Обзор процессора AMD Athlon 64 3400+
Начало 2004 года ознаменовалось выходом очередной модели в
линейке процессоров Athlon 64. Новый процессор имеет рейтинг 3400+ и
отличается от своего предшественника с рейтингом 3200+ возросшей до
величины 2.2 ГГц тактовой частотой. Таким образом, семейство CPU с
архитектурой AMD64, которое компания AMD нацеливает на массовый
рынок, теперь включает уже три модели с рейтингами 3000+, 3200+ и
3400+. Эти три предложения компании имеют сильно отличающуюся цену,
благодаря чему желающие приобрести Socket 754 платформу теперь имеют
возможность широкого выбора. В рамках данной статьи мы посмотрим, на
что способна новинка, Athlon 64 3400+, сможет ли она составить
конкуренцию старшим моделям процессоров предлагаемым Intel, и как ее
производительность соотносится с производительностью других
процессоров предлагаемых AMD.
Фактически, Athlon 64 3400+ представляет собой полный
аналог Athlon 64 3200+ с увеличившейся на 200 МГц частотой до
величины 2.2 ГГц. В остальном, отличий никаких: подобно Athlon 64
3200+ и Athlon FX-51 новинка обладает кешем второго уровня 1 Мбайт.
Таким образом, максимальная частота Socket 754 линейки Athlon 64
достигла частоты процессора Athlon 64 FX-51, и в итоге, отличия
между Athlon 64 3400+ и Athlon 64 FX-51 состоят только в контроллере
памяти. Athlon 64 FX-51 обладает двухканальным контроллером памяти,
требующем использования Registered модулей, а Athlon 64 3400+ имеет
одноканальный контроллер, но позволяющий использовать обычные
модули. Приведем таблицу, показывающую различия между процессорами с
архитектурой Athlon 64, предлагаемыми AMD для настольных компьютеров
в настоящее время:
Надо заметить, что в основе Athlon 64 3400+ даже
используется то же самое ядро степпинга C0, которое AMD применяет во
всех своих современных процессорах с архитектурой AMD64, включая
Opteron, Athlon 64 и Athlon 64 FX-51. Это видно, например, по
результатам работы утилиты cpuz:
Заметим, что с выходом очередного процессора в семействе
Athlon 64, AMD так и не смогла перешагнуть через барьер "2.2 ГГц".
Все верхние модели современных линеек CPU от AMD, начиная с Athlon
XP, имеют именно такую частоту, но не больше. Впрочем, пока особой
необходимости в повышении частот AMD не испытывает. Intel также
давно не поднимает частоту своих CPU, ожидая перехода на
90-нанометровую технологию. Таким образом, до февраля AMD может
чувствовать себя относительно спокойно.
Что
же касается дальнейших перспектив роста частот, то тут у AMD могут
возникнуть некоторые проблемы связанные с тем, что внедрение 90 нм
процесса на Fab 30 в Дрездене может произойти только во второй
половине текущего года. Тем не менее, процессоры Athlon 64 и Athlon
64 FX, работающие на частоте 2.4 ГГц, мы все же имеем шанс увидеть
несколько раньше. AMD в настоящее время заканчивает работы над новым
степпингом ядра Athlon 64, CG, который должен позволить некоторое
увеличение тактовой частоты при существующем технологическом
процессе, плюс обеспечить решение отдельных проблем с совместимостью
памяти.
Таким образом, с выходом Athlon 64 3400+ ничего
принципиально нового AMD не предложила. Это позволяет нам сразу же
перейти к результатам тестов, не останавливаясь на особенностях
нового CPU. Более же подробные сведения об архитектуре и
технологиях, имеющихся в процессорах семейства Athlon 64, можно
получить, ознакомившись с нашими предыдущими материалами в разделе
"Процессоры".
Целью тестирования было выявление уровня производительности
нового Athlon 64 3400+ по сравнению с быстродействием
предшественников и конкурирующих процессоров.
Надо заметить, что в очередной раз мы вынуждены
ограничиться рассмотрением скорости процессоров с архитектурой AMD64
только лишь в классических 32-битных приложениях. Дело в том, что на
рынке пока отсутствуют массовые операционные системы и приложения,
поддерживающие 64-битные расширения от AMD. Например, выход
Microsoft Windows XP, поддерживающей x86-64 ожидается только лишь во
второй половине текущего года. Поэтому, владельцы процессоров Athlon
64 и Athlon 64 FX должны осознавать, что их системы обладают
некоторыми свойствами, преимущества которых могут проявиться
несколько позже. Однако пока мы не можем говорить ни о том,
насколько весомыми окажутся эти преимущества, ни о том будут ли они
вообще.
В составе наших тестовых систем использовались следующее
оборудование:
 Процессоры:
 AMD Athlon 64 FX-51 (2.2 ГГц);
AMD Athlon 64 3400+ (2.2 ГГц);
AMD Athlon 64 3200+ (2.0 ГГц);
AMD Athlon XP 3200+ (2.2 ГГц);
Intel Pentium 4 3.2 ГГц (800 МГц FSB);
Pentium 4 Extreme Edition 3.2 ГГц (800 МГц
FSB).
Материнские платы:
ASUS P4C800-E Deluxe (Socket 478, i875P);
ASUS SK8V (Socket 940, VIA K8T800);
ABIT KV8-MAX3 (Socket 754, VIA K8T800);
ASUS A7N8X 2.0 (Socket A, NVIDIA nForce2 Ultra
400). Память:
1024 Мбайт DDR400 SDRAM (Corsair CMX512-3200LLPRO, 2 x
512 Мбайт, 2-3-2-6);
1024 Мбайт Registered DDR400 SDRAM (Mushkin High
Performance ECC Registered 2 x 512 Мбайт, 2-3-2-6). Видеокарта: ASUS RADEON 9800XT (Catalyst 3.10).
Дисковая подсистема: 2 x Western Digital Raptor WD360GD в
массиве RAID 0.
Примечания:
Память (и нерегистровая, и регистровая) во всех случаях
эксплуатировалась в одном и том же режиме с таймингами
2-3-2-6;
Тестирование выполнялось в операционной системе Windows XP
SP1 с установленным пакетом DirectX 9.0b.
Производительность нового Athlon 64 3400+ в популярном
"полусинтетическом" 3D тесте 3DMark2001 SE оказывается чрезвычайно
близка к быстродействию Athlon 64 FX-51. Поскольку оба этих
процессора отличаются лишь встроенным контроллером памяти, мы можем
сделать вывод о том, что одноканальный контроллер памяти Athlon 64
3400+ по "средней" скорости сравним с двухканальным контроллером
памяти Athlon 64 FX-51. Как такое возможно при двукратной разнице в
пропускной способности? Очень просто: Athlon 64 FX-51 использует
регистровые модули памяти, латентность которых выше, чем латентность
обычных небуферизированных модулей, используемых в Athlon 64
системах, даже несмотря на одинаковые тайминги, выставленные нами в
обоих тестовых платформах.
CPU
Score в 3DMark03 - это не совсем бенчмарк CPU. Этот результат сильно
зависит и от пропускной способности памяти. По этой причине Athlon
64 FX-51 ощутимо опережает Athlon 64 3400+ невзирая на одинаковую
архитектуру ядра и тактовую частоту.
В
целом же, по общему результату в 3DMark03 Athlon 64 3400+ лишь
немного отстает от Athlon 64 FX-51.
Тест Aquamark3, основанный на реальном игровом движке,
является одним из немногих 3D приложений, поддерживающих
многопоточность. Поэтому процессоры Pentium 4 и Pentium 4 XE,
обладающие технологией Hyper-Threading, показывают в этом тесте
несколько лучший результат.
Увеличение частоты Athlon 64 до 2.2 ГГц, произошедшее с
выходом Athlon 64 3400+, позволило этой линейке процессоров
значительно превзойти процессоры семейства Pentium 4 (имеется в виду
не Extreme Edition) в Quake3, где традиционно CPU от Intel
смотрелись лучше.
В
Unreal Tournament 2003 мы вообще видим достаточно забавную картину:
более дешевый Athlon 64 3400+ обгоняет Athlon 64 FX-51, даже
несмотря на использование одноканальной памяти. Впрочем, чуткость
реакции этой игры на латентность подсистемы памяти мы отмечали и
ранее.
В
этом достаточно популярном "вертолетном" симуляторе процессоры
Athlon 64 3400+, Athlon 64 FX-51 и Pentium 4 XE 3.2 ГГц обеспечивают
примерно одинаковый уровень производительности. К слову, их цена при
этом отличается более чем вдвое.
Тестирование в трех достаточно новых игровых приложениях:
Gun Metal, Tomb Raider: The Angel of Darkness и демо X2: The Threat
показывает примерно одинаковые результаты. Процессоры с архитектурой
AMD64 демонстрируют свои сильные стороны и опережают конкурирующие
CPU, включая даже Pentium 4 Extreme Edition.
В
итоге можно сказать следующее. В игровых приложениях уровень
производительности Athlon 64 3400+ вплотную приближается к скорости
Athlon 64 FX-51, иногда даже превышая его. Оба этих процессора
работают на одинаковой тактовой частоте, а различия в их
контроллерах памяти, кажущиеся на первый взгляд кардинальными,
таковы, что использование Athlon 64 FX-51 не дает решающего перевеса
в производительности. В итоге, Athlon 64 3400+ вполне может
конкурировать и с Pentium 4 Extreme Edition 3.2 ГГц, являющимся на
данный момент быстрейшим процессором, предлагаемым Intel, в большем
числе случаев опережая его.
Традиционно в этом разделе мы приводим результаты,
полученные нами в тестовых пакетах семейства Winstone. Теперь мы
перешли на использование более новых версий этих пакетов, выпущенных
в конце 2003 года: Business Winstone 2004 и Multimedia Content
Creation Winstone 2004.
Business Winstone 2004 - бенчмарк, показывающий
средневзвешенную производительность платформы при работе в обычных
офисных приложениях. Тест моделирует заурядную пользовательскую
работу в распространенных программах и выдает результат, основываясь
на времени решения программами поставленных перед ними задач. Список
приложений, использованных в данном бенчмарке для определения
производительности системы, достаточно обширен и включает Microsoft
Access 2002 SP-2, Microsoft Excel 2002 SP-2, Microsoft FrontPage
2002 SP-2, Microsoft Outlook 2002 SP-2, Microsoft PowerPoint 2002
SP-2, Microsoft Project 2002, Microsoft Word 2002 SP-2, WinZip 8.1
SR-1 и Norton AntiVirus Professional Edition 2003.
Multimedia Content Creation Winstone 2004 по принципу
работы аналогичен Business Winstone 2004, однако приложения,
используемые этим тестом, иные. Все они предназначаются для создания
и обработки изображений, аудио и видео потоков. Полный список этих
программ включает в себя популярные и широко применяемые в
профессиональной деятельности продукты: Adobe Photoshop 7.0.1, Adobe
Premiere 6.50, Macromedia Director MX 9.0, Macromedia Dreamweaver MX
6.1, Microsoft Windows Media Encoder 9 Version 9.00.00.2980, NewTek
LightWave 3D 7.5b и Steinberg WaveLab 4.0f.
И в
том и в другом тесте процессоры семейства Athlon 64 являются
победителями, ощутимо опережая и обычный Pentium 4 и его Extreme
Edition версию. Как и в игровых тестах, Athlon 64 3400+ и Athlon 64
FX-51 вновь демонстрируют примерно одинаковые результаты с
попеременным перевесом либо в ту, либо в другую сторону в
зависимости от того, на какую характеристику подсистемы памяти -
латентность или пропускную способность сильнее реагируют приложения,
входящие в тестовые пакеты.
Кроме двух означенных бенчмарков, мы решили попробовать
воспользоваться и новым тестом Futuremark PCMark04. Этот тест также
измеряет скорость работы системы при выполнении типовых задач.
Однако в отличие от пакетов Winstone помимо нескольких популярных
программ программисты Futuremark решили добавить в свой тест и
измерение скорости работы нескольких часто используемых алгоритмов в
"отрыве" от приложений, в которых они применяются. Вот список задач,
базируясь на скорости работы которых делает вывод о
производительности системы тест PCMark04:
архивирование/разархивирование по алгоритму ZIP, проверка орфографии
с использованием Link Grammar Parsing Library, рендеринг web-страниц
в Internet Explorer 6.0, преобразование изображения в формат JPEG,
кодирование mp3 файлов при помощи библиотеки от Ogg Vorbis,
кодирование видео при помощи кодеков Windows Media encoder 9 и DivX
5.0.5, работа с 2D графическими примитивами через Windows API,
работа в 3D через Microsoft DirectX 9 с использованием системы
физического моделирования Havok Physics engine 2.1, проверка на
вирусы при помощи F-Secure Anti-Virus, шифрование/дешифрование
информации при использовании Blowfish Algorithm.
Если не брать в расчет результаты тестов подсистемы памяти,
где Athlon 64 FX-51 со встроенным двухканальным контроллером памяти
демонстрирует высочайший результат, то в PCMark04 показатели
процессоров от AMD смотрятся никудышно. Причина этого кроется в
особенностях теста. Дело в том, что первая половина PCMark04
запускает несколько потоков одновременно, задействуя технологию
Hyper-Threading процессоров семейства Pentium 4, а вторая половина
этого теста содержит в основном алгоритмы потоковой обработки
данных, традиционно выполняемые быстрее на процессорах архитектуры
Pentium 4.
Помимо архиватора WinRAR, традиционно используемого нами
для измерения скорости работы процессоров при сжатии информации, мы
будем теперь использовать и новый, набирающий популярность архиватор
7zip. Этот архиватор отличается
высокой (если не самой высокой на данный момент) степенью сжатия
информации при использовании собственного алгоритма, плюс наличием
встроенного бенчмарка, оценивающего скорость компрессии и
декомпрессии информации при применении словаря различного объема.
Для тестов в 7zip мы использовали словарь объемом 32 Мбайт.
При
архивации наивысшую скорость показывает Athlon 64 3400+ благодаря
крайне низкой латентности подсистемы памяти плюс большому объему
кеш-памяти первого и второго уровня. Что же касается скорости
разархивирования информации, то тут определяющее влияние оказывает
производительность ALU процессоров. Поэтому, неудивительно, что все
процессоры с архитектурой Athlon и частотой 2.2 ГГц демонстрируют
одинаково высокие результаты.
В
большинстве приложений для кодирования аудио и видео информации
наивысшую производительность показывают процессоры Pentium 4 Extreme
Edition 3.2 ГГц и Pentium 4 3.2 ГГц. Исключение составляет только
лишь тест в Canopus Procoder 1.5, который традиционно чуть быстрее
работает на процессорах от AMD. Что же касается соотношения скорости
Athlon 64 FX-51 и Athlon 64 3400+, то разница присутствует только в
двух из четырех тестов, в которых процессор с двухканальным
контроллером памяти работает несколько быстрее.
В
роли теста производительности CPU при научных расчетах выступает
новая бета-версия пакета ScienceMark 2.0, измеряющая скорость
решения различными платформами реальных задач математического
моделирования.
Один из существенных плюсов архитектуры Athlon - мощный
блок FPU, который как раз и задействуется в подобных приложениях.
Поэтому, совершенно неудивительно, что в ScienceMark 2.0 достаточно
высокую производительность показывает даже Athlon XP 3200+. Athlon
64 3400+ имеет такую же тактовую частоту, но обладает большим L2
кешем и встроенным контролером памяти, которые, впрочем, улучшают
результаты этого процессора в ScienceMark 2.0 не столь сильно.
Однако даже несмотря на это, упрекнуть новый CPU в низкой
производительности по сравнению со скоростью продуктов конкурента
невозможно.
Кроме того, мы протестировали и скорость работы процессоров
в популярном пакете символьных вычислений, Mathematica 5.0 от
Wolfram Research. Для этого мы воспользовались бенчмарком, описание
которого можно найти на этой странице.
И
вновь архитектура Athlon демонстрирует себя с лучшей стороны.
Процессоры Intel значительно отстают даже от Athlon XP, не говоря
уже о более новых Athlon 64 и Athlon 64 FX. При этом заметим, что в
очередной раз Athlon 64 FX-51 и Athlon 64 3400+ показывают примерно
одинаковый уровень производительности.
Для
исследования производительности протестированных процессоров мы
решили воспользоваться программой ABBYY Finereader 7.0. Это -
популярное средство для оптического распознавания текста (OCR),
которое при своей работе требует мощные вычислительные ресурсы. Для
тестирования в этом программном продукте мы использовали
48-страничный фрагмент, просканированный нами из четырех книг
разного характера и качества. Таким образом, в распознаваемом тексте
встречался многоколоночный набор, сложные таблицы, формулы, рисунки,
разные шрифты и различное качество печати. На диаграмме ниже
приводится время, которое затратили тестовые платформы для
распознавания данного фрагмента.
Как
видим, при распознавании текста более высокую производительность
обеспечивают процессоры Athlon 64 FX-51 и новый Athlon 64
3400+.
Для
исследования скорости процессоров при финальном рендеринге мы
воспользовались новой, шестой версией 3ds max. Кроме этого, помимо
измерения скорости рендеринга одного кадра, мы решили измерить и
скорость рендеринга анимации с одновременной записью результатов в
avi-ролик.
Если при финальном рендеринге одного кадра традиционно
лидируют процессоры Pentium 4 (в основном, благодаря технологии
Hyper-Threading), то в случае рендеринга фильма на первое место
выходят процессоры с архитектурой AMD64.
В
тесте Cinebench 2003, показывающем скорость работы в пакете CINEMA
4D ситуация достаточно типична. Финальный рендеринг одиночного кадра
выводит на первое место процессоры с архитектурой Pentium 4 и
технологией Hyper-Threading, работа же в OpenGL выполняется быстрее
на старших процессорах от AMD. Заметим, что в данном случае разница
в производительности Athlon 64 FX-51 с двухканальным контроллером
памяти и Athlon 64 3400+ с одноканальным контроллером более чем
заметна.
Adobe Photoshop CS 8.0 - очень популярнsq графический
редактор, который многие используют для редактирования двухмерной
графики, поэтому тестам в этом пакете мы уделили отдельное внимание.
Для тестирования нами использовался слегка видоизмененный бенчмарк
PSBench 7 со 100-мегабайтным изображением.
Также как и в предыдущей версии Photoshop, скорость работы
в нем процессоров семейства Pentium 4 явно выше. Что же касается
производительности нового Athlon 64 3400+, то она такая же как и у
Athlon 64 FX-51: на 6% ниже, чем у Pentium 4 3.2.
Приведем и более подробные результаты, показывающие
скорость работы различных фильтров Photoshop CS 8.0 на
протестированных системах. В таблице показано время в
секундах:
Для
исследования производительности платформ в новом AutoCAD 2004 мы
воспользовались модифицированным тестом Cadalyst C2001.
И в
новой версии AutoCAD 2004 процессоры AMD продолжают демонстрировать
высокую производительность. Pentium 4 может составить конкуренцию
новым Athlon 64 лишь при работе с моделями в каркасном режиме. Что
же касается соотношения скорости Athlon 64 3400+ и Athlon FX-51, то
они показывают более высокую производительность попеременно, в
зависимости от характера выполняемых действий.
Ничего особенного от разгона Athlon 64 3400+ ожидать не
приходится. Как уже отмечалось, процессор этот сделан на том же
самом ядре C0, что и Athlon 64 3200+, которое на этот раз имеет еще
большую штатную частоту. Прошлые опыты по разгону Athlon 64 3200+
выявили, что это ядро без применения экстремальных методов
охлаждения способно работать на максимальной частоте 2.3-2.4 ГГц.
Подобные результаты ожидаются и от нового Athlon 64 3400+. Некоторое
поднятие этой планки может произойти только с выходом нового
степпинга ядра CG, однако пока процессоров с таким ядром на рынке
нет.
Следует отметить, что также как и Athlon 64 3200+, новый
Athlon 64 3400+ повышение коэффициента умножения свыше штатных 11x
не допускает. Такова политика AMD: полный контроль над множителем
допускают лишь более дорогие процессоры Athlon 64 FX. Поэтому,
разгон Athlon 64 3400+, как и его предшественников, приходится
выполнять повышением частоты FSB.
Для
разгона нашего процессора Athlon 64 3400+ мы не применяли никаких
специальных методов охлаждения: использовался обычный кулер из
коробочной поставки. Напряжение питания при разгоне было повышено на
10%: со штатных 1.5В до 1.65В. Максимальная частота FSB, при которой
процессор работал стабильно, составила 215 МГц. Таким образом,
Athlon 64 3400+ нам удалось разогнать со штатных 2.2 ГГц до 2.37
ГГц. Этот результат полностью согласуется с результатами разгона
других CPU семейства Athlon 64: очевидно, что это - предельная
частота для текущего ядра.
Таким образом, выпуск процессоров с частотой 2.4 ГГц,
который AMD планирует провести еще до перехода на использование 0.09
мкм технологического процесса, действительно потребует выполнения
редизайна ядра.
Итак, AMD представила новый процессор в Socket 754
семействе Athlon 64. Новый процессор с рейтингом 3400+ достиг
частоты 2.2 ГГц: такой же, как и у выпущенного в сентябре 2003 года
Athlon FX-51, позиционируемого на использование экстремальными
энтузиастами. Это позволяет гораздо более дешевому Athlon 64 3400+
демонстрировать сравнимый уровень производительности при гораздо
более низкой стоимости, которая на момент анонса составляет $417.
Одноканальность контроллера памяти, встроенного в Athlon 64 3400+ не
сильно снижает его производительность по сравнению с Athlon 64 FX-51
с двухканальным контроллером памяти. На руку новинке играет
возможность работы с нерегистровыми модулями памяти, обладающими
более низкой латентностью по сравнению с регистровыми модулями,
используемыми в системах на основе Athlon 64 FX-51. В итоге, разница
в скорости Athlon 64 FX-51 и Athlon 64 3400+ в большинстве
приложений едва заметна:
Таким образом, создание быстрейших настольных PC становится
возможным и при использовании Socket 754 платформы. Ведь благодаря
увеличению тактовой частоты Athlon 64 3400+ этот процессор может на
равных конкурировать не только со старшими моделями Pentium 4, но и
с Pentium 4 Extreme Edition.
Впрочем, в начале февраля ситуация на рынке процессоров в
корне изменится. В этот период нас ждет выход Prescott и Pentium 4
XE 3.4 ГГц, которые, очевидно, поднимут планку производительности
процессоров, предлагаемых Intel.
Что
же касается Athlon 64 FX-51, то в сложившейся ситуации он вряд ли
может являться привлекательным предложением. При гораздо более
высокой цене как самого процессора, так и материнских плат с
памятью, необходимых для этого CPU, Athlon 64 FX-51 не дает явных
преимуществ по сравнению с Athlon 64 3400+. В этой связи мы можем
ожидать скорого появления Athlon 64 FX-53 с увеличенной до 2.4 ГГц
тактовой частотой, который "поставит на место" Athlon 64 3400+, а
также сможет составить достойную конкуренцию новой, выходящей в
феврале, Extreme Edition от Intel.
|
