Процессоры AMD: куда вставить? Части 1 и 2 (обзор платформ для Socket A)

Анализ положения процессоров AMD на рынке ПК. Дискретные чипсеты для процессоров формата Socket A и типичные системные платы на их базе.

Сегодня мы рассмотрим текущее положение на рынке современных платформ для настольных ПК на базе процессоров AMD Athlon XP. После краткого анализа положения процессоров AMD на рынке ПК мы взглянем на все современные и недалекого прошлого дискретные чипсеты для процессоров AMD и памяти DDR (то есть для формата Socket A) и на некоторые типичные системные платы на каждом из этих чипсетов, после чего проведем детальные сравнительные испытания производительности всех этих чипсетов между собой, чтобы выявить сильные и слабые стороны каждого из них и наиболее предпочтительные варианты выбора в зависимости от специфики применения. Последнюю часть посвятим чипсетам для новейшей системной шины 333 МГц и самых свежих, а также будущих моделей процессоров Athlon XP. А заодно сравним производительность текущих моделей процессоров AMD Athlon XP и Intel Pentium 4 в различных приложениях.

Часть 1. I’m D ;-)

В последние пару лет процессоры для персональных компьютеров, выпускаемые компанией Advanced Micro Devices, заслужили много похвал от профессионалов (производителей компьютеров и независимой прессы), и простых пользователей. Это уже третий масштабный успех AMD на рынке процессоров архитектуры x86: лет семь-восемь назад старшие модели 486х-совместимых процессоров AMD заслуженно считались одними из лучших в своем классе и даже конкурировали с младшими моделями Intel Pentium, а несколько позже процессоры AMD K6-2 (а затем K6-2+ и K6-III) не только придали новое дыхание платформе Socket 7 и считались лучшими процессорами для этого разъема, но и на равных соперничали с процессорами Intel Pentium II и Celeron (на ядре Mendocino) в ряде задач с целочисленными расчетами (например, офисного плана) и неплохо «разгонялись» по частоте (см., например, «KT» #299).

Однако прошлогодний успех, связанный с выходом процессоров для разъема Socket A и особенно AMD Athlon XP и AMD Duron, не идет ни в какое сравнение с предшествующими. Так, появившийся во второй половине 2001 года Athlon XP на ядре Palomino смог не только конкурировать в производительности с самыми быстрыми на тот момент настольными процессорами Intel Pentium 4 на ядре Willamette, но и зачастую заметно опережал их (например, в играх, офисной работе, математических расчетах с плавающей запятой) при существенно более низкой цене. А процессоры AMD Duron при цене от 30 до 70 долларов США обладали превосходной скоростью, сопоставимой со скоростью «Атлонов», в среднем были быстрее Intel Celeron той же частоты и отлично «разгонялись».

Продажи процессоров у AMD закономерно поползли вверх, компания стала расширять свое присутствие во многих странах мира (например, открыла свое представительство в Москве, см. www.terralab.ru/system/16516), доходы месяц за месяцем уверенно уходили в «плюс», и в некоторых регионах ей удалось даже завоевать около трети рынка процессоров x86 (в целом в мире доля AMD тогда составляла примерно 20–25%, см. www.terralab.ru/system/16527).

Не собираясь останавливаться на достигнутом, AMD планировала в начале 2002 года выпустить более совершенные «Атлоны» на 0,13-микронном ядре Thoroughbred (уже не говоря о наполеоновских планах разработки и продвижения 64-битных процессоров семейства Hammer). Однако время шло, официальный выход «Торобредов» все откладывался, а когда в начале лета они, наконец, были объявлены, оказалось, что компания сразу не сможет обеспечить их массовые поставки, то есть процессоры фактически оказались «бумажными» (больше месяца после их объявления в Москве можно было найти только единичные опытные сэмплы исключительно для тестовых целей). Да и теперь (в начале ноября) отыскать в московской розничной торговле «Атлоны» на 0,13-микронном ядре (даже самые младшие) весьма непросто. Поэтому объявление новых моделей Athlon XP 2100+ и 2200+ уже после того, как Intel выпустила крупными партиями куда более производительные процессоры Pentium 4 с частотой 2,4 и 2,53 ГГц, показалось многим слабоватым шагом.

Лиха беда начало, и далее AMD действовала в том же ключе. В конце лета текущего года последовал «бумажный» выход процессоров Athlon XP 2400+ и 2600+ (последних в истории моделей для системной шины 266 МГц) — как своеобразный ответ на начало продаж процессоров Intel Pentium 4 с частотами от 2,6 до 2,8 ГГц. А 1 октября AMD объявила и об Athlon XP 2700+ и 2800+ на новой системной шине 333 МГц. Опять на бумаге и в виде единичных образцов, поскольку до конца года компания обещает выпустить всего 100 тысяч Athlon XP 2700+ для «очень избранных» партнеров (см., например, www.terralab.ru/system/21309), то есть пока купить эти процессоры в России, даже в составе brandname-компьютера, практически нереально. Процессоры же 2800+ начнут массово производиться только в следующем году, причем, возможно, уже на другом 0,13-микронном ядре (Barton). Более того, даже Athlon XP 2400+ и 2600+ мы, вполне возможно, так и не увидим в рознице до Нового года.

«Пробуксовка» одного из гигантов микропроцессорного рынка, обусловленная, в частности, недостаточной готовностью производственных мощностей для процесса 0,13 микрон, не могла не отразиться на финансовых показателях. Спад продолжился во втором квартале 2002 года, а в третьем компания понесла чистый убыток в 254 миллиона долларов США, или 74 цента на акцию (во втором квартале убыток был 54 цента на акцию). В сумме за три квартала 2002 года продажи AMD снизились почти на треть по сравнению с аналогичным периодом прошлого года — с 2,94 до 2,01 млрд. долларов США, а чистый убыток возрос почти в десять раз — с 45 до 448 млн. долларов. Потери AMD отчасти связаны с высокой активностью Intel в продажах процессоров Pentium 4 на выпущенном в январе этого года ядре Northwood. Однако спад продаж AMD в третьем квартале обусловлен и реальным отсутствием на рынке новых процессоров самой компании, а демпинговое снижение цен на младшие модели Athlon (чтобы повысить их привлекательность для пользователей) априори не способно принести больших прибылей.

По данным некоторых аналитических агентств, доля процессорного рынка, принадлежащего AMD, сейчас сократилась до 11,6% (во втором квартале было 15,6%). На целую четверть, и всего за три месяца! Причем 11,6% — самый низкий показатель для компании аж с 1998 года. Если вспомнить двадцать с лишним процентов рынка в конце 2001 года, то потери AMD впечатляют еще больше. Для сравнения: доля процессоров Intel сейчас составляет 86,8%, а VIA и остальных — 1,6%. Между тем по количеству проданных в третьем квартале чипсетов для платформы AMD доля решений под Socket A составляет 16,7% от общего количества наборов логики на рынке. Поскольку оба этих показателя (доля проданных за квартал официальным партнерам процессоров и количество проданных чипсетов) не являются совсем уж объективными показателями текущей рыночной доли процессоров AMD, истина, видимо, лежит где-то посередине, и на 13–15% процессоров в ныне продающихся ПК компания AMD может рассчитывать. Хотя норма прибыли на процессорах AMD сейчас, безусловно, существенно ниже, чем на процессорах Intel. Справедливости ради нужно заметить, что, в противоположность процессорам, продажи flash-памяти у компании AMD растут (на 8% по сравнению с предыдущим кварталом).

Впрочем, на заводе Fab30 в Дрездене завершен переход на 0,13-микронный техпроцесс, и сейчас все поставляемые компанией процессоры производятся именно по этому технологическому процессу, так что мы можем надеяться на улучшение ситуации. А в скором будущем массовое производство процессоров AMD начнется и на заводах полупроводникового гиганта UMC.

Говоря о ближайших перспективах процессоров AMD, нельзя не упомянуть об одном интересном прогнозе (http://www.hardtecs4u.com). В таблице 1 приведены примерные количества процессоров AMD, которые предположительно будут выпущены до конца этого и в будущем году.

Анализ, проведенный источником, показывает, что массовых поставок процессоров Athlon XP для системной шины 333 МГц следует ожидать примерно в начале весны 2003 года, и только во второй половине года их доля превысит долю процессоров для шины 266 МГц. Массовый наплыв процессоров AMD восьмого поколения (семейство Hammer) начнется лишь в середине следующего года. Если учесть, что на днях выходит процессор Intel Pentium 4 с частотой 3,06 ГГц и прогрессивной технологией Hyper-Threading (см. http://www.terralab.ru/system/21320/) , а в начале 2003 года корпорация намерена выпустить процессоры на новом 0,09-микронном ядре Prescott, содержащем ряд усовершенствований и позволяющем повышать в перспективе тактовые частоты до 4,5–5 ГГц, становится очевидным «технологическое» (скорее даже — производственное) отставание компании AMD, несмотря на отличные разработки и своевременные «бумажные» анонсы новых продуктов. Хотя, судя по данному прогнозу, общее количество производимых AMD (а значит, и продаваемых) процессоров будет быстро расти — за год с 7 до 10 миллионов штук в квартал. Посмотрим, сбудутся ли столь радужные планы.

В заключение взглянем на официальный план выпуска процессоров самой AMD. В первом полугодии 2003 года нас порадуют четыре новинки. Две из них будут основаны на новом 64-битном ядре Hammer: сначала выйдет серверный вариант AMD Opteron (ядро SledgeHammer, мультипроцессорность до восьми процессоров, технология 0,13 микрон SOI), а за ним последует настольный вариант «Хаммера» на ядре ClawHammer. Продолжит свое развитие и нынешнее 32-битное ядро «Атлонов»: в первом квартале появится Athlon XP 3000+ на 0,13-микронном ядре Barton с увеличенной кэш-памятью второго уровня объемом 512 кбайт, а за ним и серверный вариант Athlon MP на практически идентичном ядре. Будущее процессоров AMD Duron практически предрешено: несмотря на надпись «зависит от запросов рынка», распространяемую аж на конец 2003 года, компания практически поставила на них крест. Уже сейчас процессоры Duron активно вытесняются популярными в народе младшими моделями AMD Athlon XP, которые стоят меньше 100 долларов, то есть сопоставимы по цене с Intel Celeron, однако заметно превосходят их в производительности на большинстве приложений.

Часть 2. Сердце матери

В этой части мы поговорим о «сердце» материнских плат с разъемом Socket A — чипсетах для процессоров AMD Athlon/Duron. После первой волны чипсетов для памяти DDR SDRAM, нахлынувшей во второй половине 2001 года (AMD 761, ALi MAGiK 1, VIA KT266/266A, SiS735, Nvidia nForce415), последовала пауза, во время которой производители пожинали плоды своих разработок. И лишь две компании нашли возможность выпустить весной 2002 года новые чипсеты с поддержкой более быстрой системной памяти DDR333 — это VIA c KT333 и SiS c одночиповым SiS745 (здесь и далее мы будем вести речь только о чипсетах без интегрированного графического ядра).

Все чипсеты «первой волны» были похожи друг на друга. Они поддерживали память DDR266/200 (большинство из них могло работать и со SDRAM PC133/100, однако производители системных плат редко этим пользовались), шину AGP 4x, системные шины 200 и 266 МГц и обладали стандартным набором периферии, включающим контроллеры USB 1.1, UltraATA/100 (и чуть позже — UltraATA/133 для некоторых из них), незатейливым интегрированным аудио и пр. Выгодно смотрелся на общем фоне первый полноценный чипсет для ПК от Nvidia: nForce не только обладал мощной интегрированной графикой (в варианте nForce420/220, см. «KT» #424), но и превосходным по заявленным возможностям аудиопроцессором в составе южного моста, а также впервые в индустрии стал использовать двухканальную память DDR с 128-битным доступом (серверный чипсет Intel E7500 для двухканальной DDR200 появился позднее). Кстати, на платформе Socket A до сих пор ни один чипсет, кроме чипсетов Nvidia, двухканальную память не использует. С характеристиками этих чипсетов можно ознакомиться в таблице 2.

Первые два чипсета с поддержкой памяти DDR333 (VIA KT333, см. www.terralab.ru/system/16776, и SiS745, см. www.terralab.ru/system/18400) показали, что для процессоров AMD Athlon XP с системной шиной 266 МГц прирост общего быстродействия систем от замены памяти DDR266 на DDR333 довольно мал (всего несколько процентов; см., например, www.terralab.ru/system/17073), и он вряд ли будет ощутим в повседневной работе, если пользователь не удосужится взять в руки секундомер и «обмерить» шустрость компьютера. То есть разработка чипсетов для памяти DDR400 и процессоров AMD с номером модели до 2600+ (таблица 3) практически лишена смысла, поскольку не даст видимого эффекта (узким местом системы стала системная шина процессоров), а значит, и не будет в должной мере востребована рынком.

Нынешней осенью мы стали свидетелями выхода на рынок следующей волны чипсетов для платформы Socket A. За прошедшее время в индустрии накопился ряд новых технологий, которые и потребовали реализации в новых продуктах. Это, безусловно, поддержка шины AGP 8x c удвоенной полосой пропускания (2,1 Гбайт/с), памяти DDR400 с полосой пропускания 3,2 Гбайт/с (и полноценная реализация уже сертифицированной JEDEC-памяти DDR333), высокоскоростной последовательной шины USB 2.0 (480 Мбит/с), набирающего популярность интерфейса IEEE 1394 и грядущего Serial ATA (последний, правда, пока не стали встраивать в чипсеты, а ограничились добавлением чипов контроллеров в материнские платы). А одной из главных особенностей всех чипсетов третьей волны для процессоров AMD и памяти DDR стала штатная поддержка новейшей системной шины с частотой 333 МГц: прежние чипсеты могут использовать новые процессоры (и память) только в режиме оверклокинга, когда шина AGP (и иногда PCI) работает на повышенных частотах.

Представители новой волны — это VIA Apollo KT400, Nvidia nForce2 и SiS746 (и его последующая модификация SiS746FX). Все они помимо штатной работы с FSB 333 МГц, памятью DDR333 и шиной AGP 8x имеют в своем составе улучшенные южные мосты с поддержкой шестиканального AC’97-звука, USB 2.0, UltraATA/133, Ethernet и еще некоторых полезных функций (см. таблицу 2). Пообещав было официальную поддержку памяти DDR400 в своих новых чипсетах, производители затем от нее отказались, возложив это бремя на плечи (и сертифицирующие службы) производителей материнских плат: то есть все новые чипсеты умеют тактировать DDR400 при всех необходимых частотах FSB, однако официально работа в таком режиме не гарантируется (некоторые производители системных плат включают поддержку DDR400 в новые модели на свой страх и риск). Приятное исключение — nForce2, который поддерживает двухканальную DDR400 официально (суммарная полоса пропускания памяти в этом случае составляет 6,4 Гбайт/с!). Кроме того, все три производителя чипсетов заявили, что усовершенствовали контроллеры памяти, то есть новые чипсеты даже с прежней памятью будут работать быстрее.

Таким образом, новое поколение чипсетов для Socket A (KT400, nForce2 и SiS746) может привлечь не только владельцев процессоров AMD Athlon 2700+ или 2800+, памяти DDR400 и видеокарт под AGP 8x (практическая ценность двух последних технологий пока под вопросом), но и покупателей процессоров AMD Athlon XP с системной шиной 266 МГц (которые будут доминировать в линейках компании AMD до конца этого и как минимум до середины следующего года).

Несколько слов нужно сказать также о шине FSB 333 МГц в связи с предыдущими чипсетами. Как оказалось, технически только VIA Apollo KT333 имеет возможность использовать новую шину при сохранении штатных тактовых частот работы памяти (только DDR333) и шины AGP (шину PCI правильно тактировать при этом умеют многие). В момент выхода чипсета KT333 весной, естественно, о FSB 333 МГц не было и речи, однако поскольку технически такую возможность VIA предусмотрела, сейчас компания протестировала свой старый чипсет в новом режиме и заявила, что чипсет официально эту шину поддерживает. Вместе с тем большинство плат на KT333, выпущенных до обнародования планов AMD о FSB 333, не имеют возможности корректно использовать такую системную шину. Например, участвующие в нашем обзоре платы ASUS A7V333 и Soltek SL-75DRV5 на этом чипсете неофициально могут работать при тактовой частоте FSB 166 МГц, однако при этом частота шины AGP составляет сильно завышенные 83 МГц, что может неблагоприятно сказаться на стабильности платформы в приложениях с трехмерной графикой (да и не всякая видеокарта выдержит такой разгон по шине AGP). Более того, например, ASUS официально отрицает возможность использовать FSB 333 МГц на плате A7V333 и специально для новой системной шины выпустила модифицированную плату на KT333 под названием A7V333-X.

Как видим, даже на KT333 проблема новой FSB простым обновлением BIOS платы не решается. Что уже говорить о других возможных претендентах из «старичков». Два наиболее «близких» к этому «старичка» — ALi MAGiK 1 с северным мостом M1647 и двухпроцессорный чипсет AMD760MPX c северным мостом AMD762 (его однопроцессорный предшественник AMD761 давным-давно снят с производства). Про «волшебный» чипсет ALi еще год назад ходили слухи, что он-де позволяет работать с FSB 333 МГц (в то время — в режиме разгона), однако все реальные платы на нем не умели тогда оставлять AGP на 67 МГц при частоте системной шины 167 МГц. Вместе с тем представители корпорации ALi недавно заявили, что набор ALi MAGiK 1 может без проблем работать при частоте шины 333 МГц (по крайней мере, для чипсета ревизии C1). А для знаменитой платы Iwill XP333 даже выпущена версия BIOS с официальной поддержкой процессора Athlon XP 2700+ (как обстоит в ней дело с тактированием шины AGP, мы, к сожалению, проверить не успели). С другой стороны, компания ASUS, по нашим данным, отказалась от выпуска обновления BIOS с поддержкой новой FSB для своей платы A7A266-E, хотя это, пожалуй, самая продвинутая плата на этом чипсете (см. www.terralab.ru/system/14437), не потерявшая привлекательности для использования в компьютерах и по сей день, несмотря на свой солидный возраст. Мы так и не смогли заставить эту плату работать на FSB 167 МГц при тактировании AGP на 67 МГц даже с самой свежей бета-версией BIOS.

Второй потенциальный претендент, чипсет AMD762, мог бы рассчитывать на «внедрение» поддержки новой шины «от родителя» (вместе с полностью синхронной работой FSB с DDR333 это могло бы стать грозным оружием). Тем более что не за горами выход Athlon MP для FSB 333 МГц, а чипсет от AMD — по сути, единственный массовый двухпроцессорный базис для Athlon MP. Тем не менее, представитель AMD уверил нас, что компания не планирует идти на такой шаг, а также не намерена выпускать новый многопроцессорный чипсет для шины 333 МГц, несмотря на то, что серверное направление — одно из приоритетных в ее деятельности. По его словам, новый мультипроцессорный чипсет для Athlon MP сделает, скорее всего, Nvidia — как наиболее близкий «чипсетный» партнер AMD. Если так, то будем надеяться и ждать с нетерпением.

Далее в нашем обзоре мы решили собрать вместе всех соперников на платформе Socket A (новейших и недавнего прошлого), чтобы окинуть взором положение дел на этом сегменте рынка и понять, кто из них наиболее успешный и высокопроизводительный, какие варианты доступны покупателю или «модернизатору» компьютера, какой из чипсетов лучше в качестве платформы в тех или иных случаях (не будем забывать о цене), и вообще, стоит ли срочно затевать апгрейд системной платы и памяти (или покупать новый компьютер), если уже есть в наличии прошлогодняя система на аналогичном процессоре.

Неоспоримым фактом является то, что большинство компьютеров под Socket A собиралось ранее и собирается сейчас именно на чипсетах от VIA Technology. И выпуск в начале этого года чипсета KT333 для DDR333 (www.terralab.ru/system/16776) лишь упрочил ее лидерство на этой платформе. Да и новейший VIA KT400 появился на прилавках раньше остальных. А нам предстоит выяснить, остался ли «хозяин» по-прежнему самым шустрым на фоне некоторых более молодых соперников — у конкурентов тоже есть неплохие продукты, способные по тем или иным параметрам соперничать с VIA. К тому же новый SiS746 тоже поддерживает все эти (и даже чуть больше) навороты, а nForce2 — и вовсе двухканальную память DDR400, суперграфику и суперзвук.

Разумеется, уже ни у кого не вызывает сомнений необходимость использовать именно память DDR SDRAM для процессоров под Socket A, хотя в некоторых наименее критичных случаях возможно применение и SDRAM PC133. Более того, платы Socket A для PC133 (например, на популярнейшем в прошлом чипсете VIA Apollo KT133A) еще можно встретить на прилавках, да и сама старая добрая SDRAM занимает почти половину позиций в текущих розничных прайсах как у нас, так и за рубежом (и таки продается!). Поэтому, наряду со всеми DDR-чипсетами в нашем сравнении примут участие две наиболее удачные конфигурации с памятью PC133: на уже упоминавшихся выше ALi MAGiK 1 и VIA Apollo KT133A.