.::: Alliance & Link Corporation Co., Ltd. : : : Http://diy.alinkcorp.com :::.

เอเอ็มดี เตรียมพร้อมแล้วที่จะเปิดตัวซีพียูตระกูลในสถาปัตยกรรม Barcelona ในวันจันทร์ที่จะถึงนี้ Barcelona เป็นซีพียูแบบ K-8 รุ่นใหม่ที่มีการเปลี่ยนแปลงเชิงสถาปัตยกรรมมากที่สุด นับตั้งแต่ได้มีการสร้างมันมาเริ่มจาก Opteron และ Athlon 64 Processor ซึ่งนับได้ว่า เป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญ ของวงการซีพียู สำหรับเครื่องพีซี และ เซิร์พเวอร์เลยทีเดียว

Barcelona (ใช้ชื่อนี้เรียกแทน Opteron 64 และ Phenom 64) จะเป็นตัวแทนของระบบ Quad-Core ที่เป็น 4 คอร์แท้เป็นครั้งแรก ที่แตกต่างกับการใช้ซีพียู 2 คอร์ 2 ตัว บนไดน์แผ่นเดียวกันของ Intel โดย AMD ได้ใส่คุณสมบัติใหม่เข้าไปเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของมันอีกมากมาย คุณสมบัติใหม่ที่ผมว่าได้แก่ แคชแบบใหม่, แมมโมรี่คอนโทรลเลอร์แบบใหม่, บรานช์ พรีดิกเตอร์, Pefatch Logic, ระบบการจัดการพลังงาน และ AMD-V Extensions

Barcelona นั้นมีระบบ L3 แคช โดยหากเราย้อนอดีตไปเราจะเห็นคุณสมบัตินี้ในซีพียูรุ่น K6-III+ และ K6-2+ ซีพียูในตระกูล Barcelona นี้จะมีแคชระดับ 3 แบบแชร์กัน 2 เมกกะไบต์ แคช L1 และ L2 นั้นจะมีขนาด 128 KB และ 512 KB ต่อคอร์ไม่เปลี่ยนจากรุ่นเดิม โดย L3 รุ่นใหม่จะมีการใช้ระบบ 32 way associative ซึ่งทำให้แคชทั้งหมดของซีพียูรุ่นนี้นั้นมีทั้งหมด 4.5 เมกกะไบต์บนไดน์ เมื่อเปรียบเทียบกับ Clovertown และ Kentfield ซึ่งเป็นระบบ 4 คอร์ของ อินเทลนั้น มีแคช L1 64KB และ L2 4MB ต่อคู่ ทำให้มีถึง 4.25MB บนไดน์เลยทีเดียว

แต่ AMD ก็ได้ปรับแต่งระบบหน่วยความจำในซีพียูใหม่ให้มีแบนวิธมากขึ้น โดยเพิ่มประสิทธิภาพและลดลาเทนซี่ลง แทนที่จะใช้ระบบ 128 บิตเดี่ยว AMD แยกมันออกมาเป็น 64 บิต 2 ตัว ซึ่งช่วยให้มันทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตามคำกล่าวของ AMD

นอกจากนี้ AMD ยังดีไซน์หน่วยความจำใหม่ด้วยเทคโนโลยีความจำยุคหน้า บาเซลโลนานั้นจะสนับสนุนระบบ DDR3 และด้วยระบบควบคุมหน่วยความจำใหม่นี้จะมี DRAM Prefetcher ที่จะเข้ามาช่วยในการใช้ข้อมูลในระบบให้คุ้มค่ามากขึ้น และจะเก็บไว้ตาม L1, L2 และ L3 ด้วยบัฟเฟอร์ของมันเอง

ระบบ SSE ในซีพียูก็ได้รับการพัฒนาขึ้นด้วย เป็น 128 บิต ที่สามารถคำนวณระบบ SSE แบบ 34 บิตได้ 2 เธรดในครั้งเดียว ทำให้มันสามารถคำนวณระบบ SSE ได้เร็วขึ้นกว่าเดิมมาก ระบบการจัดการพลังงานของ Barcelona นั้นก็มีการเปลี่ยนแปลงด้วยเช่นกัน ระบบจัดการพลังงานใหม่นี้จะแยกการประมวลผลและการควบคุมหน่วยความจำออกจากกัน ซึ่งมันจะทำงานที่ความเร็ว และการใช้พลังงานที่ต่างกัน อย่างไรก็ดี ระบบนี้ก็จำเป็นที่จะต้องมีหน่วยวงจรจากเมนบอร์ดสนับสนุนด้วย ซึ่งเราคงต้องรอเมนบอร์ดรุ่นใหม่ที่จะออกมาสนับสนุนมัน ในแต่ละโฟรเซสเซอร์นั้นจะมีความเร็วในการทำงานแตกต่างกันตามการประมวลผลอีกด้วย ระบบการจัดการพลังงานใหม่นี้ทำให้ระบบ 4 คอร์ ใน Barcelona นั้นมีอุณหภูมิไม่สูงนัก โดยอาจจะเทียบเท่ากับ Opteron แบบ 2 คอร์เท่านั้นเอง

รู้จักกับ AMD-V ซึ่งเป็นชุดคำสั่งใหม่สำหรับฮาร์ดแวร์ในการเร่งการทำ Shadow Paging โดยช่วยทำให้ระบบปฏิบัติการบริหารความจำในเครื่องได้อย่างอิสระ ด้วยสถาปัตยกรรมใหม่ของมันนี้ ทำให้ Barcelona นั้นมีทรานซิสเตอร์มากถึง 463 ล้านหน่วย ในขณะที่ Intel Kentsfield มี 582 ล้านหน่วย อันเป็นผลมาจากการที่มีแคชเพิ่มมากขึ้นเกือบ 2 เท่า นั่นเอง และซีพียูในตระกูล Barcelona นั้นถูกสร้างขึ้นแบบ 65 นาโนเมตร ครับ

การบริโภคพลังงานของ Barcelona นั้นใช้เท่ากับแบบ Dual Core เท่านั้น

ซีพียูในตระกูล Barcelona นั้นในสาย Opteron จะมี Opteron 2300 และ 8300 Series ความเร็ว 1.7GHz ถึง 2.0GHz และในปลายปีนี้เราก็จะได้พบกับ Phenom X4 และ FX กันครับ

AMD Phenom สายพันธุ์ใหม่...Made in Germany...

          - 4 คอร์ของแท้ไม่ใช่ 2+2 แบบ Intel Core 2 Quad
          - ซอกเก็ตแบบใหม่ AM2+
          - 64 บิตขนานแท้ ที่สามารถประมวลผลได้ทั้ง 64 และ 32 บิต
          - ใช้ระบบการเชื่อมต่อแบบ Direct Connect ระหว่างซีพียู หมดปัญหาคอขวด
          - มีระบบ L3 แคช
          - DDR2 Memory Controller, HyperTransport และ 128-bit Floating Point Units เพื่อสมรรถนะและความเร็วในการประมวลผลเลขทศนิยม
          - ระบบประหยัดพลังงานอันเยี่ยมยอด

          AMD Phenom จะมาเป็นซีพียูสายพันธุ์ใหม่ต่อจาก Athlon 64 ซึ่งจะปวารณาตัวเองไปเป็นซีพียูระดับกลางถึงล่างแทน และปล่อยให้สายเลือดใหม่มาเป็นผู้นำแทนตนเอง หลังจากที่ได้มีการแนะนำซีพียูแบบ 32 และ 64 บิตไปแล้วในปี 2003 AMD หายใจรวยรินมาตลอด หลังจากที่ Intel ปรับเปลี่ยนโลโก้ และรูปลักษณ์ของแบรนด์ตัวเองใหม่หมดเมื่อไม่นานมานี้ จากปัญหาด้านความร้อน และความสับสนของตัวซีพียู รวมถึงภาพลักษณ์ด้านลบต่างๆที่ถาโถมเข้ามาในช่วงหลังๆ และเกือบตายสนิทเมื่อ Intel เปิดตัว Core 2 Duo มา ส่วนตัวผมยังคงมองอนาคตของ AMD ไม่แจ่มชัดมากนัก แต่ก็ยังคงหวังว่ายักษ์เขียวจะใช้โอกาสที่ Phenom เข้ามาในสังเวียนนี้ ในการกู้หน้าตัวเองกลับคืนมา

          การเปลี่ยนแปลงแบรนด์ในครั้งนี้ยังคงเอื่อยแบบไร้ซึ่งอะแวร์เนส (Awareness เป็นเหมือนการสร้างความน่าสนใจ ให้กับลูกค้า ไม่ว่าจะเป็นทางด้านรูปลักษณ์ โฆษณา หรือด้านการตลาดอื่นๆ) เหมือนกับที่ AMD เปิดตัว Radeon X2000 ไม่มีผิด กระทั่งวันนี้ เปิดตัวมากี่วันแล้วหล่ะ ถามหน่อยว่ามีกี่คนที่รู้ว่ามีซีพียูสองตัวนี้ในโลก อันนี้ก็ให้คำตอบไม่ได้ เพราะผมไม่ได้สำรวจ กลัวฟีดแบกกลับมาแล้วจะหงายหลังตึง ระยะหลังๆ AMD ทำการตลาดน้อยมาก สงสัยงบหมดไปกับการควบกิจการกับ ATI ซะละม้างง.. อัตลักษณ์ของตัวเองก็เลยสูญหายไปหมดสิ้นหลังจากนั้นเป็นต้นมา ทั้งเวบไซต์ก็เชยระเบิด ข้อมูลภาษาไทยก็น้อยนิด คลิ๊กทีจะให้เข้าเวบฝรั่งท่าเดียว

           ตำแหน่งของ Phenom ในสนามรบ เอาหล่ะ อย่าหนึ่งที่เราทราบแล้วคือว่า Phenom เป็นซีพียูใหม่ใช่มะ และมันก็จะขึ้นมาแทน Athlon ซึ่งกำลังจะลาสังเวียนไปใช่มะ แต่ว่า มันจะชนกับอะไร ก็ Core 2 Duo และ Quad หล่ะแน่นอน เพราะตำแหน่งของ Phenom ก็จะจับกลุ่มลูกค้าทีต้องการประสิทธิภาพของเครื่องในระดับสูงมากๆ ไม่ว่านักทำกราฟิก หรือคอเกมตัวยง (Opteron เอาไว้สำหรับ Server นะครับ) ส่วน Athlon ก็สำหรับผู้ใช้ระดับกลาง ซึ่งมีจำนวนมากที่สุด ส่วน Sampron ก็สำหรับผู้ที่ต้องการพีซีในราคาประหยัด

สายตระกูลของ Phenom ก็จะมี 3 แบบคือ FX สำหรับผู้ใช้ระดับเทพหน่อย แบบแรงสุดโต่ง Phenom X4 แบบ 4 คอร์ และ Phenom X2 ก็เป็นแบบ 2 คอร์ครับ Phenom นั้นไม่เพียงแค่เป็นซีพียูแบบ 4 คอร์แท้แล้ว แต่ก็ยังมาพร้อมกับสถาปัตยกรรมใหม่อย่างเช่น SSE4, L3 แคช และเพิ่มความเร็วของระบบ HyperTransport นอกจากนี้ยังได้รับการยกเครื่องระบบ Virtualisation อีกด้วย

สายการผลิตของซีพียูตระกูลนี้จะเป็น 65 นาโนเมตรครับ AMD ได้สัญยิงสัญญาไว้ว่า ซีพียูตระกูลนี้จะไม่กินไฟเกินกว่า 95 วัตต์อย่างแน่นอน และอีกไม่นานก็จะมีรุ่นที่ประหยัดพลังงานกว่านี้ตามมาอีก

ความแตกต่างระหว่าง 4 คอร์ของแท้กับ 2 คอร์คู่
ในขณะที่ Intel ของเรายังคงใช้วิธีลักไก่ใช้ 2 คอร์สองตัวมาใส่ในไดน์เดียวกันแล้วเรียกมันว่า Quad Core จริงๆก็ไม่ผิด แต่ว่าประสิทธิภาพที่ได้นี่สิ มันจะใช่ 4 คอร์จริงๆเร้อ ปัญหามันอยู่ตรงนี้ครับ ตรงที่ซีพียูแบบ 2 คอร์นั้นแต่ละคู่จะเชื่อมกันแบบปกติ แต่ระหว่างคู่ทั้งสองจะใช้ Front side bus เป็นตัวสื่อสารระหว่างกันแทน ซึ่งวิธีการแบบนี้ทำให้เกิดปัญหาคอขวดอย่างแรง AMD ออกแบบคอร์ของตนเอง แบบใหม่โดยแต่ละคอร์นั้นสามารถติดต่อสื่อสารกันได้อย่างอิสระ AMD ใช้ระบบ Internal System Request Quest Crossbar ในการให้แต่ละคอร์ติดต่อสื่อสารถึงกัน เชื่อมต่อกับระบบหน่วยความจำ หรือเชื่อมต่อไปยังซีพียูตัวอื่นผ่านระบบ HyperTransport ในกรณีนี้เราจึงไม่ต้องกังวลเรื่องของ Front side bus และปัญหาคอขวดอีกต่อไป

ก่อนหน้านี้ระบบ Dual Core ซึ่งมี 2 คอร์ในซีพียู 1 ตัวนั้น ไม่ค่อยเป็นปัญหามากนัก แต่หากเพิ่มคอร์เข้าไปอีก ปัญหาเรื่อง Front side bus ที่วิ่งได้ไม่เร็วพอจะทำให้เกิดปัญหาคอขวดขึ้นมาได้อย่างง่ายดาย และนี่คือเหตุผลที่ว่าทำไม Intel จึงเปลี่ยนระบบของตัวเองไปเป็น FB-DIMMs ในระบบเซิร์พเวอร์ ซึ่งก็มีปัญหา Multi-core/ Multi-CPU เช่นเดียวกัน แม้ว่า สถาปัตยกรรม Core จะต้องการแบนวิธน้อยกว่า Pentium NetBurst แต่เมื่อเทคโนโลยีกำลังก้าวไปสู่ DDR3 แล้ว คอร์ที่เพิ่มเข้ามาใหม่ ก็ต้องได้รับการดูแล (เป็นอย่างดี) เช่นกัน

AMD กลับไม่เจอปัญหาเหล่านี้แม้ว่าจะเพิ่มคอร์เข้าไปอีก เพราะแต่ละคอร์ทำงานได้อย่างยอดเยี่ยมบนระบบ HyperTransport ในแต่ละซีพียูสามารถเข้าถึงหน่วยความจำได้อย่างอิสระซึ่งทำให้เราได้รับการขยับขยายความเร็วของ DDR2 จากเดิม 800MHz ไปเป็น 1066MHz เพื่อแก้ปัญหาตรงนี้

ระบบ SSE แบบ 128 บิต พร้อมระบบคำนวณเลขทศนิยมแบบ 36 บิต เฉพาะ AMD อัพเดตระบบ SSE ให้สามารถประมวลผลได้แบบ 128 บิต แคช L1 นั้นก็ได้ถูกอัพเกรดไปเป็น 128 บิตเพื่อให้ควรคู่กับ L2 เช่นเดียวกัน ในขณะที่ Quad Core ของอินเทลนั้นแค่ 64 บิตเท่านั้นเอง นั่นหมายความว่า AMD สามารถทำงานได้เร็วกว่า Intel ถึง 2 เท่าสัญญาณนาฬิกาเมื่อเทียบกันเลยทีเดียว นอกจากนี้ระบบคำนวณเลขทศนิยมก็ได้รับการอัพเดตให้สามารถคำนวณได้ถึง 36 บิต ในขณะที่ (อีกแล้ว) ของ Intel นั้นยังคงมีแค่ 32 บิตแบบแชร์กันระหว่างจำนวนเต็มและเลขทศนิยม เป็นไงครับเห็นความแตกต่างอย่างเหนือชั้นหรือยัง ระบบ SSE4 ใน Phenom นั้นได้รับการอัพเกรดเช่นเดียวกับ Penryn ของ Intel ซึ่งระบบนี้ได้รับการสนับสนุนจาก Divx เวอร์ชั่น 6.22 อีกด้วย

HyperTransport 3.0ระบบ HyperTransport
เป็นสถาปัตยกรรมแบบเปิดครับ โดยได้รับการอัพเดตจาก 1GHz หรือ 2GT (กิกะทรานเฟอร์) ต่อวินาที ไปเป็น 2.0GHz หรือ 4GT ต่อวินาที บทแพลตฟอร์ม AM2+ ซีพียูแบบ AM2+ นั้นต้องการมาเทอร์บอร์ดแบบ AM2+ ด้วยครับ แต่มันก็สามารถทำ Backward Compatible กลับไปใช้รุ่นก่อนหน้าได้เช่นกัน โดยปรับลดความเร็วคล็อกลง เมื่อมีการเพิ่มความเร็วของ HyperTransport จะช่วยให้การสื่อสารระหว่างคอร์กับอุปกรณ์ต่อพ่วงทำได้รวดเร็วยิ่งขึ้น

L3 Cache
AMD ไม่ใช่เจ้าแรกนะครับที่ใช้ L3 ในซีพียู Xeon ของ Intel ก็มีมาก่อนหน้านี้แล้ว ซึ่งการมี L3 นั้นจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานได้เป็นอย่างดี ซึ่งเหตุผลที่เราไม่เห็น L3 ในซีพียูแบบคอร์เดียวมากนัก ก็เพราะว่าการมี L3 นั้นต้องเพิ่มทรานซิสเตอร์อีกจำนวนมหาศาล เพื่อแลกกับประสิทธิภาพการทำงานที่เพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยของซีพียูคอร์เดียวเพราะเรื่องลาเทนซี่นั่นเอง แต่สำหรับมัลติคอร์แล้ว ซีพียูหลายตัวต้องแข่งกันเพื่อการเข้าถึงหน่วยความจำ การมีแคชมากขึ้น จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบได้อย่างน่าประหลาดใจ แม้ว่าประสิทธิภาพมันจะดีขึ้น แต่ก็ราคาสูงขึ้นด้วยเป็นเงาตามตัว เมื่อมีการเรียกร้องข้อมูลซึ่งกระทำโดยคอร์ของซีพียูแล้ว การร้องขอจะถูกส่งไปยัง L1, L2, L3 และตัวควบคุมหน่วยความจำ การเข้าถึง L1 นั้นจะใช้เพียง 1 ถึง 3 รอบสัญญาณ, L2 5 ถึง 7 และ L3 คือ 10-13 และหน่วยความจำจะใช้เวลากว่านั้นเยอะมาก และการมี L3 นั้นอาจจะทำให้ระบบควบคุมหน่วยความจำทำงานน้อยลง

ระบบ Virtualization ที่ได้รับการเพิ่มประสิทธิภาพให้ดียิ่งขึ้น หนึ่งในการปรับปรุงและเปลี่ยนแปลงที่ถือได้ว่าเป็นเรื่องที่เยี่ยมยอดของ AMD Quad Core ก็คือการอัพเดตเทคโนโลยี Virtualization ความต้องการของ Virtualization ก็มาจาก Apple ที่ต้องการให้รัน Windows บนระบบปฏิบัติการของตัวเองได้ด้วย และในอนาคตมันอาจจะมีความสำคัญเพิ่มมากขึ้นกว่านี้มาก

โดยปกติแล้วระบบปฏิบัติการจะควบคุมการทำงานเป็นวงแหวน โดยระบบ User Interface จะอยู่ระดับบน ในซีพียูแบบ x86 เดิมนั้น ไม่สามารถรันทั้งโฮสและเกส OS ได้พร้อมกัน เพราะจะเกิดการขัดแย้งขึ้นกับระบบรีซอสของระบบVirtualization นั้นมีด้วยกันสองแบบครับคือแบบซอฟท์แวร์ และฮาร์ดแวร์ โดยแบบซอฟท์แวร์จะมีความยืดหยุ่นในการใช้งานมากกว่า แต่แบบฮาร์ดแวร์นั้นจะเร็วกว่าเยอะมากครับ ระบบ Virtualization แบบซอฟท์แวร์นั้นจะทำการเปลี่ยนแปลง Guest OS ให้ถูกคอมไฟล์ใหม่ที่ Ring 1 จากภาพ โดยมันจะทำการสื่อสารกับโฮสเพื่อให้โฮสติดต่อกับอุปกรณ์ตามที่เรียกร้อง Virtualization แบบเต็มรูปแบบนั้น Guest OS จะทำงานอยู่เหนือ Host OS แต่ Guest OS นั้นจะไม่ถูกเปลี่ยนแปลงและใช้ซอฟท์แวร์เชื่อมต่อกับระบบโดยตรง โดยไม่ผ่าน Host OS ซีพียูที่สามารถทำ Virtualization ได้นั้น จะทำงานอย่างเนียนสนิทในการรันทั้ง Guest OS และ Host OS ไปพร้อมๆกัน เทคโนโลยี Virtualization ของ Intel นั้นจะสร้างวงแหวนเพิ่มขึ้นมาเพื่อให้ Guest OS ใช้งานวงแหวน 0 ได้ แต่ก็ให้ Host OS อยู่ล่างนั้นอีก เปรียบเทียบกับ AMD Quad Core จะสร้าง Guest Mode ภายในวงแหวน 0 ด้วยกันเลยแต่ก็ให้เพียง Hypervisor ติดต่อกับอุปกรณ์ของระบบได้เท่านั้น

การจัดการพลังงานแบบ 5 ยอดมนุษย์
การอัพเกรดจาก AM2 ไปยัง AM2+ นั้นเป็นสุดยอดของการก้าวกระโดด เพราะ AM2+ นั้นจำมีระบบจัดการพลังงานแยกอิสระถึง 5 ตัว เปรียบเทียบกับ AM2 จะมีเพียงแค่ตัวเดียวเท่านั้น ซึ่งทำให้แต่ละคอร์มีการจัดการพลังงานที่ดีขึ้นด้วย แต่สถาปัตยกรรมส่วนนี้ ทาง AMD ยังไม่เปิดเผยแน่ชัด เราคงต้องติดตามกันต่อไปครับ....

Article By P'Yeam ALC