Первое знакомство с Socket 939 процессорами. Обзор AMD Athlon 64 3800+ и AMD Athlon 64 3500+
Сегодня, 1 июня 2004 года случилось то, чего все долго
ждали. Компания AMD пополнила семейство Athlon 64 процессорами,
оборудованными двухканальным контроллером памяти. Это событие
ознаменовалось также и переходом Athlon 64 на использование нового
процессорного гнезда Socket 939, которое имеет все шансы стать
"стабильной платформой" и просуществовать в качестве решения для
производительных систем и систем среднего уровня достаточно
продолжительное время. Таким образом, с сегодняшнего дня обновлённые
процессоры Athlon 64 становятся ещё более привлекательными. Однако в
то же время появление новой платформы Socket 939 отнюдь не означает,
что сегодняшние материнские платы для таких процессоров оборудованы
"по последнему слову техники". Например, пока что поклонники AMD не
смогут пользоваться картами расширения с интерфейсом PCI Express,
которые начнут появляться после 21 июня, когда новые наборы логики с
поддержкой этой шины представит компания Intel. Всё это говорит о
том, что в ближайшее время платформа Athlon 64 будет продолжать
активно эволюционировать.
Если оглянуться назад и посмотреть, как происходило
развитие и внедрение популярных сегодня процессоров, то можно легко
заметить, что практически в любом случае время жизни CPU с той или
иной архитектурой делится на несколько этапов. Вначале процессор
переживает "детский" период, в течение которого архитектура
обкатывается и продолжает отлаживаться, затем следует период
зрелости, когда платформа уверенно развивается, а завершается
жизненный цикл "старческим" периодом, в течение которого
производитель пытается выжать последние соки из морально устаревшей
архитектуры. Например, для процессоров линейки Intel Pentium 4
детство можно проассоциировать с ядром Willamette и процессорным
разъёмом Socket 423, зрелость, очевидно, можно сопоставить с
развитием линейки во время использования 0.13-микронного ядра
Northwood. Сейчас же, похоже, архитектура Pentium 4 подходит уже к
своему закату: начинают проявляться различные старческие проблемы, а
достижение новых рубежей производительности сопряжено с всё большими
трудностями. Этот же жизненный закон, очевидно, может быть применен
и к процессорам семейства AMD Athlon 64. Судя по тому, как "на ходу"
AMD проводила "подстройку" архитектуры этих процессоров до
сегодняшнего дня, Athlon 64 находился лишь в стадии начального
развития. Действительно, за небольшой период времени с момента
выпуска первых процессоров этого семейства (то есть с сентября 2003
года) Athlon 64 использовал два различных процессорных гнезда Socket
940 и Socket 754, в основе этого CPU применялось два различных ядра
ClawHammer и NewCastle, да и сами эти ядра сменили несколько
степпингов. То есть, до сегодняшнего момента AMD явно пыталась
определиться с наиболее выгодной и наиболее конкурентоспособной
конфигурацией Athlon 64, параллельно совершенствуя технологический
процесс с целью снижения производственных затрат. Теперь же у нас
появляется надежда, что "детский" период развития архитектуры Athlon
64 заканчивается. Выпускаемые сегодня процессоры в линейке Athlon 64
используют новый процессорный разъём Socket 939, который, по идее,
должен просуществовать на рынке достаточно долго, плюс к этому новые
процессоры семейства Athlon 64 приобретают достаточно чёткие
характеристики, которых, как мы надеемся, AMD будет придерживаться и
выпуская новые модели своих CPU впоследствии. По крайней мере, мы
ожидаем, что новую платформу Socket 939 не постигнет та же участь,
что и Socket 754, и её жизненный цикл в качестве
высокопроизводительного решения окажется значительно
длиннее.
Для нового процессорного разъёма AMD сегодня представляет
три модели CPU. Два процессора семейства Athlon 64 с рейтингами
3500+ и 3800+, а также Athlon 64 FX-53, нацеленный для экстремальных
геймеров.
Также, сегодня выпускается и Athlon 64 3700+,
ориентированный на использование в старых Socket 754 системах. В
сегодняшней статье мы подробно познакомимся с новыми Socket 939
представителями семейства Athlon 64. Остальные же новые CPU от AMD
будут рассмотрены нами несколько позднее.
К выходу процессоров для нового разъёма Socket 939 AMD
приурочила несколько небольших нововведений в архитектуре. Но прежде
чем познакомиться с ними подробнее, пару слов следует сказать о
самом процессорном гнезде Socket 939. Для начала давайте посмотрим
на то, как же выглядят процессоры Athlon 64 в новом
исполнении.
 Со стороны крышки различий нет - отличается только
маркировка  А вот расположение ножек у Socket 939 процессоров
отличается и
от Socket 940, и от Socket 754
Как нетрудно заметить, из-за иной конфигурации ножек у
Socket 939, эти процессоры не совместимы с более старым разъёмом
Socket 940. Более того, значительные отличия есть и в функциональной
нагрузке, возлагаемой на аналогичные ножки Socket 939 и Socket 940
процессоров. Поэтому, Socket 939 и Socket 940, а уж тем более и
Socket 754, не совместимы между собой. Новые Socket 939 процессоры
требуют использования специальных материнских плат с соответствующим
разъёмом. При этом следует заметить, что конструкция крепления
кулера с переходом на Socket 939 не изменилась, поэтому для Socket
939 систем подойдут те же самые системы охлаждения, которые были
предназначены для использования с Socket 940/Socket 754
процессорами.
Возросшее с 754 до 939 количество ножек процессоров Athlon
64 объясняется тем, что в новых CPU этого семейства используется
двухканальный 128-битный контроллер памяти вместо применявшегося
ранее одноканального 64-битного. При этом, в отличие от процессоров
Athlon 64 FX и Opteron, используемых в Socket 940 системах,
контроллер памяти Athlon 64 для Socket 939 поддерживает обычные (не
регистровые) модули памяти. Таким образом, достигается как
уменьшение совокупной стоимости платформы благодаря более низкой
цене нерегистровых модулей, так и некоторое увеличение
производительности, вызванное тем фактом, что регистровые модули
вызывают несколько большие задержки при своей работе.
Особенности контроллера памяти Socket 939 CPU
обуславливаются не только лишь его двухканальностью. Инженеры AMD
несколько усовершенствовали контроллер Athlon 64 в исполнении Socket
939 ради улучшения его совместимости с различными модулями памяти.
Для этой цели был введён так называемый 2T DRAM Timing, позволяющий
значительно снизить те требования, которые предъявляет контроллер
памяти Athlon 64 к используемым модулям DDR SDRAM. Благодаря этому,
в частности, Athlon 64 в исполнении Socket 939 может
беспрепятственно работать с четырьмя модулями памяти в режиме DDR400
SDRAM. Однако следует иметь в виду, что наивысшая производительность
с применением наиболее агрессивного тайминга 1T достигается лишь при
установке в систему пары идентичных модулей DDR400 SDRAM. При
применении же четырёх модулей памяти, контроллер Athlon 64 способен
работать в режиме DDR400 SDRAM лишь с более медленным таймингом 2T.
Более того, если четыре установленных в систему модуля имеют
двухстороннюю организацию, то скорость работы памяти будет снижена
до DDR333 даже с таймингом 2T.
Для того чтобы оценить, как введение тайминга 2T
сказывается на производительности системы, мы решили провести
мини-тестирование с использованием Socket 939 процессора Athlon 64
3500+ (2.2 ГГц, 512 Кбайт L2), подсистема памяти которого
функционировала с DDR400 SDRAM (2-3-2-6) при 1T и 2T DRAM Timing.
Остальные настройки подсистемы памяти в рамках этого испытания мы
оставляли одинаковыми:
Как видим, возможность установки 1T DRAM Timing - это
важный параметр системы, ощутимо влияющий на производительность.
Именно поэтому владельцам Socket 939 систем придётся уделять немалое
внимание тому факту, что использование более двух модулей DDR SDRAM
может приводить к нежелательному снижению
производительности.
Контроллером памяти нововведения в Socket 939 не
ограничились. Также, с переходом на новый разъём, процессоры Athlon
64 обрели более скоростную шину HyperTransport, которая теперь может
работать на частотах до 1 ГГц, обеспечивая 25-процентный рост
пропускной способности. Таким образом, пропускная способность
HyperTransport в Socket 939 системах достигает величины 4 Гбайта в
секунду в каждую сторону. Впрочем, очевидно, что для Athlon 64,
контроллер памяти у которых располагается на процессорном ядре, рост
пропускной способности шины HyperTransport, посредством которой
процессор связывается с чипсетом, вряд ли вызовет сильный эффект.
Действительно, все шины, подсоединённые к северному мосту чипсета, в
сумме не обладают столь гигантской пропускной способностью.
Подтверждают эти слова и результаты мини-тестирования, которое мы
провели с тем же процессором Athlon 64 3500+ при использовании 1000
МГц и 800 МГц HyperTransport:
Все расхождения в показанных результатах при разной частоте
работы HyperTransport не превышают погрешности измерений, поэтому
говорить о положительном значении ускорения этой шины для
сегодняшних систем явно не приходится. Хотя, справедливости ради
следует отметить, что важность столь высокой пропускной способности
HyperTransport в Socket 939 системах может проявиться при переходе
от графического интерфейса AGP 8x к перспективному PCI Express x16.
Дело в том, что, обладая выделенными каналами для чтения и записи,
интерфейс PCI Express x16, также как и HyperTransport 1ГГц, может
обеспечивать суммарную пропускную способность до 8 Гбайт в
секунду.
Говоря о шине HyperTransport, необходимо отметить и тот
факт, что процессоры в исполнении Socket 939, в отличие от своих
Socket 940 собратьев, не рассчитаны на использование в
многопроцессорных системах. Выражается это в том, что эти CPU имеют
единственную шину HyperTransport, используемую для связи с
чипсетом.
Вместе с переходом на использование Socket 939, AMD
проводит и перевод семейства Athlon 64 на использование нового
процессорного ядра, известного под кодовым именем NewCastle. По
сравнению с обычным ClawHammer это ядро характеризуется уменьшенным
вдвое, до 512 Кбайт, кешем второго уровня. Следует отметить, что
ядро NewCastle уже использовалось в некоторых модификациях Athlon 64
для Socket 754, однако теперь в Socket 939 процессорах ClawHammer с
L2 кешем объёмом 1 Мбайт будет применяться только лишь в более
дорогих процессорах семейства Athlon 64 FX. Основной смысл этой
трансформации, очевидно, заключается в удешевлении производства
Athlon 64.
Действительно, ядро ClawHammer, снабжённое L2 кешем объёмом
1 Мбайт имеет площадь примерно 193 кв. мм. Уменьшение кеш-памяти
второго уровня вдвое позволяет уменьшить площадь ядра до 144 кв. мм.
Воспользовавшись утилитой Wafer, написанной Rick C. Hodgin, мы можем
оценить количество кристаллов, помещающейся на одной
200-миллиметровой подложке, подобной используемым на Fab30 в
Дрездене, где сейчас и производятся процессоры Athlon 64.
Как видим, 200-миллеметровая подложка вмещает либо 144 ядра
ClawHammer с L2 кешем 1 Мбайт, либо 193 ядра NewCastle с L2 кешем
512 Кбайт. Таким образом, применение ядра NewCastle позволит
увеличить выход процессорных ядер с одной подложки примерно на 34%.
В свою очередь это означает, что себестоимость одного ядра NewCastle
для AMD будет меньше себестоимости ядра ClawHammer на величину
порядка 25%. То есть, если себестоимость процессора с ядром
ClawHammer оценивается в сумму порядка $100, то новые процессоры
Athlon 64 с ядром NewCastle будут иметь себестоимость около
$75.
Это с одной стороны позволит AMD увеличить прибыльность
выпуска Athlon 64, а с другой станет хорошей предпосылкой к более
активному продвижению Athlon 64 на рынок систем среднего и нижнего
уровня, позволяя AMD выпускать более дешёвые модификации своих
64-битных процессоров. Так, согласно имеющейся информации, мы вскоре
можем стать свидетелями появления Athlon 64 с рейтингом 2600+,
который будет продаваться по цене меньше $150.
Впрочем, при этом нельзя ни упомянуть и то, что, несмотря
на использование в составе Socket 939 процессоров Athlon 64 более
дешёвого ядра NewCastle, их рыночная стоимость поначалу будет весьма
и весьма высокой. Так, официальная цена на Athlon 64 3500+
установлена в $500, а стоимость Athlon 64 3800+ равняется $720.
Впрочем, столь высокие цены объясняются отнюдь не производственными
затратами, а тем фактом, что главный конкурент AMD, компания Intel,
пока, по мнению AMD, не предлагает никаких решений с сопоставимым
уровнем производительности. Поэтому, очевидно, что цены на новые
Athlon 64 в исполнении Socket 939 снизятся, но произойдёт это не
ранее, чем Intel представит новые и более производительные
процессоры.
Важно отметить и тот факт, что в ближайшее время AMD явно
не планирует прилагать какие-либо особые усилия для популяризации
Socket 939 систем. Первое время объёмы выпуска процессоров в таком
исполнении будут относительно невелики, а младшие модели CPU с новым
разъёмом пока выпускаться не будут. Ситуация начнёт меняться только
лишь в четвёртом квартале, когда благодаря появлению новых чипсетов
и нового поколения материнских плат, платформа Socket 939 обрастёт
поддержкой современной шины PCI Express и DDR500 SDRAM.
Дабы не загружать читателя большим количеством ненужных
слов, ограничимся приведением таблицы с формальными характеристиками
анонсированных сегодня четырех процессоров Athlon 64 3500+, Athlon
64 3700+, Athlon 64 3800+ и Athlon 64 FX-53.
Хотя на сегодняшний день максимальный TDP (термопакет
платформы) для Socket 939 процессоров установлен в 89 Вт -
аналогично Socket 754 процессорам, AMD требует от производителей
материнских плат создания определённого запаса с учётом возможного
TDP в 105 Вт. Дело в том, что, как ожидается, тепловыделение Socket
939 процессоров существенно увеличится с выпуском моделей,
основанных на 90 нм техпроцессе. Так что, вполне возможно, в скором
времени будущие процессоры Athlon 64 начнут нагреваться не меньше,
чем печально известные Pentium 4 на базе ядра Prescott.
Давайте посмотрим на информацию о протестированных нами
процессорах AMD Athlon 64 3800+ и AMD Athlon 64 3500+, которую
выдаёт утилита CPU-Z:
Значение CPUID, возвращаемое Socket 939 процессорами
показывает, что основываются они на ядре ревизии DH7-CG. То есть,
это тот самый степпинг ядра CG, который был нами подробно описан в
обзоре Athlon
64 FX-53. Новая встреча с этим степпингом нас не удивляет:
только такие ядра способны достигать тактовой частоты в 2.4
ГГц.
Надо сказать, что с появлением Socket 939 модификаций
процессоров Athlon 64 и Athlon 64 FX линейка 64-битных процессоров
окончательно потеряла всякую стройность. На рынке одновременно
присутствует большое количество моделей, имеющих совершенно
различные характеристики. Чтобы как-то внести ясность в эту
ситуацию, приведём ещё одну таблицу, в которой отметим основные
спецификации всех представителей модельного ряда Athlon 64:
В рамках этого материала мы протестируем два новых
процессора, ориентированные на использование в Socket 939
платформах: AMD Athlon 64 3800+ и AMD Athlon 64 3500+. Другие две
анонсированные сегодня новинки, Athlon 64 FX-53 для Socket 939 и AMD
Athlon 64 3700+ для Socket 754 будут рассмотрены нами несколько
позднее.
Учитывая стоимость AMD Athlon 64 3800+ и AMD Athlon 64
3500+, производительность этих процессоров мы будем сравнивать со
скоростью Pentium 4 3.4 ГГц, основанным на ядре Northwood, и с
быстродействием Pentium 4 3.4E, основанным на более новом ядре
Prescott. Кроме того, в число участников тестирования со стороны
Intel мы добавили и процессор Pentium 4 Extreme Edition 3.4 ГГц.
Помимо перечисленных CPU в тесты была включена пара старых
процессоров от AMD: Athlon 64 3400+ для Socket 754 и Athlon 64 FX-53
для Socket 940.
Отдельно хочется отметить, что, учитывая ценовой фактор, в
одну ценовую категорию с Pentium 4 3.4 и 3.4Е входит лишь процессор
Athlon 64 3500+. Athlon 64 3800+ же по своей стоимости ($720)
практически аналогичен Athlon 64 FX-53 и не имеет альтернатив со
стороны Intel, который предлагает свои Pentium 4 Extreme Edition по
цене, превышающей $900.
Тестовые системы, которые использовались нами для
проведения сравнения перечисленных CPU, включали следующее
оборудование:
 Процессоры:
 AMD Athlon 64 FX-53 (Socket 940);
AMD Athlon 64 3800+ (Socket 939);
AMD Athlon 64 3500+ (Socket 939);
AMD Athlon 64 3400+ (Socket 754);
Intel Pentium 4 3.4E ГГц (Prescott);
Intel Pentium 4 3.4 ГГц (Northwood);
Pentium 4 Extreme Edition 3.4 ГГц.
Материнские платы:
ASUS A8V Deluxe (Socket 939, VIA K8T800 Pro);
ASUS P4C800-E Deluxe (Socket 478, i875P);
ASUS SK8V (Socket 940, VIA K8T800);
ABIT KV8-MAX3 (Socket 754, VIA K8T800). 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 4.5).
Дисковая подсистема: Western Digital Raptor
WD740GD.
Тестирование выполнялось в операционной системе Windows XP
SP1 с установленным пакетом DirectX 9.0b.
Поскольку с двухканальным контроллером памяти от AMD,
поддерживающим более быстрые нерегистровые модули DDR SDRAM, мы ещё
не встречались, первым делом исследуем его производительность при
помощи синтетических тестов. Для начала мы воспользовались утилитой
ScienceMark 2.0, имеющей неплохой инструментарий и для тестирования
подсистемы памяти. В первую очередь мы измерили пропускную
способность и латентность подсистем памяти, получаемую в платформах,
основанных на различных CPU класса Athlon 64. Мы сравнили скорость
работы подсистемы памяти в системах на базе Socket 939 Athlon 64,
Socket 940 Athlon 64 FX и Socket 754 Athlon 64. Для того чтобы можно
было более корректно соотнести результаты, все протестированные
процессоры архитектуры AMD64 работали на частоте 2.2 ГГц. Кроме
того, к результатам тестов различных Athlon 64 мы добавили
показатели пропускной способности и латентности памяти в системах на
базе процессоров Pentium 4 на ядрах Northwood и Prescott, а также
аналогичные показатели Pentium 4 Extreme Edition, работающих на
частоте 3.4 ГГц:
Как видим, контроллер памяти, встроенный в процессоры
семейства Athlon 64 показывает просто выдающиеся результаты.
Благодаря тому, что контроллер памяти в CPU с архитектурой AMD64
находится на том же ядре, что и сам процессор, работая при этом на
частоте CPU, он демонстрирует и высочайшую пропускную способность, и
очень низкую латентность, существенно превосходя по этим
характеристикам платформы, основанные на процессорах семейства
Pentium 4.
Что же касается нового контроллера памяти Athlon 64 3500+,
функционирующего с двухканальной нерегистровой памятью, то, следует
отметить, что он действительно работает быстрее контроллеров памяти
и Athlon 64 FX-51, и Athlon 64 3400+. Причём, в первом случае его
скорость оказывается выше, очевидно, благодаря использованию
нерегистровых модулей памяти, а во втором - благодаря двухканальной
архитектуре с использованием механизма чередования банков. Впрочем,
напомним, что столь высокие результаты контроллер памяти Athlon 64
для Socket 939 способен показывать только лишь в случае
использования тайминга 1T.
Для подтверждения высочайшей производительности подсистемы
памяти новых Socket 939 процессоров от AMD приведём также
результаты, полученные нами в тесте памяти из пакета SiSoftware
Sandra 2004:
Действительно, по данным Sandra 2004 получается, что
практическая пропускная способность подсистемы памяти Athlon 64
3500+ составляет 92% от теоретической - это очень неплохой
результат. Например, аналогичный показатель, полученный нами на
системе, основанной на чипсете i875P, составляет лишь 78% от
теоретической пропускной способности. Фактически, большей
эффективностью могут похвастать разве только процессоры Athlon 64,
оснащенные одноканальным контроллером памяти. Их практическая
пропускная способность достигает 96% от теоретической.
Прежде чем перейти непосредственно к результатам тестов,
еще раз напомним, что новые Socket 939 процессоры от AMD, в отличие
от более старых Socket 754 собратьев, с одной стороны обладают
двухканальным контроллером памяти, но с другой имеют уменьшенный с
1024 до 512 Кбайт объём кеш-памяти. При этом AMD утверждает, что
Socket 939 процессоры на одинаковой частоте превосходят Socket 754
CPU по производительности и присваивает им рейтинг на 100 единиц
больше. То есть, следуя логике AMD, двухканальный контроллер памяти
должен вносить больший вклад в быстродействие, чем более ёмкий кеш
второго уровня.
Игровые приложения
В первую очередь мы уделим внимание производительности
новых процессоров от AMD в игровых приложениях, поскольку именно
скорость в играх в первую очередь интересует большинство
пользователей, приобретающих высокопроизводительные CPU для
настольных систем.
Использование двухканального контроллера памяти
действительно позволяет Socket 939 процессору AMD Athlon 64 3500+
слегка опережать своего Socket 754 собрата Athlon 64 3400+,
работающего на аналогичной частоте. Athlon 64 3800+ при этом также
превосходит Athlon 64 FX-53, функционирующий хоть и на той же
частоте, но с регистровой памятью. То есть, пока мы не встречаем
никаких неожиданностей. Процессоры Athlon 64 опережают в Quake3
старших представителей линейки Pentium 4, однако уступают Pentium 4
Extreme Edition, который, благодаря кеш-памяти третьего уровня
объёмом 2 Мбайта, лидирует в данном тесте.
В другом популярном игровом приложении, Unreal Tournament
2004, процессоры Athlon 64 значительно опережают своих конкурентов
производства Intel. Что же касается соотношения сил между Socket
939, Socket 940 и Socket 754 процессорами, принимающими участие в
тестировании, то, как видим, процессоры с одинаковой тактовой
частотой демонстрируют примерно одинаковый уровень
производительности.
Тестирование в Aquamark3 выводит на первые места новые
процессоры AMD. Причём, при этом Athlon 64 3500+ умудряется обойти
даже работающий на более высокой частоте Athlon 64 FX-53, который
хоть и имеет двухканальный контроллер памяти, не может похвастать
столь же быстрой подсистемой памяти в силу использования регистровых
модулей DDR SDRAM. Очевидно, что в этом тесте большое значение имеет
высокая пропускная способность памяти.
Тест CPU из этого же бенчмарка показывает немного другое
соотношение сил. Благодаря поддержке технологии Hyper-Threading
процессоры семейства Pentium 4 тут не так уж и слабы: оба Pentium 4
с частотой 3.4 ГГц обгоняют не только Athlon 64 3400+, но и ощутимо
более быстрый по данным этого же теста Athlon 64 3500+. Впрочем,
более резвый Athlon 64 3800+, работающий на частоте 2.4 ГГц, отстаёт
только лишь от Pentium 4 Extreme Edition.
В Halo процессорам Athlon 64 любых модификаций равных нет.
Pentium 4 и Pentium 4 Extreme Edition не могут продемонстрировать
сопоставимый уровень производительности. Что же касается соотношения
сил внутри линейки Athlon 64, то оно вполне естественно. Athlon 64
3500+ с двухканальным контроллером памяти и 512-килобайтным L2 кешем
превосходит Athlon 64 3400+ с одноканальным контроллером памяти и
кешем объёмом 1024 Кбайт. Athlon 64 3800+ же обходит Athlon FX-53,
который хотя и имеет в два раза больший L2 кеш ёмкостью 1 Мбайт,
столь же высокой производительностью подсистемы памяти похвастать не
может.
В новой популярной игре Far Cry вновь первенство держат
процессоры AMD. Стоит отметить достаточно любопытный факт, который
можно заметить на диаграмме: Socket 939 процессоры, обладающие
беспрецедентно эффективным контроллером памяти в этой игре
обеспечивают существенный прирост в числе fps.
В целом следует отметить, что процессоры Athlon 64 в
игровых приложениях смотрятся лучше, чем процессоры от Intel.
Особенно это касается новых Socket 939 CPU, которые благодаря
улучшенной подсистеме памяти получают в играх существенную прибавку
в скорости. По итогам игровых тестов мы можем подтвердить, что
Athlon 64 3500+ и Athlon 64 3800+ вполне оправдывают свой рейтинг.
Например, тот же Athlon 64 3500+ ни в одном из игровых бенчмарков не
уступил Athlon 64 3400+, который работает на той же частоте и имеет
больший кеш.
Офисные приложения и приложения для создания
цифрового контента
Традиционно в этом разделе мы приводим результаты,
полученные нами в тестовых пакетах семейства Winstone.
В обоих тестовых пакетах семейства Winstone ситуация
качественно не различается. Лидируют процессоры семейства Athlon 64,
превосходящие по быстродействию старшие модели в линейках Pentium 4.
Однако следует отметить тот факт, что для офисных приложений и
приложений для создания цифрового контента, на основании скорости в
которых вычисляется итоговый индекс Winstone, весьма важным
оказывается объём L2 кеша. Поэтому, на обоих диаграммах мы видим
некоторое отставание нового Athlon 64 3500+ от Athlon 64 3400+ и
отставание Athlon 64 3800+ от Socket 940 Athlon 64 FX-53.
Задачи архивации и кодирования данных
При архивации популярной утилитой WinRAR 3.3 процессоры
Athlon 64 вновь значительно превосходят по быстродействию все
Pentium 4. Нетрудно заметить: при сжатии информации важным
оказывается, во-первых, большой объём кеш-памяти, а, во-вторых,
эффективная подсистема памяти, обладающая низкой латентностью.
Однако более быстрый контроллер памяти в Socket 939 процессорах не
спасает их от поражения, которое они терпят от своих же более старых
собратьев с более ёмким L2 кешем. Заметим, что Athlon 64 3400+ по
данным этого бенчмарка опережает не только Athlon 64 3400+, но и
Athlon 64 3800+, функционирующий на большей тактовой частоте. Так
что применение двухканальной подсистемы памяти в новых CPU от AMD не
компенсирует уменьшившийся L2 кеш в задачах архивации.
При кодировании mp3 файлов размер кеш-памяти, как и
скорость подсистемы памяти, оказывают небольшое влияние. Главные
факторы здесь - тактовая частота и эффективность микроархитектуры
процессоров. Поэтому Athlon 64 3500+ и Athlon 64 3400+, а также
Athlon 3800+ и Athlon 64 FX-53 показывают в данном тесте практически
одинаковые результаты. Причём, следует отметить, что старшие Athlon
64, к сожалению, уступают по скорости кодирования mp3 процессорам
Pentium 4, построенным на базе 0.13 мкм ядра Northwood.
В задачах, связанных с кодированием видео в формат MPEG-2
процессоры Pentium 4 традиционно показывают себя с лучшей
стороны. Догнать CPU от Intel Athlon 64 не могут, даже будучи
снабжёнными новым 128-битным контроллером памяти. Кстати, следует
заметить, что в Mainconcept MPEG Encoder скорость подсистемы памяти
и объём L2 кеша вообще очень слабо сказываются на
производительности. То есть, также как и при кодировании mp3, пары
процессоров Athlon 64 3500+ и Athlon 64 3400+, а также Athlon 3800+
и Athlon 64 FX-53 работают примерно с одинаковой скоростью.
Иная ситуация наблюдается в Xmepg, который использовался
нами для кодирования видео в формат MPEG-4. Производительность
процессоров Athlon 64 соотносится между собой в полном соответствии
с рейтингом, а старший Socket 939 процессор Athlon 64 3800+
умудряется даже обогнать наиболее быстродействующие CPU семейства
Intel Pentium 4.
Кодирование видео в Windows Media Encoder вновь выводит на
первые места по скорости процессоры с архитектурой NetBurst. Для
успешного соперничества с ними семейству Athlon 64 не хватает более
высокой тактовой частоты. Появление двухканального контроллера
памяти в Athlon 64 3500+ и в Athlon 64 3800+, хотя и несколько
увеличило их производительность по сравнению со старыми CPU данного
семейства, этого оказалось явно недостаточно для эффективной работы
в Windows Media Encoder.
В целом, выделить наиболее эффективную процессорную
архитектуру для задач кодирования данных оказывается невозможно. В
зависимости от применяемого инструмента и используемых форматов
данных результат может оказываться как в пользу Athlon 64, так и в
пользу Pentium 4. Однако следует всё же заметить, что при
кодировании потоковых медиа данных Pentium 4 демонстрирует более
высокую скорость несколько чаще, чем Athlon 64.
Adobe Photoshop
Adobe Photoshop CS 8.0 - очень популярный графический
редактор, который многие используют для редактирования двумерной
графики. Поэтому тестам в этом пакете мы уделили отдельное внимание.
Для тестирования нами использовался слегка видоизмененный бенчмарк
PSBench 7 со 100-мегабайтным изображением.
В качестве итогового индекса мы приводим среднее
геометрическое от времени выполнения различных распространённых
операций. Таким образом, мы уравниваем вклад скорости платформ при
выполнении различных операций над изображениями в итоговый
индекс. На диаграмме ниже с итоговым индексом производительности в
Photoshop результат приводится в секундах. Поэтому меньший результат
соответствует лучшей скорости.
Приведем и более подробные результаты, показывающие
скорость работы различных фильтров Photoshop CS 8.0 на
протестированных системах. В таблице показано время в
секундах:
Практически безоговорочным лидером в Photoshop оказывается
процессор Prescott от Intel. Что же касается скорости Athlon 64 в
исполнении Socket 939, то применение двухканального контроллера
памяти, хотя и слегка увеличило производительность, этого
оказалось явно недостаточно для достижения высоких
результатов.
3D рендеринг
В этом разделе мы посмотрим на производительность,
показываемую протестированными процессорами при финальном
рендеринге, выполняемом в популярном пакете 3ds max 6.
При рендеринге одного кадра высокие результаты показывают
процессоры семейства Pentium 4, обладающие технологией
Hyper-Treading. Включение этой технологии позволило CPU от Intel
значительно ускориться в задачах такого типа. Athlon 64, к
сожалению, не имеет никаких аналогичных технологий, поэтому его
результаты оказываются несколько ниже. Одновременно с этим следует
отметить, что ни объём кеш-памяти второго уровня, ни скорость
подсистемы памяти не оказывают сколько-нибудь существенного влияния
на результат. Поэтому Athlon 64 3500+ и Athlon 64 3400+, а также
Athlon 3800+ и Athlon 64 FX-53 демонстрируют в данном тесте
практически одинаковые результаты.
Однако результаты сильно меняются, если от рендеринга
одиночного кадра перейти к рендерингу анимационных роликов. В этом
тесте мы отрендерили 30 первых кадров файла Ape.max, входящего в
комплект поставки 3ds max. Заметим, что хотя здесь вновь ни объём
кеш-памяти второго уровня Athlon 64, ни скорость подсистемы памяти
не оказывают сколько-нибудь существенного влияния на результат,
процессоры семейства Athlon 64 выступают значительно увереннее.
Например, новый Athlon 64 3800+ при рендеринге этого ролика работает
быстрее старших моделей Pentium 4.
Научные расчёты
Для оценки производительности в этом разделе мы
воспользовались популярным приложением Mathematica 5.0, широко
используемом для численных и символьных вычислений.
То, что процессоры Athlon 64 очень сильны при
вычислительной нагрузке, говорилось уже не раз. Данный тест - ещё
одно подтверждение этого факта. Все протестированные Athlon 64
значительно опережают процессоры семейства Pentium 4. Однако,
уменьшение кеш-памяти второго уровня, произошедшее при переводе
процессоров Athlon 64 на Socket 939 отрицательно сказалось на
производительности. Новые Athlon 64 на базе ядра NewCastle отстают
от предшественников на базе ядра ClawHammer, работающих на
аналогичной частоте.
Разработка программного обеспечения
Помимо уже ставших привычными тестов, в данный обзор мы
включили и еще один бенчмарк, успешно опробованный нами в предыдущем
обзоре процессоров. А именно, нами была исследована скорость
компиляции проектов в Visual C++ .NET - популярной среде разработки
программного обеспечения. Для измерений мы использовали исходники
клиента Emule, к которым
были добавлены исходные коды нескольких необходимых на этапе
компиляции библиотек: crypto51, CxImage, zlibstat. Нами измерялось
время компиляции в двух режимах: "Debug" - версия с включением в код
отладочной информации и "Release" - формирование финального
продукта, оптимизированного с точки зрения скорости исполнения и
объема полученного кода. На двух диаграммах ниже результат
приводится в секундах. Поэтому меньший результат соответствует
лучшей производительности.
Как и научным работникам, разработчикам программного
обеспечения можно без зазрений совести рекомендовать процессоры от
AMD. Кстати, как не трудно заметить, большую скорость при компиляции
программных проектов демонстрируют процессоры с большим объёмом
кеш-памяти.
Многого от разгона новых Socket 939 процессоров мы не
ожидали. Как уже было сказано ранее, основываются они на той же
самой ревизии ядра CG, как и протестированный нами ранее Athlon 64
FX-53 для Socket 940. Максимальная частота, которую нам удалось
достичь на том процессоре без использования экстремальных методов
охлаждения, составила чуть более 2.6 ГГц. Учитывая этот факт, а
также имея в виду то, что Athlon 64 3800+ - это последняя модель
процессора на базе 130 нм ядра, можно предположить, что разгоняться
Athlon 64 в исполнении Socket 939 без использования специальных
методов охлаждения должны до 2.5-2.6 ГГц, не больше.
Кроме того, следует принять во внимание и тот факт, что
поскольку контроллер памяти в Athlon 64 находится на том же
полупроводниковом ядре, что и сам CPU, усложнение контроллера памяти
в таком процессоре неизбежно приводит к повышению тепловыделения
всего процессора в целом. Это как минимум означает, что процессоры
Athlon 64 с двухканальным контроллером памяти в исполнении Socket
939 будут разгоняться не лучше, чем их Socket 754 собратья,
основанные на ядре степпинга CG.
Прежде чем мы перейдем к рассказу о результатах, полученных
нами при разгоне Athlon 64 3800+ и 3500+, следует отметить, что эти
процессоры, как и Athlon 64 в исполнении Socket 754 имеют
зафиксированный сверху коэффициент умножения. Новый Athlon 64 FX-53
для Socket 939 при этом, будучи рассчитанный на использование в
системах пользователей-энтузиастов, не имеет фиксации множителя. В
свете этого разгон Athlon 64 3800+ и 3500+ нам пришлось выполнять
путём повышения частоты тактового генератора. К счастью, современные
наборы логики VIA K8T800 Pro и NVIDIA nForce3 250, применяемые в
основе материнских плат для Socket 939 процессоров, содержат
встроенный механизм для асинхронного тактования шин AGP и PCI. Это
означает, что при росте частоты тактового генератора частоты на
шинах AGP и PCI остаются в пределах номинальных значений. Таким
образом, разгон процессоров даже с зафиксированным множителем не
приводит к неработоспособности внешних устройств.
Итак, оверклокинг имеющихся в нашей лаборатории процессоров
Athlon 64 3500+ и 3800+ мы проводили на материнской плате ASUS A8V
Deluxe. Для охлаждения использовался кулер Thermaltake Silent Boost
K8 (A1838). Для повышения эффективности разгона напряжение питания
CPU было увеличено нами на 10%: со штатных 1.5 В до 1.65 В.
Полученные нами максимальные частоты, при которых
процессоры продолжали функционировать стабильно, как и ожидалось,
оказались сравнительно невысокими. Так, Athlon 64 3500+ со штатной
частотой 2.2 ГГц разогнался до частоты 2.55 ГГц, полученной
повышением частоты FSB до 232 МГц. Другой же протестированный
процессор, Athlon 64 3800+, штатная частота которого равна 2.4 ГГц,
нам удалось разогнать до частоты 2.58 ГГц повышением частоты FSB до
215 МГц. Таким образом, частотный потенциал Socket 939 процессоров
оказался несколько хуже, чем у Socket 940 процессоров Athlon 64
FX-53. В принципе, это вполне объяснимо.
Пару слов следует сказать и относительно температурного
режима новых CPU, поскольку, судя по всему, двухканальный контроллер
памяти этих процессоров существенно поднимает их температуру.
Конечно, не следует упускать из виду, что при этом процессоры Athlon
64 3500+ и 3800+ основываются на ядре NewCastle с урезанным кешем
второго уровня. Однако, это вряд ли может скомпенсировать нагрев от
контроллера памяти, поскольку вклад транзисторов, содержащихся в
кеш-памяти процессора, в тепловыделение кристалла очень
незначителен.
Для изучения этого вопроса мы измерили температуру
протестированных процессоров семейства Athlon 64 в состоянии покоя и
под нагрузкой. Все измерения выполнялись путём снятия показаний с
встроенного в процессорное ядро термодиода с использованием системы
аппаратного мониторинга материнских плат.
Сравнение температур процессоров Athlon 64 3400+ и Athlon
64 3500+ показывает, что Socket 939 процессор греется даже меньше
Socket 754 собрата. Казалось бы, это очень странный результат.
Однако ничего удивительного в нём нет. Дело в том, что процессор
Athlon 64 3400+, принимавший участие в наших тестах, основывался на
более раннем степпинге ядра C0, у которого частотный потенциал ниже,
а тепловыделение - выше. Если же сравнивать температурный режим
процессоров Athlon 64 FX-53 и Athlon 64 3800+, то вывод о том, что
двухканальный контроллер памяти в CPU под Socket 939 отличается
сравнительно большим тепловыделением, напрашивается сам
собой.
К слову, во всех процессорах для Socket 939, включая не
только Athlon 3800+ и 3500+, но и Athlon 64 FX-53, реализована
технология Cool'n'Quiet, позволяющая значительно снизить нагрев и
тепловыделение процессора во время его неполной загрузки.
 Вместе с новым процессорным разъёмом, AMD
представляет
и новый тип упаковки для своих CPU
Выпустив новые процессоры Athlon 64, ориентированные на
применение в Socket 939 системах, компания AMD вывела архитектуру
AMD64 на новый качественный уровень. Начиная продажи процессоров с
новым форм-фактором, AMD решает сразу несколько задач.
Во-первых, приходящий на смену Socket 754 разъём Socket 939
становится "стабильной платформой", которая просуществует как
минимум до 2006 года. Таким образом, AMD делает шаг навстречу
потребителям, желающим проводить будущие апгрейды своих систем с
меньшими затратами.
Во-вторых, благодаря введению в употребление нового
процессорного разъёма, владельцы Socket 939 систем получат
возможность использовать двухканальную подсистему памяти.
Нельзя сказать, что два канала памяти дают Athlon 64 большое
преимущество в быстродействии, в среднем прирост производительности
от подключения второго канала равен 3-5%. Однако, никто и не обещал
революционного роста скорости при переходе на платформу Socket 939.
Зато усовершенствования, сделанные в контроллере памяти Athlon 64
для Socket 939 позволят пользователям более гибко конфигурировать
подсистему памяти, а также применять в системах четыре
двухсторонних модуля DIMM, в то время как максимально число
двухсторонних модулей памяти, поддерживаемых Socket 754
процессорами, было ограничено лишь двумя.
В-третьих, урезав объём L2 кеша у Socket 939 процессоров,
AMD добивается 25-процентного снижения их себестоимости, что
позволит компании с одной стороны увеличить свою прибыль, а с другой
- наладить выпуск недорогих процессоров семейства Athlon 64, чем
обеспечить их более широкое распространение.
Что же касается того уровня производительности, который
смогли достичь процессоры семейства Athlon 64 на сегодня, то он
действительно впечатляет. Впрочем, мы не возьмёмся говорить о том,
что старшие модели Athlon 64 превосходят по своей скорости старшие
модели Pentium 4, ибо в некоторых приложениях архитектура NetBurst
показывает довольно хорошие результаты. Однако, в большем числе
задач, и в особенности в игровых приложениях, Athlon 64
демонстрирует прекрасное быстродействие.
Таким образом, новые Athlon 64 для Socket 939 на сегодня
могут являться хорошим выбором в качестве основы
высокопроизводительной системы. Тем более что в рукаве у архитектуры
AMD64 остаётся неразыгранный козырь в виде поддержки 64-битных
режимов. Но праздновать победу AMD пока рано. Во-первых, следующие
модели Athlon 64 с большей частотой появятся на рынке теперь очень
не скоро, так как для их выпуска потребуется внедрение 90 нм
технологического процесса. Во-вторых, мы пока не видели процессоров
с архитектурой x86-64 от Intel. И в-третьих, Intel в скором времени
представит новую платформу i925/i915 и новые, более производительные
CPU, основанные на ядре Prescott. Всё это может несколько пошатнуть
текущее уверенное положение AMD. Впрочем, не будем опережать
события.
|
