Athlon64 – A Bíblia

Controladora de memória integrada

PorFBW

Nos sistemas “tradicionais” como Athlon XP, Sempron do soquete A, Pentium 4etc., as memórias se conectam à controladora de memória que fica nodo chipset na placa-mãe, e o chipset se conecta ao processador atravésdo barramento FSB ().

Na oitava geração de processadores da AMD, ou “K8″(Athlon64, Opteron, Turion 64, Sempron soquete 754 e 939, etc.) a controladorade memória está integrada ao processador, não mais no chipsetda placa-mãe. Nos K8 não há FSB . As memóriasse conectam diretamente à controladora de memória integrada do processador,através do barramento de memória. Não há mais um longo e congestionadocaminho a percorrer (FSB) após a controladora de memória.

A controladora de memória integrada dos processadores AMD64 se comunica como núcleo do processador na mesma freqüência do processador. Dessa forma, o processadortem acesso às memórias de forma mais rápida, mais eficiente, e com baixas latências.Esse é um dos fatores que contribui para o excelente desempenho desses processadores,seja em 32bits ou em 64bits.

do Athlon 64: Controladora de memória integrada.

Soquete 754 –Todos os processadores do soquete 754 possuem controladorade memória integrada de 64bits também chamada de

single channel

,com 8 bits adicionais para proteção ECC (

Error Correcting Code

-Códigode Correção de Erros), com largura de banda de até 3,2 GB/s (com memórias DDR400).

Soquete 939 –Todos os processadores do soquete 939 possuem controladoraintegrada de 128bits ou

dual-channel

, com 16bits adicionaispara proteção ECC, com largura de banda máxima teórica de 6,4GB/s com memórias DDR400. No soquete 939 para as memórias operarem em128Bits é necessário usá-las em pares, (caso contrário estarão em “single-channel”),e preferencialmente modelos idênticos, melhor ainda as que já são vendidas empares. Utilizar memórias diferentes pode causar instabilidade ou perda de desempenho.

A controladora de memória dos Athlon 64 suporta oficialmente memórias DDR200,DDR266, DDR333, e DDR400 (ou PC1600, PC2100, PC2700, PC3200 respectivamente);memórias DDR “não registradas” ou unbufferred,com ou sem ECC, as mesmasmemórias DDR “comuns” utilizadas nos sistemas “tradicionais”. As DDR400 sãoas recomendadas para a melhor performance, preferencialmente os modelos de baixaslatências.

Command Rate 1T e 2T

Um dos ajustes mais que influenciam no desempenho e na compatibilidade dasmemórias é o Commant Rate, que possui os valores 1T ou 2T. O ajuste 1Toferece o melhor desempenho. O ajuste 2T não é tão rápido, mas oferece maiorcompatibilidade, permitindo ocupar todos os slots de memória. O ajuste “2T”para o “command rate”, está disponível nos processadores AMD64 a partirda revisão CG. O Commant Ratetambém é chamado de

CommandPer Clock

em Bios de algumas placas-mãe.

Há uma interessante comparação entre a diferença de performance com 1T e 2T

nesse review do site .

A velocidade máxima da memória: DDR400 ou DDR333, e o Commant Rate 1T ou 2T,dependem da quantidade de slots ocupados e do tipo de memória utilizado: “singlerank” (também chamado de “single side”) que são módulos que geralmentepossuem chips em apenas uma face; ou “double rank” (também chamadosde “double side”) que geralmente possuem chips nas duas faces. Vejamais informações

nessa coluna do Abel Alves e

nessa coluna do Laércio Vasconcelos .

Revisão E: Controladora de memória aperfeiçoada

Todos os K8 a partir da revisão E (que inclui as subdivisõesE3, E4, E5, E6…), além de uma nova tecnologia de fabricação(

Strained Silicon Dual Stress Liner ) e da adição de instruçõesSSE3, tiveram aperfeiçoamentos na controladora de memória integrada.Veja como identificar as revisões dos Athlon 64 e Sempron no capítulo

Identificação e OPN .

Entre os aperfeiçoamentos está uma melhor compatibilidade commódulos de capacidade diferentes no mesmo canal (ainda assim, épreferível usar memórias idênticas) e a capacidade de suportarmémorias em velocidades maiores. A controladora de memória darevisão E traz extra-oficialmente novos divisores para o suporte àsmemórias DDR com freqüência acima dos 400MHz (DDR433, DDR466,DDR500). Mas são poucas as placas-mãe com versões de Biosque oferecem essas opções.

Quando os processadores AMD64 da revisão “E” chegaram aomercado no segundo trimestre de 2005, vários sites divulgaram que umdos aperfeiçoamentos na controladora de memória seria permitir,no soquete 939, o uso de quatro módulos de memória “doublerank” operando em DDR 400 e Command Rate 2T, ao invés de DDR 333e 2T das revisões anteriores. E de fato, muitos usuários comprovaramisso. No entanto, há algumas combinações de placas-mãee memórias que não suportam (sem overclock) quatro módulos”double rank” em DDR400. No final de 2005 foi divulgada a documentaçãoda AMD que mantinha a conservadora

recomendação

de DDR333e 2T para velocidade máxima para quatro módulos de memória”double rank” no soquete 939, embora na maioria das situaçõesfuncionem perfeitamente em DDR400 e 2T.

As tabelas abaixo mostram as combinações de módulos dememórias “single-rank” e “double rank”, velocidademáxima com os ajustes “command rate” 1T e 2T, recomendadospela AMD. Há, no entanto, combinações de memóriase placas-mãe que podem suportar velocidades maiores. Consulte tambéminformações no site do fabricante da placa-mãe. Os processadoresda antiga revisão C0 (os primeiros Athlon 64 com o núcleo “ClawHammer”)não suportam Command Rate 2T.

Soquete 754

No soquete 754 a melhor opção é utilizar um módulode memória, pois os processadores desse soquete não suportamdual-channel, e com apenas um módulo é possível atingiras maiores velocidades. Embora a recomendação da AMD para a velocidademáxima de dois módulos “double rank” (a grande maioriados módulos de memória de 512MB e 1GB são “doublerank”) sejam conservadores DDR333 e 1T, no soquete 754, algumas combinaçõesde placas-mãe e memórias conseguem atingir com estabilidade DDR400 2T com dois módulos “double-rank”, com os processadoresde revisão mais recente.

Soquete 939

Os processadores do soquete 939 suportam de um até quatro módulosde memória. Obviamente, para que funcionem em “dual-channel”- que oferece o dobro da largura de banda de memória e um pouco maisde desempenho ao sistema – é necessário utilizar os módulosem pares. A melhor opção para o soquete 939 é utilizardois módulos de memória, preferencialmente idênticos,como os que são comercializados em pares nos chamados “kits dual-channel”,porque utilizando apenas dois módulos será possível obteras maiores velocidades (de acordo com as limitações da memória)em dual-channel com Command Rate em 1T, e também é possívelir mais longe em overclock.

Usando quatro módulos nos soquete 939 o desempenho será um poucomenor, porque as velocidades máximas são menores e o Cammand Rateficará obrigatoriamente em 2T. As configurações com umou com três módulos devem ser evitadas, pois um módulo,obviamente, funciona em single-channel, e as velocidades máximas comtrês módulos são menores.

Na tabela abaixo, a recomendação de velocidade máximada AMD para dois módulos de memória no soquete 939:

Para utilizar “dual-channel” no soquete 939, não basta usarum par de memórias, é preciso que as memórias sejamcolocadas nos slots corretos

Abaixo, a recomendação da AMD de velocidade máxima paraquatro módulos de memória no soquete 939.

Memórias DDR Dual-Channel: Rodada de Testes – Fórum PCs, por Mikair Lopes

Memórias: Clocks vs Timings – Fórum PCs, por [doom]

Athlon 64 X2 – Novos divisores de memória e performance em multi-tarefa -Anandtech

Athlon 64 revisão E: Peculiaridades da controladora de memória em detalhes – X-bit labs

Memórias “Value” ou memórias “Extreme Performance”? – MadShirimps

Athlon 64 revisão E- Suporte extra-oficial às memórias DDR500 – Anandtech

Latências vs largura de banda, testes em diversos aplicativos – Digital-Daily

Review de memórias na DFI NF4 Ultra D – Fórum PC, por Paulo Couto

Round-up com memórias de alta performance – MadShirimps

Round-up com memórias “value” – Anandtech

Patriot DDR400 2-2-2/DDR533 3-4-4: Performance and Value – Anandtech

Latências vs. performance (Exploring the performance impact of memory latency) -The Tech Report

“E DDR2?”

As memórias DDR2 mais comuns até a metade de 2005 eram as 533MHz,mas essas memórias não trariam ganho de desempenho significativoem relação às DDR 400, que justificasse a mudançanaquele momento. Porque apesar da freqüência um pouco maior, as latênciasdas DDR2 também são maiores (quanto maiores as latências,pior o desempenho; e na controladora de memória integrada essa diferençaé mais significativa). Para os processadores AMD64, só com asDDR2 a partir dos 667MHz, que a maior largura de banda começa a compensaras latências maiores.

Os processadores AMD64 usarão DDR2 a partir do segundo trimestre de2006, em novas plataformas mobile, desktop, e servidores. Em 2006 as memóriasDDR2 667 já estão com preços acessíveis devido àevolução do processo de fabricação, e ao aumentoda produção, e as DDR2 800 também devem ter reduçãode preço. Esses novos processadores AMD64 com suporte a DDR2, alémda nova controladora de memória, terão novas tecnologias, comoa tecnologia de virtualização por hardware codinome Pacifica,e tecnologia de segurança codinome Presidio. O soquete será diferente,o que é irrelevante, porque mesmo se os Athlon 64 com suporte a DDR2continuassem usando o soquete 939, não seria possível usá-losem uma placa-mãe soquete 939 atual, nem usar um Athlon 64 939 atual emuma placa-mãe feita para esses novos processadores. Tanto o processadorquanto a placa-mãe são obrigatoriamente diferentes.