Athlon 64

Athlon 64, AMD firması tarafından 2003 yılından beri üretilen işlemci ailesidir.

Şu anda halen üretimi devam eden eski tip Soket 754 ve yeni tip Soket 939 olarak iki farklı paketleme ile üretilmektedirler. Athlon 64 işlemciler, daha önce sunucu sistemlerinde kullanılan 64-bit teknolojisini masa üstü sistemlere getiren işlemciler oldular. Bu işlemciler, hem performans hem verimlilik açısından rakip Intel işlemcilerin ilerisindedirler. 2005 yılında Athlon 64'lerin Athlon 64 X2 adıyla çift çekirdekli modelleri de üretilmeye başlandı. Ayrıca AM2 olarak adlandırılan ve DDR2 RAM tipi bellekleri de kullanmaya başlayan soket yapısı da 2006'da duyuruldu. Bu sistemler daha önceki modellere göre daha düşük elektrik tüketimi ve daha az ısınma gibi avantajlar sağlasa da, entegre bellek denetçisi henüz DDR bellekler kullanan Socket 939 işlemciler kadar yüksek performans sergileyememektedir.

Athlon 64 işlemci ailesi 32-bit işletim sistemleri ile geriye dönük uyumlulukla birlikte sahip olduğu x86-64 komut seti sayesinde 64-bit teknolojisini desteklemektedir.

Soket 754 sürümleri (Newcastle, Clawhammer) 130 nm SOI (Silicon-On-Insulator) teknolojisiyle üretilirken, Soket 939 sürümleri 130 nm (Newcastle, Clawhammer) ve 90 nm (Winchester, Venice, San Diego) olarak üretilmişlerdir. 90 nm çekirdek mimarisine sahip işlemciler (Winchester, Venice, San Diego) az ısınma değerleri ile overclock potansiyeli en fazla olan işlemciler arasında bulunmaktadırlar. İşlemcilerin çalışma sıcaklıkları, 40-55 derece arasında değişmektedir. Bunun neticesinde AMD işlemciler, rakip Intel işlemcilerinden ortalama 10-15 derece daha az sıcaklıkta çalışmaktadırlar.

Athlon 64 işlemcilerde Intel işlemcilerden farklı olarak bellek denetleyici işlemci çekirdeğine dahil (on-die) edildiği için Athlon 64 sistemlerde FSB (Front Side Bus - işlemci ile bellek denetleyici arasındaki bağlantı) kavramı yoktur. Soket 754 yapısındaki Athlon 64'lerde dahili olarak tek kanal bellek denetleyici bulunurken, Soket 939 yapısındaki Athlon 64'ler dahili çift kanal bellek denetleyicisine sahiptir. Dahili bellek denetleyicisi işlenecek verinin bellekten aktarımı sırasında meydana gelecek olası gecikmeleri engellerken yüksek başarım sağlamaktadir.

Intel tabanında, bellekten işlemciye veri aktarımını hızlandırmak için yaygınlaşan DDR2 belleklere, dahili bellek denetleyicisine sahip olduğundan AMD tabanında ihtiyaç duyulmamıştır. Ancak düşük voltajları, az ısınmaları ve teorik olarak daha yüksek olan bağlantı kapasitesi nedeniyle 2006'da DDR2'de bir seçenek olarak karşımıza çıkmaktadır. Ayrıca bu işlemciler; MMX, SSE, SSE2, SSE3 (Venice kod adlı işlemcide), x86-64 ve 3Dnow, 3Dnow+ komut setlerini desteklemektedir.

Athlon 64 işlemciler, rakip Intel işlemcilerden daha yüksek kayar nokta (floating point) başarımına sahiptirler. Saat hızlari ise 1.8 ve 2.4 GHz arasinda değişmektedir (Athlon 64 FX serisi maksimum 2.8 GHz). Tüm Athlon 64'lerde 128 KiB L1 önbellek bulunmaktadır. Fakat L2 önbellek boyutu; Newcastle, Winchester, Venice çekirdekli modellerde 512 KiB ve Clawhammer, San Diego çekirdekli modellerde 1024 KiB olarak değişmektedir. Kayar nokta farkı sayesinde AMD işlemciler oyunlarda rakip Intel işlemcilerinden daha yüksek performans göstermektedir.

2005 yılında Athlon 64'lerin Athlon 64 X2 adıyla çift çekirdekli modelleri de üretilmeye başlanmıştır. İlk üretilen Manchester çekirdeğine sahip Athlon 64 X2'ler çekirdek başına 512 KB L2 önbelleğe sahiptir. Daha sonra üretimine geçilen Toledo çekirdeğinde ise çekirdek başına L2 önbellek miktarı 1 MB'ye çıkartılmıştır. Çift çekirdek mimarisinde de AMD geliştirdiği yöntemle performans açısından çift çekirdekli Intel işlemcilerinin önündedir. Çift çekirdekli Intel işlemcilerde her bir çekirdek ayrı bir die olarak kesilip aynı paket içerisinde bir araya getirilmektedir. Yani çift çekirdekli Intel işlemcilerde paket içerisinde tamamen birbirinden ayrı iki adet işlemci çekirdeği bulunmaktadır. Çift çekirdekli AMD işlemcileri ise aynı die üzerinde bütünleşik olarak hazırlanmakta ve kesilmektedir. Intel işlemcilerde her çekirdeğin L2 önbelleği birbirinden bağımsızdır ve bir çekirdek diğer çekirdeğin L2 önbelleğine ulaşamaz. AMD tarafında ise önbellek bütünleşiktir ve her iki çekirdek aynı L2 önbelleği kullanır. Bunun sonucunda gerektiğinde daha yoğun çalışan çekirdek daha fazla L2 önbellek kullanabilir. Bunun yanında Intel ve AMD'nin arasındaki en önemli fark, Intel işlemcilerde çekirdekler tamamen ayrı olduğundan doğrudan birbiri ile iletişim kuramaz. Bu iletişim ancak sistem veriyolu üzerinden sağlanmaktadır. Oysa AMD cephesinde her iki çekirdek birbirine full duplex 2000 Mhz hızındaki HyperTransport köprüsü ile bağlıdır ve işlemci aynı sistem RAM'i ile olduğu gibi kendi içerisinde de son derece performanslı bir şekilde iletişim kurabilir.

Tüm bunlara ek olarak Athlon'larda bulunan ve Intel'in SpeedStep teknolojisine karşı gelen Cool'n'Quiet özelliği ile isteğe bağlı olarak işlemcinin hız ve voltaj değerleri arttırılıp azaltılabilmektedir. Bu işlem, işlemciye yük bindiren uygulamalarda yüksek performans, düşük yüklü durumlarda ise daha az elektrik tüketimi, daha düşük çalışma sıcaklığı ve daha sessiz bir soğutma sistemine olanak sağlamaktadır.

Sonuç olarak, Athlon64 ve Athlon64 X2 işlemcilerinin oyun, grafik tasarım ve DivX kodlama gibi grafik işlem ve ağır işlem gücü gerektiren durumlarda kullanılmaya uygun işlemcilerdir. Ancak gerek çalışmalar, gerek araştırmalar, gerek kod optimizasyonları gerekse pazara hakim konumu nedeniyle ofis, web ve benzeri uygulamalarda Intel işlemcileri daha yaygındır.