Процессоры AMD K8 и чипсеты для них. Часть II.

Во второй части материала подробно описываются наборы системной логики для чипов AMD K8, сравнивается производительность различных процессоров AMD и Intel, а также приводятся рекомендации по выбору процессора Athlon 64.

Чипсеты для процессоров K8. 2004–05 гг.

Любому компьютеру, разумеется, необходима материнская плата. И здесь AMD тоже «повезло»: архитектура ее процессоров крайне слабо зависит от используемого чипсета. По сути дела, все задачи последнего — только обеспечивать сопряжение с процессором видеокарты, интегрированной сети, жестких дисков и прочей периферии. Более того: системная шина HyperTransport позволяет обходиться вообще без чипсета, напрямую подключая к процессору всю периферию. Именно по такому принципу устроен серверный AMD 81xx: это набор микросхем — «мостов» с шины Hyper-Transport на другие шины (AGP, PCI-X и т. д.). Никаких излишеств, десятков вариантов северных и южных мостов: ставишь на материнскую плату ровно те интерфейсы, которые нужны, и подключаешь их через недорогие простенькие «переходники» к общей системной шине.

Впрочем, с «традиционными» чипсетами для процессоров K8 дела тоже обстоят неплохо: благодаря тому, что любой чипсет для этой архитектуры может работать с любым процессором (включая многоядерные варианты), на рынке уже накопилось чипсетов, что называется, на любой вкус. До недавнего времени, правда, определенная интрига состояла в том, что не было ни одного чипсета с поддержкой графической шины PCI Express 16x (за которую активно агитировали производители видеокарт [Правда, ничем хорошим эта агитация не закончилась. Компании, похоже, серьезно переоценили спрос на PCI Express-видеокарты: до сих пор, по некоторым данным, 95% (!) графических ускорителей продается в старом AGP-варианте. А поскольку производство AGP-видеокарт было урезано в угоду PCI-E, то на рынке возник парадоксальный дефицит старых видеокарт: один из моих знакомых уверял, что купленную в начале года за 7 тысяч рублей карту сегодня он умудрился продать тому же самому магазину уже за 10 тысяч (!). Впрочем, в ближайшее время, надо полагать, ситуация так или иначе разрешится]), однако к настоящему моменту все ведущие чипмейкеры уже представили соответствующие решения. Что любопытно, конечный результат у всех получился примерно один и тот же: доступно двадцать линий PCI-E, напрямую подключенных к северному мосту (один слот PCI Express x16 + четыре линка для подключения остальных устройств).

Основных игроков на этом рынке четверо. Большую его часть со времен сверхудачного nForce2 занимает nVidia. «Первый блин» у графического гиганта, правда, вышел комом — nForce3 150 хотя и был по-своему революционен (вместо северного и южного мостов чипсет состоял из единственного кристалла), но по функциональной оснащенности он настоящий аскет: из него убрали буквально все, что только можно, — качественный звук, поддержку SATA, гигабитную сеть, возможности по разгону. Вдобавок материнские платы на этом чипсете еще и работали медленнее аналогичных плат на чипсетах конкурентов. Однако вышедшие позднее nForce3 250/250 Gb/Ultra полностью «реабилитировали» nVidia: эти чипсеты уже ничем не уступают конкурентам по функциональности, а, скажем, по возможностям для разгона — значительно их превосходят. Недавний же nForce 4 однозначно претендует на звание абсолютно лучшего чипсета для платформы K8: поддерживаются любые процессоры, гигабитная сеть, семиканальный AC’97, графическая шина PCI Express x16 и напрямую подключенные к северному мосту линки PCI Express x1; RAID всех уровней, четыре порта SATA с поддержкой спецификации SATA II (SATA 3 Гбит/с) и таких его «вкусностей», как, скажем, NCQ (Native Command Queuing — пришедшая из мира SCSI техника оптимизации запросов к жесткому диску: запросы могут переупорядочиваться так, чтобы оптимизировать общее время их исполнения). Впрочем, только этим уникальные особенности чипсета не ограничиваются: интегрированный гигабитный сетевой контроллер может иметь встроенный аппаратный брандмауэр (nVidia Firewall), модуль аппаратного ускорения обработки сетевых пакетов (nVidia ActiveArmor), может поддерживаться установка и работа двух видеокарт одновременно (SLI). При этом nForce 4 по-прежнему является одночиповым, а стало быть, теоретически более дешевым и простым решением, нежели чипсеты конкурентов. Жаль только, что nVidia так и не вернула в свои кристаллы модуль аппаратного ускорения обработки звука (SoundStorm), успешно применявшийся в nForce 2, равно как и отказалась от поддержки FireWire. Однако этого нет и у других компаний, так что укорять nForce 4 язык не поворачивается.

Об остальных игроках рынка чипсетов сказать столько же хорошего, к сожалению, нельзя. Компания VIA выпускает отличные «рабочие лошадки»: недорогие, проверенные, надежные. На фоне nForce3 150 в начале года они смотрелись прекрасно, да и сейчас подойдут практически для чего угодно — превосходный вариант, если нужно сэкономить несколько десятков долларов на «возможностях для энтузиастов». О чипсетах Silicon Integrated Systems в последнее время информации немного — начав с удачного SiS 755 (ничем не уступающего K8T800 и nForce 3 150 по функциональности, более дешевого и чуть более быстрого), 2005 год компания встречает с довольно слабым в техническом плане SiS 756. Впрочем, особых претензий к чипсетам SiS вроде бы нет, за счет хитрой технологии оптимизации запросов ввода-вывода (HyperStreaming) системы на этих чипсетах работают побыстрее своих «коллег» от VIA, nVidia и ATI, цены на материнские платы еще либеральнее, чем у VIA, — словом, в качестве low-end SiS подходит прекрасно. Правда, в розничной московской продаже соответствующие платы встречаются довольно редко.

Особняком стоит новичок — ATI, с ее революционным Xpress 200. Это практически идеальное интегрированное решение для K8 — графическое ядро данного чипсета вполне способно заменить недорогую видеокарту. Да и остальные характеристики совсем не плохи: семиканальный звук AC’97, полная поддержка PCI Express, четыре порта SATA, отменный «запас прочности» для разгона системы. Если бы не сильный конкурент от nVidia, решение ATI наверняка выбилось бы в лидеры. Однако сейчас nForce 4, за исключением интегрированного графического ядра, предлагает «все то же самое, только лучше». Имеет ли смысл в этих условиях приобретать ATI Xpress 200P без интегрированного графического ядра — вопрос открытый. А вот Xpress 200, несомненно, найдет своего покупателя: интегрированная графика и потенциально более низкая цена для многих окажутся важнее наворотов nForce 4.

Напоследок отметим один важный момент: от чипсета в данном случае не зависит тип используемой оперативной памяти! Он определяется исключительно процессорным разъемом и процессором, так что использовать сегодня совместно с процессорами AMD оперативную память стандарта DDR2 невозможно в принципе. Впрочем, старая DDR не только гораздо дешевле, но и работает с процессорами AMD заметно быстрее. Дело в том, что архитектура K8 не очень хорошо умеет использовать главное преимущество DDR2 — высокую пропускную способность памяти. А точнее говоря, высокая ПСП этой архитектуре просто необязательна. Зато интегрированный контроллер памяти процессоров AMD обладает чрезвычайно низкими задержками доступа в память: системы на основе Athlon 64 — одни из немногих, действительно сильно выигрывающих от использования «низколатентных» серий DDR. Память же DDR2 в плане задержек доступа гораздо медленнее старой доброй DDR, поэтому выгода от ее использования пока нулевая (если не сказать — отрицательная). Впрочем, AMD обещает ввести поддержку DDR2, как только такая покупка станет более оправданной, нежели приобретение обычной DDR (в трактовке компании это означает массовый выход модулей DDR2-667 и сокращение объемов производства старой DDR-400). Примерные сроки — начало 2006 года, в процессорах для пока несуществующего Socket M2.

Процессоры архитектуры K8

AMD выпускает столь широкий ассортимент процессоров семейства K8, что разобраться в них неспециалисту довольно трудно. Правда, от покупателя и не требуют глубоко вникать в технические подробности — чипы AMD уже давно маркируются неким «процессорным рейтингом», который показывает их примерную производительность на усредненном наборе тестов (Кстати, рейтинг у Sempron и Athlon 64 совершенно различный. Первый отсчитывается относительно Celeron D, второй — относительно Pentium 4). Однако для некоторых приложений предпочтительнее высокая пропускная способность памяти; другие весьма чувствительны к объему кэш-памяти; третьи предпочитают в первую очередь как можно большую тактовую частоту. Полный перечень процессоров AMD архитектуры K8 и их характеристик можно посмотреть в таблице 2. Светло-серым в ней отмечены процессоры, еще официально не анонсированные, но ожидаемые уже в первом квартале 2005 года (Поскольку процессоры еще не анонсированы, то указанные в таблице технические данные не являются официальными); зачеркнуты названия процессоров, выпуск которых прекращен (но купить их еще можно).

Чтобы подробнее разобраться с тем, какие процессоры для каких задач предпочтительнее, мы не стали устраивать большого и сложного тестирования, а просто собрали накопившиеся за прошлый год результаты плюс некоторые отсутствовашие у нас позиции дополнили по материалам сайта www.anandtech.com. И получили в итоге вот что: Athlon 64 однозначно опережает Pentium 4 в играх (даже старшие Prescott с трудом способны конкурировать с младшими Athlon 64), в программах, использующих старые или недостаточно оптимизированные компиляторы, во многих архиваторах (WinRAR) и в некоторых вычислительных приложениях (научных вычислениях в ScienceMark 2, рендеринге в RealStorm). В обычных офисных задачах и мультимедиа-тестах Athlon 64 и Pentium 4 примерно равны — в одних тестовых наборах выигрывает AMD, в других — Intel. В задачах видеокодирования (DivX) по-прежнему впереди Prescott. С другой стороны, если отойти от этого популярного кодека, то окажется, что в среднем в задачах кодирования конкуренты тоже сравнялись: скажем, альтернативный XviD или небезызвестный Canopus ProCoder предпочитают процессоры AMD, а, скажем, LAME и WMA работают на процессорах обеих компаний с примерно одинаковой скоростью. Правда, лишь до тех пор, пока на оцифровываемый материал не накладывается набор фильтров (ресайз, деинтерлейсинг etc) — все они, как правило, очень хорошо оптимизированы именно для Pentium 4, в связи с чем для профессионального видеомонтажа эти процессоры подходят лучше. К тому же Prescott отлично выступает во многих профессиональных приложениях (например, при рэйтрейсинге сцен в Cinema 4D). Вообще, Pentium 4 проигрывают в большинстве задач, где невозможно задействовать HyperThreading, но зато явно лидируют на хорошо оптимизированных для HT потоковых приложениях. «Младшенький» AMD Sempron 3100+ с тактовой частотой 1,8 ГГц , как и ожидалось, сильно уступает и Athlon 64 3200+, и Pentium 4 3,20 ГГц. Впрочем, он и не предназначен им в конкуренты. А в сравнении с Celeron D он выглядит отлично.

Интересно сравнить также прирост быстродействия от перехода процессора на двухканальный контроллер памяти. Как видно из диаграмм, смысл переплачивать по $50–200 за процессор с той же частотой, но в исполнении Socket 939 есть в WinRAR, Adobe Photoshop и некоторых играх. Во всех остальных случаях более дешевые Socket754-процессоры с большей тактовой частотой (в частности, Athlon 64 3400+) оказывались немного быстрее. Учитывая, что номинально процессоры с одинаковым рейтингом и стоят одинаково (за переход на следующую «ступеньку» рейтинга приходится выкладывать по $50, а то и по $200–250), с точки зрения критерия «цена/производительность» более старые процессоры с одноканальным контроллером памяти гораздо выгоднее.

Сложнее всего оценить прирост производительности от удвоенного объема кэш-памяти второго уровня: достать модели с мегабайтным кэшем в Москве оказалось трудно. Однако имеющихся результатов вполне достаточно, чтобы предположить, что в подавляющем большинстве случаев мегабайтный кэш слабо влияет на производительность — при прочих равных лучше предпочесть модели с меньшим кэшем, но большей тактовой частотой (или поддержкой двухканальности).