Startschuss für die AMD64-Prozessoren

[Osiris]

Mit der offiziellen Vorstellung des Serverprozessors Opteron steigt AMD am heutigen Dienstag in die Welt der 64-Bit-Rechner ein. Das Unternehmen bringt zunächst drei Versionen dieser ersten CPUs mit AMD64-Architektur für Dual-Systeme heraus: Das Topmodell AMD Opteron 244 mit 1,8 GHz Taktfrequenz zum OEM-Einkaufspreis von 794 US-Dollar, den Opteron 242 (1,6 GHz) für 690 US-Dollar und den Opteron 240 (1,4 GHz) für 283 US-Dollar.

Die neuen Prozessoren sind Früchte harter Anstrengungen des Unternehmens in Entwicklung und Produktion. Sie sollen nicht nur die technische Kompetenz des wichtigsten Intel-Konkurrenten im Prozessorbereich beweisen, sondern der Firma in wirtschaftlich schwierigen Zeiten endlich den Aufstieg in das margenträchtige Marktsegment der leistungsfähigen Server für unternehmenskritische Anwendungen öffnen. Später sollen Opterons für Server mit bis zu 8 Prozessoren folgen, im September erwartet man den preiswerteren Athlon-64-Prozessor mit AMD64-Innenleben für Desktops.

Am Erfolg der vormals x86-64 genannten neuen Architektur hängt zurzeit auch das Gedeihen des Unternehmens AMD, die ebenfalls zukunftsträchtigen Flash-Speicherchips und die Alchemy-Prozessoren werfen bisher nicht genügend ab. Für AMD ist daher jetzt schneller Erfolg extrem wichtig.

Mehrere Hersteller stellen bereits Mainboards und komplette Rechner für und mit Opteron-Prozessoren her. So haben etwa die Firmen MSI (K8D Master) und Tyan (Thunder K8) Mainboards mit dem AMD-8000-Chipsatz angekündigt, von FIC oder Gigabyte werden ebenfalls Produkte erwartet. Wichtigster Server-Partner ist zurzeit das von hochkarätigen ehemaligen IBM-Spezialisten gegründete Startup-Unternehmen Newisys. Appro, Einux oder Racksaver sind weitere Opteron-Partner der ersten Stunde, die aber teilweise nur modifizierte Hardware von MSI, Tyan oder Newisys anbieten. In Deutschland plant unter anderen die süddeutsche Pyramid den Opteron-Einsatz. Namhafte Firmen wie Sun und Fujitsu-Siemens evaluieren die AMD64-Prozessoren, sodass noch der eine oder andere neue Partner zu erwarten ist.

Erfreulicherweise hat es AMD geschafft, rechtzeitig zum heutigen Launch-Date das Datenblatt der Opterons und einige weitere Dokumente auf der Webseite zu veröffentlichen. Der Revision Guide for AMD Athlon 64 and AMD Opteron Processors listet auch bereits eine Reihe von "Errata", also mehr oder weniger wichtigen Prozessors-Bugs.

Die Opterons tragen keine Frequenzbezeichungen mehr, sondern AMD verwendet dreistellige Typennummern, die die ungefähre Leistungsstufe sowie die Eignung für Multiprozessorsysteme kodieren. Die erste Ziffer "2" der aktuellen Modelle steht für Dual-Systeme, CPUs für den Single-Einsatz haben also 1xx-Nummern und solche für Achtfach-Server 8xx. Die beiden folgenden Ziffern stehen für die Rechenleistung; das Modell Opteron 244 ist dabei leistungsstärker als ein 242 oder 240. Alle drei Typen besitzen 128 KByte L1-Cache (64 KByte für Daten und 64 KByte für Befehle) sowie 1 MByte L2-Cache. Die maximale Abwärmeleistung gibt AMD für alle aktuellen Opterons bei 1,55 Volt Kernspannung mit 84,7 Watt an.

Sehr kompliziert arbeitet der eingebaute zweikanalige Memory Controller der Opterons. Er unterstützt moderne RAM-Schutzfunktionen wie Chipkill, aber keine Spezialitäten wie Hot-Plug-Speicher. Jeder Speicherkanal fasst bis zu 4 doppelreihig bestückte Registered-ECC-DIMMs und erreicht maximal 166 MHz Taktfrequenz (DDR333/PC2700). Mit Stacked DIMMs aus jeweils 36 1-GBit-Chips lässt sich der Speicherausbau auf 32 GByte pro Prozessor treiben, dann ist die Taktfrequenz allerdings auf maximal 133 MHz begrenzt. Darüber sind maximal vier DIMMs pro Prozessor zulässig, also höchstens 16 GByte. Die exakte Speicher-Taktfrequenz hängt dabei außerdem vom eingebauten Multiplikator des Prozessors und damit vom konkreten CPU-Modell ab.

Auf der Opteron-Webseite bietet AMD weiterführende Informationen und Benchmarks an, darunter SPECint_rate, SPECfp_rate- und SPECweb- sowie TPC-C-Ergebnisse. Einige Messungen erfolgten allerdings bereits mit dem noch nicht offiziell verfügbaren Betriebssystem Windows Server 2003 Enterprise Edition, das die NUMA-Architektur der Opteron-Server besser unterstützt als aktuelle Software. Außerdem veröffentlicht AMD in den Grafiken teilweise die hoch optimierten Spitzenwerte (Peak) und nicht die praxisrelevanteren Basis-Ergebnisse (Base).

In der heute erschienenen c't-Ausgabe 9/2003 finden sich ausführlichere Benchmarks, in denen der Opteron großes Leistungspotenzial vor allem im Vergleich zum Intel Xeon beweist. Es fehlt aber noch an einsatzbereiter 64-Bit-Software, um die Möglichkeiten der AMD64-Architektur in gängigen Serveranwendungen richtig auszuschöpfen zu können. Das weiß natürlich auch AMD, mehrere Firmen arbeiten daher zurzeit an optimierenden Compilern.