Plataforma Quad FX da AMD | Clube do Hardware

Introdução

Em resposta ao lançamento dos novos processadores de quatro núcleos da Intel, a AMD lançou a plataforma Quad FX. Ao contrário do que muitos poderiam imaginar, Quad FX não é um novo processador de quatro núcleos da AMD, mas sim uma plataforma (conjunto de tecnologias), como veremos neste artigo. Confira.

A Intel lançou o seu primeiro processador de quatro núcleos em novembro de 2006, o Core 2 Extreme QX6700. No início deste ano a Intel já anunciou o lançamento de mais três novos processadores de quatro núcleos: o Core 2 Quad Q6600 e os Xeon X3220 e X3210. Até o momento a AMD não lançou processadores de quatro núcleos.

A solução encontrada pela AMD para concorrer com os processadores de quatro núcleos da Intel foi lançar a plataforma Quad FX (conhecida anteriormente como 4x4). Esta plataforma é composta por dois processadores Athlon 64 FX de dois núcleos cada e de outras especificações “parrudas” como veremos nas próximas páginas. Dessa forma, um micro compatível com a plataforma Quad FX tem dois processadores físicos de dois núcleos cada trabalhando em paralelo, ou seja, quatro núcleos dentro da máquina. Os dois processadores são conectados entre si através de um barramento HyperTransport coerente dedicado. Resumindo, a plataforma Quad FX é essencialmente um sistema SMP (multiprocessamento simétrico) com dois processadores Athlon 64 FX de dois núcleos.

Importante notar que do ponto de vista do software as tecnologias de núcleo duplo e de núcleo quádruplo também são tecnologias de multiprocessamento simétrico.

Nos processadores de quatro núcleos da Intel os núcleos são organizados em duplas. Os núcleos de cada dupla podem trocar informações diretamente entre si – tal qual ocorre com os processadores de núcleo duplo da AMD e com os processadores Core 2 Duo da Intel – mas para conversarem com um dos núcleos da outra dupla eles precisam acessar o barramento externo do processador – exatamente da mesma forma que ocorre na plataforma Quad FX, onde um processador conversa com o outro através de um barramento externo, o barramento HyperTransport coerente.

Para clarificar a diferença entre a arquitetura da plataforma Quad FX e arquitetura usada por processadores de quatro núcleos da Intel, veja as Figuras 1 e 2.

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Figura 1: Arquitetura usada atualmente pelos processadores de quatro núcleos da Intel.

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Figura 2: Arquitetura usada pela plataforma Quad FX da AMD.

Como você pode claramente ver comparando as Figuras 1 e 2, a plataforma Quad FX leva vantagem no acesso à memória. Nos processadores de quatro núcleos da Intel, o barramento externo é usado tanto para acessar a memória e demais dispositivos do micro quanto para a comunicação entre cada dupla de núcleos. A comunicação entre cada dupla pode ser feita no máximo a 8 GB/s.

Já na plataforma Quad FX, os processadores usam um canal exclusivo de comunicação entre si (o barramento HyperTransport coerente), que transfere dados a no máximo 4 GB/s em cada direção. Além disso, como nos processadores da AMD o controlador de memória está embutido no processador, a memória é acessada por um barramento dedicado, separado do canal usado pelo processador para acessar o resto do micro.

Além disso, como a plataforma Quad FX usa a arquitetura de multiprocessamento simétrico, cada processador acessa a sua própria memória RAM. Os processadores usados na plataforma Quad FX podem ainda acessar a memória controlada pelo outro processador, como explicaremos na próxima página.

Uma explicação mais detalhada sobre a arquitetura de quatro núcleos da Intel você encontra em nosso artigo Visão Geral dos Futuros Processadores de Quatro Núcleos da Intel.

Vamos ver os detalhes desta nova plataforma.

Detalhes da Plataforma

Como dissemos anteriormente, os dois processadores na plataforma Quad FX são interligados através de um barramento HyperTransport. Por isso, para que um processador seja compatível com a plataforma Quad FX ele deve ter pelo menos dois barramentos HyperTransport: um para se conectar ao outro processador e outro para se conectar ao chipset. Como os processadores Athlon 64 FX soquete AM2 têm apenas um barramento HyperTransport, a AMD teve que lançar novas versões desses processadores de modo a compatibilizá-los com a plataforma Quad FX. Esses novos modelos de Athlon 64 FX começam com o número 7 e até o momento foram lançados três modelos: FX-70, FX-72 e FX-74. Esses novos processadores utilizam o padrão de pinagem soquete F (1.207 pinos, o mesmo usado pelos novos processadores Opteron) e cada um têm três barramentos HyperTransport. As principais especificações técnicas desses novos processadores são:

Tecnologia de dois núcleos
128 KB de cache L1 (64 KB de dados + 64 KB de instruções) por núcleo
1 MB de cache L2 por núcleo
Tecnologia de fabricação de 90 nm
Soquete F (1.207 pinos)
Controlador de memória DDR2 (800/667/533 MHz) Dual Channel
Três barramentos HyperTransport trabalhando a 1 GHz (4 GB/s) cada. Esse clock também pode ser referenciado como “2.000 MHz”

Na tabela abaixo você confere mais detalhes sobre os novos processadores Athlon 64 FX da série 7x lançados até o momento.

OPN (Tray)

OPN (Box)

Modelo

Clock

Consumo

Temp. Máx. (ºC)

Alimentação

ADAFX74GAA6DI

ADAFX74DIBOX

FX-74

3 GHz

125 W

56

1,35 V - 1,40V

ADAFX72GAA6DI

ADAFX72DIBOX

FX-72

2,8 GHz

125 W

63

1,35 V - 1,40V

ADAFX70GAA6DI

ADAFX70DIBOX

FX-70

2,6 GHz

125 W

63

1,35 V - 1,40V

Você terá de comprar dois processadores idênticos para usá-los na plataforma Quad FX. Por exemplo, você não pode usar um Athlon 64 FX-74 e um Athlon 64 FX-70 na mesma plataforma.

Em relação à memória, como explicamos na página anterior, cada processador acessa sua própria memória. Desta forma, para configurar corretamente o esquema dual channel desta plataforma você precisará usar pelo menos quatro módulos de memória idênticos (dois para cada processador) e não dois como é o usual (esta é também uma das razões de o nome dessa plataforma ser Quad FX ou “4x4”, como era chamada antes do lançamento oficial). Em teoria a instalação de mais memória RAM no sistema deveria ser feita em múltiplos de quatro módulos, mas a placa-mãe de referência para esta plataforma traz apenas quatro soquetes de memória.

Além disso, o controlador de memória dos processadores Athon 64 FX da série 7x suportam uma tecnologia chamada NUMA (Non-Unified Memory Architecture, Arquitetura de Memória Não-Unificada), que permite que um processador possa acessar a memória controlada pelo outro processador através do barramento HyperTransport coerente que interconecta os dois processadores. A diferença entre um barramento HyperTransport coerente e um convencional é justamente a capacidade de trafegar informações de memória.

As demais características da plataforma Quad FX não são ditadas pelos processadores usados, mas sim pelo chipset. Vamos falar dele.

Detalhes do Chipset

O chipset escolhido para ser usado na plataforma Quad FX foi o nForce 680a SLI da NVIDIA. As características descritas a seguir são relativas a este chipset, não sendo determinadas pelos processadores Athlon 64 FX da série 7x. Não sabemos se no futuro a AMD planeja usar outro chipset nesta plataforma.

Comentamos anteriormente que cada Athlon 64 FX da série 7x tem três barramentos HyperTransport. Um era usado para a comunicação entre os dois processadores e em vez de usar apenas um único barramento HyperTransport para a comunicação entre o processador e o chipset – isto é, com os demais componentes do micro que ainda não mencionamos, tais como a placa de vídeo e o disco rígido – como é o mais usual, a AMD e a NVIDIA decidiram usar dois barramentos, cada um ligado a um chip nForce 680a SLI, permitindo uma quantidade absurda de recursos.

Nas Figuras 3 e 4 você pode ver o diagrama em blocos da plataforma Quad FX com todos os recursos presentes nesta plataforma.

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Figura 3: Diagrama em blocos da plataforma Quad FX (slide da AMD).

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Figura 4: Diagrama em blocos da plataforma Quad FX (slide da NVIDIA).

As principais características da plataforma Quad FX são:

Dois slots PCI Express x16 trabalhando a x16 e aceitando o modo SLI
Dois slots PCI Express x16 trabalhado a x8 e não aceitando o modo SLI
Um slot PCI Express x1
Um slot PCI Tradicional
Quatro portas Gigabit Ethernet
12 portas SATA-300
Quatro portas ATA-133
10 slots PCI
20 portas USB 2.0
RAID (0,1,0+1,5, JBOD)
Áudio no formato 7.1

Apesar de esta placa ter quatro slots PCI Express x16, dois deles trabalham a x8. Além disso, somente os slots que rodam verdadeiramente a x16 suportam o modo SLI. Com quatro placas de vídeo instaladas, você poderá ter um total de oito monitores conectados ao micro, quatro deles ligados a duas placas operando no modo SLI.

A primeira placa-mãe compatível com a plataforma Quad FX lançada foi a ASUS L1N64-SLI WS. Você pode ver os detalhes desta placa-mãe na Figura 5.

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Figura 5: Placa-mãe ASUS L1N64-SLI WS.

Conclusões

A plataforma Quad FX é uma solução provisória da AMD para concorrer com os processadores de quatro núcleos da Intel, já que a AMD ainda não tem tecnologia para construir processadores com mais de dois núcleos. Atualmente a plataforma Quad FX suporta dois processadores (“quatro núcleos”), mas a AMD já disse que no segundo semestre desse ano pode ampliar a capacidade da plataforma para suportar oito núcleos – provavelmente com dois processadores de quatro núcleos.

Ainda não tivemos oportunidade de testar a plataforma Quad FX para compararmos o seu desempenho com o de um processador de quatro núcleos da Intel. Esse seria um teste interessante e que esclareceria se vale mais a pena comprar um micro Quad FX ou um micro com processador Core 2 Extreme de quatro núcleos.

A plataforma Quad FX traz como vantagem uma porção de recursos que hoje não existem “prontos” na plataforma Intel, como quatro slots PCI Express x16, quatro portas Gigabit Ethernet, 20 portas USB 2.0 e 12 portas SATA-300. É claro que dá para você adicionar quatro portas Gigabit Ethernet 20 portas USB 2.0 e 12 portas SATA-300 em uma máquina Intel, mas você precisará completar os recursos oferecidos pela placa-mãe com placas de expansão.

Somente o tempo vai dizer se a plataforma Quad FX será um sucesso ou um fracasso.

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OPN (Tray)	OPN (Box)	Modelo	Clock	Consumo	Temp. Máx. (ºC)	Alimentação
ADAFX74GAA6DI	ADAFX74DIBOX	FX-74	3 GHz	125 W	56	1,35 V - 1,40V
ADAFX72GAA6DI	ADAFX72DIBOX	FX-72	2,8 GHz	125 W	63	1,35 V - 1,40V
ADAFX70GAA6DI	ADAFX70DIBOX	FX-70	2,6 GHz	125 W	63	1,35 V - 1,40V