AMD Phenom: oltre K8, ma a piccoli passi

Dopo lunga attesa, AMD ha ufficialmente presentato le proprie cpu quad core per sistemi desktop: parliamo dei processori Phenom, dei quali AMD ha fornito le prime informazioni architetturali nel mese di Giugno 2006 e che da Maggio 2007 hanno adottato il nome commerciale di Phenom, venendo sino ad allora indicate con i nomi in codice di Agena, K10, K8L e Barcelona a seconda dell'autore dell'articolo o della fonte dell'informazione. Le cpu Phenom riprendono l'architettura sviluppata da AMD per le cpu Opteron quad core, note con il nome di Barcelona, integrando alcune innovazioni specifiche per le piattaforme desktop. Vediamole in dettaglio:

• memory controller DDR2 compatibile con memoria unbuffered, sino allo standard DDR2-1066. AMD ha rimosso dai processori Phenom il requisito specifico delle cpu Opteron, di utilizzare memoria di tipo ECC Registered; la tecnologia di correzione degli errori propria di queste memorie non è infatti richiesta in sistemi desktop;
• supporto a configurazioni a singolo Socket: i processori Phenom sono destinati a sistemi desktop a singolo Socket, e non a configurazioni di sistema con due o più Socket. AMD ha recentemente annunciato di aver sospeso lo sviluppo di soluzioni Phenom FX per piattaforme Quad FX, sistemi a due Socket destinati a sistemi desktop con i quali aver a disposizione sino a 8 core di processore operanti in parallelo;
• compatibilità con le schede madri Socket AM2, a patto che il produttore fornisca una versione di bios con compatibilità alle cpu Phenom e la circuiteria di alimentazione sia correttamente dimensionata per questi processori;
• compatibilità con le nuove schede madri Socket AM2+, grazie alle quali è possibile sia sfruttare la tecnologia HyperTransport 3.0 che la circuiteria di alimentazione split lane

Abbiamo in più occasioni analizzato quali siano le caratteristiche architetturali delle cpu AMD Opteron quad core, pertanto a quelle ci rifacciamo per lo studio dell'architettura delle cpu Phenom quad core. Di seguito alcune delle principali innovazioni implementate in queste architetture rispetto a quella K8 delle cpu Opteron dual core e Athlon 64 X2:

• nuove estensioni SSE4a (EXTRQ, INSERTQ, MOVNTSS e MOVNTSD);
• due nuove istruzioni integrate: LZCNT (conta quanti siano negli operanti i bit a zero iniziali) e POPCNT (conta quanti siano negli operanti i bit a uno);
• tecnologia produttiva a 65 nanometri, già adottata in alcune versioni di processore Athlon 64 X2;
• supporto SSE dual 128bit, contro quello a 64bit delle precedenti versioni di processore Athlon 64 e Opteron;
• scheduler in virgola mobile a 36 vie, con ampiezza passata da 64 a 128 bit;
• raddoppio della bandwidth delle instruction fetch, passando da 16 a 32 bytes per ciclo di clock;
• nuova generazione di bus HyperTransport, revision 3.0, attualmente sola prerogativa delle cpu Phenom e non di quelle Opteron Quad Core, utilizzabile in abbinamento a schede madri Socket AM2+;
• raddoppio del bus tra le cache L1 e L2, passato da 128bit a 256bit (2 bus indipendenti da 128bit);
• prefetcher modificati per fornire dati direttamente alla cache L1;
• aggiunta di un prefetcher DRAM integrato nel memory controller;
• memory controller ottimizzato, specificamente sviluppato per sfruttare la presenza di 4 core: utilizza moduli DDR2 di tipo unbuffered con supporto massimo allo standard DDR2-1066;
• tecnologia di virtualizzazione migliorata;
• gestione del risparmio energetico più avanzata che nelle achitetture K8;
• cache L2 da 512 Kbytes per ciascun core;
• cache L3 da 2 Mbytes condivisa tra i vari core.

Con il debutto ufficiale AMD presenta due versioni di processore Phenom: parliamo dei modelli Phenom 9500 e Phenom 9600, caratterizzati rispettivamente da frequenze di clock di 2,2 GHz e 2,3 GHz in abbinamento a bus Hypertransport a 3,6 GHz di clock. Per entrambi i processori troviamo cache L2 da 512 Kbytes per ciascuno dei 4 core, con cache L3 unificata da 2 Mbytes e controller memoria DDR2 integrato. Ci si attendeva frequenze di clock più elevate al debutto per questi processori, e una terza versione di cpu a 2,4 GHz di clock, modello Phenom 9700: AMD ha all'ultimo momento cancellato questo processore, posticipandone il debutto nal primo trimestre 2008, in quanto è stato evidenziato un bug interno che può portare, con questa frequenza di clock, a stallo del sistema con alcune specifiche tipologie di utilizzo quando i 4 core sono tutti occupati al 100% delle proprie risorse di elaborazione.

In occasione del lancio ufficiale dei processori Phenom AMD ha comunicato prezzi in Euro, sul mercato europeo, particolarmente interessanti: 169,00€ per il modello Phenom 9500 e 190,00€ per quello Phenom 9600. I prezzi, stando a quanto specificato da AMD, sono retail nel mercato europeo praticati all'utente finale, con un'IVA che è stata calcolata quale media tra i paesi europei. Il listino ufficiale in dollari USA riporta per questi processori cifre di 283 dollari e 251 dollari tasse escluse, valori che sono allineati a quanto qui indicato se i prezzi in Euro fossero tasse escluse, e con un tasso di cambio tra Euro e Dollaro USA di circa 1,5.

E' evidente che quelli annunciati da AMD non siano prezzi ufficiali effettivi, in quanto quelli effettivamente praticati dai rivenditori in questo momento sono nel complesso superiori di almeno un 15%, escludendo in ogni caso le tasse: abbiamo acquistato in questi giorni un processore Phenom 9500 presso un rivenditore online italiano, pagando la cpu 191,00€ + IVA contro i 169,00€ anticipati da AMD. E' possibile che in questa iniziale fase la disponibilità ridotta abbia spinto verso l'alto i prezzi, ma la sensazione che abbiamo ricavato è che i prezzi in Euro anticipati da AMD siano stati eccessivamente ottimistici.