【IT168 专稿】多年以来，高端服务器市场一直是RISC架构CPU的天下，IBM、SUN、Compaq在这里叱咤风云；如今Intel和AMD也进军高端服务器市场，使得该领域64位CPU目前已达7、8种之多，但设计理念各不相同。

    Intel 64位Xeon芯片推出名为Nocona的至强芯片，该款芯片专门为双处理器设计，而后会有专门为单处理器服务器以及工作站设计的32/64位Prescott芯片。到2005年，四路以上的服务器产品也会用到64位的至强芯片。英特尔至强处理器服务器平台有助于提供前端和中档服务器需要的出色性价比、多样性和可靠性。互联网、邮件服务器、数据库、技术性计算和其它2位/64位 应用都将从比前代平台有明显改进的计算能力和响应时间中获益。

    在服务器Opteron芯片正式发布的5个月之后，AMD终于发布了面向台式机和笔记本的64位处理器：Athlon 64和Athlon 64 FX。迄今为止，64位的处理器的应用领域仅仅限于高端服务器和工作站，而且售价都在数千美元的水平，所以今天基于AMD64架构的桌面平台的出现具有不同寻常的意义。

    那么AMD Athlon 64 与Intel Xeon （至强） 64位CPU芯片，谁的性能更强。。。。。。

    一、 AMD Athlon 64系列CPU芯片

    大家知道，AMD 64芯片包括了Athlon 64、Athlon 64 FX、Opteron。与苹果电脑的Power Mac G5系统相同，AMD Athlon 64及AMD Athlon 64-M处理器，能够使32位软件在64位的庞大内存空间内全速运行。这样，个人电脑就有望进行科学计算、数据库处理以及其它高端应用软件的运行。

amd Athlon 64（点击看大图）

    AMD也供应面向工作站和服务器市场的高端64位处理器AMD Opteron。实际上AMD Opteron也是Athlon 64芯片的升级版本而已。

AMD Opteron（点击看大图）

    还是让我们先来看一看AMD Athlon的发展史吧，1998年在微处理器论坛上展示AMD Athlon处理器；2001年AMD推出AMD Athlon XP处理器，同年，AMD推出针对服务器和工作站的AMD Athlon MP双CPU处理器；2003年AMD推出64位的Opteron、Athlon64。从此Athlon 64位移动芯片就迈入90奈米制程里程碑。Athlon 64采用了简化型的Socket 754封装，拥有一个单通道内存控制器，可以与普通DDR内存模块搭配使用，这无疑大大降低了Athlon 64系统的成本。

    目前市场常见的Athlon 64 3000+处理器的工作频率达到了2.0Ghz，二级缓存为512KB，Athlon64 3000+也许是这二十年来最具革命性的产品。Athlon 64 3000+作为首款面向家庭用户的64位处理器，已经走下神坛。Athlon 64 3100+，运行频率是1.8GHz，Athlon 64 3200+ FSB频率是200MHz10倍频，工作频率是2GHz。2GHz的3400+也将在2003年8月出样品。

    2004年初推出的Ahlon 64 3700+，将会是64位处理器中最后一款0.13微米制程的产品。运行频率应该是2.4GHz，不过x86 Secrets网站说是2.2GHz。AMD目前正式发布了其最高端桌面替代移动处理器Athlon 64 3700+。AMD公司称AMD Athlon 64 3700+将很快会配置于惠普和voodooPC的电脑产品上。同时发布的AMD Athlon 64 DTR系列处理器包括3700+、3400+、3200+和3000+。目前AMD Athlon 64处理器同时可以支持32位和64位应用程序。

    4300+的Athlon64(2.8GHz)将会使用90纳米制程，代号“San Diego”。跟第一代64位代号Clawhammer的处理器一样，San Diego拥有1MB on-die的二级缓存。4000+(2.6GHz)在2004年第二季进入工程测试阶段，第三季度量产。

amd athlon64（点击看大图）

    从外观上来看，Athlon64与AMD前几代处理器相比最大的改变来自于封装方式。随着目前处理器的设计日趋复杂，信号针脚的增加已是不可避免，加上Athlon64能够进行64位操作，因此寻址、数据针脚势必大增。Athlon64的针脚数达到了754根，比AthlonXP整整增加了292根针脚，从一个侧面也反映了处理器设计的复杂。

AMD Athlon64 FX（点击看大图）

    和Athlon64的有机质封装不同，Athlon64 FX-51的封装方式源于Opteron的Socket940陶瓷封装。事实上无论是外观，还是功能特性，我们都有理由相信Athlon64 FX-51是Opteron的简化版。Athlon64 FX-51的针脚数量达到惊人的940pin，比Socket754还多了186pin，额外的针脚主要为双通道内存控制器和HyperTransport界面作出定义。不过Socket940像当年Athlon的SlotA一样只不过是一个过渡型的接口，AMD在2004年3月底发布研发代号为San Diego的Athlon 64 FX处理器，这种处理器将采用0.09微米制程，所使用的Socket939接口将会有更长的生命期。

    二、Intel Xeon （至强）64系列CPU芯片

    英特尔至强64就是32位64位计算的混合模式地的计算平台，是INTEL公司2004年最新推出至强处理器的升级版本，其本质是32位计算平台扩展。至强64的显著特性就是在支持32位应用程序的同时，也能运行64位应用程序。因此至强64处理器能够兼容当前市场上所有的基于16位和32位软件，同时对64位架构下开发的应用软件也能够完全兼容。

Xeon（点击看大图）

    英特尔至强64处理器缓存是嵌入于处理器芯片内的高速内存。储存在处理器内建快取中的数据，其存取速度远高于储存于硬盘或其它系统内存中的数据，故能提供更优异的效能、更高的数据流量、以及更高的使用者效益。

    英特尔公司日前宣布推出基于英特尔“至强”处理器的新一代服务器平台。这是一款全新双路平台，构建于英特尔“至强”处理器3.60GHz基础之上，采用了新型英特尔E7520和E7320芯片组以不同价位提供了多种特性。这些平台还采用了新型英特尔IOP332存储I/O处理器，可提供比前一代产品更出色的RAID存储性能。此外，它们还引入了许多全新和增强的内存、I/O和总线技术，包括更快的DDR2 400内存、更高吞吐率800 MHz系统总线、以及带宽高于前代的PCI Express互连技术。

    全新的英特尔至强处理器MP能够为配有四个或更多处理器的多路服务器提供性能提升。英特尔至强处理器MP采用集成的512KB或1MB三级高速缓存和少有的超线程技术，因此能够比以前的英特尔奔腾至强处理器更快且更高效地简化复杂的操作。特别是超线程技术使多线程应用和操作系统能够在每个处理器上分别处理多个线程。其结果是：提高了响应速度、增强了可扩充性、以及支持更多同步交易、连接和用户的能力。

intel xeon

    2004年上半年，用于4路或更多路服务器的至强处理器MP系列将推出具有更大高速缓存的处理器。第一款采用90纳米制程的英特尔至强处理器MP将紧跟其后，同时英特尔也将推出可为其提供支持的全新芯片组。

    此外，英特尔将继续增强其用于双路服务器和工作站的至强处理器系列，并计划在今年推出一款速度更快的产品，同时在2004年上半年推出第一款采用90纳米制程的企业级处理器(代码为Nocona)。届时Nocona将会得到英特尔推出的全新服务器和工作站芯片组的支持(代码为Lindenhurst、Lindenhurst VS和Tumwater)。

Nocona Xeon（点击看大图）

    上图就是新"Nocona" Xeon处理器，主频从2.8GHz起跳到3.6GHz采用 Socket-604接口，我们会发现新"Nocona" Xeon的接口与老Xeon处理器一样都是采用Socket-604，但遗憾的是新Xeon芯片是不能用在老Xeon主板上的。"Nocona" Xeon使用800Mhz前端总线，由于现阶段我们能买到的最快的"Nocona" Xeon处理器是3.4GHz的版本。2004年第一季将上达4GHz，采用mPGA604针脚(Socket-604)设计，支持800MHz FSB。Nocona似乎是沿用现有的Prescott D-0核心架构，如Nocona芯片采用0.09微米工艺拥有32k一级缓存和1MB的二级缓存，支持超线程和SEE-3技术，以上这些是Prescott核心主要特性。

    三、性能比较及编后语

    AMD的Athlon 64 系列芯片包含有Athlon 64 3000+、3100+、3200+、3400+、3700+、4300+ 以及Athlon64 FX等产品，主要用于台式机和笔记本。Athlon 64最大的优势莫过于引入了X86-64指令集，它可以平滑的从32位过渡到64位环境。支持AMD64的操作系统包括Linux、FreeBSD还有Windows XP 64Bit Edition，笔者安装了Windows XP for AMD64的测试版，感觉还是很不错的。

    第二个优势是把内存控制器加入CPU内部，这样一方面可以把芯片组对系统性能的影响减小，另一方面可以大幅减小内存的延迟，这在有关部门测试中表现的非常明显。由此一来，CPU对芯片组的依赖性减小，不至于象Athlon那样被芯片组拖后腿。但这样做也有很大的弊病，在每次内存规格提升的时候，都要重新修改CPU，例如2004年DDR2上市后，AMD必须重新修改内存控制器才能支持，周期肯定会长一些。这样对内存的要求也高了，Athlon 64 FX需要使用双通道的Registered内存，成本高昂。

    第三个优势是采用HyperTransport代替的来的EV6前端总线，Athlon就一直受到EV6总线的限制，因此前端总线一直比INTEL要慢，这对性能影响极大。Athlon 64把内存控制器加入CPU核心，淡化了前端总线的概念。和芯片组连接采用了最高带宽可以达到6.4GB/s的HyperTransport总线。HyperTransport总线具有动态平衡技术，HyperTransport使用了自己的低电压差分信号技术(LVDS)架构，这样只需更低的管脚电压，有利于提高抗干扰性。而HyperTransport使用了1.2V的信号电压，这比一般的LVDS 2.5V的信号电压要低很多，再加上内存映射结构，HyperTransport几乎能实现消息的即时传输。

    有了这三大优势，再加上芯片组厂商的鼎立支持，Athlon 64的前途很美好。

    Intel Xeon （至强）64系列CPU芯片目前主要是“Nocana”新Xeon，与前代的Xeon处理器相比，新“Nocana”Xeon确实有了很大的进步，更大的二级缓存，更高的时钟频率更重要的是具有了64位处理能力，通过搭配支持流行的PCI Express和DDR2内存技术的E7525芯片组，“Nocana”Xeon 确实有了人们所期望的新一代Xeon的样子。英特尔公司最新的架构EM64T（Extended Memory 64 Technology）将带领这个新至强芯片第一次与皓龙展开直接竞争。

    64位Xeon MP除了可沿用现有的ServerWorks GC-HE芯片组外，英特尔将推出TwinCastle芯片组，内存控制器多达三颗芯片，可支持128GB的主存储器容量。64位的Xeon将对64位服务器体系将带来极大的冲击。

    目前Xeon已主导了中低级服务器市场，而这些Xeon将在未来两年内逐渐转为64位处理器，挟着既有Xeon系统的占有率，凭借英特尔骄人的产能及制程技术，相较于目前主导64位服务器市场的诸多专属RISC指令集，64位Xeon的成本优势是极为明显的，企业也较能无痛转换至64位环境。

    由于64位的Xeon和Athlon 64芯片应用在不同的场合，有人可能会认为EM64T Xeon处理器是不能与Athlon 64处理器进行直接简单的性能比较的，EM64T Xeon属于服务器芯片，其主要竞争对手为AMD的64位Opteron处理器，Opteron与EM64T Xeon之争可以理解。

    EMT64提供64位模式和兼容模式，64位模式支持64位的操作系统、应用程序、驱动程序、平滑虚拟寻址空间(flat virtual address space)和通用寄存器(general-purpose registers，GPR)，兼容模式支持64位的操作系统和驱动程序，应用程序和通用寄存器会支持32位环境，提供4GB的寻址空间。

    至于athlon 64处理器，作为AMD公司在桌面处理器市场上的主打产品，则代表了未来桌面PC的发展方向：硬件及软件产品都逐步并全面的走向64位化。但是这两种CPU目前都采用的是64位架构，由于制造商对这两款产品不同的市场定位直接决定了他们之间的性能差距。从价格方面来说，Xeon系统就高出Athlon 64系统一大截，而且在有关部门的测试项目中，Athlon 64的表现甚至要远远领先于64位3.6GHz Xeon。最后我们需要说明的是：市场上每种产品都会有自己伸展拳脚的发展空间，至于到时候我们要选择哪一款产品，还是得根据自身的环境和要求来做决定。