Athlon FX系列 現在就為AMD 64位買

2024-11-14 18:45:10

前言 

    自去年六月AMD發布歷史上第一款X86-64晶片Opteron開始，並於當年9月底再接再厲發布歷史上第一款桌面64位晶片AMD Athlon 64 3200+/Athlon 64 FX-51。64位計算的概念在各大媒體的曝光率比較獨特，風靡一時直到今天還是熱度不減。

    說到64位計算和64位晶片其實不是什麼新鮮的概念，早在九十年代初當時的Compaq收購的Alpha晶片設計小組已經設計並生產出了64位的Alpha晶片，在動輒幾百萬美元甚至上千萬上億美金的小型機、中型機和大型機伺服器市場，64位計算其實普及度已經很高，眾多供應商如IBM，SUN和HP(DEC)都研發了成熟的64位RISC晶片產品線。這當然跟這個市場的特殊性是有一定關聯的，因為在這個檔次上的伺服器，所配置內存的容量早就突破了32位晶片地址尋址極限的4G內存，雖然除了提高CPU寄存器的位數之外還有其他方法來擴展內存地址尋址空間，但是不可否認的是提高CPU寄存器的位數是其中最為釜底抽薪的一種方法，於是64位晶片的研發成為眾多高端伺服器市場供應商的當然選擇，64位晶片在需求的刺激下應運而生。

    我們回顧了64位晶片在高端伺服器的發展歷史，言歸正傳回到我們當今的桌面消費級64位的熱潮，回到我們今天要討論的領銜主角AMD X86-64晶片Athlon /Athlon FX系列。

    在討論AMD產品之前，先介紹一下AMD這個公司的歷史。AMD公司是X86 CPU市場的一個鬥士，他們和他們最大的競爭對手業界領導Intel公司來自同一個前身——仙童半導體公司，Intel的元老安迪.葛洛夫和AMD的元老桑德斯曾經是仙童半導體公司的同事。雖然在晶片市場，AMD始終是一個跟隨者和第二供應商，但是很多DIY愛好者包括筆者在內都非常敬佩AMD那種頑強奮鬥、百折不撓、屢敗屢戰的創新和競爭精神，它給市場帶來了競爭和創新，也為很多DIY愛好者多提供了一個選項而非Intel Only。不可否認，作為AMD新一代的旗艦產品和試圖擺脫跟隨者角色的產品Athlon64 /Athlon64 FX在很多方面都有積極的創新，為桌面晶片從32位跨越到64位提供了一個極具誘惑的選項和參考。

    但是我們作為理性的消費者，應當在當前熱潮洶湧的媒體64位計算概念宣傳的浸淫之下保持一顆冷靜的心。讓我們撥開媒體和廠商宣傳的層層迷霧，來仔細端詳和分析文章的主角——桌面AMD 64晶片，它的創新，現狀和未來。然後讓讀者自己來掂量是持幣待購還是立馬下水。

    AMD Athlon 64/ Athlon FX系列晶片有很多創新的設計，主要的點如下：

    （1） 在原始32位X86指令集的基礎上加入了X86-64 擴展64位X86指令集，使這款晶片在硬體上兼容原來的32位X86軟體，並同時支持X86-64的擴展64位計算，使得這款晶片成為真正的64位X86晶片。

    （2） 晶片集成了DDR內存控制器，從而使CPU到內存的時間延遲大大減低，顯著提高內存使用的效率。

    （3） 支持HyperTransport 1.0/2.0總線標準，相比於Athlon XP的FSB 400，HyperTransport技術將大大提高內存與CPU之間的數據吞吐量。

    （4） 集成" AMD PowerNow!"省電技術，讓臺式機CPU具有了和筆記本專用CPU一樣的頻率自動調節和省電功能。

    （5） Claw Hammer核心的Athlon 64採用了新的Socket 754插槽，Athlon FX則採用了新的Socket 940插槽，最新Newcastle核心和90nm技術的Athlon 64/FX均採用新的Socket 939插槽。意味著如果要從老的AMD系統升級到AMD 64平臺的話，必須重新購買主板。

    （6） Claw Hammer核心的Athlon 64集成1MB二級緩存，集成單通道內存控制器。Athlon FX集成1MB二級緩存，集成雙通道內存控制器。Newcastle核心Athlon64集成512K二級緩存，集成雙通道內存控制器。

    （7） 集成新的SSE2指令集和增強3D NOW!指令集。

    （8） 支持NX技術，硬體級（需要作業系統支持，目前僅Windows XP SP2支持）防止類似使用緩衝溢出漏洞的病毒，而利用緩衝溢出漏洞的病毒是現在大多數病毒的特徵。

    看到那麼多創新和新功能，是不是有一種急於購買，並體會這種具有那麼多創新功能帶來的高性能和高速快感的衝動？但是我在這裡本著為DIY愛好者的錢包考慮，為著消費者的利益考慮，不得不為眾多的AMD和Athlon 64迷們潑一下冷水了。

    筆者作為一個在DIY市場侵淫多年的老DIYer，負責任地在這裡跟大家說，現在還不是購買64位CPU的非常好的時機，而AMD Athlon 64也並非桌面64位CPU的非常好的選擇，目前的AMD 64平臺並不是最好的64位CPU平臺。
之所以敢冒天下之大不違，下面筆者將從AMD CPU本身的硬體特性和架構設計，AMD 64的支持平臺、晶片組，軟體支持和性價比分析四個主要方面來闡述一下。

硬體特性和架構設計的一些局限

* 頻率

    頻率問題是老問題了，眾所周知，AMD CPU存在的老問題是它不能跟上CPU頻率上升的步伐，作為CPU性能主要參考指標之一的CPU主頻離當前最高性能的CPU主頻的差距越來越大，例如第一款發布的64位CPU Athlon 64 3200+的主頻是2.2G，而當時CPU的最高主頻已達3.4G，與最高主頻差距達1.2G之巨。雖然說AMD的低流水線處理級數的效率要比高流水線處理級數的效率高出很多，但即使這樣也無法彌補巨大頻率落差帶來的性能落差。這在CPU負擔極為沉重的多媒體處理中這種差距則更加明顯。

    比如在視頻編輯，視頻壓縮，音頻壓縮，多媒體播放，實時3D圖形設計等等應用領域，這些應用領域都是對CPU頻率具有很高的依賴型，而在各大評測網站測試中，甚至在傾向AMD的測試網站中，也不得不承認AMD CPU在這方面跟高頻率CPU存在著實實在在的差距，而且差距不小。但同時不可否認的是，隨著技術的發展、消費電子領域和消費影像領域的發展，數位相機和數碼攝像機的普及率越來越高，多媒體處理將是大多數用戶最為主要的計算機應用，而不管是老的AMD XP，還是具有64位計算功能的Athlon 64在這方面的處理速度都明顯落後於頻率更高的Intel同類同檔次產品。從這裡可以看出，雖然頻率已非評價一款CPU的唯一指標，但仍舊是一個重要的參考指標。

* 二級緩存

    由於AMD採用低流水線級數的設計，並在二級緩存命中率上的算法落後於Intel，其對二級緩存的依賴和命中率都要明顯低於Intel的同類產品。這就是大家在現實產品中看到的AMD在大幅增加其產品緩存的時候，對性能提高非常有限的原因，而它的競爭對手在大幅增加其產品緩存的時候卻可以大大提高其產品的性能。

    比較明顯的一個案例是在Athlon 64 3200+推出之前兩天，Intel就通過簡單地在老Xeon核心上增加2MB三級緩存，並以P4XE的產品命名推出，其性能上和氣勢上大大打壓了AMD的優異產品Athlon 64 FX-51。而且Intel將在2005年一季度在主流價位推出集成2MB 二級緩存的P4 6XX系列處理器。6系列處理器除了支持64位技術之外，XD bit的安全技術和EIST冷卻技術也將得以應用，性能表現將比現有的5XX系列處理器超出甚多。

    二級緩存存在的問題也使得AMD產品在一些對二級緩存容量比較敏感的應用領域（如壓縮解壓縮應用）大幅落後於Intel的同類產品，而且不得不指出，這種落後和趨勢從目前的發展態勢看仍將繼續。

* 內存控制器

    AMD Athlon 64的一個很重要的創新就是其創新性地在CPU內部集成了內存控制器。而傳統上來說，內存控制器都是在主板晶片組的北橋晶片中設計集成的。AMD這樣的設計其帶來的好處是，相對於傳統的北橋晶片中的內存控制器，AMD的CPU集成控制器可以大大減低從CPU到內存的延遲，從技術網站的測試可以看出其內存到CPU的延遲僅為傳統設計的一半甚至不到一半，這種設計無疑可以提高系統的性能。

    但是我們也應當看到這種設計具有的局限性，CPU集成內存控制器意味著用戶在為電腦選配內存的時候並不一定總能使用當前最高性能的內存。比如AMD發布的第一款64位桌面CPU——Athlon 64 3200+，其集成的內存控制器僅支持PC2700 DDR內存。而目前市場具有更好的標準PC3200 DDR內存，以及一些內存大廠商做的非標準的PC3500或者更高規格的內存，目前如果消費者購買這些高規格內存配合Athlon 64 3200+，就算它規格高過PC2700 DDR很多，也只能工作在PC2700 DDR模式下，更不用說讓現在的Athlon 64 CPU支持新一代DDR2標準內存和XDR標準內存了。如果要讓Athlon 64支持新標準內存，那麼AMD必須修改它的晶片設計，推出DDR2或者XDR版本的新的Athlon 64，但是現在的Athlon 64用戶如果不更換CPU的話，那只能永遠停留在PC2700 DDR的時代。

    從現在的技術發展趨勢看，DDR2的普及已經非常迫近了，DDR2得到了業界大多數主流廠商的支持，2005年可能就是DDR2的普及之年，而我們的老Athlon 64用戶是不會體會到這種技術革新帶來的快感的。

* SSE/SSE2/SSE3和3D NOW!之爭

    多媒體指令集擴展的起源是Intel Pentium MMX指令集，就是在原來固定的X86指令集的基礎上，增加了幾個128位的多媒體處理指令集。這在當初大大提高了處理器處理多媒體數據的速度，也簡化了代碼的複雜度，取得了廣泛的應用。從這之後各大CPU廠商都開始在擴展指令集上投入很大的力量，進行研發和宣傳。MMX指令集已經早已成為CPU的標準配備，而當今最為流行的擴展指令集就是Intel的SSE系列指令集和AMD的3D NOW!系列指令集。AMD的產品同時內建最新的3D NOW!指令集和Intel的SSE/SSE2指令集。

    從上面的介紹可以看出CPU的多媒體擴展指令集是需要軟體配合的，沒有軟體的配合是無法發揮其功效的。從目前的軟體支持上來講，支持SSE系列指令集的軟體要大大多於3D NOW!指令集，而事實上AMD 3D NOW!指令集技術已經成為一個雞肋。雖然AMD Athlon 64也集成了SSE/SSE2指令集，但其指令集的效率要比其競爭對手低很多，甚至不到一半，這在各大評測網站上的數據是可以看到的，感興趣的讀者可以看看上面的有關評測，這也拖累了Athlon 64在多媒體領域的表現。

* 超頻

    廣大AMD Fans都知道，喜歡AMD的原因是它比較容易超頻，從而帶來很高的性價比，但是不幸的是，進入64位時代的AMD Athlon 64鎖定了倍頻，關閉了超頻的大門。當然發燒友還是可以通過超外頻來提高頻率，但是超外頻只能做試驗之用，並不具有實用性，因為超外頻對外設的負擔和傷害太大，危險更大，；普通用戶不會冒這個風險。可以說Athlon 64基本上跟超頻和性價比Bye-Bye了。

發揮其賣點的軟體非常匱乏，支持薄弱

* 配置必要性

    眾所周知，CPU發展之所以從8位發展到16位，再從16位發展到32位，從而到今天的64位CPU，其主要的目的無非兩個，一個是提高單位時間處理的數據量，從而提高性能，另一個是擴展內存尋址空間，可以讓系統配備更大的內存以提高系統整體性能。

    而我們知道，從80386開始，CPU進入了32時代，而那時的主要的作業系統和應用是DOS，處在16時代，直到Windows 95的發布，桌面PC軟體才開始大規模向32位遷移。從技術上來說32位CPU的最大內存尋址空間是2的32次方，可以尋址的最大內存容量為4G，而目前的主流桌面作業系統為Windows XP，是一個非常成熟的32位作業系統，其最大的內存管理容量理論上是4G，由於Windows在內核設計的時候將2G容量保留給了作業系統內核，而其實Windows XP實際能管理的物理內存容量為2G。而目前市場上還未出現配置達到2G的PC產品，而目前最高端的桌面應用來講，基本上還無法用到達2GB的內存容量。主流PC的內存配置都在256/512MB。

    從上面分析的這一點看，主流用戶至少在一年多的時間內還不可能配備超過2GB的內存，而64位CPU的特點就是突破了4G內存尋址空間的限制，但是恰恰是這個最重要的突破對我們現在的主流用戶甚至是未來一年之內的主流用戶都還沒有迫切的必要。所以從配置必要性角度講，主流用戶真的還沒有配置64位CPU和4GB以上內存的需要和必要。所以也沒有必要花費多餘的錢在64位的支持上面。

* 軟體匱乏

    上一小節中講到，目前主流的桌面作業系統Windows XP仍舊是32位，意味著，就算用戶目前配備64位的Athlon 64 CPU，也無法發揮其64位的優越性，其PC的物理內存容量仍然無法突破2GB。

    雖然說64位的Windows XP的腳步也在慢慢地迫近，但是有了作業系統是遠遠不夠的，我們更需要的是64位的應用軟體，比如64位的媒體播放器、各種高端設備驅動程序、遊戲軟體、資料庫軟體、即時通訊軟體、媒體製作軟體、多媒體處理軟體等等。而事實上，從目前來看，要等待這些軟體的發布和成熟，不是一兩年內可以實現的。當你配備和購買了讓你驕傲的64位Athlon 64 CPU之後，你卻無法發揮它64位的效能，而只能沉浸在洋洋的32位應用的大海之中，那你覺得多花了那麼多錢買一個64位的而且不能使用的功能合算嗎？

    而等到一年多或者更遠之後也許你的64位Athlon CPU也該壽終正寢了，你多花的錢也壽終正寢了，而在那時正是64位應用百花齊放的時候，我們將會面臨一個全新的64位CPU市場，到時不管是AMD叱詫風雲還是Intel老當益壯，我們將會有更好的更成熟的產品可以選擇，而且那時候的64位CPU既有成熟工藝而且還都是雙核心的。到那時64位CPU的應用環境可能才能算真的成熟了。而你願意為它的成熟過程買單嗎？

支持平臺和晶片組的老問題仍舊存在

* 針腳問題

    自從AMD宣布第一款桌面64位CPU Athlon 64 3200+以來，它一共琳琅滿目地發布了很多款產品，核心也有當初的Claw Hammer演進到當前的Newcastle。但是消費者和用戶看到的更多則是困惑。配套廠商和晶片組設計和供應商看到的更多是猶豫。這不得不說是現在購買Athlon 64 CPU的最大風險和障礙。

    AMD Athlon 64/ FX CPU的針腳主要分為三種：Socket 940， Socket 754和Socket 939。

    早期的Athlon 64 3200+ 3000+都是Socket 754的，集成1MB二級緩存，單通道內存控制器，早期的Athlon FX-51是Socket 940，集成1MB二級緩存，雙通道內存控制器。

    最新核心的Athlon 64和FX都將統一到Socket 939，不過Socket 754和Socket 940目前還在發布新產品。
這給廣大用戶一個很大的難題，買Athlon 64是選Socket 754呢還是Socket 939還是Socket 940？給供應廠商一個很大的難題是，他是支持哪種Socket接口呢，還是支持多種插槽，支持多種插槽則要明顯提高產品的價格，並降低產品性價比。

    很明顯AMD的產品和產品線還在調整和成熟過程中，目前不是急於出手的時候，等到成熟的時候，出手不遲。

* 晶片組問題

    晶片組問題也是AMD的老問題了，由於AMD自身的晶片組研發力量不是太大，目前它主要還是依靠臺灣的晶片組設計廠商來為它設計CPU的配套。但是這些晶片組廠商還沒有哪一家有絕對的技術實力，做出一款性能出色又十分可靠的晶片組產品出來，來擔當推廣Athlon 64的大任。

    雖然說2002年，隨著NVIDIA進入AMD晶片組市場，給市場帶來了一絲新鮮空氣，並且NVIDIA也帶來了很好的晶片組產品，但是其晶片組產品帶來高性能的同時，也帶來了很多問題，如USB問題，磁碟性能不高且不穩定問題等等不一而足。

    在Athlon 64時代，我們依然沒有一種比較完美的選擇，VIA依然統治著AMD晶片組市場，但是磁碟性能成為其最大的軟肋，其他方面的性能也僅僅差強人意。NVIDIA雖然時有佳作，但是它帶來的問題跟它帶來的有點和特點基本上一樣多，最新nForce4的推出不知道能不能有所改觀。

    從目前的發展態勢來看，一切都還在發展成熟中……，我們要做的是等待成熟，持幣待購，而非馬上下水。

放棄了最具性價比CPU的稱號，性價比不高

最後，我們不得不來講講價格問題。

    所有的AMD Fans都知道，AMD是性價比的代名詞，是優質廉價的代表。但是進入64位時代之後，我們發現它決定拋棄這個頭銜，它為Athlon 64 FX-51上市時定出了高達799美金的高價，而Athlon 64 3200+的價格也高高在上。就算是現在，縱使經過長達一年多的價格洗禮，其售價相對於Fans的期待來說，仍舊高高在上。而這僅僅是對於CPU來說的，從總體擁有成本來說，其價格更是高得離譜，基本上已經跟Intel同類產品持平或者更高。這是因為支持Athlon 64的主板價格也要比普通的主板要高出200元錢以上，而且主板晶片組紛繁複雜，主板插槽類型也非常多，並且良莠不齊，給普通用戶的選購帶來很大的困難。
從目前來看，Athlon 64平臺的購買成本太高，性價比不高，還不是購買的時候，而且AMD 64從上面的分析看也未必是最好的64為平臺。

寫在最後：

    AMD Athlon 64由於設計架構問題，軟體支持問題，發展成熟度問題，晶片組平臺支持問題以及性價比不高的問題，都沒有使我們發現有非要購買它的理由。我們發現的實質是我們並沒有購買AMD 64位計算平臺的需要。而64位CPU最好的購買時期可能就在2年之後，到那時，我們將會面對成熟的，而且更多的64位CPU和平臺的選擇，包括Intel和AMD或者更多其他的CPU供應商。