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I BUG DEL K10!

ATTENZIONE:

AMD ha ritirato dalla vendita pochi ore prima della presentazione ufficiale la CPU Phenom 9700 da 2,4 GHz per causa di un bug non risolvibile con un update del bios a motivo dell'impatto prestazionale che questo potrebbe portare.
Il bug si presenta solo con cpu a 2,4 GHz di clock e in particolari scenari di utilizzo del processore con tutti e 4 i Core pienamente funzionanti al 100%
La conseguenza, per AMD, è stata quella di posticipare il lancio di questa cpu nel momento in cui verrà resa disponibile la revision B3 del processore, in grado di supportare il funzionamento a queste frequenze di clock e di risolvere il bug. Con la revision B3 del processore, inoltre, AMD dovrebbe avere importanti margini d'incremento della frequenza di clock sino alla soglia di 3 GHz.
Attraverso la pubblicazione di questo documento si possono avere più dettagli tecnici sul problema dello step B2.
Grazie all' aiuto di bjt2, la quale è stato così gentile nel paragonare questo documento con il "BIOS and Kernel Developer's Guide for AMD" ( Clicca qui ) uscito qualche mese fa, si è scoperto che l'attuale K10 Phenom B2 soffre di un altro e più preoccupante Bug:
Ecco i problemi nel dettaglio:

Originariamente inviato da bjt2

I due bug sono i seguenti:

Primo BUG:

Sintomo:
Possibile blocco del sistema sotto alto carico, dovuto a cache miss nella cache TLB.

Soluzione temporanea di AMD:
Disabilitare il caching della page table nella cache normale.

Conseguenze:
Su un cache miss nelle TLB deve necessariamente accedere in RAM. Nessuna possibilità di trovare il dato in cache normale. Penalizzazione prestazionale modesta, ma consistente per alti carichi o processi che occupano molta memoria.

Secondo BUG:

Sintomo:
Possibile corruzione dei dati su scrittura parziale (ossia scrittura in memoria di linee di cache parzialmente riempite)

Soluzione temporanea di AMD:
Disabilitare questa funzione. Per scrivere anche un solo byte, la CPU deve prima leggere tutta la linea di cache, unire i dati e riscrivere tutta la linea di cache

Conseguenze:
Maggior carico sulla memoria e grosse perdite di prestazioni, mitigate dal fatto che il Write Combining non sembra disattivato e quindi più scritture piccole possono essere combinate, ma se ci sono molte scritture in coda, può essere forzata una scrittura parziale prima di completare il buffer e allora si avrà scarsa efficienza.



Il BUG più terribile è il secondo, sia perchè il primo, come segnalato da leoneazzurro, non dovrebbe essere presente in CPU sotto 2.4GHz (anche se il documento AMD non specifica una determinata frequenza), sia perchè le prestazioni calerebbero di poco e solo per alto traffico RAM.

Ecco l'opinione di leoneazzurro

Originariamente inviato da leoneazzurro

Ci sono sicuramente dei margini. Occhio che però il bug del TLB non dovrebbe apparire sui Phanom inferiori a 2.4 GHz, per cui alla fine su questo punto non credo si possa recuperare molto. L'altro bug è decisamente più pesante, e sinceramente credo penalizzi fortemente le prestazioni. C'è da dire inoltre che in molte delle recensioni che ho visto viene usato un timing penalizzante (wait state 2 anzichè 1) e questo in una CPU K8 portava via un 5% buono di prestazioni, su Phenom non so quanto in realtà incida, ma è sicuramente indice di una piattaforma ancora acerba. Purtroppo a quest'ora acerba non doveva esserlo.

Un grazie a leoneazzurro e bjt2 !

Elenco dei Bug presente nello Step B2!

Originariamente inviato da bjt2

Questi sono i Bugs dello step B2 (3 sono solo del BA):

57 Some Data Cache Tag Eviction Errors Are Reported As Snoop Errors
60 Single Machine Check Error May Report Overflow
77 Long Mode CALLF or JMPF May Fail To Signal GP When Callgate Descriptor is Beyond GDT/LDT Limit
178 Default RdPtrInit Value Does Not Provide Sufficient Timing Margin
244 A DIV Instruction Followed Closely By Other Divide Instructions May Yield Incorrect Results
246 Breakpoint Due to An Instruction That Has An Interrupt Shadow May Be Delivered to the Hypervisor
248 INVLPGA of A Guest Page May Not Invalidate Splintered Pages
254 Internal Resource Livelock Involving Cached TLB Reload
260 REP MOVS Instruction May Corrupt Source Address
261 Processor May Stall Entering Stop-Grant Due to Pending Data Cache Scrub
263 Incompatibility With Some DIMMs Due to DQS Duty Cycle Distortion
264 Incorrect DRAM Data Masks Asserted When DRAM Controller Data Interleaving Is Enabled
269 ITT Specification Exceeded During Power-Up Sequencing
273 Lane Select Function Is Not Available for Link BIST on 8-Bit HyperTransport™ Links In Ganged Mode
274 IDDIO Specification Exceeded During Power-Up Sequencing
278 Incorrect Memory Controller Operation In Ganged Mode
279 HyperTransport™ Link RTT and RON Specification Violations
280 Time Stamp Counter May Yield An Incorrect Value

SONO NOTI GIA' DA SETTEMBRE E PRESUMIBILMENTE I BIOS CONTENGONO GIA' PATCH PER QUESTI. Come noterete non c'è il 298, perchè è più recente. I bugs che richiedono di disabilitare delle funzionalità (e quindi calo di prestazione), sono il 254 e il 264... Lo step B3 si spera abbia i fix per questi errata e quindi i workaround che tagliano le prestazioni NON SARANNO PIU' NECESSARI. Quindi con lo step B3 si dovrebbero avere prestazioni maggiori (posto che il BIOS non creda che sia uno step B2 e applichi i workaround relativi inutilmente...)

AGGIORNAMENTO 12.12.2007:
Mario Rivas ( Vice President, Computing Products Group at AMD ) ammette penalizzazioni dal 5% fino al 20% sulle prestazioni dello STEP BA/B2!

Domanda di crn.com
On the workaround on the Opterons, the Tech Report source talks about a 10 percent to 20 percent performance hit. Is that true, is that something you can address?

Risposta di Rivas
Yes, 5 to 20 percent is something we did see on our fix, which is unacceptable for the server space. It depends on the application. In some workloads you will only see 5 percent, in some 20. And then you talk to each customer individually and you give them the option to go forward or not, and in some cases a few customers have chosen to go forward, you know, even with the degradation.

Domanda di crn.com
Phenom is shipping now, and it's got the workaround in place. To what level does that workaround affect performance on Phenom specifically, and will future editions of Phenom be corrected at the design level in the same manner that Barcelona will be?

Risposta di Rivas
I'll answer the second part of your question first. Yes, it will be corrected. When we launched the devices rated at a particular speed, that already includes the degradation. So that's why you saw those lower clock-speed parts first, with future speeds to come. So you don't have to go and say, 'Well, jeez, if you have a Phenom running at 2.0 GHz, then I have to take 5 to 20 percent of performance off it.' No, I'm already doing that. And you have to remember, too, that the Phenom parts that we launched were really targeted at the mainstream computer user and not the enthusiast guys. So the mainstream computer user really isn't going to notice any impact. It all depends on the workload, obviously. But to touch the workloads they're running, they aren't going to really notice this.

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AGGIORNAMENTO 24.12.2007:
Notizia presa dal sito hkepc.com:

"in official documents AMD also admitted B2 version of Phenom core clock of 2.3 GHz, in fact he only B3 version about about 2 GHz performance, the proposed waiting B3 version users only purchase ."

In poche parole, secondo documenti ufficiali AMD un Phenom B2 a 2.30Ghz avrebbe le stesse prestazione di un Phenom B3 a 2.0Ghz!!!

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AGGIORNAMENTO 27.02.2008:
Nuovo BUG 309 per lo STEP B2!

Originariamente inviato da bjt2

Allora. Poche novità. C'è l'aggiunta di altri bachi, l'aggiunta di un bit che deve settare il BIOS, visibile al SO per dire se l'errata 298 è stato corretto in hardware oppurre se il fix è disabilitato. Questo registro è dedicato per i vari errata che in futuro si dovessero presentare. Per l'errata 298 il fix richiede di disabilitare il caching TLB e poi disabilita qualche altra cosa sconosciuta: va a settare ad 1 un bit in un registro di disabilitazione, che nel documento 31116 è settato come riservato. Evidentemente non vogliono divulgare cosa fanno quei bits... Sono stati aggiunti altri bug più o meno gravi. Il più notevole (che potrebbe impattare le prestazioni) è il 309:

309 Processor Core May Execute Incorrect Instructions on Concurrent L2 and Northbridge Response
Description
Under a specific set of internal timing conditions, an instruction fetch may receive responses from the L2 and the Northbridge concurrently. When this occurs, the processor core may execute incorrect instructions.
Potential Effect on System
Unpredictable system behavior.
Suggested Workaround
BIOS should set MSR C001_1023h[23].
Fix Planned
Yes

Anche qui viene settato un bit dichiarato riservato, che disabilita qualcosa nel controller di bus. Ci si dovrà aspettare qualche altro calo di prestazioni. Oppure se questo fix era già implementato da tempo, la B3 potrebbe essere ancora più veloce.

AGGIORNAMENTO 09.04.2008:
LO Step B3 non risolve i BUG 254,264 e 309 = prestazioni uguali allo step B2!

Originariamente inviato da bjt2

NOVITA':


Allora... Lo step B3, rispetto al B2, implementa i seguenti FIX:

Bug 254: mi pare di aver capito che il BIOS non deve più applicare il workaround, per un semplice motivo: lo applica la CPU. Il workaround era abilitare il bit 21 del registro C001_1023. E quello che è cambiato tra il B2 e il B3 è proprio il valore di reset di quel registro (qualche mio post fa). Quindi la patch l'hanno "integrata" nella CPU... Non mi aspetto nessun miglioramento da questa correzione...

Bug 293: riguarda un fatto elettrico che allunga un po' l'inizializzazione del controller RAM, ma non impatta le prestazioni.

Bug 298: è il famoso bug TLB

Bug 309: è quel bug sul conflitto tra L2 e NB, che richiedeva di disabilitare, nel B2 qualche cosa di sconosciuto (i bit sono riservati) e quindi causava una possibile perdita di prestazioni nel B2.
Mi pare di aver capito che il BIOS non deve più applicare il workaround, per un semplice motivo: lo applica la CPU. Il workaround era abilitare il bit 23 del registro C001_1023. E quello che è cambiato tra il B2 e il B3 è proprio il valore di reset di quel registro (qualche mio post fa). Quindi la patch l'hanno "integrata" nella CPU... Non mi aspetto nessun miglioramento da questa correzione...

BUGS gravi non corretti:
244: errore sulla DIV in casi particolari.
260: errore su REP MOVS in casi particolari.
264: disabilitare write combining. Leggendo meglio la descrizione questo bug non è grave, perchè si deve disabilitare il write combining solo se si attiva il bit interleaving per l'ECC e se si usa l'ECC. Per il Phenom quindi non interessa perchè non supporta memorie ECC. Per i Barcelona, basta non attivare il bit interleaving per il calcolo dell'ECC (non si ha la protezione chipkill, ma se si vuole o si aspetta una nuova revisione o si accetta una discreta perdita di prestazioni)...

L'aumento di prestazioni dello step B3 potrebbe essere dovuto alla correzione del bug 298. E' stato ipotizzato che il bug 298 si verificasse perchè il NB era troppo lento in certe operazioni L3. Velocizzandole oltre a risolvere il baco avrebbe il delizioso effetto collaterale di aumentare le prestazioni. Ciò si deduce dalle misure di latenza che ha fatto lostcircuits nella sua recensione: a parità di tutto sia la L3 che la memoria hanno latenze inferiori nel B3 rispetto al B2 (LINK). Entrambi potrebbero essere dovute a una L3 più performante o a una ottimizzazione degli switch interni.

OCW:Gigabyte GA-MA790FX-DQ6 (AMD 790FX) mainboard + AMD Phenom 9600 2.30Ghz review
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Tom's Italia: Phenom X4 9700, 9600 e 9500: le prime CPU quad core AMD
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AnandTech: AMD's Phenom Unveiled: A Somber Farewell to K8
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Matbe.com: AMD Phenom 9600 et 9500 ( recensione in lingua francese )
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Enthusiast.Hardocp.com: AMD Phenom & Spider vs Intel QX9770
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Hexus.net: When quad-cores collide: AMD Phenom vs Intel Core 2 Quad
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Clubic.com: AMD Phenom 9600 : le successeur de l'Athon 64 ( recensione in lingua francese )
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FiringSquad.com: AMD Phenom Technology Demonstration
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Pcper.com: AMD Phenom 9600 and 9900 Review: Barcelona on the Desktop
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TechReport.com: AMD's Phenom processors - At last, AMD's quad-core CPUs hit the desktop!
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LegitReviews.com: AMD Phenom 9900 Processor Review - Spider Platform
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Pctuning.cz: AMD Phenom 9500 - procesor platformy AMD Spider
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Guru3d.com: AMD Phenom 9700 Quad Core test
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Legitreviews.com: AMD Phenom TLB Patch Benchmarked and Explained!
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LOSTCIRCUITS: AMD's Phenom Processor - Beyond Erratum 298
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Phoronix.com: AMD Phenom 9500 Linux Performance!
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Benchmark K10 Phenom Serie 9000 Step B3

The Tech Report:AMD's Phenom X4 9750 and 9850 processors

xbitlabs.com: AMD Phenom Changes Stepping to B3: TLB Bug – in the Past

anandtech.com: Higher Clock Speeds, No TLB Issues and Better Pricing: The New Phenom

Hwupgrade.it: AMD Phenom X4 e X3 B3 architettura e prestazioni!

Benchmark K10 Phenom Serie 8000 Step B3

Recensioni Phenom X3 Step B3!
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"BIOS and Kernel Developer's Guide for AMD": le implessioni di bjt2!

AMD alla presentazione del K10 Barcelona ha rilasciato vari documenti ufficiali tra qui la guida per la creazione dei bios del il K10 chiamato "BIOS and Kernel Developer's Guide for AMD"
Clicca qui per il download del documento.

bjt2 con molta pazienza sta leggendo questo documento e grazie al suo impegno stanno uscendo cose molto interessanti sul K10.
In continuo aggiornamento...
Un grazie bjt2 per l'impegno svolto nel tradurre il documento AMD!!!

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Nvidia MCP82: Nforce 8 entro il primo trimestre 2009?
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20.10.2008
Prezzi core Shanghai VS core Barcelona: Stravince il 45nm!
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21.10.2008
AMD presenta il Phenom X3 8850 @ 2.50Ghz TDP 95W!
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Nuovi prezzi per le cpu AMD Phenom!
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23.010.2008
Nvidia prepara gli eredi dei chipset 8100/8200/8300 su socket AM3!
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25.10.2008
paolo.oliva2: Phenom 9950 @ 3.40Ghz Vcore default!
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27.10.2008
GigaByte certifica 3 schede mamme "AM3 Ready"
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30.10.2008
Presentazione Opteron core Shanghai entro il 13 novembre!
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03.11.2008
AMD conferma alcune caratteristiche del socket AM3!
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04.11.2008
Phenom Deneb 20350 e 20550 attesi per novembre 2008?
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06.11.2008
Deneb @ 3.60Ghz a aria?
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07.11.2008
AMD & Red Hat Demo Live Migration Across Vendor Platforms!
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La prima foto del Opteron 2376 @ 2.30Ghz core Shanghai!
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AMD: Shanghai più veloce di Barcelona del 35% e Istanbul con DDR3 in Triple Channel?
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Phenom 20350 45nm entra in listino nel mercato tedesco!
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11.11.2008
ASUS: ecco le sue schede mamme socket "AM3 ready"
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Phenom 9950 @ 4.00Ghz!
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Phenom 9950 @ 4.10Ghz!
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12.11.2008
MSI pubblica la lista delle sue schede mamme "AM3 ready" e "Deneb AM2+ ready"
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13.11.2008
Slide AMD Shanghai e Istanbull!
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14.11.2008
Ecco Shanghai: la prima CPU a 45nm Di AMD!
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15.11.2008
Revision Guide for AMD Family 10h: il resoconto di bjt2!
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16.11.2008
K10 per il mercato desktop: ecco la linea completa!
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18.11.2008
Primi numeri della piattaforma AMD Dragon!
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Intervista a Giuseppe Amato di AMD!
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19.11.2008
GigaByte rilascia la lista delle schede mamme compatibili con le CPU 45nm!
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20.11.2008
Le novità in dettaglio del K10 a 45nm esaminate e elencate da bjt2!
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AMD porta il Phenom2 45nm @ 6.00Ghz!!!
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21.11.2008
Phenom X3 8650 Vs Core 2 Duo E7200!
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Prima immagine e entrata nel listino Italiano del Athlon X2 7750 core Kuma!
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Overclock Phenom2: ecco le immagini!
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Logo piattaforma "Dragon"
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24.11.2008
Biostar rilascia la sua lista di schede mamme compatibile con le CPU AMD 45nm!
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Biostar: AMD CPU 45nm launch Q4 2008!
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25.11.2008
Phenom2 ES Step C1 @ 4.00Ghz!
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Phenom2 AM2+: ecco i possibili codici OPN!
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Phenom2 920 e 940 in listino nel mercato Italiano!
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Phenom2 920 e 940 disponibili in italia il 16 dicembre 2008?
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26.11.2008
I primi prezzi, italiani, dei processori AMD Phenom II X4
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AMD Phenom II Performance?
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27.11.2008
Riduzione di prezzo in vista per le cpu AMD
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29.11.2008
Asus allarga la sua lista "AM3 Ready"!
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01.12.2008
Recensione completa Server Opteron 2384 @ 2.700Ghz!
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ECS pubblica la lista delle sue schede mamme "AM3 Ready"!
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Phenom 9950 @ 4.49Ghz: Word record K10 Overclock!
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02.12.2008
Prime Immagine della piattaforma "Dragon"!
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Phenom2 940 in Foto?
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AMD 760G sostituirà 740G!
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SB710 avrà AMD Advanced Clock Calibration?
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6 Core Istanbul anticipato per il secondo trimestre 2009?
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03.12.2008
OCW: primi test sul Phenom 940 con 3DMark Vantage!
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Phenom 940 Multimedia Performance?
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Phenom 940 @ 3.40Ghz Vcore default?
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04.12.2008
AMD Business Platform Family anche per le CPU a 45nm!
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Phenom2 940 @ 4.10/4.40Ghz!
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05.12.2008
Le immagini di CPU-Z del Phenom2 @ 6.20Ghz!
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Lista DFI schede mamme "AM3 ready" e smentita la voce sul ritardo del Phenom2!
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08.12.2008
Prime prove del K10 7750 Dual core!
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09.12.2008
Nuove informazioni sulla IGP dei chipset RS800!
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Lista schede mamme AM2/AM2+ compatibili con le CPU K10 a 45nm!
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10.12.2008
Nuovi Overclock Phenom2 ad aria!
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Phenom2 @ 6.30Ghz è uno STEP C1!
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11.12.2008
Athlon X2 7750 @ 3.50Ghz!
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13.12.2008
AMD RS880 Alias 880G con AMD Overdriver 3.0!
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Overclock Phenom2 940 By DFI!
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Phenom2 disponibile il 18 dicembre?
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Test 3Dmark 06 Phenom2 @ 3.80Ghz!
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15.12.2008
Recensioni Athlon 7750 e 7550 core Kuma!
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Frequenza NB più alta delle CPU socket AM3?
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Taglio prezzi CPU AMD K10!
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Team Finland overclocking Phenom II X4 to +6 GHz: Il video!
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16.12.2008
Phenom2 @ 3.00Ghz testato con il 3D Mark Vantage...
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Phenom2 940: Prima recensione in game e temperature!
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ASrock AOD790GX/128M+Phenom II 920 @ 3.922Ghz ad aria: E' Record mondiale!
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17.12.2008
Phenom II X4 940 Vs Intel QX9770 Vs Core i7 940!
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18.12.2008
AMD Phenom II X4 940 (3Ghz) + Radeon HD 4850 in CrossFire 3Dmark06 and 3Dmark Vantage!
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19.12.2008
K10 Athlon X4/X3/X2: ecco le possibili date!
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21.12.2008
Core Propus/Rana: CPU native senza cache L3!
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22.12.2008
Prime immagini del Phenom2 ES AM3 @ 3.00Ghz!
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23.12.2008
ECS annuncia A790GXM-AD3: Prima scheda mamma con socket AM3!
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Chipset 890G: Rename del 790GX oppure nuovo chipset AMD?
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28.12.2008
Primi BIOS specifici per il Phenom2 940/920!
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29.12.2008
ASRock M3A790GXH/128M: 790GX e socket AM3!
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Primi numeri del Phenom2 ES Step C1 @ 3.00Ghz socket AM3!
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30.12.2008
Socket AM2/AM2+ e Socket AM3: ecco le differenze!
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31.12.2008
ASUS M4A79 Deluxe in foto!
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02.01.2009
Phenom2 940 disponibile in Germania!
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03.01.2009
Athlon 7750 Vs E7300!
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07.01.2009
Primi Bios ufficiali MSI per i Phenom2!
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