Native quad-core
Het belangrijkste wapenfeit van AMD bij de Barcelona processor is dat het hier gaat om een monolitische quad-core processor. In normaal Nederlands betekent dit dat AMD vier processorkernen daadwerkelijk in één chip heeft ondergebracht. Intels huidige quad-core processor (Core 2 Quad, codenaam Kentsfield) bestaat uit twee losse dual-core processors, onder gebracht in één verpakking.
De Barcelona wordt geproduceerd middels AMD's 65 nm productieproces en bevat 463 miljoen transistors. Dat is overigens nog flink wat minder dan Intel besteedt aan haar quad-core: Kentsfield bevat in totaal 582 miljoen transistors. Dit aanzienlijke verschil is grotendeels te verklaren door een andere opzet van het cache geheugen. Intels quad-core heeft per kern 64 kB L1-cache en daarna per twee kernen 4 MB gedeelde L2-cache.
Het blokschema van AMD's Barcelona
quad-core processor
AMD heeft ervoor gekozen om iedere core afzonderlijk 128 kB L1-cache en 512 kB L2-cache te geven en daarnaast de processor te voorzien van 2 MB gedeelde L3-cache. AMD geeft aan dat uit eigen onderzoek is gebleken dat de architectuur sneller werkt wanneer alle cores een eigen stuk L2 hebben: het argument hierbij is dat gebruikers steeds meer programma's tegelijkertijd gebruiken en dat een processor daardoor vaker aan multi-tasking dan aan multi-threading zal doen. Wanneer twee cores met iets compleet anders bezig zijn, zullen ze in de regel niet van dezelfde data gebruikmaken en is het nut van een gedeelde L2-cache zodoende beperkt. Het is juist de L3-cache die er bij AMD voor zorgt dat de verschillende cores snel data kunnen uitwisselen. En juist het feit dat deze L3-cache verdeeld is over alle vier de cores moet volgens AMD voor duidelijke prestatiewinsten kunnen zorgen. Wanneer bij de Intel Kentsfield core 1 data nodig heeft uit de cache van core 3 zal deze via de relatief langzame frontside bus aangeleverd moeten worden, core 1 deelt zijn cache immers puur met core 2. Bij AMD kunnen alle cores op processorsnelheid met elkaar communiceren.
De L3-cache is bij AMD verdeeld over
alle vier de cores. Als Core 1 data wil
hebben van Core 3 hoeft dat dus niet net als bij Intel buitenom te gebeuren.
Het is overigens moeilijk in te schatten in hoeverre het ‘native quad-core' zijn van Barcelona daadwerkelijk bij zal dragen aan betere prestaties. AMD's nieuwste processor heeft echter nog vele andere vernieuwingen die de prestaties flink moeten oprikken.
Wie snel rekent zal direct concluderen dat AMD in totaliteit beduidend minder cache aan boord heeft dan Intel. Een Kentsfield heeft in totaal 4x 64 kB + 2x 4 MB = 8.25 MB cache geheugen aan boord. Bij de AMD Barcelona komen we op 4x 128 kB + 4x 512 kB + 2 MB = 4.5 MB. Het feit dat AMD een geïntegreerde geheugencontroller heeft en zodoende minder afhankelijk is van het cachegeheugen moet dit verschil volgens de designers echter meer dan compenseren.
