sempre più elevati: un processore con supporto ai 64bit permetterà, abbinato a sistema operativo a 64bit e ad applicazioni a 64bit, di superare tali limitazioni.

Il sistema operativo Windows XP 64bit edition è attualmente ancora in fase di beta testing e, stando alle informazioni attualmente disponibili, non verrà presentato prima della seconda metà del 2004. La disponibilità di un sistema operativo Windows XP a 64bit specificamente studiato per le cpu AMD 64 è indubbiamente un grosso punto di forza commerciale per le cpu AMD Opteron e Athlon 64, anche se per una diffusione su sistemi Desktop delle architetture a 64bit sarà necessario attendere lo sviluppo di numerosi software applicativi, quotidianamente utilizzati dalla maggior parte degli utenti sia domestici che d'ufficio.

E' indubbio che, al momento attuale, la forza delle cpu Athlon 64 in sistemi Desktop sia data dalla notevole potenza di calcolo con tradizionali applicazioni a 32bit, affiancata dal pieno supporto hardware alle applicazioni a 64bit una volta che queste inizieranno ad essere diffuse sul mercato.

Misurare i vantaggi di applicazioni a 64bit è operazione al momento non particolarmente semplice, in quanto non sono disponibili vari tool applicativi per il sistema operativo Windows XP 64bit. AMD ha reso disponibile, assieme al sistema Athlon 64 FX-51, alcuni tool per misurare le prestazioni a 32 e 64bit; tra essi abbiamo scelto quale riferimento una particolare versione, 1.1.4, della ZLIB compression library, comprimendo un file di testo da ben 23,6 Mbytes.

Precisiamo che si tratta di un benchmark fornito da AMD e che, ovviamente, riporta il tipico "best case scenario", cioè il miglior contesto realizzabile per mostrare i vantaggi di applicazioni a 64bit al posto di quelle a 32bit. Detto questo, il boost ottenibile a 64bit è elevatissimo, con tempi di elaborazione pari a meno della metà di quanto richiesto con codice a 32bit.