مفاهیم کلیدی در پردازند‌ه‌ها

مفاهیم کلیدی در پردازند‌ه‌ها

اشاره :
در چند سال اخیر پیشرفت تکنولوژی در زمینه‌های مختلف صنعت بسیار چشمگیر بوده، بطوریکه هر ساله شاهد تغییرات عمده‌ در محصولات مصرفی خود هستیم. کامپیوترها و متعلقات آنها نیز در این چند سال تغییرات عمده‌ی داشته‌‌اند. یکی از قطعاتی که در کامپیوترها تغییرات عمده داشته، پردازنده است.

مقدمه
پردازنده‌ها در طی این چند سال همواره برای رسیدن به کارایی بالاتر، از تکنولوژی‌های مختلفی استفاده کرده‌اند که هر یک از این تکنولوژی‌ها با نام‌های مختلفی شناخته شده‌اند.
ما در این مقاله قصد داریم به معرفی اکثر تکنولوژی‌های بکار گرفته شده در پردازنده های دو شرکت Intel و AMD بپردازیم.

اصطلاحات مشترک
اما قبل از شروع اجازه دهید تا شما را با چند اصطلاح اساسی در مورد تمامی پردازنده‌ها آشنا کنیم:

 

مفاهیم کلیدی در پردازند‌ه‌ها

اشاره :
در چند سال اخیر پیشرفت تکنولوژی در زمینه‌های مختلف صنعت بسیار چشمگیر بوده، بطوریکه هر ساله شاهد تغییرات عمده‌ در محصولات مصرفی خود هستیم. کامپیوترها و متعلقات آنها نیز در این چند سال تغییرات عمده‌ی داشته‌‌اند. یکی از قطعاتی که در کامپیوترها تغییرات عمده داشته، پردازنده است.

مقدمه
پردازنده‌ها در طی این چند سال همواره برای رسیدن به کارایی بالاتر، از تکنولوژی‌های مختلفی استفاده کرده‌اند که هر یک از این تکنولوژی‌ها با نام‌های مختلفی شناخته شده‌اند.
ما در این مقاله قصد داریم به معرفی اکثر تکنولوژی‌های بکار گرفته شده در پردازنده های دو شرکت Intel و AMD بپردازیم.

اصطلاحات مشترک
اما قبل از شروع اجازه دهید تا شما را با چند اصطلاح اساسی در مورد تمامی پردازنده‌ها آشنا کنیم:

فرآیند ساخت (Process)
فرآیند ساخت و یا تکنولوژی ساخت پردازنده به نحوه تولید پردازنده اشاره می‌کند. عموماً فرآیند ساخت بیان کننده اندازه ترانزیستور‌های بکار گرفته شده در هسته پردازنده است. به عنوان مثال یک پردازنده با فرآیند ساخت 90 نانومتر دارای ترانزیستورهای با اندازه 90 نانومتر می‌باشد. در این چند سال اخیر شرکت اینتل پردازنده‌های با فرآیند‌های ساخت 180، 130، 90، 65 و 45 نانومتر تولید کرده است.
شرکت‌های سازنده در حال کم کردن مقدار فرآیند سخت هستند تا بتوانند با کوچک‌‌تر کردن اندازه ترانزیستور‌ها، از ترانزیستور‌های بیشتری در یک پردازنده استفاده کنند .

هسته پردازنده (Core)
پردازنده‌ها توسط واحدی به نام هسته (Core) قادرند عملیات پردازش را انجام دهند. هسته‌های پردازنده‌های برای پردازش اطلاعات به واحد‌های مختلفی نیاز دارند. پردازنده‌های رایج در بازار اکنون دارای دو و یا 4 هسته هستند. افزایش تعداد هسته‌ها لزوماً به معنای افزایش کارایی  پردازنده‌ها نیست.

 حافظه نهان (Cache)
هسته‌‌ پردازنده‌ها برای کاهش زمان دسترسی به حافظه اصلی از نوعی حافظه بسیار سریع بنام کش استفاده می‌کند.
پردازنده برای اجرای برنامه‌ها نیاز دارد به حافظه اصلی ( RAM ) دسترسی داشته باشد. حافظه RAM به دلیل ماهیتی که دارد نسبت به پردازنده از سرعت کمتری برخوردار است.در پردازنده سیستم هوشمندی طراحی شده است که دستورالعمل‌ها و دیتاهایی که پردازنده با آنها بسیار کار دارد را در حافظه نهان ذخیره می‌شوند. در اینصورت پردازنده به جای مراجعه به حافظه اصلی به حافظه نهان ( که نسبت به حافظه اصلی چندین برابر سریع‌تر است ) مراجعه می‌کند.
پردازنده‌های که در حال حاضر تولید می‌شوند دارای 1، 2، 4، 6، 8 و 12 مگابایت کش سطح 2 هستند. البته لازم به ذکر است که تعداد اندکی پردازنده با کش سطح 3 نیز تولید شده است.
 
دستورالعمل (Instruction)
هر پردازنده برای آنکه بتواند برخی از وظایفش را سریع‌تر و آسان‌تر انجام دهد نیاز به دستور‌العمل دارد. سازندگان پردازنده‌ها و خصوصاً اینتل در طی چند سال اخیر مجموعه‌مختلفی از دستور‌العمل‌ها را برای پردازنده‌هایشان معرفی کرده‌اند. این دستور‌العمل‌ها علاوه بر اینکه موجب بهبود کارایی پردازنده‌ها می‌شوند به برنامه نویسان و توسعه‌دهندگان بازی‌ها‌، برنامه‌های کاربردی و غیره نیز کمک می‌کند تا برنامه‌ها و نرم‌افزارهای خود را آسان‌تر فراهم کنند.

مجموعه دستورالعمل‌های SIMD
این مجموعه دستورالعمل را شرکت اینتل فراهم نمود و سپس شرکت AMD نیز در پردازنده‌هایش از آنها استفاده کرد. SIMD مخفف عبارت Single Instruction Multiple Data است که اشاره به این موضوع دارد که چندین دستورالعمل و اطلاعات مختلف درون یک دستورالعمل قرار گرفته‌اند. به عبارت ساده‌تر پردازنده با استفاده از این دستورالعمل‌ها برای انجام یک وظیفه خاص نیاز به اجرای چندین دستورالعمل و اطلاعات مختلف ندارد و با اجرای یک دستور العمل می‌تواند عملیات مربوطه را انجام دهد.

(SSE  (Streaming SIMD Extensions
بطور کلی با پیشرفت پردازنده‌ها، مجموعه دستور العمل‌های SIMD نیز گسترش پیدا کرد و بسط‌های جدیدی (دستور‌العمل‌های جدیدتری) به آن اضافه شد. این بسط‌ها با عنوان SSE شناخته می‌شوند.
مجموعه دستورالعمل‌های SSE می‌توانند کارایی را بوسیله اجرای سریع‌تر محدوده وسیعی از برنامه‌های کاربردی شامل ویدیویی، صوتی، تصویری، پردازش عکس، رمزگذاری و رمزگشایی، مهندسی و برنامه‌های کاربردی مبتنی بر علوم مختلف افزایش دهند. پردازنده‌های پنتیوم 4 مبتنی بر معماری NetBurst در مقایسه با پردازنده‌های پنتیوم 3 شامل 144 دستورالعمل SSE جدید شدند که با عنوان SSE2 شناخته می‌شوند.
اینتل در پردازنده‌های پنتیوم 4 مبتنی بر هسته Prescott از مجموعه دستورالعمل‌های SSE3 و پردازنده‌های مبتنی بر معماری Core از مجموعه دستورالعمل‌های SSE4 استفاده کرده است. پردازنده‌های Athlon64 X2 مبتنی بر سوکت AM2 و 939 ، از دستورالعمل‌های SSE3 استفاده می‌کنند.

شرکت‌های سازنده پردازنده
در حال حاضر شرکت‌های اینتل وAMD دو تولید کننده اصلی پردازنده ‌برای کامپیوترهای خانگی و سرورها هستند و شرکت‌های دیگری نظیر VIA، IBM و ... سهم اندکی از بازار پردازنده‌ها را به خود اختصاص داده‌اند. در این مقاله ما تنها به بررسی تکنولوژی‌های بکار گرفته شده در پردازنده‌های اینتل وAMD می‌پردازیم. 

پردازنده‌های اینتل در طی چند سال اخیر برای رسیدن به کارایی بالاتر همواره از تکنولوژی‌های مختلفی استفاده کرده‌اند. برخی از این تکنولوژی‌ها موجب افزایش اندک کارایی و برخی دیگر افزایش چشمگیری را به همراه داشته است. در ادامه ابتدا به معرفی انواع پردازنده‌های اینتل و سپس به معرفی بعضی از این تکنولوژی‌ها بکار رفته در این پرازنده‌ها می‌پردازیم.

انواع تکنولوژی‌های
 ارائه شده توسط Intel Intel® NetBurst® micro-architecture
معماری پردازنده‌های Pentium 3 موجب شده بود تا شرکت اینتل دیگر قادر به افزایش کارایی پردازنده‌هایش نباشد. بنابراین این شرکت تصمیم گرفت تا معماری جدیدی را برای پردازنده‌هایش معرفی کند. ریز معماری Intel NetBurst در حقیقت معماری است که در پردازنده‌های پنتیوم 4 شرکت اینتل بکار گرفته شده است. این ریز معماری اجازه داد تا پردازنده‌های شرکت اینتل دارای تکنولوژی‌های Hyper Pipelined ، Rapid Execution Engine، Execution Trace Cache و چند خصوصیت دیگر نظیر پشتیبانی از مجموعه دستور‌العمل‌های SSE2 شوند.
 
‍Intel® Core micro-architecture
اینتل در حدود دو سال پردازنده‌های متعددی مبتنی بر معماری NetBurst معرفی کرد. اما این معماری موجب شده بود تا اینتل یکبار دیگر قادر به افزایش فرکانس پردازنده‌هایش نباشد بطوریکه پردازنده‌های با فرکانس بالای این شرکت، مصرف توان بالایی داشتند و حرارت زیادی نیز تولید می‌کردند (خصوصاً در پردازنده‌های دو هسته‌‌ای Pentium D). علاوه بر این، پردازنده‌هایی که شرکت اینتل برای سیستم‌های موبایل معرفی کرده بود از همین معماری NetBrust استفاده می‌کردند و مصرف توان بالا و همچنین حرارت تولیدی بسیار بالای این پردازنده‌ها تبدیل به یک معضل بزرگ برای اینتل در سیستم‌های موبایل شده بود. از طرفی دیگر پردازنده‌های شرکت رقیب یعنی AMD با مصرف توان و حرارت تولیدی کمتر کارایی بالاتری را نسبت به پردازنده‌های پنتیوم شرکت اینتل ارایه می‌کردند. بنابراین شرکت اینتل هیچ راه‌ حلی به جز تغییر در ریز معماری پردازنده‌هایش نداشت. اینتل در یک تحول اساسی ریز معماری Core را برای پردازنده‌های موبایل و ریز معماری Core 2 را برای پردازنده‌های سیستم‌های خانگی و سرورها معرفی کرد.
معماری Core خصوصیات جدیدی مانند کش یکپارچه، دستورالعمل‌های جدید، توان مصرفی کم و غیره را به پردازنده‌های شرکت اینتل افزود.

Intel Hyper-Threading
در حدود سه سال پیش شرکت اینتل برای آنکه بتواند کارایی پردازنده‌های پنتیوم 4 خود را افزایش دهد تکنولوژی Hyper Threading را معرفی کرد. این تکنولوژی پردازنده‌های اینتل را از نظر منطقی به دو پردازنده مجزا تقسیم می کرد بنابراین سیستم عامل پردازنده‌های تک هسته‌‌ایی شرکت اینتل با تکنولوژی HT را  بصورت دو پردازنده مجزا شناسایی و بار پردازشی سیستم را بین آنها تقسیم می‌کند. البته لازم بذکر است که فقط برنامه‌های کاربردی که از تکنولوژی Multi-Thread پشتیبانی می‌کنند قادر به تقسیم بار پردازشی خود بین این دو پردازنده خواهند بود.
تکنولوژی Hyper Threading در برخی از پردازند‌ه‌های نسل جدید اینتل نیز بکار گرفته شده و پردازنده‌هایی که بطور مثال دارای دو هسته فیزیکی هستند توسط این تکنولوژی در سیستم عامل بصورت 4 پردازنده مجزا شناسایی می‌شوند.
 
Virtualization Technology
این تکنولوژی به پردازنده‌های اینتل اجازه می‌دهد تا چندین سیستم عامل و برنامه‌‌های کاربردی را در بخش‌های مجزا (Container) اجرا کنند. به عبارت ساده‌تر توسط این تکنولوژی کاربران قادر خواهند بود روی کامپیوتر خود چندین سیستم عامل نصب کنند و بدون نیاز به راه‌اندازی مجدد کامپیوتر، از یک سیستم عامل به سیستم عاملی دیگری وارد شوند. نرم افزار Virtual Machine Monitor (VMM) این اجازه را به کاربران خواهد داد تا  کنترل کاملی بر پردازنده و دیگر بخش‌های سخت افزار داشته باشند و از یک سیستم عامل به سیستم عامل دیگر سویچ کنند.
لازم بذکر است هر سیستم عامل از دیگری کاملاً مجزا است و بر روی هر سیستم عامل باید بطور جداگانه درایورها و نرم افزارهای کاربردی نصب شود. 

Enhanced Intel SpeedStep® Technology
تکنولوژی SpeedStep قادر است تا بطور دینامیکی ولتاژ و فرکانس پردازنده‌های اینتل را به دو وضعیت متفاوت تغییر دهد. آن دسته از پردازنده‌های اینتل که از چنین ویژگی پشتیبانی می‌کنند در صورتیکه بار پردازشی کمی داشته باشند و یا در وضعیت بی‌کاری قرار گرفته باشند فرکانس و ولتاژ کاری آنها تغییر پیدا می‌کند. بطور مثال یک پردازنده 3.2 گیگاهرتزی Pentium D، زمانیکه در وضعیت بیکاری قرار داشته باشد فرکانس آن به 2.8 گیگاهرتز تغییر پیدا می‌کند. این موضوع موجب کاهش مصرف توان و طول عمر بیشتر باتری در سیستم‌‌های موبایل خواهد شد.

Intel® MMX™ Technology
تکنولوژی MMX که ابتدا در پردازنده‌های پنتیوم 2 بکار گرفته شد، مجموعه دستورالعمل‌های است که به پردازنده‌های اینتل اجازه می‌دهد تا در برنامه‌های چند رسانه‌ایی و ارتباطاتی، عملکرد سریع‌تری داشته باشند. این تکنولوژی شامل انواع اطلاعات و دستورالعمل‌های جدید است که به پردازنده‌های اینتل اجازه می‌دهد تا برنامه‌های کاربردی را در سطح جدیدی از عملکرد اجرا کنند.

Deeper Sleep
Deeper Sleep یک وضعیت مدیریت توان پیشرفته برای پردازنده‌های نوت بوک است. این تکنولوژی موجب می‌شود پردازنده‌های اینتل توان کمتری مصرف کنند و در نتیجه طول عمر باتری (مدت زمان شارژ باتری) برای نوت بوک‌ها افزایش پیدا کند. Deeper Sleep مصرف توان پردازنده‌های اینتل را در مواقعی که پردازنده مدت زمان زیادی بیکار باشد به حداقل میزان خود می‌رساند. در حقیقت این تکنولوژی با کاهش ولتاژ پردازنده به حداقل میزانی که پردازنده در آن می‌تواند عمل کند موجب کاهش مصرف توان پردازنده می‌شود. از طرفی دیگر در صورتیکه کاربر شروع به فعالیت روی سیستم خود کند تکنولوژی Deeper Sleep موجب می‌شود تا سریعاً و بدون هیچ وقفه‌‌ایی پردازنده به حالت طبیعی خود باز گردد.
 
(Intel® Extended Memory 64 Technology  (EM64T
این تکنولوژی به پردازنده‌های اینتل اجازه می‌دهد تا در محیط‌های 64 بیتی کار کنند. در حقیقت پردازنده‌های مبتنی بر این تکنولوژی قادرند در هر دو سیستم عامل 32 و 64 بیت عمل کنند. آن دسته از پردازنده‌های اینتلی که فاقد این تکنولوژی هستند تنها قادرند در سیستم‌عامل‌های 32 بیتی عمل کنند. برخی از پردازنده‌های مبتنی بر معماری NetBurst و کلیه پردازنده‌های مبتنی بر معماری Core شرکت اینتل دارای قابلیت EM64T هستند.

Execute Disable Bit
       (XD-Bit)
Execute Disable Bit یک خصوصیت امنیتی مبتنی بر سخت‌افزار است که سیستم‌های کامپیوتری را در مقابل حملات ویروس‌ها و برنامه‌های مخرب محافظت می‌کند. این ویژگی در برخی از پردازنده‌های اینتل خصوصاً پردازنده‌های حرفه‌ای‌ی این شرکت گنجانده شده است و برای فعال شدن نیاز به پشتیبانی سیستم عامل دارد.

Intel® Advanced
   Smart Cache
این تکنولوژی در پردازنده‌های مبتنی بر معماری Core گنجانده شده است. این تکنولوژی موجب شده تا کش پردازنده‌های دو هسته‌‌ای‌ی مبتنی بر معماری Core با همدیگر ادغام شوند و یک حافظه کش یکپارچه را ایجاد کنند. بنابراین در پردازنده‌های مبتنی بر این معماری، کارایی به دلیل کاهش زمان دسترسی به حافظه کش و همچنین عدم کپی اطلاعات یکسان در حافظه‌های کش افزایش پیدا کرده است.  

  Intel® Smart
 Memory Access
این تکنولوژی کارایی سیستم را بوسیله بهینه‌سازی پهنای باند حافظه و زیر سیستم حافظه افزایش می‌دهد. Smart Memory Access با کاهش زمان دسترسی به حافظه موجب بهبود کارایی در پردازنده‌های مبتنی بر معماری Core می‌شود.

انواع پردازنده‌های IntelPentium 4

هفتمین نسل پردازنده‌های اینتل، پنتیوم 4 نام دارد و در دو سوکت 478 و 775 قابل دسترس است. اینتل در این پردازنده‌ها از معماری NetBrust استفاده کرده و در طی چند سال تکنولوژی‌هایی نظیر Hyper Threading ، EM64T ، SpeedStep و ... را به آن‌اضافه نمود. فرکانس FSB این پردازنده‌ها برابر با 400، 533 و 800 مگاهرتز است.

Pentium D 

پردازنده‌های Pentium D شرکت اینتل از دو هسته فیزیکی مجزا تشکیل شده‌اند. شرکت اینتل در اواسط سال 2005 ، برای آنکه بتواند کارایی پردازند‌ه‌های خود را افزایش دهد دو هسته پرازنده‌ پنتیوم 4 را درون یک بسته‌بندی قرار داد و آن را Pentium D نامید. هر یک از هسته‌های بکار گرفته شده در پردازنده‌های پنتیوم D دارای کش مستقل به خود هستند. به عبارت ساده‌تر یک پردازنده‌پنتیوم D با 2 مگابایت کش از دو هسته تشکیل شده که هر هسته دارای یک کش 1 مگابایتی است. بطورکلی این سری از پردازنده‌ها دارای یک عیب بزرگ هستند بطوریکه اگر یک برنامه Single-Tasking روی آنها اجرا شود، هر دو هسته روشن می‌شود.

Core

با توجه به مصرف توان و حرارت بالا در پردازنده‌های دوهسته‌ایی Pentium D، شرکت اینتل دیگر قادر به استفاده از این پردازنده‌ها در بخش موبایل نبود. بنابراین این شرکت تصمیم گرفت که معماری پردازنده‌های خود را عوض کند. پردازنده‌های که تحت معماری Core شناخته می‌شوند شامل تحولات متعددی نسبت به پردازنده‌های نسل قبل شده‌اند. این پردازنده‌های از دستور‌العمل‌های SSE4 ، کش یکپارچه، تکنولوژی Smart Cache و ... استفاده می‌کنند.

Core 2

بعد از معرفی پردازنده‌های مبتنی بر معماری Core برای کامپیوترهای همراه شرکت اینتل تصمیم گرفت این معماری را در پردازنده‌های کامپیوترهای خانگی نیز بکار گیرد. پردازنده‌های مبتنی بر معماری Core برای کامپیوتر‌های خانگی Core 2 نامگذاری شدند. البته لازم بذکر است که بعد از گذشت چند ماه اینتل نسخه موبایل این پردازنده‌ها را نیز معرفی کرد. تنها تفاوت بین پردازنده‌های Core و Core 2 موبایل در پشتیبانی از ویژگی EM64T است. پردازنده‌های Core دارای ویژگی EM64T نیستند. پردازنده‌های خانواده Core 2 در حال حاضر در دو نسخه دو و چهار هسته‌‌ایی موجود هستند. اینتل  پردازنده‌های دو هسته‌ی این خانواده را Core 2 Duo و پردازنده‌های چهار هسته‌ایی را Core 2 Quad نامگذاری کرده است.

Celeron

پردازنده‌های سلرون در حقیقت نسخه‌های ارزان قیمت پردازنده‌های پنتیوم 4 و پنتیوم 3 هستند. این پردازنده‌ها غالباً نسبت به پردازنده‌های سری پنتیوم از حافظه کش کمتر و فرکانس FSB پایین‌تر استفاده می‌کنند.

کمپانی AMD

شرکت AMD در حال حاضر دومین تولید کننده پردازنده برای کامپیوتر‌های خانگی در جهان است. این شرکت ابتدا رقیب جدی برای شرکت اینتل به حساب نمی‌آمد اما با گذشت زمان و معرفی تکنولوژی‌های جدید توانست یک رقیب جدی برای شرکت اینتل باشد و حتی در یک دوره زمانی پردازنده‌های قوی‌تر و کارآمدتر نسبت به پردازنده‌های اینتل معرفی کرد.

 انواع تکنولوژی‌های
 ارائه شده توسط AMD معماری K7
معماری K7 شرکت AMD به پردازنده‌هایی اشاره دارد که مبتنی بر سوکت 462 هستند و از دستور‌العمل‌های MMX و 3DNow پشتیبانی می‌کنند. فرکانس FSB در زمان معرفی پردازنده‌های مبتنی بر معماری K7 برابر با 266مگاهرتز و میزان حافظه کش برابر با 256 کیلوبایت بود. اما AMD برای فراهم کردن کارایی بالاتر فرکانس FSB و میزان حافظه کش را در پردازنده‌های مبتنی بر این معماری افزایش داد. بطورکلی پردازنده‌های مبتنی بر معماری K7 دارای فرکانس FSB 266، 333 و 400 مگاهرتز و حافظه کشی برابر با 64، 128، 256 و 512 کیلوبایت هستند. 

معماری K8
در اواسط سال 2003 میلادی شرکت AMD دیگر قادر به افزایش فرکانس و میزان حافظه کش در پردازنده‌های مبتنی بر معماری K7 نبود درحالیکه رقیب اصلی این شرکت یعنی کمپانی اینتل پردازنده‌هایی با فرکانس و حافظه کش بالاتر تولید کرده بود. قوی‌ترین پردازنده مبتنی بر K7 یعنی Athlon XP 3200+ دارای فرکانس 2200 مگاهرتز، 512 کیلوبایت کش و FSB 400 مگاهرتز بود که کارایی آن نسبت به پردازنده‌های ماقبل افزایش اندکی و یا بهتر است بگوییم اصلاً افزایش نداشت. بنابراین شرکت AMD مجبور به تغییر در معماری پردازنده‌هایش شد. AMD نسل جدید پردازنده‌های خود را K8 نامید و تحولات اساسی در این نسل ایجاد کرد. یکی از مهترین تحولات ایجاد شده در این نسل ادغام شدن کنترلر حافظه در پردازنده است. البته پردازنده‌های این نسل دارای تحولات اساسی دیگری نظیر پشتیبانی از باس HyperTransport و AMD64 شده‌اند. پردازنده‌‌های مبتنی بر معماری K8 در حال حاضر در سوکت‌های 754، 939 و AM2 (940) معرفی شده است.

3DNow!
شرکت AMD برای آنکه کارایی پردازنده‌های خود را در بازی‌های سه بعدی و نرم‌افزارهای چند رسانه‌‌ی بهبود بخشد دستورالعمل‌های جدیدی را در پردازنده‌هایش با نام 3DNow! گنجاند. این دستورالعمل‌ها موجب شد تا پردازنده‌های شرکت AMD تصاویر شفاف‌تر و با جزئیات بیشتری را در بازی‌های کامپیوتری به نمایش بگذارند و همچنین کارایی بالایی را در آنها ارایه کنند.

 AMD Cool'n'Quiet Technology
این تکنولوژی موجب می‌شود تا فرکانس و ولتاژ پردازنده‌های AMD با توجه به بار اعمال شده به پردازنده، تغییر پیدا کند. در صورتیکه پردازنده بار پردازشی کمی داشته باشد تکنولوژی Cool'n'Quiet با کاهش فرکانس و ولتاژ، توان مصرفی پردازنده را کاهش می‌دهد. این تکنولوژی در زمان‌های بیکاری پردازنده موجب کاهش مصرف توان تا میزان 60 درصد می‌شود. پردازنده‌های مبتنی بر معماری K8 از این تکنولوژی استفاده می‌کنند.

Integrated memory controller
همانطور که در بالا ذکر شده معماری K8 دارای کنترلر حافظه مجتمع شده در پردازنده است. کنترلر حافظه در تمامی سیستم‌های مبتنی بر معماری K7 و پردازنده‌های شرکت اینتل درون چیپست پل شمالی (South Bridge) مادربرد گنجانده شده است.  شرکت AMD در یک تحول اساسی کنترلر حافظه را  درون پردازند‌ه‌های مبتنی بر معماری K8 ادغام کرد که این موضوع موجب افزایش چشمگیر کارایی و کاهش زمان‌های دسترسی به حافظه شد. اما از طرفی دیگر ادغام کردن کنترلر حافظه درون پردازنده موجب شده تا شرکت AMD برای پشتیبانی از نسل‌های گوناگون حافظه مجبور به تغییر در تعداد پایه‌های پردازنده و بالطبع سوکت پردازنده شود. به عنوان مثال اولین پردازنده مبتنی بر معماری K8 دارای 754 پین بود و از حافظه‌های DDR 400 پشتیبانی می‌کرد. شرکت AMD برای استفاده از حافظه‌های Dual Channel DDR مجبور شد تعداد پایه‌های پردازنده‌هایش را به 939 عدد تغییر دهد و پردازنده‌های 939 را معرفی کند. با معرفی DDR2 شرکت AMD یکبار دیگر تعداد پایه‌های پردازند‌ه‌هایش را تغییر داد و تعداد آنها را به 940 پایه (AM2) رساند. بطور قطع شرکت AMD برای پشتیبانی از حافظه‌های DDR3 نیاز به معرفی پردازنده‌های جدید خواهد داشت.

گذرگاه HyperTransport
           (HT)
تمامی پردازنده‌های مبتنی بر معماری K7 و کلیه پردازنده‌های تولید شده توسط شرکت اینتل برای انتقال اطلاعات و ارتباط با دیگر بخش‌های سیستم از گذرگاهی به نام FSB استفاده می‌کنند. این گذرگاه داری عرض باس 64 بیت و فرکانس‌های مختلفی است. شرکت AMD با معرفی پردازنده‌های سری K8 از گذرگاه ارتباطی HyperTransport برای اتصال بین پردازنده و چیپست پل شمالی استفاده کرد. تمامی پردازنده‌های مبتنی بر معماری K8 دارای گذرگاه‌HyperTransport با عرض باس 16 بیت هستند اما فرکانس این گذرگاه در پردازنده‌های خانواده Athlon 64 برابر با 2000 مگاهرتز و در پردازنده‌های Phenom برابر با 5200 مگاهرتز است.

AMD64
تکنولوژی AMD64  به پردازنده‌های شرکت AMD اجازه پردازش بصورت 64 بیت را می‌دهد. پردازنده‌های مبتنی بر معماری K8 در حقیقت اولین پردازند‌ه‌های بودند که از تکنولوژی AMD64 و قابلیت پردازش 64 بیتی برای کامپیوتر‌های خانگی پشتیبانی کردند. پردازنده‌های مبتنی بر تکنولوژی AMD64 در صورتیکه همراه با سیستم عامل‌های 64 بیتی استفاده شوند، داده‌ها را بصورت 64 بیت و در صورتیکه همراه با سیستم عامل‌های 32 بیتی استفاده شوند داده‌ها را بصورت 32 بیت پردازش خواهند کرد.

AMD Balanced Smart Cache
هسته‌های موجود در پردازنده‌های چند هسته‌ایی شرکت AMD دارای کش مستقل هستند به عبارت ساده‌تر هر هسته دارای یک کش L2 مستقل است. استفاده از کش‌های مستقل موجب می‌شود تا کارایی پردازنده‌ها در برخی از برنامه‌های کاربردی کاهش پیدا کند. شرکت AMD برای رفع این مشکل در پردازنده‌های Phenom از یک حافظه کش L3 یکپارچه استفاده کرده است. تکنولوژی بکار گرفته شده در این کش L3 بطور هوشمند عمل می‌کند و میزان فضای مورد نیاز برای برنامه‌های کاربردی مختلف را در اختیار آنها قرار می‌دهد.  پردازنده‌های 4 هسته‌ای‌ی Phenom دارای 4 کش L2 با حجم 512 کیلوبایت و یک کش L3 یکپارچه با حجم 2 مگابایت هستند.

AMD CoolCore™ Technology
این تکنولوژی آن بخش‌هایی از پردازنده که مورد استفاده قرار نمی‌گیرند را خاموش می‌کند. به عنوان مثال زمانیکه کنترلر حافظه درون پردازنده در حال عملیات خواندن از حافظه است نیازی به روشن بودن هسته نوشتاری کنترلر حافظه نیست. این تکنولوژی با خاموش کردن بخش‌های بلااستفاده پردازنده در کاربردهای مختلف موجب کاهش حرارت و مصرف توان می‌شود. تکنولوژی CoolCore همچنین می‌تواند هسته‌ها و کش‌های بلااستفاده را در پردازنده‌های 2 و یا 4 هسته‌ایی خاموش کند. 

انوع پردازنده‌های
   شرکت AMDAthlon XP

این سری از پردازنده‌های مبتنی بر معماری K7 هستند. فرکانس FSB پردازنده‌های Athlon XP برابر با 266، 333 و 400 مگاهرتز است و از مجموعه دستورالعمل‌های SSE پشتیبانی می‌کنند. پردازنده‌های این خانواده دارای حافظه کش L2، 256 و یا 512 کیلوبایت هستند.

Athlon 64

اولین پردازنده مبتنی بر معماری K8 با نام آتلون 64 برای کامپیوترهای خانگی معرفی شد. پردازنده‌های آتلون 64 از تکنولوژی AMD64 و باس HyperTransport استفاده می‌کنند. این پردازنده‌ها دارای کنترلر حافظه مجتمع هستند. پردازنده‌های این خانواده در سوکت‌های 754، 939 و AM2 عرضه شده‌اند که به ترتیب از حافظه‌های DDR 400، Dual Channel DDR 400 و Dual Channel DDR2 800 پشتیبانی می‌کنند.

Athlon 64 X2

پردازنده‌های دو هسته‌‌ای مبتنی بر معماری K8 ، Athlon 64 X2 نام دارد. این پردازنده‌ها در سو‌کت‌های 939 و AM2 عرضه شده‌اند و دارای 1 و یا 2 مگابایت کش L2 هستند.
در ژانویه 2007 ، شرکت AMD ، پردازنده‌ای مشابه با  Athlon 64 X2 عرضه کرد که تنها تفاوت آن ، ولتاژ و توان مصرفی کمتر آن بود که به نام Athlon X2 نامگذاری شد
پردازند‌ه‌های Athlon X2  تنها 45 وات توان مصرف می‌کنند در حالیکه پایین‌ترین مدل پردازنده Athlon 64 X2 حداقل 65 وات توان مصرف می‌کند. پردازنده‌های Athlon X2  در حال حاضر تنها در سوکت AM2 عرضه شده‌اند و دارای 1 مگابایت کش L2 هستند.

Phenom

این پردازنده‌‌ها هنوز مبتنی بر معماری K8 هستند اما شامل پیشرفت‌های متعددی شده‌اند. فرآیند ساخت در این پردازنده از 90 نانومتر به 65 نانومتر کاهش پیدا کرده و کنترلر حافظه‌ مجتمع شده درون پردازنده از حافظه‌های DDR2 1066 پشتیبانی ‌می‌کند. فرکانس باس HyperTransport در این پردازنده‌ها افزایش پیدا کرده و یک حافظه کش L3 یکپارچه با اندازه 2 مگابایت به پردازنده‌های این خانواده اضافه شده است. پردازنده‌های Phenom مبتنی بر سوکت جدیدی با نام AM2+ هستند.

Sempron

شرکت AMD برخی از پردازنده‌های ارزان قیمت معماری K7 و کلیه پردازنده‌های ارزان قیمت معماری K8 را به نام ، Sempron نامگذاری کرده است. پردازنده‌های Sempron مبتنی بر معماری K7 دارای فرکانس FSB 333 مگاهرتز و کش L2 256 کیلوبایت هستند. پردازنده‌های Sempron مبتنی بر معماری K8 از تمامی ویژگی‌های معماری K8 به استثنای ویژگی AMD64 استفاده می‌کنند. این پردازنده‌ها دارای 128 و یا 256 کیلوبایت کش L2 هستند. 

Sempron 64

پردازنده‌های ارزان قیمت معماری K7 ، Duron نام دارد. این پردازنده‌ها دارای فرکانس FSB 200 و 266 مگاهرتز و کش L2 64 کیلوبایتی هستند. این پردازنده‌ها در حقیت همان پردازنده‌های Sempron با ویژگی AMD64 هستند.

Turion 64

این پردازنده‌ها مبتنی بر معماری K8 هستند و برای کامپیوترهای همراه طراحی شده‌اند. بالطبع مصرف توان این پردازنده‌ها اندک است و از تکنولوژی‌های مدیریت توان ویژه‌ای‌ی استفاده می‌کنند. 

Duron

پردازنده‌های ارزان قیمت معماری K7 ، Duron نام دارد. این پردازنده‌ها دارای فرکانس FSB 200 و 266 مگاهرتز و کش L2 64 کیلوبایتی هستند.