Processadores da Família AMD

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ndice 1. INTRODUO ...................................................................................................................... 1 2. OBJECTIVOS ........................................................................................................................ 2 3. METODOLOGIA ................................................................................................................... 2 4. RESUMO ................................................................................................................................ 3 5. PERSPECTIVAS HISTRICAS DA AMD .......................................................................... 4 6. PROCESSADORES DA FAMLIA AMD ............................................................................ 5 6.1 PROCESSADORES AMD FORA DA LINHA DE PRODUO ..................................... 5 6.1.1 O Processador Am386DX ................................................................................................. 5 6.1.2 Am486DX-40 .................................................................................................................... 6 6.1.3 AMD 5x86 ......................................................................................................................... 7 6.1.4 O 586 ................................................................................................................................. 8 6.1.5 AMD K5 ............................................................................................................................ 9 6.1.6 AMD K6 .......................................................................................................................... 10 6.1.6.1 Problemas de aquecimento do AMD K6 ...................................................................... 14 6.1.7 AMD K6-2 ....................................................................................................................... 14 6.1.7.1 Problemas de aquecimento do AMD K6-2 ................................................................... 17 6.1.8 AMD K6-III ..................................................................................................................... 19 6.2 PROCESSADORES AMD MODERNOS ......................................................................... 20 6.2.1 AMD Athlon .................................................................................................................... 20 6.2.2 Athlon 4 ........................................................................................................................... 26 6.2.2 AMD Duron ou K7 .......................................................................................................... 27 6.2.3 DURON PARA PORTTEIS E DURON MORGAN ................................................... 30 6.2.4 DURON APPALOOSA................................................................................................... 30 6.3 FAMLIA AMD 64 ............................................................................................................ 30 6.3.1 DIFERENAS NOS PROCESSADORES AMD 64 ...................................................... 32 6.3.2 BENEFCIOS DOS 64 BITS........................................................................................... 33 6.3.3 MODOS DE OPERAO DOS PROCESSADORES AMD 64 ................................... 34 6.3.4 OS MODELOS DA FAMLIA AMD 64 ........................................................................ 35 6.3.5 SISTEMAS OPERATIVOS ............................................................................................ 37 7. CONCLUSO ...................................................................................................................... 39 8. BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................. 40

1Diferenas entre os Processadores da Famlia AMD

1. INTRODUOO presente trabalho de pesquisa enquadra-se no plano de estudo da cadeira Arquitectura de Computadores I, para o 2o nvel do curso de Bacharelato e Licenciatura em Ensino de Informtica e tem como tema Processadores da Famlia AMD.

Nas ltimas dcadas, a tecnologia dos componentes para computadores desenvolveu-se to rapidamente, quer em aumento de capacidade, como em velocidade, mas o microprocessador ou simplesmente processador foi um componente que fez a diferena na evoluo da computao. Foi crucial na miniaturizao do hardware e consequente reduo do custo.

O microprocessador evoluiu a uma velocidade incrvel, provavelmente nunca imaginada pelo seu inventor e primeiros fabricantes, ainda continua, porm o hardware em geral mudou pouco. Isso nos faz pensar que a informtica como um todo mal chegou na maturidade e ainda tem um longo campo de desenvolvimento, mais fantstico do que aconteceu desde o primeiro transstor at hoje. este circuito integrado (microprocessador), que apareceu no mercado informtico a pea fundamental nesse desenvolvimento.

Os microprocessadores nascem a partir dos circuitos integrados especialmente desenhados para controlo de equipamentos militares em clculos de balstica, servomecanismo de peas de artilharia, etc.

Logo que estes circuitos so lanados no mercado, as empresas de fabricantes de equipamento electrnico, em particular as da rea da informtica, comearam a desenhar sistemas baseados nesses circuitos.

Motivados pelas recomendaes e encomendas feitas pelas referidas empresas s fbricas de componentes electrnicos, nasceram famlias de processadores INTEL, MOTOROLA, ZILOG CYRIX, AMD, sendo a famlia INTEL e AMD, largamente utilizados nos mais variados computadores existentes no mercado mundial.

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2. OBJECTIVOSEste trabalho tenta de um modo geral mostrar a histria e evoluo tecnolgica deste componente que mudou uma gerao, especificamente:

O aparecimento dos microprocessadores AMD de forma cronolgica

Tecnologias e diferenas entre as geraes de microprocessadores da famlia AMD.

3. METODOLOGIAPara realizao do presente trabalho de pesquisa recorreu-se a reviso bibliogrfica, discusso dos contedos segundo vrios autores.

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4. RESUMOCom intudo de apresentar de forma clara e objectiva, foi desenvolvido este trabalho de pesquisa sobre as diferenas entre geraes de microprocessadores da famlia AMD (Advanced Micro Devices).

Este trabalho no aparece para esgotar os contedos em torno deste assunto, visto que para tal seria necessrios muito tempo de pesquisa em torno do mesmo, deveria tambm estudar os microprocessadores AMD sob o ponto de vista da sua arquitectura de gerao em para gerao ou melhor, para entender como um processador executa programas precisaramos conhecer a sua arquitectura interna (registadores, cache, etc.), do ponto de vista de software (cdigo de mquina, escrito em Assembly).

Uma vez que este trabalho faz parte de um grupo de 5 trabalhos a serem apresentados na cadeira de Arquitectura de Computadores I, poder ser discutido sob ponto de vista acima citado pelo 2o grupo, no caso concreto do microprocessador ATHLON 64.

No final do trabalho ser apresentado uma tabela resumo sobre os soquetes sendo que e neste onde os processadores so encaixados na placa me.

Partindo do pressuposto acima, este trabalho servir como base para estudo mais aprofundado ou completo sobre as geraes de microprocessadores da famlia AMD.

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5. PERSPECTIVAS HISTRICAS DA AMDO aparecimento da AMD (Advanced Micro Devices), esta duma ou forma ligado a INTEL, uma vez que ela aparece no mercado de seguimento dos processadores como parceira da INTEL, uma espcie de second source, na poca do 8080 (1974), mas foi sempre grande produtora de chips, memrias e outros circuitos.

A AMD fabricava sob licena da INTEL, processadores semelhantes, vendendo os com nome diferente, por exemplo o 8080 da INTEL era fabricado pela AMD com o nome de AM9080. A partir do processador 386, a AMD comeou a actuar como concorrente da INTEL, produzindo chips compatveis, de bom desempenho e mais baratos. Isto ocorreu em 1992, quando o 486 da INTEL era o processador mais veloz, mas o 386 ainda era o mais usado.

A AMD produziu o seu excelente processador o AM386DX-40, um grande sucesso de vendas. Entre 1992 e 1993, utilizadores que no tinham dinheiro suficiente para adquirirem o carssimo PC 486, optava por um equipado com 386DX-40 da AMD.

A seguir a AMD produziu seus processadores 486: AM486DX2-66, AM486DX2-80, AM486DX2-100 e AM486DX2-120, lanou tambm AM5x86. Era na verdade um processador compatvel com 486, mas com caractersticas de Pentium, operando com 133 MHz. O 5x86 tinha desempenho superior ao Pentium de 75 MHz.

Finalmente a AMD lanou o seu real concorrente para o Pentium, o AMD K5, que comeou com as verses PR75, PR90 E PR100, passando depois para PR133 e PR166. Quando se diz que um processador por exemplo, PR166, no significa que usa clock de 166 MHz, mas que tem desempenho similar ao de um Pentium-166. Infelizmente o K5 demorou muito a ser lanado e no chegou a ser um grande sucesso de vendas. O lanamento de Pentium MMX tornou as coisas mais difceis para K5 um processador bom que chegou tarde ao mercado.

As coisas comearam a melhorar bastante para a AMD com o lanamento do novo processador, o AMD K6. Foi um grande salto em tecnologia em relao ao K5. A AMD na verdade comprou a

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Nextgen, uma outra empresa especializada em processadores, e aproveitou a sua tecnologia para criar o K6, adicionando as instrues MMX compatveis com as da INTEL. O sucesso de vendas do K6 serviu como impulso para o sucesso de venda de outros os modelos e geraes: K6-2, k6-3 e mais recentemente os processadores Athlon, Duron e Sempron.

6. PROCESSADORES DA FAMLIA AMD 6.1 PROCESSADORES AMD FORA DA LINHA DE PRODUO 6.1.1 O Processador Am386DXA tecnologia usada para projectar este processador, resultou do lanado do chip INTEL que chamava 80386. Isto ocorreu em meados dos anos 80, mas somente por volta de 1990 tornaram-se comuns os computadores que utilizavam este processador. O 80386 abriu a era dos 32 bits em computadores da classe PC. Durante o seu ciclo de vida, foi lanado em verses de 16, 20, 25, 33 e finalmente 40 MHz. Entre 1992 e 1993, quando comeou a popularizao dos computadores amarica do sul, eram comuns os equipados com o 386DX-40.

Figura 1 Processador Am386DX-40. Tabela 1 Caractersticas do Processador 386DX

Lanamento Transstores Tecnologia

1985 275.000 1,5 / 1

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Barramento de dados Barramento de endereos Capacidade de endereamento Clock MIPS Consumo

32 bits 32 bits 4 GB 16 40 MHz 6 15 2,5 W

O 386DX podia opcionalmente operar em conjunto com o seu coprocessador aritmtico, o 387DX.

6.1.2 Am486DX-40Lanado pela AMD, anos depois do lanamento do 80486 da INTEL (1989), mantendo quase todas as caractersticas deste, das quais destaca-se o facto de operar com um clock de 25 MHz. Era cerca de duas vezes mais rpido que o 386DX-25, e 40 vezes mais rpido que o 8088 usado nos primeiros XTs. Em seu interior, apresentava duas grandes inovaes: um coprocessador matemtico interno, e 8 kB de memria cache interna. Em muitos aspectos, o 80486 pode ser considerado como uma verso moderna do 386DX.

Executa todas as suas instrues, possui barramentos de dados e de endereos com 32 bits, caractersticas comuns a todos os processadores da famlia 486, o que inclui o 486SX, 486DX2, 486SX2 e 486DX4. Os modelos AMD (Am486DX-40, Am486DX2-50, Am486DX2-66 e Am486DX2-80), no podem em nenhum momento ser considerados uma cpia dos modelos INTEL pelo facto de manterem as caractersticas deste, pois os modelos AMD trouxeram suas inovaes e evoluram at modelos Am486DX4-100.

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Figura 2 Processadores 486DX2 de 80 MHz e Am486DX4-100.

6.1.3 AMD 5x86A INTEL lanou seu ltimo 486 na verso de 100 MHz. Como sempre, a AMD foi um pouco mais adiante, lanando uma verso de 120 MHz (Am486DX4-120), e lanando tambm o processador AMD 5x86 de 133 MHz. Do ponto de vista externo, exactamente igual a um 486DX4 de 133 MHz. Isto no quer dizer que qualquer placa de CPU para 486DX4 possa receber este processador, e sim, que os fabricantes de placas me puderam realizar mnimas alteraes em projectos j existentes para suportar o AMD 5x86.

Medidas de desempenho realizadas com programas de benchmark mostram que este processador tem desempenho similar ao de um Pentium de 90 MHz. Entretanto, para efeito de comparao com o Pentium, a indstria padronizou o uso do Winstone, o software para medir desempenho usado pelas revistas dessa rea como PC Magazine e por diversas outras. Nesses testes, o 5x86 mostrou ser um pouco mais veloz que o Pentium-75, sendo equivalente a um 486DX4, o AMD 5x86 opera internamente com um clock de 133 MHz, e externamente usa um clock que quarta parte deste valor: 33 MHz. Possui barramentos de dados e de endereos com 32 bits, uma cache interna de 16 kB, e um coprocessador matemtico interno compatvel com o da INTEL.

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Figura 3 Processador AMD 5x86-133. Tabela 2 Caractersticas do Processador AMD 5x86.

Processador

Bits Bits de Memria Clock Cache Bits Coprocessador Externos Endereo Mxima Mximo Interna Internos Matemtico 32 32 32 4 GB 133 MHz Interno 16 kB

AMD 5x86

6.1.4 O 586Um 586 nada mais que um 486 ligeiramente melhorado. Foi muitas vezes confundido com o Pentium. O Pentium um processador bem mais avanado que o 486 e que o 586. Em termos de velocidade, podemos dizer que os modelos mais velozes de 486 e 586 atingem as mesmas velocidades que os modelos mais lentos do Pentium. O 486 de 100MHz equivale a um Pentium de 66 MHz. O 586 de 133 MHz, fabricado pela AMD, equivale em termos de velocidade, a um Pentium de 75 MHz.

As caractersticas do 586 aproximam-se muito mais das do 486 que das do Pentium. Primeiramente, o 586 compatvel pino a pino com o 486. Isto significa que seus pinos so iguais em nmero e possuem as mesmas funes. Na verdade existem apenas algumas mnimas diferenas no que diz respeito aos pinos de voltagem e para escolha do clock. Graas a esta compatibilidade, os fabricantes de placas me puderam fazer pequenas alteraes nas suas placas de 486 para que possam operar tambm com o 586. Por isso, todas as placas me 486 fabricadas aps 1996 aceitam ambos os processadores, isto so placas de 486/586.

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6.1.5 AMD K5Foi a primeira tentativa da AMD concorrer com a INTEL. Este foi o primeiro chip compatvel com o Pentium lanado pela AMD. Apesar de veloz, inteiramente compatvel com o Pentium e bem mais barato, demorou muito a chegar ao mercado. Quando a Intel j oferecia o Pentium de 200 MHz, o K5 ainda estava na marca de PR133 (similar a 133 MHz). Posteriormente foi lanada uma verso PR166, mas logo deixou o mercado, incapaz de competir com o Pentium MMX.

Figura 4 Processador AMD-K5.

O K5 tem 24 kB de cache L1, sendo 16 kB para cdigo (instrues de programas) e 8 kB para dados. O K5 foi fabricado nas seguintes verses (Tabela 3):

Modelo 0 0 0 1 1 2

Clock Interno 75 MHz 90 MHz 100 MHz 90 MHz 100 MHz 116,7 MHz

Clock Externo 50 MHz 60 MHz 66 MHz 60 MHz 66 MHz 66 MHz

Multiplicador 1,5x 1,5x 1,5x 1,5x 1,5x 1,75x (2,5x)

P-Rating K5-PR75 K5-PR90 K5-PR100 K5-PR120 K5-PR133 K5-PR166

Consumo 11,9 W 14,2W 15,8 W 12,6 W 14,0 W 16,4 W

Ao observar as verses do K5, podemos notar algo aparentemente estranho em relao aos seus clocks (Tabela 3). Aqueles classificados como Modelo 0 tm clocks de 75, 90 e 100 MHz. Eles so anunciados como PR75, PR90 e PR100, respectivamente. A notao PR (Pentium Rating) indica qual o clock que um Pentium deveria ter para atingir desempenho semelhante. Vemos queElaborado por: Morais M. Cardoso da Cunha Maputo Maro de 2008

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para esses trs processadores, o ndice PR coincide com o clock. Entretanto para os modelos 1 e 2, os clocks internos so de 90, 100 e 116,7 MHz, mas so anunciados como PR120, PR133 e PR166. Em outras palavras, esses processadores no operam a 120, 133 e 166 MHz, entretanto esses so os clocks que um Pentium deveria ter para atingir desempenho semelhante. Os modelos 1 e 2 do K5 tm desempenho melhor graas sua cache L1, que foi totalmente redesenhada, tornando-se mais eficiente. Desta forma o modelo de 90 MHz (antigo PR90) passou a ter desempenho superior ao de um Pentium-120, passando a ser indicado como PR120. Nota-se ainda que o modelo PR166 utiliza um multiplicador 1,75x, bastante incomum. Este valor obtido quando programamos os jumpers da placa me para o multiplicador 2,5x, ou seja, como se fosse um Pentium-166. Todas as verses do K5 operam com a tenso interna e externa de 3,5 volts. Existem ainda verses para computadores portteis, que operam com tenses ainda menores. Tabela 4 Caractersticas do Processador AMD K5. Lanamento Transstores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereos Capacidade de endereamento Clock Consumo 1996 4.300.000 0,35 64 bits 32 bits 4 GB 75-116,7 MHz 12 a 16 W

6.1.6 AMD K6Este chip marcou um grande salto em tecnologia para a da AMD, no incio da luta pelo mercado de processadores, um processador com projecto completamente diferente do processador anterior o AMD K5, isto porque esse processador foi projectado por engenheiros da antiga empresa Nextgen (o K6 era o projecto Nx686). O ncleo de K6 foi aproveitado para projectos posteriores especialmente o K6-2 e K6-III. O K6 era muito mais veloz que o K5, e ainda dotado de instrues MMX. Era comum dizer na poca (1997) que o K6 era o inimigo nmero um da INTEL. Mais barato e mais veloz que um Pentium MMX de mesmo clock, o AMD K6 chegava mesmo a concorrer com o Pentium II, portanto o AMD K6 era, ao final de 1997, o segundo processador mais veloz, perdendo apenas para o Pentium II, e o mais rpido processador para o Socket 7. Essa concorrncia provocou uma reduo nos preos dos processadores Pentium II, dando vantagens aos utilizadores.

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Figura 5 Processador AMD K6.

Entre as caractersticas podemos destacar-se: Arquitectura hbrida CISC/RISC; Execuo fora de ordem; Previso de desvio; Execuo especulativa; Possibilidade de renomear de registadores (possui 48 registadores fsicos); Arquitectura superescalar com sete unidades de execuo: duas unidades de inteiros, uma

unidade de ponto flutuante, uma unidade MMX, uma unidade de desvio, uma unidade de carga e uma de armazenamento; Cache de memria interno (L1) de 64 KB, dividido em 32 KB para dado e 32 KB para

instrues; Tecnologia MMX; Padro de pinagem soquete 7, usando, portanto, o mesmo tipo de placa me originalmente

produzido para o Pentium clssico. Tecnologia de fabricao 3,2 .

Figura 6 Identificao de um AMD K6 modelo 6 (pag. seguinte).

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A tabela 5 mostra as potncias dissipadas pelo AMD K6 modelo 6 (o calor libertado proporcional a esta potncia). Observa-se que quanto maior o clock, maior a potncia dissipada. A voltagem tambm influencia nessa potncia. O modelo de 200 MHz, que opera com 2,9 volts, dissipa 20 watts, ou seja, 0,1 watt para cada MHz. J o modelo de 233 MHz, com 3,2 volts, dissipa 28,3 watts, ou seja, 0,12 watt para cada MHz, o que representa uma dissipao de calor 20% maior, considerando o mesmo clock.

Tabela 5 Dissipao de calor do AMD K6 modelo 6.

O AMD K6 Modelo 7 j utiliza a tecnologia de 0,25 e o calor dissipado bem menor. A tabela 6 mostra a potncia para o modelo 7, que opera com apenas 2,2 volts.

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Tabela 6 Dissipao de calor no AMD K6 modelo 7.

Enquanto o AMD K6 de 233 MHz, modelo 6, dissipa espantosos 28,3 watts, o modelo 7 dissipa apenas 13,50 watts, menos da metade. Processadores que operam com voltagens mais baixas so sempre preferveis.

A figura 7 mostra como identificar um AMD K6 modelo 7, a partir da inscrio na sua parte superior. A letra F no seu sufixo o que indica a voltagem mdia de 2,2 volts, caracterstica do modelo 7. importante salientar que as verses de 266 e 300 MHz s esto disponveis no modelo 7. Verses de 166 MHz s esto disponveis no modelo 6.

Apenas as verses de 200 e 233 MHz podem causar confuso, j que esto disponveis em ambos os modelos, para feito deve-se usar as identificaes apresentadas para distinguir um modelo do outro.

Figura 7 Identificao do AMD K6 modelo 7.

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6.1.6.1 Problemas de aquecimento do AMD K6Os processadores antigos (at o 586) dissipavam menos de 10 watts. O Pentium inaugurou a era dos processadores mais quentes, consumindo mais de 10 watts. Os K6, juntamente com o Pentium II, foram os primeiros microprocessadores considerados super-quentes. Alguns modelos chegam a quase 30 watts. Tcnicos, montadores de computadores e utilizadores no atentos instalavam nos processadores K6, coolers similares aos utilizados pelos processadores Pentium e Pentium MMX, que dissipavam menos de 20 watts. J o K6 tem verses que dissipam mais de 20 watts, algumas chegando a quase 30 watts, o mesmo ocorrendo com o K6-2.

Muitos processadores K6 e K6-2 apresentavam encravamentos e outras anomalias devidas ao aquecimento excessivo, causado pelo uso de um cooler inadequado. Alm do cooler para esses processadores precisar ter maior tamanho (a parte de alumnio deve ter no mnimo 2,5 cm de altura), preciso aplicar pasta trmica entre o processador e o cooler, conforme recomendao da AMD.

6.1.7 AMD K6-2Este processador j foi chamado, na poca do seu lanamento, de K6 3D pelo facto de usar a nova tecnologia AMD 3D Now!, pouco tempo depois passou a ser chamado de K6-2. Ao mesmoElaborado por: Morais M. Cardoso da Cunha Maputo Maro de 2008

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tempo em que foram lanados chipsets para a plataforma Super 7 (soquete), com clock externo de 100MHz, comearam a surgir processadores utilizando este recurso. O primeiro deles foi o AMD K6-2 que alm de usar o Super 7, este processador incorpora a tecnologia AMD 3D Now!, uma espcie de MMX voltada para processamento de imagens tridimensionais. Com essas nova instrues, programas que utilizam grficos 3D, particularmente jogos, passaram a ter um grande aumento no desempenho. Tabela 7 Processador AMD K6-2. Processador Lanamento Transstores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereos Capacidade de endereamento Clock Consumo AMD K6-2 1998 9.300.000 0,25 / 0,18 64 bits 32 bits 4 GB 266 a 550 MHz 15 a 30 W

Este processador foi produzido com os seguintes clocks: Clock interno, externo e Multiplicador 266 MHz 66 MHz 4x, 300 MHz 66 MHz 4.5x, 300 MHz 100 MHz 3x, 333 MHz 66 MHz 5x,

366 MHz 66 MHz 6x , 380 MHz 95 MHz 4x, 400 MHz 100 MHz 4x, 450 MHz 100 MHz 4.5x, 475 MHz 95 MHz 5x, 500 MHz 100 MHz 5x, 533 MHz 95 MHz 5.5x, 550 MHz 100 MHz 5.5x.

As verses com clock externo de 66 MHz do K6-2 destinavam-se a uso em upgrades, sendo instalados em placas de expanso antigas que no tinha o soquete Super 7,e limitadas a 66 MHz.

Assim como o K6, o K6-2 tem uma cache L1 de 64 kB, dividida em duas seces de 32 kB, sendo uma para dados e outra para cdigo. O K6-2 na verdade bastante similar ao K6, usando a mesma arquitectura interna. As diferenas fundamentais so:

Tecnologia de 0,25 e 0,18 nas verses mais recentes; Tenso de alimentao menor, com 2,2 ou 2,4 volts; Tecnologia AMD 3D Now!, com instrues para imagens em 3D.

Figura 8 Processador AMD K6-2. O K6-III tem aparncia semelhante.Elaborado por: Morais M. Cardoso da Cunha Maputo Maro de 2008

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A figura 9 mostra como as instrues 3D Now! aceleram a velocidade de gerao de imagens tridimensionais. Para gerar uma imagem 3D no monitor, preciso inicialmente que o processador tenha a representao matemtica da cena 3D a ser apresentada. Esta representao tem coordenadas tridimensionais dos polgonos que formam os slidos geomtricos. O processador precisa formar uma representao completa da cena chamada wire frame (armao de arame). Feita esta representao, comea o trabalho da placa de vdeo 3D. A placa precisa converter a representao tridimensional para uma forma equivalente usando apenas as duas dimenses X e Y que representam os pontos da tela. Sobre cada um dos polgonos do wire frame so aplicadas texturas que formaro a imagem final. Este processo chamado de renderizao.

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Figura 9 Processo de formao de imagens em trs dimenses.

fundamental o papel do processador no trabalho de gerao do wire frame. Inmeros clculos com nmeros reais precisam ser realizados. Quanto mais rpida a unidade de ponto flutuante (FPU) de um processador, mais rpida ser a realizao desta etapa. As instrues 3D Now! realizam de forma extremamente rpida os principais clculos matemticos envolvidos na gerao de um wire frame.

6.1.7.1 Problemas de aquecimento do AMD K6-2Assim como ocorreu com o K6, muitos processadores K6-2 apresentaram problemas de aquecimento, pelo fato de terem sido instalados sem respeitar as especificaes de cooler indicadas pela AMD. Muitos produtores de computadores no utilizavam pasta trmica, e instalavam coolers de porte pequeno. Desta forma, os modelos mais sensveis a temperatura e que dissipavam mais calor funcionavam mal, apresentando encravamentos e outras anomalias. EstesElaborado por: Morais M. Cardoso da Cunha Maputo Maro de 2008

18Diferenas entre os Processadores da Famlia AMD

problemas no teriam ocorrido se fossem usados coolers de tamanho adequado (parte de alumnio com 2,5 cm de altura), e acoplados atravs de pasta trmica. A figura 10 mostra como identificar um processador K6-2 atravs do cdigo impresso na sua face superior. Depois do nome K6-2, est indicado o clock, e a seguir trs letras que indicam o encapsulamento, a voltagem interna e a faixa de temperatura.

Figura 10 Identificao dos processadores AMD K6 2

O encapsulamento de todos os modelos o tipo A, que indica CPGA (Ceramic Pin Grid Array). As voltagens possveis so: F = 2.2 volts G = 2.3 volts H = 2.4 volts As faixas de temperatura so: Q = 0oC a 60oC R = 0oC a 70oC X = 0oC a 65oC Portanto, o sufixo de um K6-2 (assim como do K6 e do K6-III) um indicador da sua sensibilidade ao calor. Preferveis so as verses com menos sensibilidade temperatura (R), queElaborado por: Morais M. Cardoso da Cunha Maputo Maro de 2008

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suportam at 70oC. Mais problemticas so as verses Q, que no pode ultrapassar os 65oC. Outro indicador importante a dissipao de potncia. Quanto maior esta dissipao, maior ser a tendncia do processador super-aquecer-se, e maiores devero ser os cuidados com o problema do aquecimento (ser preciso usar um cooler maior).

6.1.8 AMD K6-IIIEste processador foi chamado, na poca do seu lanamento, de K6+3D. Teve logo o nome trocado para K6-III, visando concorrer com o Pentium III. Tinha uma grande vantagem sobre o K6-2: uma cache L2 operando com o mesmo clock do processador. No K6-2 a cache L2 ficava ligada ao barramento externo, operando com 100 MHz. Nos processadores mais antigos, a cache L2 operava com apenas 66 MHz. Como resultado a taxa de transferncia de dados entre a cache e o processador de 528 MB/s (no barramento de 66 MHz) ou 800 MB/s (no barramento de 100 MHz). Nesta nova verso do K6, um excelente desempenho obtido com a cache L2 acompanhando o clock do processador. Em um processador AMD K6-III de 400 MHz, a cache L2 opera tambm com 400 MHz, o que permite transferir dados taxa de 3,2 GB/s. Isto d ao K6-III um desempenho similar ao de um Pentium II ou Pentium III. As placas me com o soquete Super 7, destinadas ao K6-2, podiam perfeitamente suportar o K6III. Os nicos requisitos especiais deste processador eram o barramento de 100 MHz (padro do Super 7) e a possibilidade de configurar a tenso interna do processador para 2,4 volts ou 2,2 volts. A tenso configurvel era uma caracterstica de todas as placas para a plataforma Super 7, portanto praticamente no ocorreram problemas no aproveitamento dessas placas me pelo K6-III. Ou seja, onde funciona um K6-2, tambm pode funcionar um K6-III. Como vimos, o K6-III tinha no seu ncleo, caches L1 (64 kB) e L2 (256 kB). Podia ser instalado em placas me para K6-2, que j tinham cache externa. Sendo assim, a cache existente na placa de CPU era de nvel 3 (L3). A figura 10 mostra a relao entre as caches de um processador AMD K6-III de 400 MHz. Estando o ncleo a operar com 400 MHz, as transferncias feitas entre o processador, a cache L1 e a cache L2 (internas) so feitas na mesma frequncia. Para o modelo de 450 MHz, essas transferncias so feitas a 450 MHz. Em ambos os modelos, as transferncias entre a cache L2 e a L3 (externa), e entre a cache L3 e a DRAM so feitas a 100 MHz.

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Figura 11 - Relao entre as caches de um K6-III/400. Tabela 8 Caractersticas do processador AMD K6-III. Processador Lanamento Transstores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereos Capacidade de endereamento Clock Consumo AMD K6-III 1999 21.000.000 0,25 64 bits 32 bits 4 GB 400266 a 450 MHz 18 30 W

6.2 PROCESSADORES AMD MODERNOS um pouco difcil definir o que um processador moderno. O que moderno hoje pode ser obsoleto dentro de dois anos, e ser descontinuado (ou seja, sair da linha de produo) dentro de trs ou quatro anos. Esta parte dedica-se aos processadores que ainda esto na linha de produo por mais alguns anos e veremos como AMD esta fazendo a transio para a plataforma AMD 64 ou famlia AMD 64 (modelos Athlon, Opteron) e os processadores da linha econmica AMD Duron ou K7.

6.2.1 AMD AthlonLanado em meados de 1999, este novo processador AMD trazia uma caracterstica indita: tomou o primeiro lugar da INTEL na corrida pelo processador mais rpido para computadores. Um Athlon/550, por exemplo, era sensivelmente mais veloz que um Pentium III/550, e seu custo

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era menor. A partir da, INTEL e AMD comearam uma corrida em busca do primeiro lugar. A INTEL lanava um modelo mais veloz, logo a seguir a AMD lanava um modelo ainda mais veloz, assim por diante. Caractersticas dos processadores AMD Athlon A primeira verso do Athlon usava tecnologia de 0,25 (Modelo 1) e utilizava um encapsulamento de cartucho, similar ao do Pentium II e do Pentium III. O seu soquete, chamado Slot A, era bastante parecido com o Slot 1, entretanto no so compatveis do ponto de vista eltrico. No possvel encaixar um Athlon em um Slot 1, assim como no possvel encaixar um Pentium II/III em um Slot A. Ambos os conectores so parecidos, mas possuem chanfros em posies diferentes que impedem o encaixe do processador errado. Um tcnico distrado pode conseguir encaixar um Athlon no Slot 1, se inverter a posio do processador. Se isto for feito, o processador obviamente no funcionar. O processador e a placa me sero danificados. Posteriormente a AMD lanou o Athlon Modelo 2, com tecnologia de 0,18 , porm ainda utilizando o formato de cartucho. Tabela 9 Resumo das caractersticas dos processadores Athon modelos 1 e 2 . Processador Lanamento Transstores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereos Capacidade de endereamento Clock externo Clock interno Consumo Cache L1 Cache L2 Encapsulamento Figura 12 Processador AMD Athlon para Slot A. Athon modelos 1 e 2 1999 22.000.000 0,25 e 0,18 64 bits 32 bits 64 GB 200 MHz 500 a 1000 MHz 31 a 65 W 128 kB 512 kB, discreta SEC (Cartucho)

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No detalhe direita da figura 12, mostra processadores Athlon com o cartucho aberto, podemos observar que na placa interna existe o processador propriamente dito, na sua parte central, e dois chips de memria, que formam a cache L2. Dependendo do modelo, a cache L2 dessas primeiras verses do Athlon podiam operar com 1/2, 2/5 ou 1/3 da frequncia do ncleo. Apenas um ano depois estava disponvel o Athlon T-Bird, com cache L2 integrada ao ncleo, com 256 kB e full speed. Barramento de 200 a 400 MHz O Athlon foi criado para operar com um barramento externo de 200 MHz, podendo ter este clock aumentado para at 400 MHz em novas verses. Isto tornar possvel a compatibilidade com novas memrias mais velozes a serem lanadas em um futuro prximo. Este barramento emprega um mtodo chamado DDR (Double Data Rate), j utilizado por vrios barramentos para obter clocks maiores. Em cada perodo de clock, o Athlon realiza duas transferncias de dados, portanto cada perodo vale por dois. Com o clock de 100 MHz e usando DDR, o resultado equivalente ao de um clock de 200 MHz, e com 200 MHz e DDR, o resultado o mesmo que 400 MHz. As primeiras verses do Athlon operavam com 100 MHz x 2. No final do ano 2000 foram lanadas verses de 133 MHz x 2. Note que um Athlon operando com 100 MHz e DDR produz um resultado melhor que um Pentium III usando 133 MHz, sem DDR. Mesmo sendo o Athlon capaz de operar a 200 MHz externos, as primeiras placas de mepara Athlon no suportavam memrias de 200 MHz, pois elas simplesmente no existiam. Os primeiros chipsets faziam a comunicao com o processador taxa de 200 MHz (100 MHz com DDR), mas comunicavam-se com a memria a 100 ou 133 MHz (memrias PC100 e PC133). No incio do ano 2001 comearam a surgir placas de

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me com suporte a memrias DDR. Memrias DDR200 podem operar a 200 MHz, e memrias DDR266 podem operar a 266 MHz. Com o uso dessas novas placas de me e novas memrias, o Athlon pode tirar o mximo proveito do seu veloz barramento externo. Cache L1 de 128 kB A AMD colocou no Athlon, uma cache L1 de 128 kB, um tamanho bastante generoso. A consequncia deste tamanho maior que o processador encontrar com maior proba-bilidade, os dados e instrues que necessita na prpria cache L1, sem a necessidade de utilizar mecanismos de acesso mais demorados para obter essas informaes. Unidade de ponto flutuante A unidade de ponto flutuante, responsvel pela execuo de clculos matemticos complexos, de extrema importncia na execuo de programas cientficos, programas de CAD e engenharia, e em programas que geram grficos tridimensionais. Antigamente, s engenheiros e cientistas precisavam de uma unidade de ponto flutuante. Hoje, todos os jogos 3D necessitam deste recurso. Por isso todos os processadores modernos possuem em seu interior, uma unidade de ponto flutuante, capaz de realizar operaes matemticas complexas com extrema velocidade. Um Athlon realiza clculos matemticos complexos com velocidade de 10 a 15% maior que um Pentium III de mesmo clock. Enhanced 3D Now e MMX ampliado As instrues 3D Now! encontradas no K6-2 e K6-III foram mantidas e ampliadas no Athlon, com 5 novas instrues. As instrues MMX, tambm presentes nesses processadores, tambm foram ampliadas com 19 novas instrues. Essas instrues resultam em melhor desempenho na gerao de imagens tridimensionais e melhor processamento de sinais de vdeo e udio, til para aplicaes como reconhecimento de voz, compresso e descompresso de vdeo, tratamento de imagens 2D e sinais analgicos em geral. Clocks e consumo de energia O Athlon tem fama de ser um processador mais quente que o Pentium III. Isto se deve ao fato do Athlon ter um nmero muito maior de transstores. O Athlon um processador de 7a gerao, enquanto o Pentium III de 6a. Comparando inicialmente o Athlon modelo 1 de 600 MHz com o

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Pentium III Katmai de 600 MHz. Esses dois processadores possuem cache L2 separada do ncleo (discreta), com 512 kB e ambos so construdos com tecnologia de 0,25. O modelo Athlon, no ficou por aqui, depois seguiram-se os seus sucessores como so os casos de Athlon T-Bird, 64 FX, MP, apresentando melhorias tecnolgicas e superando limitaes deste. Estes modelos passaram a usar soquetes em vez do slot, como no primeiro Athlon (Ver figura 13 e 14 e as tabelas 10 e 11, que apresentam as principais caractersticas e melhorias) e ainda migram para tecnologia de 64 bits.

Figura 13 Processador Athlon para Socket A. Tabela 10 Caractersticas do processador Athlon T-Bird. Lanamento Transistores Tecnologia Encapsulamento Barramento de dados Barramento de endereos Capacidade de memria Clock interno Clock externo Consumo Cache L1 Cache L2 2000 37.000.000 0,18 PGA ou SEC 64 bits 36 bits 64 GB A partir de 650 MHz 200 e 266 MHz Acima de 38 W 128 kB 256 kB

Novos recursos: Cache L2 integrada ao ncleo, com 256 kB.

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Figura 14 Processador Athlon MP.

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Tabela 11 Caractersticas do processador Athlon MP. Lanamento 2001 Transstores 37.500.000 Tecnologia 0,18 Encapsulamento PGA Barramento de dados 64 bits Barramento de endereos 36 bits Capacidade de memria 64 GB Clock interno A partir de 1000 MHz Clock externo 266 MHz Consumo A partir de 46 W Cache L1 128 KB Cache L2 256 KB Novos recursos: Reduo de 20% no consumo de energia, operao em modo dual, cache L2 com eficincia aumentada, Professional 3D Now ( Advanced 3D Now + SSE), compatveis com as instrues SSE do Pentium III.

6.2.2 Athlon 4Esta uma nova verso do Athlon destinada ao mercado de PCs portteis. Lanada ainda com a tecnologia de 0,18, porm utilizando menor dissipao de potncia e menores voltagens, tambm baseado no ncleo do modelo 6, o mesmo utilizado pelo Athlon MP e pelo Athlon Palomino. Tabela 12 Caractersticas do processador Athlon 4.

Lanamento Transstores Tecnologia Encapsulamento Barramento de dados Barramento de endereos Capacidade de memria Clock interno Clock externo Consumo CacheElaborado por: Morais M. Cardoso da Cunha

2001 37.000.000 0,18 PGA 64 bits 36 bits 64 GB A partir de 650 a 1400 MHz (Junho/2001) 200/266 MHz 38 a 72 W L1 128 KBMaputo Maro de 2008

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Cache L2

256 KB

O Athlon foi projectado para ser um processador compatvel com as arquitecturas x86 / IA-32 e processar todos os sistemas operacionais e programas para computadores, como o Windows 9x/ME, Windows NT/2000, Windows XP, Linux, etc. Todos os programas que funcionam no Pentium, Pentium II/Pentium III e demais processadores INTEL, funcionam tambm no Athlon.

Apenas algumas actualizaes cabem ser feitas nos sistemas operacionais. O Windows 2000, por exemplo, requer a instalao do Service Pack 1 para corrigir alguns problemas.

6.2.2 AMD Duron ou K7Este processador da linha econmica da AMD, teve boa aceitao no mercado de computadores domsticos Assim como a INTEL produziu processadores Celeron como verses de menor custo e menor desempenho do Pentium II e Pentium III, a AMD produziu a partir do Athlon T-Bird, o AMD Duron.

Tecnicamente a nica diferena entre o Athlon e o Duron a cache L2. O Athlon tem 256 kB, enquanto o Duron tem 64 KB. Todas as demais caractersticas so similares s do Athlon. Inclusive o aspecto externo do Duron bastante parecido com o do Athlon, como podemos ver na figura 15.

Figura 15 Processador AMD Duron.

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O AMD Duron destina-se ao mercado de computadores de baixo custo. Foi criado para substituir o K6-2, o processador que dominou este mercado entre 1998 e 2000. Ao mesmo tempo em que cessou a produo de chips K6-2, no final do ano 2000, aumenta a oferta de processadores Duron e de placas de me de baixo custo, com udio e vdeo onboard, equipadas com Soquete A. Tabela 13 Caractersticas do processador Duron. Lanamento Transstores Tecnologia Encapsulamento Barramento de dados Barramento de endereos Capacidade de memria Clock interno Clock externo Consumo Cache Cache L2 2000 25.000.000 0,18 PGA 64 bits 36 bits 64 GB A partir de 600 MHz 200 MHz A partir de 27 W L1 128 KB 64 KB

Diferenas: O Duron tem todos os recursos do Athlon T-Bird, excepto pela sua cache L2, que tem apenas 64 kB. Em compensao tem menor custo e menor dissipao de calor.

A princpio qualquer verso do Athlon pode ter uma verso do Duron correspondente, mas na prtica no o que tem ocorrido. A AMD tem dado prioridade em produzir Athlons com clocks mais altos e Durons com clocks mais baixos. Enquanto eram oferecidos Athlons entre 800 e 1200 MHz, o Duron era oferecido em verses de 700 a 850 MHz. Deixando de lado a cache L2, que no Duron tem apenas 64 kB, todas as suas demais caractersticas so idnticas s do Athlon, como a cache L1 de 128 kB, o barramento externo de 200 MHz e a unidade de ponto flutuante de alto desempenho. um excelente substituto de alto desempenho para o K6-2, voltado para o mercado dos computadores de baixo custo. O facto do Duron no ter sido produzido em verses de cartucho, justificasse por este ter comeado a ser produzido j na verso T-Bird, com encapsulamento PGA.Elaborado por: Morais M. Cardoso da Cunha Maputo Maro de 2008

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6.2.3 DURON PARA PORTTEIS E DURON MORGANO processador Duron para portteis uma nova verso baseada no mesmo ncleo usado pelo Athlon MP e Athlon 4 (modelo 6). basicamente um Athlon 4 com cache L2 de 64 kB, ao invs de 256 kB. Assim como o ncleo do modelo 6 passou a ser usado nos novos Athlons para Computadores desktop (Palomino), o ncleo do Duron porttil passou a ser usado nas novas verses do Duron para Computadores desktop de baixo custo. Este o chamado Duron Morgan.

6.2.4 DURON APPALOOSAEm 2002 o Duron adotou a tecnologia de 0,13, e foi lanado o modelo Appaloosa, nas verses para portteis e para desktops. Actualmente em substituio gradual pelo modelo AMD Sempron.

6.3 FAMLIA AMD 64A arquitetura x86 tem sido padro dos computadores h mais de duas dcadas, e nesse perodo passou dos 16 bits para o padro de 32 bits, tambm chamado de IA-32 (Intel Architecture-32). Com o sucesso do computadores, a arquitectura do conjunto de instrues x86, ou x86 ISA (Instruction Set Architecture) se tornou o padro mais amplamente utilizado. Actualmente, estamos na transio do x86 para os 64 bits com o AMD 64 ISA. Em 2003, a oitava gerao dos processadores AMD, entre outras inovaes, trouxe o conjunto de instrues 64 bits desenvolvido pela AMD, o AMD 64 ou AMD 64 ISA (previamente chamado de x86-64), que totalmente compatvel com a arquitectura x86 existente, permitindo que softwares de 32 bits permaneam em perfeito funcionamento. Antes da AMD lanar em 2003 o Opteron e o Athlon 64, outros processadores de 64 bits tinham surgido para superar limitaes dos 32 bits, como o endereamento mximo de 4GB de memria. Tais processadores utilizam um conjunto de instrues incompatveis com o x86. Processadores de 64 bits como o Itanium da HP/Intel, por exemplo, precisam que o mercado se adapte a sua nova arquitectura (IA-64), exigindo o desenvolvimento de sistemas operativos e aplicativos especficos; e por terem arquitectura completamente diferente, exigem mais trabalho e mais custos no desenvolvimento dos softwares. Estes processadores de 64 bits possibilitam a

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execuo de softwares x86 de 32 bits atravs de emulao, provocando degradao de desempenho. AMD 64 a plataforma de 64 bits da AMD que estende a arquitectura do conjunto de instrues x86 padro de mercado e define uma nova categoria de computao. A abordagem evolutiva da AMD tecnologia de 64 bits possibilita uma transio gradual do hardware e software de 32 bits para o de 64 bits, executando aplicativos de 32 bits nativamente, sem emulao e sem restries. A arquitectura AMD 64 foi projectada para fornecer melhor desempenho aos aplicativos que requerem escalabilidade para vrios processadores, mais memria enderevel ,processamento de udio e vdeo, programas de engenharia, jogos, transaces financeiras, modelagens cientficas, criptografia, deteco de fraudes, biometria, CRM, SCM, ERP, DRM, reconhecimento de voz, entre outras. Assim, programas que manipulam grandes quantidades de dados, que precisam ser processados e transferidos rapidamente sem interrupes, podem tirar grande proveito da arquitectura de 64 bits. O Opteron foi o primeiro processador para a arquitectura CISC capaz de trabalhar a 64 bits utilizando as instrues IA-32 (x86). Em Abril de 2003, o processador AMD Opteron para servidores e estaes de trabalho marcou o incio do estabelecimento dessa nova categoria de computao, trazendo o conjunto de instrues AMD 64 ao mercado. A AMD introduziu o primeiro processador de 64 bits para desktops e portteis compatvel com o Windows , o AMD Athlon 64, em Setembro de 2003. A linha de processadores AMD 64 para servidores, estaes de trabalho, desktops e portteis possibilita a ampla adopo da plataforma AMD 64. O nome AMD 64 substitui termos como Hammer (substitudo por Plataforma AMD 64) e x86-64 (substitudo por AMD 64 ISA). Em 2004 a INTEL tambm adoptou essa tecnologia na linha Xeon e no incio de 2005 oficialmente na linha Pentium IV, chamando-a de EM64T, tambm conhecida como iAMD 64. A adopo desse conjunto de instrues pela INTEL, consolida definitivamente o novo padro. Os processadores AMD 64 no so processadores de 64 bits que simulam 32 bits, nem o contrrio. So processadores de 64 bits e 32 bits, que funcionam em um modo ou em outro, dependendo do sistema operativo e dos aplicativos serem de 32 ou 64 bits. Teoricamente, os sistemas de 64 bits so capazes de mapear fisicamente at 16 TB d RAM contra os 4GB dos sistemas de 32 bits.

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Verses actuais dos processadores usam endereos fsicos de 40 bits, que permite ao processador aceder, teoricamente (porque nenhum sistema actualmente tem tanta memria), 1100GB de RAM. Para aceder grandes quantidades de RAM eficientemente, AMD conta com controladores de memria de alta velocidade no chipset dos seus processadores. Isto reduz tempo de acesso memria e permite alta velocidade para ser escalvel quando mais processadores so adicionados. O organismo responsvel pela transferncia de dados entre CPU e o chipset, chamado HyperTransport, tem como funo aumentar a velocidade de transferncia de dados entre estes dois componentes, reduzindo a latncia da memria, permitindo atingir velocidades na ordem dos 3.2GB/s.

6.3.1 DIFERENAS NOS PROCESSADORES AMD 64Primeiro a AMD lanou o AMD 64 e mais tarde o AMD 64 FX-51. A diferena entre estes dois processadores reside num pequeno e importante ponto: o suporte para dual channel. O FX-51 ao oferecer esse suporte consegue larguras de banda na ordem dos 6.4Gb/s, quase o dobro do AMD 64 normal. As demais caractersticas dos processadores so iguais, com 128Kb de cache L1 e 1Mb de L2 a uma voltagem de 1.5V. Os primeiros AMD 64 que saram tinham 1Mb de cache L2, porm a AMD reduziu este nmero metade de modo que os preos baixassem e tornando seus processadores mais acessveis. Os processadores vendidos pela AMD at ao 3500+ tinham todos 512Kb de cache, sendo ligeiramente mais lentos que os seus antecedentes. Por outro lado os AMD 64 FX-51, bem como os AMD 64 normais a partir de 3500+ e os novos FX-55, voltaram a disponibilizar 1Mb de cacheL2.

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6.3.2 BENEFCIOS DOS 64 BITSOs benefcios da arquitectura AMD 64 somente podem ser verificados quando aplicativos escritos para 64 bits forem executados em um sistema operativo de 64 bits. O Windows XP actual (ou qualquer outro sistema operativo32bits) e os aplicativos 32 bits no so beneficiados pelos 64 bits. Quando em um sistema operativo AMD 64, so utilizados aplicativos 64 bits, os processadores AMD 64 passam automaticamente a funcionar no modo de 64 bits, que oferece os seguintes benefcios: Maior endereamento de memria fsica e virtual: No ncleo do processador, existem pequenas e extremamente rpidas reas de memria, chamadas de registradores, onde os dados so temporariamente armazenados antes e aps serem utilizados pelo processador (os registradores esto numa hierarquia acima do cache L1). O termo processador de 64bits, refere-se basicamente a um processador cujos registradores de propsito geral ou GPR (General Purpose Registers) tm capacidade de armazenar nmeros de at 64 bits (264). Para armazenar ou recuperar dados na memria RAM, o processador precisa do endereo de cada rea na memria. Esses endereos so nmeros inteiros armazenados nos GPRs, e representam cada byte da memria. Os processadores de 32 bits podem enderear at 4 GB de memria (232). Quando os processadores AMD 64 operam no modo de 64 bits, os GPRs de 32 bits, so estendidos para 64 bits, isso possibilita ao processador enderear imensas quantidades de memria fsica e virtual. Os processadores AMD 64 utilizam 40 bits para endereamento de memria fsica e 48 bits para o endereamento de memria virtual, que possibilitam enderear at 1 TB (1024 Gigabytes) de memria fsica, e mais 256 TB de memria virtual. Os sistemas operativos AMD 64 j suportam grandes quantidades de memria. A verso 64 bits do Windows XP, por exemplo, suporta at 128GB de memria RAM, 32 vezes mais que a verso de 32 bits. E existem sistemas operativos AMD 64, destinados a servidores, que suportam at centenas de GBs de memria fsica. Muitos servidores, e workstations j ultrapassaram, ou esto prximos dos limites de memria dos sistemas de 32 bits.

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Uma possvel desvantagem da utilizao de valores de endereamento de memria de 64 bits que, como estes endereos tm o dobro do tamanho fsico dos de 32 bits, ocupam tambm o dobro do tamanho na cache, impedindo que outros dados teis estejam presentes, contribuindo para diminuir o desempenho. Aumento do poder de processamento: Alm de estender os 8 GPRs da arquitectura x86 para 64 bits, a AMD adicionou 8 novos registradores de uso geral (GPRs) de 64 bits totalizando 16; e mais 8 novos registradores SDIM que so utilizados para instrues SSE, SSE2 (SSE3 partir da reviso E), que ficam disponveis no modo de 64 bits, como ilustra a Figura 16.

Figura 16 Registradores para arquitecturas 64 bits.

6.3.3 MODOS DE OPERAO DOS PROCESSADORES AMD 64Os processadores AMD 64 operam em 3 modos, que entram em aco automaticamente, dependendo do sistema operativo e dos aplicativos (32 ou 64 bits). A Figura 17 resume os modos de operao dos processadores AMD 64. Legacy Mode (Sistema operativo32 bits e aplicativos 32 bits): Nesse modo, no existe benefcios dos 64 bits. O processador trabalha como se fosse de apenas 32 bits. H total compatibilidade com sistemas operacionais de 32 ou 16 bits. Um Athlon64 utilizado neste modo um excelente processador de 32 bits, mais rpido que um Athlon XP de mesma freqncia de clock, e em vrias aplicaes o processador de 32 bits que apresenta o melhor desempenho. Mas esse bom desempenho em 32 bits no tem relao com o suporte a 64 bits, devese a outras caractersticas dos processadores AMD 64, como: Controladora de memria integrada, HyperTransport1 , diversos aperfeioamentos no ncleo, etc.1

A tecnologia HyperTransport uma conexo ponto-a-ponto de alta velocidade e desempenho para interligar circuitos integrados em uma placa-me. Elaborado por: Morais M. Cardoso da Cunha Maputo Maro de 2008

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Long Mode: Este modo funciona quando se utiliza um Sistema operativo AMD 64. Possui duas sub-divises: Compatibility Mode (Sistema operativo64 bits e aplicativos 32 bits): Neste modo os GPRs no so estendidos para 64 bits, e os registradores extras tambm no esto disponveis. O desempenho teoricamente o mesmo de quando se usa um sistema operacional de 32 bits. Mesmo sem fazer uso dos registradores extras e estendidos, o Modo de Compatibilidade oferece um beneficio: maior capacidade de memria. Nos Windows de 32 bits, dos 4GB de memria disponveis, os aplicativos podem utilizar apenas 2GB de memria fsica, os outros 2GB so reservados ao sistema operativo. Em um sistema operativo AMD 64 os aplicativos de 32 bits podero usar totalmente os 4GB disponveis. 64-Bit Mode (Sistema operativo64 bits e aplicativos 64 bits): Neste modo todo o poder dos 64 bits est disponvel. No modo de 64 bits, os 8 GPRs originais do modo de 32 bits so estendidos para 64 bits, alm dos 8 GPRs de 64 bits e dos 8 registradores SDIM adicionais.

Tabela 14 Modos de operao dos processadores AMD 64.

6.3.4 OS MODELOS DA FAMLIA AMD 64A famlia AMD 64 composta pelos processadores AMD Opteron, AMD Athlon 64 e o AMD Turion 64.Elaborado por: Morais M. Cardoso da Cunha Maputo Maro de 2008

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Para o processador AMD Opteron esto disponveis as sries 100 (1-way), 200 (at 2-way), e srie 800 (at 8-way). Este processador utilizado em servidores e worstation. Algumas das empresas que utilizam a linha de processadores Opteron em seus produtos so: Servidores (HP, SUN, IBM, Egenera); Workstations (HP, SUN, IBM); Dentro da linha AMD Athlon 64 esto disponveis os modelos AMD Athlon 64 X2 (Tabela 15), AMD Athlon 64 FX (Tabela 16) e AMD Athlon 64 (29 modelos com frequncia entre 1800 e 2400Mhz). Esta linha de processadores empregado tanto em desktops como em notebooks: Desktops: AMD Athlon 64 X2, AMD Athlon 64 FX e AMD Athlon 64 ; Notebooks: Mobile AMD Athlon 64 e AMD Athlon 64; Tabela 15 AMD Athlon 64 X2.

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Tabela 16 AMD Athlon 64 FX.

O processador AMD Turion 64 , exclusivamente, uma tecnologia mvel; sendo compatvel com a tecnologia Wireless 802.11a,b,g. Na Figura 20 so apresentados os modelos para o AMD Turion com suas correspondentes frequncia e tamanho de cache.

Figura 17 AMD Turion.

6.3.5 SISTEMAS OPERATIVOSAlguns sistemas operativos que operam sobre a tecnologia AMD de 64 bits so apresentados na Tabela 17.

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Tabela17 Sistemas Operativos suportados.

MandrivaLinux Gentoo SuSE Gnoppix Fedora Slackware FreeBSD AMD 64 Windows XP Professional x64 Edition

http://www.mandrivalinux.com/pt-br/ http://www.gentoo.org/ http://www.suse-brasil.com.br/ http://www.gnoppix.org/ http://fedora.redhat.com/ http://www.slackware.com/ http://www.freebsd.org/ http://www.microsoft.com/

Os AMD 64 no precisam de drivers especficos para serem utilizados em sistemas operacionais de 32 bits, mas precisam para os sistemas operacionais de 64 bits, uma vez que no h como utilizar drivers 32 bits em sistemas operacionais de 64 bits.

Elaborado por: Morais M. Cardoso da Cunha

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7. CONCLUSOO uso das tecnologias do momento, so um factor importante nas diferenas de geraes de microprocessadores, diminuindo o custo, aumentado a velocidade e capacidade de processamento, o que acaba concordando com a profecia" feita por Gordon Moore2, durante a dcada de 70 de que a partir dali a potncia dos processadores duplicaria em cada 18 meses. Apesar deste incrvel aumento de desempenho oferecido pelos microprocessadores o Homem insiste em buscar mais, tenta "extrair" da mquina o mximo. Pode-se dar um exemplo caricato para comparar a reduo do custo, em que os microprocessadores que h anos compravam-se ao mesmo preo de um carro novo, hoje compra por menos de 100 dlares e o carro continua quase o mesmo preo. Os processadores AMD, dividem uma fatia do mercado deste seguimento com INTEL, e apresentam-se como uma boa alternativa, sendo os modelos mais recentes compatveis com mais de 60.000 aplicativos de software, incluindo os mais recentes ttulos aprimorados com tecnologias 3DNow!, PowerNow, AMD 64 ou AMD 64-ISA,etc. Alguns modelos AMD tm slots e soquetes compactveis com modelos INTEL e CYRIX. a plataforma de Soquete A da AMD oferece aos informtica custos reduzidos, minimizando problemas com a infra-estrutura, alm de fcil caminho de actualizao para atender a uma grande variedade de necessidade de computao comercial, dos servidores de uso geral e de dispositivos de rede s estaes de trabalho mais sofisticadas .

2

Um dos fundadores da INTEL

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8. BIBLIOGRAFIA1. TORRES, Gabriel. Hardware: Curso Completo. 4aEd. Rio de Janeiro, Axcel Books do

Brazil Editora Ltda., 2001. SAMPAIO, Antnio. Hardware Para Profissionais. 2aEd. act. e aum. Lisboa, FCA-

2.

Editora de Informtica Lda., 2002. MARIMOTO, Carlos E.. Hardware: Novas Tecnologias. 3aEd. 2001. MARIMOTO, Carlos E. Dicionrio: Termos Tcnicos de Informtica. 3aEd.

3.

4.

5.

KARTUNOV, V. Facts & Assumptions about the Arquitecture of AMD Opteron and

Athlon 64. [online] Disponvel na Internt via: http://www.digit-life.com/articles2/amdhammerfamily/index.html. Arquivo consultado em Maio 2008

6.

PAGE, A. http://www.amd.com

Elaborado por: Morais M. Cardoso da Cunha

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