AMD: Barcelona vs. Xeon - Hypertransport vs. FSB

Barcelona vs. Xeon - ein Architekturvergleich
Die Direct-Connect-Architektur Anlässlich des Barcelona-Launches veröffentlichte AMD nicht nur Zahlenspielereien (siehe "Verwandte Artikel"), sondern auch einen handfesten Architekturvergleich, in dem der neue Opteron gegen Intels Xeon antritt. Als Gegner für den Barcelona-Opteron 2300 wählte AMD den Xeon DP der E5300-Reihe (Clovertown-Kern) mit ebenfalls vier Kernen.

Grüne Färbung
Natürlich kommt der Konkurrent beim AMD-Vergleich nicht allzu gut weg; die Stärken der eigenen Plattform werden hervorgehoben, die des Intel-Systems verschwiegen. Doch auch ein derart eingefärbter Vergleich liefert interessante Einblicke und fasst die Neuerungen der Barcelona-Plattform gut zusammen, die uns teilweise auch im Desktop-Ableger Agena alias Phenom erwarten.

"Direct Connect Architecture"
Intels FSB-basierte Architektur Den Aufbau des neuen Vierkerners nennt AMD "Direct Connect Architecture", was auch schon den wesentlichen Vorteil umschreibt: Wie der K8-basierte Vorgänger bietet der neue Opteron einen integrierten Speichercontroller. Jede der zwei CPUs in einer Doppelprozessor-Workstation spricht daher direkt mit dem Arbeitsspeicher. Die Kommunikation mit dem System (I/O) erfolgt exklusiv über einen Hypertransport-Link pro CPU.

Der Xeon jedoch kämpft mit dem alten Front Side Bus, der auch mit 333 MHz (FSB1333) noch einen Flaschenhals darstellt: Über ihn läuft nicht nur die gesamte Kommunikation zwischen CPU und System (I/O), er muss auch sämtliche Zugriffe der CPU auf den Arbeitsspeicher vermitteln - diese geschehen nicht auf direktem Wege wie beim Opteron, sondern über den Memory Controller Hub in der Northbridge. Das verlangsamt Speicherzugriffe; Grund genug für Intel, mit der kommenden Nehalem-Architektur zumindest optional den Speichercontroller in die CPU zu verlagern.

Einen Vorteil sieht AMD auch in der Art des verwendeten Speichers: Registered DDR2-RAM ist es hier, FBDIMM bei Intel. Dabei ist DDR-Speicher nicht nur billiger, sondern bietet auch niedrigere Latenzen als die Fully-Buffered-Module.

Doch nicht nur der Speicher ist Teil dessen, was AMD "Direct Connect Architecture" nennt. Bei Intel sprechen auch die zwei Prozessoren des beispielhaft ausgewählten Doppel-CPU-Systems über den schon arg belasteten FSB miteinander - bei AMD sind sie direkt über Hypertransport miteinander verbunden. Das wird vor allem bei Multiprozessorsystemen mit mehr als zwei CPUs zum Vorteil.

Sonstige Vorteile
Der Stromverbrauch eines Opteron-Systems mit zwei CPUs Virtualisierungsfunktionen liegen im Trend, bei AMD trägt die entsprechende Technik den originellen Namen "AMD-V" für "AMD Virtualization". Neben einigen Verbesserungen (z.B. Hardware-basiertes Speichermanagement für Anwendungen im virtuellen System) hebt AMD vor allem die Vorteile hervor, die sich aus dem integrierten Speichercontroller der "Direct Connect"-Architektur ergeben.

Außerdem neu ist die Befehlssatzerweiterung SSE4A, die der Xeon natürlich nicht zu bieten hat - bei ihm reicht's nur für SSE3. Vorteile ergeben sich daraus aber erst, wenn Anwendungen diese zusätzlichen Befehle nutzen.