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LA ERA DE LOS 32 BITS HA SIDO MARAVILLOSA, NO HAY DUDA. EL VERTIGO DELOS PROCESADORES SUPERVELOCES, LA CREACION DEL CONCEPTO DE PCMULTIMEDIA E INTERNET SON LEGADOS DE ESTA EPOCA TECNOLOGICAINAUGURADA EN 1985 POR EL CHIP INTEL 386 Y LLEVADA A LAS MASAS POR–MAL QUE LES PESE A ALGUNOS– WINDOWS 95.AHORA BIEN, ¿QUE ES LO QUE HA DECRETADO ESTE CAMBIO DE ERA TANIMPORTANTE EN EL MUNDO TECNOLOGICO Y HA HECHO SURGIR A LOS 64 BITSCOMO UNA NUEVA MODA IMBATIBLE? POSIBLES RESPUESTAS: EL LIMITE DEMEMORIA DE 4 GB, LA NECESIDAD DE ESTIMULAR A LOS MERCADOS ENRECESION, Y LA COMPETENCIA ENTRE AMD E INTEL. DURANTE AÑOS LOS HEMOS VISTO ENFRENTADOS COMO DOS CAVERNICOLASEN UNA PELEA A MANO LIMPIA. AMD, QUE HABIA COMENZADO A PERDERALGO DEL TERRENO GANADO CON ATHLON, DECIDIO REALIZAR EL SALTOHACIA LOS 64 BITS PARA REPLANTEAR LA DISPUTA. SIGUIENDO CON LAANALOGIA DE LOS CAVERNICOLAS, SERIA COMO SI AMD HUBIERA INVENTADOEL GARROTE, Y LO CIERTO ES QUE HA DEJADO AL GIGANTE INTEL ALGOPERPLEJO Y CON LAS MANOS VACIAS...

� Adrián Mansilla I amansilla@tectimes.com

� Lionel Zajdweber I lionel@tectimes.com

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EL MAGICO MUNDO

64 BITS

MUCHO SE HABLA DE LOS SISTEMAS DE BITS, PERO POCOREALMENTE SE SABEDE ELLOS. ANTES DE ANALIZAR LOS PRODUCTOSRECIENTEMENTELANZADOS, HAREMOSUNA INTRODUCCIONTEORICA AL TEMA.

Ahora bien, en la arquitectura de una computadora, una “pala-bra” o word es una unidad de información de un cierto largode bits que puede ser indexada y movida entre los medios dealmacenamiento y el procesador de la máquina. Por lo general,el largo en bits de la palabra es equivalente al ancho de bandadel bus de datos, de modo que pueda ser transportada en unaúnica operación desde su ubicación al registro del procesador.Para una computadora cuyos bytes son de 8 bits, la palabra se-rá un múltiplo de ese número. En procesadores de 32 bits lapalabra es de ese tamaño, mientras que para los de 64 bits larespuesta es obvia.Una palabra enviada al procesador puede contener unadeterminada instrucción, una dirección de memoria en la cualescribir un dato o información para ser manipulada.

EL SISTEMA BINARIOEste sistema es tan sólo una forma de categorizar números. Asícomo el sistema decimal tiene diez diferentes unidades posibles yel sistema hexadecimal cuenta con dieciséis (utilizando las letrasA, B, C, D, E y F), el binario es un sistema que tiene únicamentedos unidades distintas por cifra.Un número binario y uno decimal no son literalmente iguales.Es decir, 10011 en binario no es lo mismo que “diez mil once”en decimal. En binario, cada cifra o columna, comenzando des-de la derecha, representa la ausencia o presencia de una poten-cia de 2, que se inicia en 0 y aumenta de a una unidad. Es de-cir, la cifra que está más a la derecha indica si está presente ono 2 elevado a la 0 (o sea, 1); la siguiente, 2 a la 1 (2); luego,2 al cuadrado (4); 2 al cubo (8), etc.

El primer concepto que debe-mos dejar en claro es de quése trata un bit (de binary di-git). Corto y sencillo, es unaunidad que sólo puede tomardos valores (de ahí que seabinaria), que suelen represen-tarse con 0 y 1. El 0 repre-senta la ausencia o negación,y el 1, la presencia o afirma-ción. En términos informáti-cos, un bit es la unidad de in-formación más pequeña deuna computadora.No es ningún secreto que to-das las computadoras trabajan,al más bajo nivel, en sistemabinario. La causa es simple: enelectrónica, lo más simple esemitir (o no) impulsos, quesean interpretados, según suvoltaje, por ceros o unos. Porlo general, cuando se emiteuna carga eléctrica de ciertaintensidad, los circuitos la in-terpretan como un 1, mientrasque cuando ésta se encuentraausente, es un 0.

BYTES Y WORDSSabemos que un byte (que sesuele asociar con un carácter)generalmente está compuestopor 8 bits, también llamadosocteto. Medio byte es conocidobajo el nombre de nibble.

LA CALCULADORA DE WINDOWS PERMITE PASAR FACILMENTE DENUMEROS DECIMALES A BINARIOS Y VICEVERSA, COMO ASI TAMBIENOPERAR ENTRE ELLOS.

«UN PROCESADOR DE 64BITS ES CAPAZ DE OPERARNUMEROS ALREDEDOR DE4300 MILLONES DE VECESMAS GRANDES QUE UNO DE32 BITS. SERIA ELEQUIVALENTE A COMPARARUN VASO DE AGUA CON LASCATARATAS DEL NIAGARA.

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Veamos un ejemplo: suponga-mos que queremos convertir elnúmero 1011 de binario a de-cimal. La cifra de la derechanos indica que debemos sumar2 a la 0, la siguiente hacia laizquierda también dice que de-bemos sumar 2 a la 1, la si-guiente nos dice que debemosignorar el 2 al cuadrado, y laúltima (de la izquierda) indicaque debemos adicionar 2 alcubo. Si sumamos 1*1 + 2*1+ 4*0 + 8*1 o, lo que es lomismo, 1 + 2 + 8, nos dare-mos cuenta de que se trata delnúmero once (11) en decimal.La conversión de decimal a bi-nario es más compleja, y excedelos propósitos de esta nota.

NUMEROS GRANDESPor lo que vimos anteriormen-te, un sistema compuesto por 4bits (que utilizaban las compu-tadoras muy, muy viejas) sólopuede manejar bloques de nú-meros de hasta el valor 15 endecimal a la vez (16 númerossi contamos el cero). Un siste-ma de 8 bits, como las prime-ras Nintendo, puede manejarhasta 256 (recordemos que amedida que nos movemos a laizquierda, las potencias de 2van aumentando).Las primeras PCs, obviamente,no podían manejar númerostan pequeños, por lo que seimplementó un sistema de 16bits, que alcanza un máximode 131.072 en decimal. Cuan-do vemos que el salto a 32bits implicó un tope de8.589.934.592 en decimal, co-menzamos a vislumbrar la im-portancia de contar con siste-mas mayores.

Los 32 bits, sin duda, estánquedando chicos, y la necesi-dad de tener más potencia escada vez más grande. Lo quepermiten los procesadores de64 bits es, simplemente, mayorvelocidad de procesamiento.Veamos este tema en detalle.

¿POR QUE UNPROCESADOR DE 64 BITSES MAS RAPIDO?Por cada ciclo de reloj (cadahertzio, o Hz), el procesadorrealiza una operación, que es,en realidad, sumar números (laresta es la suma del negativo).Así, un procesador de 1,8 GHzrealiza aproximadamente milochocientos millones de opera-ciones por segundo, cifra paranada despreciable, pero que in-cluso, a veces, puede ser escasa.El beneficio que obtienen losprocesadores de 64 bits es lacapacidad de operar cifras másgrandes en un mismo ciclo dereloj. Supongamos que el pro-cesador tiene que sumar unnúmero de 128 bits (demasia-do grande siquiera para escri-birlo en la revista): un microde 32 bits deberá dividir el

número en partes y resolver laoperación en 4 ciclos de reloj.Por su parte, un micro de 64bits hará el mismo proceso,pero sólo en 2 ciclos de reloj;el beneficio está a la vista.De la misma manera, si el pro-cesador debe operar con unnúmero de 16 bits, el tiempoque tardarán ambos micros se-rá exactamente el mismo (su-poniendo que trabajan a lamisma frecuencia).

LIMITACIONESDebemos tener en cuenta que,si bien un procesador puedeoperar a 64 bits, para que estapotencia sea transferida co-rrectamente, el bus de datosdebe ser capaz de transmitirdicha información; en casocontrario, se producirá un cue-llo de botella. Por suerte, losprocesadores actuales cuentancon buses lo suficientementecapaces para hacerlo.Un ejemplo de un procesadorcon problema de cuello de bote-lla era el 8088 de 1980 (la fa-mosa XT), que contaba con unaestructura de 16 bits, pero utili-zaba buses de sólo 8 bits.

LAS CONSOLAS FUERONSUPERIORES A LA PC POR UNOSINSTANTES. LA NINTENDO 64 DE1996 POSEIA UN PROCESADORR4300I A 93 MHZ DE 64 BITS RISC,CON UN COPROCESADOR GRAFICO A62,5 MHZ. SIN EMBARGO, FRACASO.

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EVOLUCION DE LOS SISTEMAS

COMPUTADORA CONSOLA SISTEMA DE BITS NUMERO MAXIMO EN DECIMAL

8008 (ANTES DE LA PC) NES / FAMILY GAME 8 BITS 256

XT/286 SEGA GENESIS 16 BITS 131.072

386/486/586 PLAYSTATION 32 BITS 8.589.934.592

ATHLON 64 / ITANIUM NINTENDO 64 64 BITS 36.893.488.147.419.103.232

CONVERSION DE BINARIO A DECIMAL

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Binario 1 0 1 1

Decimal 1.8 + 0.4 + 1.2 + 1.1 = 11

TODAS LAS POTENCIAS DE 2

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Si quieren conocer todas las potencias de 2 hasta la 100 ysus equivalentes en distancias, no dejen de visitarwww.freemars.org/jeff/2exp100/powers.htm.

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X86-64 – AMD64Se llama ISA (Instruction SetArchitecture) al conjunto deinstrucciones que definen unadeterminada arquitectura deprocesamiento. Dicho de otromodo, ISA es un estándar quefija la manera en que se proce-sarán los datos y sobre el cualse diseñan los microprocesado-res y los sistemas operativos(hardware y software) para quesean compatibles entre sí.Los procesadores de 32 bits,como el 486, el Pentium 4 o elAthlon XP, son compatiblescon el ISA llamado x86. Esteconjunto de instrucciones fuecreado por Intel, y otros fabri-cantes de chips, como AMD yVIA, pagan derechos de paten-te por usarlo.

X86-64 de AMD es, básicamente, un nuevo ISA que extiende elactual x86 de 32 bits. Al ser una extensión y no una reformula-ción total del set de instrucciones, ha permitido obtener benefi-cios importantes:� Compatibilidad con programas de 32 bits (sistemas operati-

vos y aplicaciones).� Facilidad en la creación y migración de aplicaciones a la plata-

forma de 64 bits.

Este nuevo ISA agrega 8 registros para propósitos generales(GPRs), y otros 8 para instrucciones SIMD (Single InstructionMultiple Data). Además, todos los GPRs ya existentes en x86 de32 bits se han extendido a 64 bits, gracias a lo cual, un chipX86-64 puede resultar mucho más poderoso que uno de 32 bits.Los registros son pequeños sitios para el almacenamiento tempo-ral de datos dentro de un microprocesador. Un registro debe serlo suficientemente grande como para albergar una instrucción.Así es que para funcionar con un sistema operativo de 32 bits,que trabaja con instrucciones de 32 bits, el procesador debe te-ner registros de 32 bits. Si se pretende pasar a 64 bits, como esel caso del K8, obviamente los registros deberán ser de 64 bits.Pero no todas son rosas para la flamante plataforma x86-64.Una de las críticas más importantes que se le hacen es que to-davía mantiene viva la vieja arquitectura de instruccionesCISC. Las instrucciones CISC x86 son complejas, y su manejoes ineficiente si se lo compara con arquitecturas más nuevas,como RISC. De hecho, los procesadores modernos para PC (tan-to de Intel como de AMD) son RISC internamente, pero incor-poran métodos que les permiten “traducir” las instruccionesCISC a su lenguaje interno.

CON USTEDES, LA FAMILIA HAMMEREl núcleo original conocido como Hammer ha dado lugar a tresvariantes de chips de 64 bits:Opteron: es el primer chips AMD64 que se lanzó al mercado. Estádestinado a servidores y workstations de alta capacidad de cálcu-lo. En estos ámbitos, compite principalmente con Intel Xeon ytambién aspira a morder algo del mercado del Itanium 2.Athlon 64 FX: ofrece todas las características del Opteron, pero esmás veloz (mayor frecuencia de reloj) y está pensado para el pú-blico gamer más exigente.Athlon 64: el chip de 64 bits para el pueblo, destinado a competircon los Pentium 4 de rango medio y a suplantar al Athlon XP. Elprimer modelo es el 3200+.Los nuevos procesadores de AMD basados en x86-64 tienenuna serie de características comunes que pasaremos a detallar.Algunas de ellas resultan bastante novedosas, y otras son co-munes a micros ya existentes:

MICROPROCESADORESEN EL AÑO 2000 AMD ANUNCIO LA BASE DE SU ESTRATEGIA PARA TRAER LA COMPUTACION DE 64 BITS A LAS PCS. EL PLAN SE DIVIDIA EN DOS PARTES: UNA EXTENSION DEL SET DE INSTRUCCIONES X86 DE 32 BITS LLAMADA X86-64 (HOY RENOMBRADAAMD64) Y SU MATERIALIZACION EN UNA FAMILIA DE PROCESADORES BASADA EN UN NUCLEO LLAMADO HAMMER O K8.

ARQUITECTURA HAMMER

CONTROLADOR DE MEMORIA INTEGRADO Y BUS HYPERTRANSPORTPARA CONECTARSE AL MOTHERBOARD SON LAS NOVEDADES.

Controlador de memoria DDR

L2Caché1 MB

“HAMMER”Núcleo del procesador

L1Caché de

instrucciones

HyperTransport

L1Caché de

datos

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Al Motherboard

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� Controlador dememoria integrado

Esta fue una de las característi-cas más sorprendentes y discuti-das de los nuevos procesadores.En todos los procesadores paraPC que han existido hasta elmomento, el controlador dememoria estaba en el chipsetdel motherboard. Con la incor-poración del controlador en elmismo microprocesador, se au-menta notablemente el anchode banda disponible, al redu-cirse o eliminarse las latenciastípicas de las comunicacionesentre distintos chips (procesa-dor-chipset-memoria pasa aser procesador-memoria).

� SSE 2Las instrucciones multimediaque permiten incrementar no-tablemente la capacidad decálculo de los procesadoresmodernos son fundamentalesen todo diseño nuevo. El K8incorpora SSE2, las instruccio-nes SIMD para cálculos de co-ma flotante presentadas porIntel en el Pentium 4. Además,se siguen soportando las viejasMMX, 3DNow! y SSE.La introducción de SSE2 enlos nuevos chips de AMD tie-ne el efecto de consolidar ydifundir el uso de estas ins-

trucciones entre los progra-madores. Además, le permiteal K8 aprovechar programasexistentes con SSE2 y mejo-rar su desempeño en bench-marks optimizados paraPentium 4.

� Pipeline mejoradoLa línea de proceso interno(pipeline) del Athlon XP (K7)cuenta con diez etapas en lasque se subdividen las opera-ciones que se realizan dentrodel micro. Cuantas más etapastiene la línea de proceso, másfácil es alcanzar altas veloci-dades de reloj, pero, a la vez,disminuye el trabajo realizadoen cada ciclo.En los Athlon 64 y Opteron,la cantidad de etapas se au-mentó a doce, con lo que seasegura una mejora en la ca-pacidad de alcanzar altas fre-cuencias de reloj. Recordemosque al Athlon XP le ha costa-do muchísimo superar la mar-ca de 2 GHz.

� Estructura de cachéEl K8 conserva los 128 KB decaché L1 que tanto bien le hi-cieron al Athlon a lo largo desu historia. Además, los chipsincorporan 1 MB de caché L2.Esta cantidad es igual tanto en

las dos variantes de Athlon 64como en el Opteron.

� Fabricación en 0,13 mm (SOI)Los chips de 64 bits de primerageneración son fabricados en0,13 micrones, y se espera elpaso a 0,09 durante 2004.La gran novedad es que AMDha comenzado a utilizar unatécnica de fabricación de IBMllamada SOI (Silicon on Insu-lator), que mejora la conducti-vidad un 30% respecto de lastécnicas tradicionales. Estoayudaría a mejorar las fre-cuencia de reloj.

� HyperTransportLos nuevos procesadores ymotherboards de 64 bits noutilizan el clásico bus frontal(FSB) de 64 bits que se vieneusando, con mejoras, desde laintroducción del Pentium ori-ginal. En cambio, emplean unnuevo estándar de bus serie,punto a punto, llamado Hyper-Transport (HT).En concreto, el bus que conec-ta el procesador con el motherboard es un enlace HT quefunciona a 1600 MHz y quetiene dos canales de 16 bitspara el tráfico en uno y otrosentido. El ancho de banda dedatos total es de 6,4 GB/seg.

EL TRABAJO SILENCIOSO DE INTEL

La política oficial de la mayoría de las empresas tecnológicas es no reali-zar comentarios sobre productos no lanzados o no anunciados. De estaforma, se abre el campo a toda clase de rumores que pueden tener ma-yor, menor o ningún fundamento. A pesar de eso, podemos dar importan-cia a las versiones que señalan que Intel estaría trabajando en un proce-sador de 64 bits para el mercado de las PCs y con compatibilidad x86.Desde hace tiempo se comenta que Prescott, el sucesor del Pentium 4que saldrá a la venta a principios de 2004, incluiría compatibilidad conISA x86-64 de AMD. Esta teoría arriesga que en esos chips, el soportede 64 bits estaría, en principio, deshabilitado –como sucedió con Hy-perThreading en muchos P4–, para luego ser activado si “el mercado lorequiere”; en otras palabras, si los chips de AMD llegan a amenazar labase de ventas de Intel.No obstante, también podría ocurrir que Intel lanzara su propia extensiónde 64 bits de x86, un ISA diferente no compatible con x86-64. Esto podríaprovocar un cisma de compatibilidad importante en el mundo de las PCs.En pocos meses sabremos en qué han estado trabajando los ingenieros deIntel, porque no creemos que, a pesar de las declaraciones de sus directi-vos, se hayan quedado de brazos cruzados en lo que respecta a los 64 bits.

En cuanto a los chips de 64 bits Itanium e Itanium 2, éstos no son una op-ción para PCs. Se basan en un conjunto de instrucciones llamado IA64que es, en muchos aspectos (como el rendimiento en coma flotante), su-perior a x86 y x86-64, pero tiene una grave falencia: sólo puede ejecu-tar programas x86 de 32 bits mediante emulación y con una gran pérdi-da de rendimiento.Además, el Itanium es muy costoso y no tiene una plataforma de chip-sets desarrollada para el público en general.

CON LASEGUNDAVERSION DEITANIUM, SEMEJORARON ELDESEMPEÑO Y EL PRECIO,PERO SINSOPORTE X86...

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LOS PROCESADORESDE 64 BITS, EN SUSDISTINTAS VARIANTES,HAN EXISTIDO FUERADEL MUNDO DE LA PCDESDE HACE MUCHOTIEMPO. A PRINCIPIOSDE LOS ‘90, LOSPROCESADORES ALPHA DE DEC Y LOSDE SUN YA ANIMABANEL SEGMENTONACIENTE DE LASCOMPUTADORAS“WORKSTATIONS”DESTINADAS A USOSESPECIALES. SOLO ERA CUESTION DETIEMPO ANTES DE QUEALGUIEN SE DECIDIERAA ACERCAR ESTATECNOLOGÍA A LOSUSUARIOS COMUNES.

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ATHLON 64 3200+El Athlon 64 (a secas) es laversión más simple del nuevomicro de AMD. Este chip tieneun rendimiento algo reducidorespecto de su hermano mayor,el FX-51. Sin embargo, es fácildeterminar su nivel de rendi-miento, dado que conserva ella nomenclatura del Athlon XP.El primer modelo de Athlon 64funciona a 2 GHz y lleva elnúmero 3200+. No obstante,debemos notar que en la ma-yoría de los casos, un Athlon64 3200+ ofrece mejor rendi-miento que un Athlon XP3200+. Además, los viejos XPno tienen soporte de 64 bits.

Como sucede con todos los chips de la familia Hammer, en elAthlon 64 3200+ el controlador de memoria está integrado en elprocesador. Este controlador es de 64 bits (no de doble canal co-mo en el Opteron y FX) y soporta memoria DDR 400 no ECC. De-bido a esto, el ancho de banda máximo es de 3,2 GB/seg, lo quepuede parecer algo limitado si se tiene en cuenta que todas lassoluciones de alta gama actuales (incluidas las de Intel) utilizandoble canal (128 bits) y llegan a los 6,4 GB/seg. teóricos.Antes de considerar al Athlon 64 3200+ como un chip ahogadopor la falta de ancho de banda de memoria, hay algo que debe-mos tener en cuenta y que, tal vez, nos lleve a sacar otra con-clusión. El hecho es que el controlador integrado “on-die” den-tro del microprocesador es más eficiente de lo que puede ser elmejor controlador de memoria en el chipset del motherboard. Adiferencia de sus predecesores, el Athlon 64 se conecta directa-mente a la memoria y no requiere de un chip controlador inter-mediario. Por eso decimos que la desventaja del canal simple de64 bits del Athlon 64 3200+ no es significativa en comparacióncon el ancho de banda provisto por chipsets de 128 bits comoel nForce2 (Athlon XP) o el Intel 865 (Pentium 4). Sin embargo,la diferencia sí es notoria en referencia al controlador de 128bits integrado en el modelo FX.Otra particularidad importante de la versión inferior del Athlon64 es su formato. Utiliza un nuevo socket de 754 pines. La reduc-ción de contactos respecto del socket del Athlon 64 FX y del Op-teron (940 pines) se debe a la ausencia de un segundo canal dememoria. En virtud de esta simplificación, se logra mejorar elcosto final del procesador.En definitiva, el Athlon 64 “no FX” es la punta de lanza de AMDpara difundir la tecnología de 64 bits entre el gran público, aquelque no está interesado en gastar más de U$S 500 en un procesa-dor. Tal como su número de modelo lo indica –3200+–, ofrece unrendimiento aceptable. El tiempo dirá qué lugar ocupa en la seg-mentación del mercado y si el Socket 754 se convierte en un es-tándar fuerte o desaparece.Entre las características distintivas del chip podemos destacar:� Controlador de memoria integrado de 64 bits. Brinda el an-

cho de banda suficiente para competir exitosamente con losviejos chips y plataformas de 32 bits, pero ¿será suficiente paraenfrentar al Intel Prescott?

� Frecuencia de reloj de 2 GHz. Esto demuestra que AMD siguesufriendo las limitaciones para funcionar a altas frecuencias.La herencia del Athlon XP es evidente en este sentido.

� Socket 754. Una nueva plataforma con futuro incierto, peromás económica que el Socket 940.

CHIPSETS PARA AMD64

Con el Athlon 64 llega una nueva serie de chipsets provistos por lossospechosos de siempre: VIA, NVIDIA, SiS y el propio AMD.NVIDIA, quizás el principal socio de AMD en la actualidad, ha lanzado elnnFFoorrccee33 115500 (incluido en la máquina de pruebas), que conserva las bue-nas características de la serie nForce2 para Athlon XP. No obstante, utili-za un enlace HyperTransport entre el procesador y el chipset de sólo 3,6GB/seg, mientras que otros fabricantes –como VIA– aprovechan los 6,4GB/seg máximos teóricos. Según NVIDIA, esta reducción del ancho debanda que brinda su chipset es más que suficiente, y se mejorará la situa-ción en la próxima versión, el nnFFoorrccee33 225500.Por su parte, el VVIIAA KK88TT880000 luce como un gran chipset en el papel.Sus características parecen superiores al producto de NVIDIA y hastaofrece audio 7.1. Sin embargo, cierta mala fama de la marca hace quemuchos se alejen de esta opción por temor a tener que instalar dri-vers 4-en-1 durante el resto de su vida. Lo cierto es que no lo hemosprobado (muy poca gente lo ha hecho, porque las PCs de presentaciónde AMD estaban basadas en el chipset NVIDIA) y no podemos abrir jui-cio sobre su fiabilidad.La oferta de SiS es el chipset 755, que no tiene características muy des-tacadas, ni para bien ni para mal, salvo el hecho, bastante grave, de queinicialmente sólo soporta un máximo de 2 GB de memoria. En el nForce3y el K8T800, el máximo es de 4 GB.Finalmente, los chipsets AMD de la serie 88000000 están destinados a mother-boards para Opteron y no aparecerán en aquellos para usuarios entu-siastas de la PC.

«UN NUEVO SISTEMADE RETENCION DELCOOLER SE SUMA A LA PROTECCIONINCORPORADA ALMICRO PARA EVITARLA PESADILLA DELOS PROCESADORES“QUEBRADOS”DURANTE LAINSTALACION.

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ATHLON 64 FX-51El as bajo la manga de AMDes el chip FX-51. ¿De qué setrata? Nada más que de unprocesador de altísimo rendi-miento que se vende a un pre-cio muy alto.De hecho, el FX-51, en el mo-mento de su lanzamiento, esel procesador más rápido delmundo para la mayoría de losusos. Y estamos hablando deaplicaciones de 32 bits. Si es-tuvieran ampliamente dispo-nibles las aplicaciones y –lomás importante– el sistemaoperativo Windows de 64bits, la ventaja del Athlon 64sería definitiva.Al examinarlo detenidamente,el FX-51 parece no ser otracosa que un Opteron con otronombre y algunos trucos nue-vos (en la tabla de procesado-res pueden ver cuáles son lassimilitudes). Ambos emplean elSocket 940 y sólo pueden uti-lizar memoria DDR ECC. Noobstante, el FX-51 trae mejo-ras importantes respecto delAthlon 64 3200+ y del Opte-ron. Veamos:� Controlador de memoria

integrado de doble canal(128 bits). Esto le brindaun ancho de banda teóricode 6,4 GB/seg, el dobledel disponible en el Athlon64 3200+.

� Velocidad de reloj de 2,2GHz. La diferencia de 200MHz sobre los otros chipsde 64 bits disponibles(A64 3200+ y Opteron 246)es clave para posicionara este chip como unaopción “premium”.Creemos que a lo largo deldesarrollo de la línea deprocesadores de AMD, lospróximos chips FX siempremantendrán una ventaja encuanto a velocidad de relojsobre sus congéneres.

� Socket 940. El mismo tipode zócalo que ya se habíautilizado en el Opteron. Porel momento, estos chipspueden usarse en mother-boards para FX y viceversa.

Al principio, todos nos preguntamos cuál era el significado ocul-to de la sigla FX-51. La verdad, admitida por AMD, es que no tie-ne ningún significado especial. Se le ha puesto este nombre alchip, simplemente, ¡porque suena bien! Según la informaciónprovista por la compañía, los números impares dan una mejorimagen que los pares. Así que deberíamos esperar que los nom-bres de los próximos modelo fueron FX-53 (2,4 GHz) y FX-55.Por otra parte, si algún punto débil tiene el Athlon 64 FX, es eluso obligatorio de memoria con corrección de errores ECC. Estaes una característica heredada del Opteron, que para un gamerresulta innecesaria, onerosa (la memoria ECC es más cara) y re-duce la performance. Seguramente, en el futuro veremos aparecernuevas versiones del FX con un soporte extendido a otras tecno-logías de memoria más eficientes. Este cambio se produciría conla introducción del Socket 939 durante 2004.

NUEVOS SOCKETSPor el momento existen dos tipos de sockets para chips de 64bits: el de 754 pines, para Athlon 64; y el Socket 940, que se usaen Athlon 64 FX y Opteron. Sin embargo, se espera que AMDlance un tercer socket, especialmente dirigido a los procesadoresFX, que constaría de 939 pines.El nuevo socket se introduciría debido a que el 940 es demasiadocostoso de producir para un procesador dirigido a un público ga-mer, aunque resulta razonable para el segmento al que apunta elOpteron. Si bien la reducción de la complejidad y del costo seríamínima en los procesadores en sí, resultaría más significativa enlos motherboards que actualmente tienen precios altos.De acuerdo con los rumores que circulan en la Red, los procesa-dores FX en Socket 939 saldrían en la primera mitad de 2004 ysoportarían memoria no ECC, lo que sería una mejora importante,tanto en reducción de costo como en performance.

CARACTERISTICAS TECNICAS

MODELO ATHLON 64 3200+ ATHLON 64 FX-51 OPTERON 246

FABRICACION 0,13 M 0,13 M 0,13 M

FORMATO SOCKET 754 SOCKET 940 SOCKET 940

BUS HT 6,4 GB/SEG HT 6,4 GB/SEG HT 6,4 GB/SEG

MEMORIA DDR 266-400 DDR ECC 266-400 DDR ECC 333

BUS DE MEMORIA 64 BITS 128 BITS 128 BITS

ANCHO DE BANDA (MEMORIA) 3,2 GB/SEG 6,4 GB/SEG 5,3 GB/SEG

CACHE L1/L2 128 KB/1 MB 128 KB/1 MB 128 KB/1 MB

TAMAÑO DEL DIE 193 MM2 193 MM2 193 MM2

VOLTAJE 1,5 V 1,5 V 1,5 V

PRECIO (LANZAMIENTO) U$S 417 U$S 733 U$S 800

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OVERCLOCKINGEn los Athlon 64 y en los Opteron, el multiplicador viene blo-queado, como en el Pentium 4 de Intel. Debido a que el core delmicro está convenientemente cubierto por una chapita metálica,no hay, por el momento, ningún truco que permita desbloquearlos multiplicadores.Por otra parte, hay que tener en cuenta que la frecuencia internadel chip no depende de la velocidad del enlace HyperTransport quelo conecta al motherboard. Al contrario, los procesadores AMD64traen un generador de clock que viene configurado a 200 MHz,independientemente de la velocidad de la memoria o de la conexióndel micro con el chipset.En el Athlon 64 3200+, el multiplicador es de 10x, y el bus, de200 MHz, con lo cual se obtienen los 2 GHz. Para realizar over-clocking, es posible elevar la frecuencia del bus desde el BIOS delmotherboard, pero los chips de 64 bits han demostrado no ser de-masiado buenos para el overclocking: un clock base máximo deentre 220 y 230 MHz es lo que la experiencia ha demostrado co-mo límite para estos chips. Tal vez cuando se produzca el salto a0,09 micrones, se mejore este aspecto.Hay que tener presente que el controlador de memoria integradoy la gran cantidad de caché pueden estar perjudicando el poten-cial de overclocking de los chips AMD 64. Tal vez, cuando sedescubra la manera de “destrabar” los multiplicadores, estos chipsmuestren todo su potencial.

CONFIGURACION DEL MERCADOCon la aparición del Athlon 64, AMD ha logrado, de la noche ala mañana, multiplicar su oferta de productos en distintos seg-mentos del mercado. Recordemos que antes de la aparición de loschips de 64 bits, AMD sólo ofrecía el Athlon XP y sus variantes(MP para servidores, SFF y Mobile para portátiles).Hoy en día, la oferta se ha diversificado, aunque tal vez demasia-do. El Athlon XP se seguirá fabricando por un tiempo (no hayanuncios de la compañía al respecto) y convivirá con el Athlon64 en el rango de los precios bajos y medios.Podría pensarse que el Athlon XP se convertirá en el nuevo “Du-ron” y se hará un lugar en el rango de muy bajo costo para com-petir con el Celeron de Intel. Sin embargo, la limitada capacidadde producción de AMD en su fábrica de Dresden (en comparacióncon la competencia) puede urgir a la firma a traspasar, cuantoantes, toda su producción a núcleos de 64 bits. El tiempo lo dirá,dado que AMD también puede ampliar su capacidad de produc-ción al recurrir a otros fabricantes de semiconductores, como eltaiwanés UMC o IBM.

BENCHMARKSTuvimos la oportunidad de probar una PC equipada con AthlonFX-51. Realizamos algunos benchmarks y comparamos los resul-tados con los obtenidos por el P4 de 3 GHz (chipset 865 dualchannel) que probamos en la edición #147 de USERS.El equipo de pruebas está compuesto por: motherboard AsusSK8N (chipset nForce3 Pro 150), 1 GB de memoria DDR 400 yplaca de video GeForceFX 5900 Ultra.Como se ve en los resultados de PCMark 2002, el Athlon 64 FX-51es un monstruo temible en lo que respecta a ancho de banda dememoria. En las demás pruebas, a pesar de funcionar a 2,2 GHz,está muy cerca del chip de Intel. Sin dudas, el Pentium 4 obtieneuna gran ayuda cuando una aplicación está especialmente opti-mizada para HyperThreading (Cinebench 2003).

PCMARK 2002

ATHLON 64 FX-51 P4 3 GHZ HT (FSB 800 MHZ)

CPU 7096 7311

MEMORIA 11314 7300

CINEBENCH 2003 (CPU)

ATHLON 64 FX-51 P4 3GHZ HT P4 3GHZ, SIN HT

307 CB 357 CB 301 CB

SISOFT SANDRA 2004. EN ESTE BENCHMARK SINTETICO DE CPU, ELFX-51 MUESTRA LAS IMPORTANTES MEJORAS SOBRE UN ATHLON XPFUNCIONANDO A LA MISMA FRECUENCIA (2,2 GHZ). EL RESULTADO NOSE VE MUY AFECTADO POR LA VELOCIDAD DE LA MEMORIA (UN PUNTOFUERTE DEL FX-51), ASI QUE NO REFLEJA BIEN UNA SITUACION REAL.

EN EL BENCHMARK DE MEMORIA DE SANDRA, EL CONTROLADORINTEGRADO DEL ATHLON 64 FX DEJA ATRAS A OTRAS PLATAFORMAS.ESTE RESULTADO ES ANALOGO AL QUE OBTUVIMOS CON PCMARK 2002.

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WINDOWS XP

64-BITEDITION

WinXP Profesional, ni la Home Edition, ni tampoco 2003 Ser-ver: es un sistema operativo diferente que mezcla característi-cas de los anteriores. El look es, al menos en esta versión preli-minar, muy sobrio y minimalista; sin embargo, en el resto delos apartados el sistema no parece diferenciarse demasiado nifunciona distinto de sus pares de 32 bits.El Panel de control tampoco presenta cambios. Esperábamos, talvez, observar alguna nueva herramienta de administración, perono fue el caso. Posiblemente, el producto final sea diferente.

¿DOS ARCHIVOS DE PROGRAMA?Una particularidad del sistema es que instala dos carpetas distin-tas de Program Files (o Archivos de programa). Como habránadivinado, en una se instalarán los programas estándar de 64bits, mientras que en la otra lo harán las “viejas” aplicaciones de32 bits. El primer software incluido en Windows que descubrimosen ambas versiones es Microsoft Internet Explorer 6. Abriendoel menú [Inicio], notamos rápidamente el acceso directo para Ex-plorer 6 estándar (versión 6.0.3790.1033 de 64 bits) y su par de32 bits. Calculamos que este último actuará, más que nada, como“muestra” de la compatibilidad de aplicaciones del sistema, yaque ambos navegadores parecen trabajar sin diferencia alguna.Veamos, entonces, cómo maneja Windows 64 las aplicaciones pa-ra sistemas anteriores.

Sin un sistema en el cual ba-sarse, un sistema basado enun microprocesador de 64bits es completamente inútil.En el caso del Athlon 64 deAMD, capaz de ejecutar apli-caciones tanto de 32 bits co-mo de 64 bits, si no contamoscon un sistema operativo deeste último tipo, estaremosdesperdiciando el principalbeneficio del micro.Microsoft está terminando dedesarrollar una versión de susistema operativo más popular.Estas fueron nuestras impre-siones al respecto.

WINDOWS XP 5.2Junto con el sistema basado enel Athlon 64 FX que comenta-mos en esta nota, tuvimos laoportunidad de probar la Beta1 de Windows XP de 64 bits.Para ser más explícitos, se tratade la versión 5.2 (Build 3890)de XP, diseñada exclusivamen-te para procesadores AMD64.Así es: habrá un sistema ope-rativo diferente para el proce-sador que Intel vaya a lanzar.Sin embargo, las aplicacionesserán compatibles tanto conuno como con el otro.Lo primero que hay que saberes que WinXP64 no es

OTROS SISTEMAS DE 64 BITS

No es ningún secreto que los primeros sistemas operativos “hogareños”

que funcionaron a 64 bits fueron varias versiones especiales de las dis-

tribuciones de Linux más populares (RedHat y Debian, entre otras), jun-

to con FreeBSD. Estas ya soportan las extensiones X86-64 y se encuen-

tran en constante evolución.

AL INGRESAR EN EL MENU INICIO, DESCUBRIMOS DOS VERSIONES DEINTERNET EXPLORER: LA “ESTANDAR” DE 64 BITS Y LA VIEJA DE 32 BITS.

PROBAMOS LAVERSION PRELIMINARDE 64 BITS DELSISTEMA OPERATIVOMAS POPULAR Y LESCONTAMOS CUALESSON ALGUNAS DE LAS NOVEDADES QUE INCORPORA.

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WINDOWS 32 EN WINDOWS 64El principal argumento de ventadel Athlon 64 es la compatibili-dad con aplicaciones de 32 bitsy de 64 bits. En la práctica, estofunciona en forma transparentepara el usuario, y se denominaWindows On Windows 64 (oWoW64). Sin embargo, el pro-ceso no es tan simple como unohabría de suponer.WoW64 básicamente traduce lasllamadas a funciones de 32 bitsen 64 bits, para que el sistemalas comprenda. A diferencia delos emuladores de 32 bits, nogenera pérdida en la perfor-mance directa de las aplicacio-nes; sin embargo, el procesadorestá continuamente traduciendolas llamadas de 32 bits a 64bits, de modo que consume másrecursos. De todas formas, estapérdida es muy reducida; de al-rededor de 1% o 2% frente asistemas nativos de 32 bits.

DRIVERSPosiblemente, uno de losmayores inconvenientes de latransición de los 32 a los 64bits sean los drivers. Es simple:los drivers actuales de 32 bitsno funcionan en un sistema de64. En un SO de 32 bits, todoslos drivers deben ser codificadosen 32 bits; en uno de 64 bits,sucede lo mismo, más allá delas capacidades del procesador.Lo que necesitamos, entonces,es que los fabricantes recompi-len sus drivers en 64. No sólolos sistemas basados en el microde AMD tuvieron dicho proble-ma: la misma situación ocurriópara las variantes de WindowsIA64 para procesadores Itaniumde Intel, en las que cada piezadel hardware utilizado necesitódrivers IA64 por separado.No tenemos dudas de que losgrandes fabricantes lanzarán lasversiones de 64 bits de sus dri-vers apenas sean necesarios, pe-ro los inconvenientes puedenpresentarse con hardware viejode compañías ya inexistentes.Habrá que ver cómo el mercadoreacciona frente a esta situación.

LO QUE VIENEDebemos tener en cuenta que Microsoft está trabajando tambiénen el desarrollo de Windows Server 2003 64-bit Edition paraAMD64, cuya versión definitiva debería lanzarse casi al mismotiempo que la de Windows XP 64. Se tratará, al igual que su pre-decesor, de un sistema operativo para servidores, mucho más so-brio en interfaz que el XP hogareño.Pueden encontrar más información de los sistemas operativos endesarrollo en www.microsoft.com/windowsxp/64bit �

¿ADIOS A LAS LIMITA-CIONES DE MEMORIA?

Una de las carencias más pro-blemáticas de Windows es el so-porte para grandes cantidadesde memoria. Windows 9x sopor-taba hasta 512 MB sin inconve-nientes, y todas las variantes de32 bits de NT hasta XP son capa-ces de tomar sólo 4 GB. Más re-cientemente, las versiones deServer y Datacenter de Windows2000 y 2003 eran capaces de so-portar hasta 32 GB usando PAE(Physical Address Extension),desactivado por predefinición endichos sistemas.Windows XP 64-bit Edition, por suparte, puede utilizar hasta 16 TB(terabytes) de memoria física, al-go así como 16.000 GB. Con se-mejante disponibilidad de me-moria, las aplicaciones de 64bits son libres de hacer cálculosde gran volumen.Las limitaciones son, esta vez,por el hardware: los sistemashigh-end Opteron pueden so-portar únicamente hasta 16 GBde memoria en el motherboard,que son, en realidad, 8 GB, yaque los módulos de 2 GB DDRSDRAM no están actualmentedisponibles en el mercado. Y 8 GBcontra 16 TB no es poca diferen-cia, ¿no? Por otra parte, debe-mos tener en cuenta que losprogramas en 32 bits corriendobajo Windows XP 64 estaránigualmente limitados a 4 GB dememoria por cada proceso.

LA VERSION DE WINDOWS 64 QUE EVALUAMOS ES AUN PRELIMINAR; ELLANZAMIENTO DE LA DEFINITIVA SE ESPERA EN CONJUNTO CON LA DEWINDOWS 2003 SERVER DE 64 BITS.

EN LAS PROPIEDADES DEL SISTEMA OBSERVAMOS QUE WINDOWS TODAVIANO CONTIENE INFORMACION SOBRE EL MODELO DEL PROCESADORTESTEADO. DEBAJO, APARECE LA PHYSICAL ADDRESS EXTENSION ACTIVADA. «

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