AMpermeter

Подробный рассказ об особенностях и производительности современных "настольных" процессоров AMD для Socket AM2.

Конец весны 2006 года ознаменовался единственным событием в той области компьютерного железа, которую мы привыкли называть "платформой". Но событием вполне знаковым! Перевод процессоров AMD на новый разъём Socket AM2 с поддержкой второго поколения DDR-памяти вплоть до DDR2-800, о которой так долго говорили большевики, свершился.

С кусочками фруктов

Даже очень хорошие вещи время от времени нуждаются в омолаживающих процедурах. Причем если речь идёт о продуктах в общедоступном гастрономическом смысле, вполне достаточным может оказаться упоминание некоей "новой формулы" или "улучшенного вкуса". Подробностей и не надо, они только ограничивают фантазию копирайтеров, которым предстоит нарастить вокруг новой опции аудиовизуальный рекламный ряд. В нашем же случае детали скорее приветствуются, особенно если количество мегагерц, гигабайт в секунду или наших любимых попугаев на доллар зрелищно и грубо сталкивается с "тем, что было".

О неожиданном критерии, по которому новая линейка процессоров AMD превосходит предыдущую (кое-где - до 154%, господа копирайтеры!), - чуть ниже и торжественно. А для начала давайте ознакомимся с достоинствами линейки процессоров с разъёмом Socket AM2, описанных в бытовых терминах и простейших единицах измерения. Их ровно три:

• поддержка памяти DDR2;
• поддержка технологии виртуализации (AMD Virtualization Technology);
• новые процессоры для всех ценовых сегментов.

О DDR2-памяти нам до сих пор удавалось сказать не так уж много хорошего, хотя очень хотелось. Поскольку работает такая память на пониженном напряжении, она потребляет меньше энергии (но не настолько, чтобы повлиять на тепловую экосферу настольного компьютера), её будущее изначально виделось нам в царстве ноутбуков. А коль скоро новая технология позволила упаковывать память в чипы вдвое плотнее, требовательные к её объёму серверные приложения также должны были обратиться лицом к новому стандарту (пусть заплатив высокой ценой, ведь 2-гигабайтные модули до сих пор очень дороги и чрезвычайно нерасторопны). Однако даже эти теоретические преимущества не выдерживали практических тестов. При сравнении времени автономной работы ноутбуков, влияние типа памяти на компьютерное долгожительство отловить просто не удавалось. А производители серверов предпочитают использовать платы с заведомо большим количеством разъёмов для памяти, и не склонны ставить на экзотику.

Тем временем с главным требуемым качеством - производительностью памяти - на платформе Intel изначально не задалось. С одной стороны, виноваты её высокие "от рождения" задержки, усугубляемые не самой удачной реализацией контроллеров в чипсетах i915 и i925, а с другой - ограниченная пропускная способность системной шины на уровне 800 МГц (чего, увы, недостаточно для раскрытия талантов даже DDR2-533, не говоря уже о высокочастотных стандартах). Потребители предпочитали использовать обычную DDR400 (в случае с обеими платформами), и, в результате, третье уникальное преимущество DDR2 - относительно низкая себестоимость - никак не желало воплощаться в виде привлекательных розничных цен, возможных лишь в условиях массового спроса.

Компания AMD, как мы знаем, удачно избежала столкновения с "сырой" DDR2. Однако сейчас, когда базовые модули DDR2 уже стоят дешевле, чем DDR равного с ними класса, а на прилавках уже лежат серийные чипы DDR2-800, а также элитные модели для "разгонщиков" с частотами вплоть до 1100 МГц и схемой таймингов, лишь чуть уступающей элитным образцам DDR400, по-прежнему не замечать новую память было бы как минимум странно.

Она совершенно точно востребована по крайней мере в двух сегментах рынка - в самом массовом и дешёвом, когда каждый доллар в конечной цене компьютера играет роль, и, как ни странно, самом дорогом. Энтузиасты - народ капризный и способный практически интуитивно предпочесть продукт, обладающий, среди прочих равных, более свежими технологиями. Нередко это оправдано и с практической точки зрения - новые технологии, из которых ещё не успели отжать весь сок их разработчики, оказываются податливее, и в умелых руках демонстрируют впечатляющие результаты "тонкой настройки".

Наконец, говоря непосредственно о DDR2, особенно интересно увидеть реализацию этой памяти на платформе AMD ещё и потому, что интегрированный контроллер памяти известен низкими задержками при обращении и не имеет теоретических ограничений пропускной способности. А именно эти два свойства и необходимы для раскрытия её скоростного потенциала.

Windows X2

О технологиях виртуализации, несомненно, мы будем рассказывать отдельно по мере появления соответствующей программной поддержки. Тем более что готовящаяся к выходу операционная система Microsoft Vista в значительной степени базируется на дальнейшем отделении программных компонентов от аппаратных. Конечная цель виртуализации ресурсов, ни много ни мало, состоит в том, чтобы даже операционная система не получала полного контроля над аппаратурой! Таким образом, планируется, что вы сможете запускать несколько операционных систем одновременно (например, Windows и Linux) и переключаться между ними так же легко, как сейчас между окошками приложений в Windows. Даже если одна из операционных систем зависнет, вы сможете перезагрузить её, а вторая будет всё это время спокойно продолжать работать.

Ресурсы контролируются специальной программой - диспетчером, аппаратно защищённым от какоголибо злонамеренного вмешательства. Встроенный в процессор контроллер блокирует доступ к соответствующей области памяти, где хранится программный код диспетчера, а контроллер шины Hyper-Transport выдаёт "санкции" на доступ к ресурсам периферии.

Очень интересные возможности открываются в вопросах защиты компьютера от взлома, заражения вирусом и просто влияния нестабильных и содержащих ошибки программ на работу компьютера в целом. В перспективе, например, возможен запуск антивируса и сетевого брандмауэра непосредственно под управлением диспетчера; они смогут следить за состоянием всех запущенных ОС. И даже в случае с единственной функционирующей ОС этот трюк может казаться полезным.

Производительность на ватт

Процессоры AMD заслужили весьма прочную репутацию "холодных", чему способствует экономичное вычислительное ядро, поддержка технологии Cool’n’Quiet. И, наконец, собственно жёсткая политика по отбраковке чипов. Так сложилось, что в отличие от конкурента, в качестве величины TDP для процессоров AMD приводится не расчётное (типичное) значение тепловыделения, а максимальное - то есть характерное лишь для самых "неудачных" экземпляров чипов и только при работе с максимальной нагрузкой. Иными словами, вероятность, что вам достанется Athlon 64, выделяющий именно столько тепла, сколько заявлено производителем, ничтожно мала. В действительности же максимальное тепловыделение процессора, скорее всего, окажется на 10-20% ниже.

Однако останавливаться на достигнутом в нынешней ситуации AMD ни в коем случае нельзя. Не секрет, что в августе в продаже уже могут появиться ограниченные партии процессоров Intel на низкочастотном ядре, с которым непомерное тепловыделение уходящих Pentium D забудется как страшный сон. Более того, TDP в 65-95 Вт, наиболее вероятное для первых моделей, пусть и с поправкой на способ измерения, выглядит явно не хуже 89-110 Вт, характерных для Athlon 64 X2 под Socket 939. Можно, конечно, заявить, что погоня за минимальным потреблением процессора для настольного компьютера не является самоцелью. Достаточно, чтобы тепловыделение не выходило за рамки возможностей малошумных систем воздушного охлаждения, и потребитель останется доволен. Иная топовая видеокарта способна устроить в корпусе такой тепловой режим и поднять своим кулером такой шум, что разницу между процессорами и их кулерами, рассеивающими 65 и (даже) 110 Вт, ощутить будет не так уж просто.

Но в то же время не приходится подвергать сомнению тезис, что, при прочих равных, разумно выбрать процессор (и прочие компоненты), выделяющий меньше тепла. И, следуя тенденции, AMD продолжает попытки снижать тепловую мощность.Так, все без исключения "стандартные" двуядерные модели, в том числе и новейший Athlon 64 X2 5000+ для Socket AM2, отныне не имеют права "греться" выше 89 Вт, а одноядерная линейка рейтингуется значением 65 Вт (вместо прежних 89 Вт).

Но словечко "стандартные" возникло не зря. Дело в том, что наряду с этими процессорами выпущены два самостоятельных модельных ряда - Energy Efficient и Energy Efficient Small Form Factor. Отличие между ними заключается только в разной степени снижения величины TDP, которая и будет отображаться на коробке в качестве идентифицирующего признака. Модельный ряд EE состоит исключительно из двуядерников частотой до 4800+ включительно и характеризуется TDP, равным 65 Вт. Тогда как линейка процессоров с пониженным энергопотреблением для компьютеров в компактных корпусах (именно так можно перевести длинное название модельного ряда) включает единственный двуядерник и несколько одноядерных Athlon 64 и Sempron с общим TDP в 35 Вт!

Нет слов, впечатляет и тот факт, что цены на "энергичные" процессоры оказались отнюдь не столь драконовскими в сравнении с расценками на основное семейство. Дело в том, что AMD уже давно производит процессоры с пониженным энергопотреблением для серверов со сверхплотной компоновкой, отличающиеся от стандартных прототипов четырехзначной стоимостью. И подозрение, что нечто подобное проскользнёт и в настольную линейку (по крайней мере, с целью первоначального снятия сливок), имело место. Кстати, помимо числа TDP на коробке, процессоры с уменьшенным тепловыделением можно отличить по маркировке на корпусе. Третья литера в строке маркировки обычных процессоров - "A", у моделей с тепловым пакетом 65 Вт - "O", а у моделей на 35 Вт - "D".

Что касается флагмана новой линейки - Athlon 64 FX-62 - самого мощного процессора AMD (что едва ли является неожиданностью, ведь он отличается от прежнего лидера FX-60 не только поддержкой DDR2-памяти, но и увеличенной на очередные 200 МГц частотой), формально его TDP-значение увеличилось, причем существенно - до 125 Вт. Сказанное, впрочем, совершенно не означает, что этот процессор действительно греется намного сильнее остальных моделей. Вовсе нет, в наших тестах он грелся даже меньше FX-60 (TDP 110 Вт). Что согласуется с данными известных сетевых лабораторий, и само по себе не удивительно, если учесть, что все процессоры в новой линейке греются меньше предшественников.

А дело в том, что Socket AM2 - это всерьёз и надолго. По заявлениям представителей компании, которым в данном случае можно верить, поскольку "в прошлый раз" своё обещание в отношении Socket 939 они сдержали (и сохранили этот разъём при переходе на двуядерные процессоры), именно под этот разъём будут выпускаться процессоры по 65-нм технологии с нынешним ядром K8 и увеличенным объёмом кэш-памяти. На смену им к середине следующего года придет ядро K8L с уже обновлённой архитектурой. Разумеется, среди таких процессоров будут и топ-модели, причем количество ядер на кристалле может достигнуть четырёх. Масштабы их реального тепловыделения, вероятнее всего, пока неизвестны даже самим разработчикам. Однако производители материнских плат должны знать уже сейчас, в расчёте на какую максимальную величину рассчитывать силовые блоки моделей под Socket AM2. А значит, знаем и мы.

Кстати, упомянутая величина полуторного превосходства в скорости, коей блистал приуроченный к выпуску новинки пресс-релиз, относится к сравнению Athlon 64 X2 3800+ 35 Вт (Socket AM2) и Athlon 64 3800+ 89 Вт (Socket 939). Критерий всё тот же - "производительность на ватт", интуитивно понятный, но формального определения не имеющий.

Помимо перечисленных нововведений в модельном ряду появилась отсутствующая для Socket 939 модель Athlon 64 X2 4000+. Она представляет интерес для тех, кто хотел приобрести AMD-двуядерник с максимальным доступным объёмом кэш-памяти, но цена прежней младшей 2-мегабайтной модели 4400+ удерживала их от такого шага. Наконец, ещё одно наблюдение: оставшиеся в новой линейке одноядерные Athlon 64 под Socket AM2 теперь выпускаются исключительно с объёмом кэш-памяти 512 Кбайт и постепенно уступают свои позиции расширяющемуся ряду Sempron.

Журавль - в руках, попугаи - в тестах

В тестировании участвовали:

• процессоры: AMD Athlon 64 FX-62, AMD Athlon 64 X2 4000+, AMD Athlon 64 FX-60, Intel Pentium XE 965;
• материнские платы: MSI K9N SLI Platinum (чипсет nForce 570 SLI) для Socket AM2, MSI K8N Diamond Plus (чипсет nForce 4 SLI) для Socket 939, ASUS P5WD2-E Premium (чипсет i975X) Socket 775;
• память: два комплекта по 1 Гб - Corsair XMS2 PRO PC2-6400 (DDR2-800, 4-3-4-12) и Corsair XMS3200 TwinX (DDR400, 2-2-2-5);
• видеокарта: ASUS X1900 XTX 512 Мб;
• жёсткий диск: Seagate Barracuda 7200.7 (SATA, 7200 об/мин).

Результаты производительности топовых моделей сведены в таблицу, отрыв нового флагмана FX-62 от FX-60 предсказуем и, что особенно важно, по большинству тестов (причём именно в играх) стабильно превышает эффект от простого повышения частоты. Таким образом, для старших (а также младших, но разогнанных) моделей преимущество от перехода к DDR2-памяти объективно наблюдается. А с учётом отмеченных выше преимуществ выбор новой платформы для радикально настроенных приверженцев AMD представляется единственно верным приобретением. Которое, несомненно, позволит с комфортом прожить до выпуска четырёхъядерного поколения чипов.

Для среднечастотных моделей преимущество от использования памяти DDR2-800 в играх, в среднем, оказывается в пределах 2–7%. Причём снижение частоты памяти до 667 МГц с одновременным ужесточением таймингов сохраняет примерно такой же бонус! Одновременно изменяется раскладка по разным тестам, налицо различия в чувствительности игр к пропускной способности и латентности памяти. Тем самым открываются новые просторы для "тонкой настройки" именно под интересующие вас конкретные игры. Мы планируем бросить силы отдела на углублённые тесты новой платформы с расширенной выборкой программ, когда компоненты попадут к нам на более длительный срок.

Однако уже сейчас можно сказать, что речь идёт об очень незначительных нюансах, едва различимых на практике. Так что, исходя только из производительности, даже при выборе новой системы, варианты с Socket 939 и Socket AM2 представляются равноценными. И тем более нет никакого смысла обновлять устраивающий вас компьютер на платформе Socket 939 ради поддержки новой памяти. Кстати, никаких искусственных причин для миграции на новую память AMD устраивать вроде бы не собирается, процессоры для Socket 939 будут производиться до тех пор, пока на них существует спрос.

Впрочем, у платформы Socket AM2, а точнее, доступной лишь для неё максимальной на сегодня пропускной способности памяти, есть неоспоримое преимущество, фиксируемое невооружённым глазом. Проявляется оно и в случае с не самыми дорогими процессорами, но принадлежащими исключительно к двуядерному семейству. Речь о многозадачном режиме. Как оказалось, даже вполне "гражданские" фоновые задачи вроде антивирусного сканирования, архивирования, сжатия аудио и видео, для обретения истинной "гладкости" и минимального времени отклика компьютера на команды пользователя в основной задаче, нуждаются в скоростной памяти в не меньшей степени, нежели в процессорных ресурсах.