Athlon の CPU の L2キャッシュについて

質問

いつもお世話になります。
又、どなたか教えて下さい。

Athlon の CPU についてですが、
Sempron 754pin 3300+ の L2キャッシュの"128KB"というあまりに少ない数字に理解出来ないでいます。

ノートPCでも 1MB ありますのにこの数字はどう理解すればいいのでしょうか？

あと、仕事用のソフトの関係で 64bitPC は当分使えそうもないですが 32bit ですと AthlonXP 3200+ (FSB400) が最高スペックなんでしょうか？
あくまでも 64bit 除外の話ということでご教示の程、よろしくお願い致します。

回答No.6

cooci · ベストアンサー

確かに、AMD64及びEM64Tは64bitで最高のパフォーマンスになるように背一計しています。
ですが、これは64bitCPUに32bitでも動くようにしたというは完全な間違いです。
あくまでも、現行の32bitを拡張し64bitに対応させたのがAMD64及びEM64Tです。
Intelは現行の32bitを切り捨てて革新的考え方で完全64bitCPUであるItaniumをつくりました。
AMDは現行の技術の拡張により64bitに対応という方向に考えました。
これは、AMDに32bitと64bitを別々に製造する余力がなかったのが大きな要因になったと思います。
その後、マイクロソフトの圧力によりIntelもこの方向に追随せざるをえなくなりEM64T対応Pentium4を出したという経緯があります。
元々、Itaniumがこけたときのバックアッププランだったようですが。

お礼

皆様、早々にご丁寧な回答ありがとうございます。

回答１つ１つにお礼、補足を差し上げるべきところですが頭の中が”？？？”の状態で言葉が出ない状態です。

でも、WEB上で調べるよりはるかに解り易く説明して頂き感謝、感謝です。

１つ１つのご回答を何度も読み直してみようと思ってます。

回答No.8

noranuko

まず1つキャッシュについて。
キャッシュの量については、CPUの設計思想によって決まります。
多いほうがいいのは確かですが、大きいとCPUのダイサイズが大きくなってしまい、
価格が高くなってしまいます。
なので、廉価なCPUでは基本部分はそのままにキャッシュを削ることで価格を下げています。
次にAthlon系CPUはPen4系CPUに比べ、キャッシュの量に性能が左右されにくいというのがあります。
128Kのキャッシュを搭載したPen4ベースのCeleronはとても遅いCPUになりましたが、
Athlon系はそうではありません。
この理由としては、Pen4ほどメモリ帯域に依存した設計になっていないことと、
1次キャッシュが128KBとIntelCPUに比べて多めなこと(32Kとか)、
1次キャッシュと2次キャッシュ(質問のキャッシュはこちらです)で同一内容を持たないので、
単純にキャッシュ容量が128+128=256KBになる
(IntelCPUはそんなことしないので、両方あわせてもPenMなら2Mです)
ことが理由です。
モバイルCPUの場合は、もちろん性能を上げるためにつけているのもありますが、
それ以上にSpeedStepや、発熱の軽減のために多く使われています。
またPen4のNorthWood→Prescottの時、キャッシュが倍増(512K→1M)されたのですが、
キャッシュのスピードが落とされたので、性能的に差し引きほぼゼロということもありました。
結論はキャッシュの量だけではCPUの性能は判断できない。
ほかの要素と兼ね合いで考える必要があります。

2つめの32bit環境での最高スペックですが、
別に今現在の64bit対応CPUでも32bit環境で使える以上、
現行のAthlon64などが最高スペックです。
特定のグレードで言うならば、
シングルスレッド最速のAthlon64FX-57か、トータルで最高性能を発揮するAthlon64X2 4800+、
4スレッド同時処理ができるという点でPentiumXE840、
の三種が最高スペックでしょう。

お礼

皆様ありがとうございました。
大いなる勘違いをしていたことを教えて頂き感謝致しております。

皆様にポイントを差し上げたいところですが出来ずに残念です。

又、締め切りも遅くなったことをお詫び致します。
（４回程読み返しました）

回答No.7

cooci

キャッシュ方式の違いにふれていなかったので書きます。
一般的なCPUでは、L1キャッシュに格納されているデータはL2キャッシュにも格納されています。
エクスクルーシブキャッシュを採用しているAthlon系（Sempron及びDuronを含む）では、L1キャッシュに格納されている内容はL2キャッシュより削除して、L2に格納されているデータはL1から削除します。
これによりL1キャッシュとL2キャッシュを効率的に使うことができますので、ある程度のキャッシュの少なさは緩和されます。

回答No.5

Aruku-20030515

>>Sempron 754pin 3300+ の L2キャッシュの"128KB"と
>>いうあまりに少ない数字に理解出来ないでいます。
これは設計者の判断によるところなので消費者側には
理解されない領域でもあります。
つまり、性能とコストの戦いでもあったり、
仕様設計の差がでる部分でもあります。

>>Athlon64は64bit専用CPUではなく32bitを拡張して
>>64bitにも対応させたCPUです。
余談ですが
各社から出ているクライアント向け64bitCPUは
64BITで使う事前提に32BITでも動くように対応させたCPUです。
つまり、64BITで初めてパフォーマンスが最高になるように
設計されたCPUです。

回答No.4

mendokusa

キャッシュの件
元々の設計が256KBで、ラインナップを増やすために、キャッシュをわざと半分殺して128KBにした。
こうすれば少し遅いCPUが出来て、すぐにラインナップが倍になりますからね。

推測ですけど、そんなところだと思いますよ。

回答No.3

cooci

互換性について先の方がふれていますのでかきます。
AMD64及びEM64Tは、あくまでも32bitを拡張して64bitに対応させています。
ですから、それらに対応するCPUはItaniumのような完全な64bitCPUではありません。
拡張64bitは現行の32bitをそのまま生かしたまま64bitに対応させるという趣旨で開発されました。
つまり、32bitの部分はそのままなので互換性の問題というのは出るはずもないことなのです。
問題が出るとしたら、64bit（それ自体ではなくソフトウェアなどの対応など）の部分となります。

回答No.2

noname#13878

Athlon64は確かに64bitのCPUですが、WinXPの32bit版をインストールすれば、32bitで動作します。
互換性は全く問題ないと思っていただいて結構です。
今更AthlonXPを買うなら、Athlon64を32bitで使った方が性能的にもいいと思います。
将来、その気になれば64bitのOSでも使えるわけですし。

で、キャッシュですが、AMDのCPUは比較的少なめです。
Athlon64のVeniceコアでも512KB、SanDiegoコアで1MBです。
私もあまり詳しくは無いのですが、Athlon64などはHyperTransportがあるため、メモリとの接続も高速に行える為、あまり大きくしても意味がないのかもしれません。

Sempronでいくと、設計は、
・2600+＝2800+
・3000+＝3100+
・3300+＝（3500+？）
だと思います。で、性能の差は2次キャッシュの違いのみですね。
3300+は128KBですが、3100+は256KBです。AMDの設計では、前者の方がキャッシュ関係なく高速に処理出来る為、このようにしているのかもしれません。

Athlon64でも、同じ2.4GHzだとしても、2次キャッシュが512KBと1024MBで、3800+、4000+の差が出ています。

回答No.1

cooci

根本的な勘違いをしています。
Athlon64は64bit専用CPUではなく32bitを拡張して64bitにも対応させたCPUです。
これは、EM64T対応のPentium4が64bit専用でないのと一緒です。（ちなみに、EM64TはAMD64互換です。）
ですから、32bitでも同じモデルナンバーの場合、Athlon64はAthlonXPのワンランク上の性能が出ます。
逆にSempronはAthlon系とはモデルナンバーの基準が違いますので直接比べることができません（当然ですがAthlon系より性能が低いです。）
ですから、32bitでもシングルコアで最高はAthlon64 FX-57、デュアルコアではAthlon64 X2 4800+が最高です。