非官方但最权威 --- AMD 45nm台式机处理器白皮书

tayuzheng

非官方但最权威
  -- AMD 45nm台式机处理器白皮书

        现在主流的台式机处理器基本上都是45纳米制程的。处理器的制程是比较抽象的，它是指处理器芯片上晶体管间连接导线的宽度，连接导线的材质过去普遍是铝，现在则均采用铜连线了。连接导线的宽度越短，单位芯片面积上所能容纳的晶体管数量就越多，单位晶圆片上切割下来的芯片数量也越多，成本也越低。虽然制程不能像微架构设计那样为半导体芯片带来直接的性能提升，但其却是将后者付诸现实的基础。

AMD选择采用高K栅介质和金属栅电极技术

        Intel一直在宣传他们的“Tick-Tock”芯片发展战略，事实上AMD也有着自己在芯片制程上规划——持续改进晶体管办法（Continuous Transistor Improvement，CTI）。通过与IBM的合作，AMD已经制定了一个稳定、高效的浸没式光刻技术进程并已经开始全面应用。AMD还选择采用高K栅介质和金属栅电极，他们采用与IBM合作开发的方法，旨在用最有效率的方式迁移至高K栅介质和金属栅电极，这将进一步提高性能和降低能耗。

        AMD的45纳米制程采用了他们的第四代应变硅（Fourth-generation Strained Silicon）技术，利用硅锗、双应力应变硅以及先进的应变记忆技术，能够有效提高晶体管的开关速度和电源效率。对于终端处理器而言，其运作时钟频率和效能均将从中获益。而在一些日后的45纳米产品上，AMD也计划采用超低K电介质（Ultra-low-k Dielectrics）以减少半导体芯片上晶体管间连接铜导线的延误率多达15%，这有助于芯片整体效能的提高。

AMD的45纳米制程台式机处理器大体上分为两个分支，即Phenom II和Athlon II

        AMD的45纳米制程台式机处理器大体上分为两个分支，即Phenom II和Athlon II。这两个系列上均有四核心、三核心以及双核心的产品，核心数量不再是区隔两大品牌的依据，而两者之间的最大不同则在于Phenom II处理器具有6MB或是4MB的共享三级缓存容量，而Athlon II处理器则移除了这一部分的配置。这样做无疑可以帮助AMD在芯片产能和良品率一定的基础上，最大限度的把更多处理器芯片转化为可以推向各级市场的产品。

Phenom II X4 900/800系列

        45纳米SOI制程能够帮助AMD顺利出货时钟频率更快的桌面级处理器产品，像是Phenom II X4 940/920的预设时钟频率便分别达到了3.0GHz和2.8GHz。随着使用Socket AM3插座的Phenom II X4 945/925处理器的相继登场，Socket AM2+插座同主频率的Phenom II X4 940/920处理器也已经随之退居二线了，而45纳米制程“Deneb”芯片品质好于预期更是让主频率高达3.4GHz和3.2GHz的Phenom II X4 965/955处理器顺利出货。

AMD Phenom II X4 900系列处理器芯片

AMD Phenom II X4 800系列处理器芯片

        相对较小的2MB三级缓存容量被认为是第一代AMD Phenom系列处理器设计上的一大败笔，而Phenom II系列扩容至6MB的三级缓存容量带来的不仅仅是处理器性能上的提升，还有助于衍生出更多的处理器产品。你可以看到AMD Phenom II X4 900/800系列两者间的显著区别便是前者的三级缓存容量为6MB，而后者为4MB。AMD通过开启或关闭芯片上的部分功能来丰富自己的Phenom II X4系列产品线，这无疑是相当聪明的做法。

        由于新的Socket AM3插座是向下兼容旧有Socket AM2+甚至是更早的Socket AM2插座的，加之使用Socket AM3插座的处理器均同时内建了DDR2和DDR3两组内存控制器，因此你完全可以在现有Socket AM2+的DDR2平台上直接使用Socket AM3处理器，而是否升级Socket AM3插座主板和DDR3内存完全是由你自己决定的。不过需要指出的是，Socket AM3插座处理器只能够支持一组内存模组通道运作在DDR3-1333的带宽下。

AMD Phenom II X4系列

        或许正是因为AMD Phenom II X4处理器的出现，才让一颗Intel Core 2 Quad Q9650由530美元大降40%来到现时316美元的价位上，才让一颗有着近3.0GHz时钟频率、12MB二级缓存容量的Core 2 Quad Q9550只要不到300美元。而现在，即便是Phenom II X4 965 BE处理器卖245美元，但是其较之千颗单价为266美元的Intel Core 2 Quad Q9550处理器仍然保持着价格优势，要知道965 BE可是现在工作频率最快的台式机处理器。

Phenom II X3 700系列

        AMD Phenom II X3 720 BE是我们当时拿到的第一颗Socket-AM3插座处理器。Phenom II X3 700系列三核心处理器采用45纳米DSL/SOI制造工艺，研发代号为“Heka”，每组核心具有独立的512KB二级缓存并共享完整的6MB的三级缓存，缓存容量共计7.5MB。先期问世的两个型号Phenom II X3 720/710的时钟频率分别为2.8GHz和2.6GHz，支持DDR3-1333内存模组，HT 3.0总线频率亦由第一代Phenom的1.8GHz提升了2.0GHz。

AMD Phenom II X3 700系列

        AMD Phenom II X3 720 Black Edition处理器的千颗单价为145美元，这是一个介于163美元的Intel Core 2 Duo E8400和133美元的Intel Core 2 Duo E7500两者之间的折中价格。而在实际性能表现上， X3 720 BE完全能够与E8400处于同一水平线上甚至赶超后者，也随之把E7500甩在身后一截，其性价比优势已经不言而喻。AMD Phenom II X3 700系列多出的一组核心和更大的缓存容量本就是现阶段Intel同级别产品所不具备的。

AMD Phenom II X3 700系列

        我们始终认为仅在硬件层面上实现处理器、主板以及显示卡三者的统一还并不能称得上是真正的“平台化”，与之相配合的软件无疑是同等重要的。在吸纳了芬兰超频狂人Sami Makinen后，AMD也随即拿出了新的OverDrive软件，而在新的AMD“Dragon”平台上，一直都在进步的OverDrive软件也迎来新的3.0版本，它在前作的基础上主要增加了“智能配置文件”和“黑盒版内存配置文件”两大功能，且支持Windows7操作系统。

        AMD OverDrive 3.0的一大改进在于新增的“智能配置文件”功能，你只需在“偏好”设定中将“性能控制模式”设置为“高级模式”，便能够在“性能控制”菜单下找到“智能配置文件”的选项。在此，你可以根据不同的应用有针对性的调用不同的配置文件以提升性能或降低功耗。在OverDrive 3.0软件上，AMD主要给出了一些3D游戏的配置文件。当然，用户也可以通过在线升级功能获得更多的3D游戏配置文件甚至自己进行定义。

        AMD OverDrive 3.0的另一大改进则在于新增的“黑盒版内存配置文件”功能，简称“B.E.M.P.”，你仍可以在“性能控制”菜单下“内存”子菜单下看到“黑盒版内存配置文件”的选项。它可以直接调用内存模组SPD芯片上预存的优化参数，这包括了工作频率和工作时序，能够帮助用户在最短的时间内找到内存模组的最优设置，免去了手动设置内存频率和参数的繁琐步骤。当然，类似的技术还有Intel的X.M.P.和NVIDIA的S.P.P.。

tayuzheng

Phenom II X2 500系列

        当AMD公司把45nm制程和AM3插座陆续应用于四核心以及三核心的处理器上，这些产品通常都会比Intel同一定位的产品性能更好或者价格更吸引人。当然，有人说这是AMD耗费了比Intel更大的芯片面积换来的，不过一方面这并没有体现在产品价格上，另一方面对于转产至45nm制程不久的AMD来说，在良品率一定的前提下，尽可能多的利用好每颗芯片是至关重要的，而将其转化为不同核心数量和缓存容量的产品无疑是明智之举。

AMD Phenom II X2 500系列

        AMD Phenom II X2 550 BE处理器绝对是一款让人兴奋的产品，因为它和任何一款Phenom II处理器一样有着共享6MB的三级缓存容量和快至3.1GHz的预设工作主频以及开放倍频的黑盒版特征。AMD Phenom IIX2 550 BE处理器无疑是对抗Intel Core 2 Duo E7xxx甚至是E8xxx的生力军，要知道在此之前它们的对手是AMD Phenom II X3 7xx处理器，而Phenom II X2 550 BE的问世能让X3 7xx更多的去应付Core 2 Duo E8xxx了。

AMD Phenom II X2 500系列

        事实上无论是论处理器芯片产能，还是论良品率，都要求AMD拿出更为丰富而且灵活的产品运作策略，更何况AMD转产45nm芯片的时间还并不算长。共享三级缓存固然是好的，就连Intel的Nehalem处理器也是认同这一点的，不过第一代Phenom处理器还是显得不够强劲，究其原因之一便是受限于65nm制造工艺，Phenom处理器无法提供更快的工作主频和更大的共享三级缓存容量，不过这一问题AMD 45nm制程的出炉迎刃而解。

        无论是Phenom II还是Athlon II处理器，其预设工作频率较之第一代Phenom和Athlon X2处理器均要快上不少。其中Phenom II X2 550 BE处理器已经可以快至3.1GHz。AMD的45nm制造工艺采用了他们的第四代应变硅（Fourth-generation Strained Silicon）技术，利用硅锗、双应力应变硅以及先进的应变记忆技术，能够有效提高晶体管的开关速度和电源效率。对于终端处理器产品而言，其运作时钟频率和效能均可以从中获益。

Athlon II X4 600系列

        三年前Intel拿出业界首颗四核心台式机处理器Core 2 Quad Q6600时候的价格是851美元；三年后Intel停止对其进行价格更新时候的价格是163美元，163美元也是现在Intel四核心台式机处理器的底线，而AMD现在最便宜的Phenom X4 9650也要112美元。不过，这一切将会在2009年的秋天成为历史，这件事在日后的轰动力应该不会亚于当年Intel拿出四核心C2Q Q6600处理器——AMD一举把四核心处理器的价格拉到了100美元。

AMD Athlon II X4 600系列

        AMD把这一光荣使命交给了Athlon II X4 620——业界首颗100美元的四核心台式机处理器。其官方公布的102美元售价意味着什么？意味着它只会比Intel的频率相似的双核酷睿双核E8200处理器便宜近300块人民币，仅和奔腾双核E7400处理器相当。要知道Intel现在最便宜的四核心台式机处理器C2Q Q8200要163美元，而AMD Athlon II X4 620处理器的价格就相当于在这个基础上打了个六折。当然，这个折扣不会被反映在性能上。

AMD Athlon II X4 620处理器

          Intel Core 2 Quad系列处理器“胶水四核”的设计也注定了较差的灵活性，就算是由两颗赛扬E3000芯片联手塑造的四核心C2Q Q7000处理器真的存在，它的价格肯定还是要比AMD的Athlon II X4 620处理器贵上一些的。而直连架构不仅可以帮助AMD灵活的控制处理器的核心数量，拿掉共享三级缓存亦可以帮助AMD有效的控制45纳米Athlon II处理器的成本。不过，虽然我们早知道这一点，但102美元的价格还是让我们有些意外。

          知道AMD Athlon II X4 600系列处理器的规格参数已经是很早的事情了，不过当我们真的拿到102美元这个价格时，多少还是有些意外的。我们认为Athlon II X4 620处理器在这个价位上暂时是没有对手的，至少和它价格相仿的酷睿双核E7400是没有这个本领的，而目前市场上Intel最低端的四核处理器Q8200贵了近200元，性能却没有多大优势，就算是Intel真的会用“传说”中价格更低的C2Q Q7000系列来阻击它，AMD也不用担心。

Athlon II X2 200系列

        在ComputeX TAIPEI 2009大展上，AMD公司有机会向全世界发布他们有史以来芯片面积最小的双核心处理器——基于45nm制造工艺和Socket AM3插座的Athlon II X2 250。由于移除了内建的共享三级缓存，Athlon II X2 250处理器的芯片面积从258平方毫米锐减至117平方毫米，比65nm制造工艺Athlon 64 X2处理器芯片的126平方毫米还要小。晶体管数量方面也从7.58亿个锐减至2.34亿个，比65nm制程的1.54亿多出不少。

AMD Athlon II X2 200系列

          AMD Athlon II X2 250处理器的千颗单价为87美元，其在这一价位上面对的应该是Intel的Pentium Dual-Core E6300，后者的千颗单价为84美元。AMD公司又在7月份的第一周以510元人民币左右的价格向零售市场投放了另外一款Athlon II X2系列处理器——Athlon II X2 245，其和接下来的Athlon II X2 240要面对的应该是Intel的Pentium Dual-Core E5400/E5300。当然，Athlon II 245/240的性能也是要在E5400/E5300之上的。

        事实上自从AMD公司拿出首款基于45nm制造工艺和Socket AM3插座打造的处理器产品以来，无论是四核心的Phenom II X4 9xx/8xx，还是三核心的Phenom II X3 7xx，其均能够在相仿甚至是更低的价位上提供比Intel处理器产品更好的性能，而且在功耗控制上亦有了更靠近对手的表现。Athlon II X2 250也基本上延续了这一势头，让人印象颇为深刻的是其较之PDC E6300/E5400甚至是Intel Core 2 Duo E7400更出色的游戏性能。

          我们之所以要提及新的双核心处理器不俗的游戏性能，很大一部分原因是由于AMD新的台式机主板芯片组RS880D和RS880，其中RS880已经有了最终的命名——785G，其无疑是搭载Athlon II X2250处理器的不二选择。785G北桥内建的Radeon HD 4200图形芯片提供了对于DX10.1的支持，它和Athlon II X2 250处理器的搭配无疑会和黑盒Athlon 64 X2 5000+处理器搭载780G主板一样成为教科书式的经典组合。

----it168

punppo

不错，620不错

慕容小白

学习了~其实AMD的低端U做的真是不错，平台也非常的成熟~但是就A卡来说，驱动的稳定性问题还是应该解决的

ultrattack

没有PDF格式的？

蚂蚁坐沙发

传言620开L3 看了这篇 好冲突

janas

帮顶了,amd现在除了高端的U还是不行,中低端真的很强

punppo

顶    顶

ppnn

学习了，谢谢

wanglongjian

顶下AMD！