Producenci wystrzegają się wdrażania nowego wymiaru technologicznego równocześnie z wprowadzeniem poważniejszych zmian konstrukcyjnych, więc po "Brisbane" nie można oczekiwać tego, by był w jakikolwiek sposób wydajniejszy od 90-nanometrowego układu "Windsor". Powinien stanowić po prostu zmniejszenie dotychczas produkowanego modelu.
Patrząc z drugiej strony, mniejszy wymiar technologiczny powinien przynieść zmniejszenie poboru mocy, zmniejszenie napięcia zasilającego oraz potencjalne zwiększenie częstotliwości zegara. Takie przynajmniej oczekiwania użytkownicy wiążą z kolejnymi, nowymi wymiarami technologicznymi.
Zaskakująca konfrontacja
Najłatwiejszą metodą oceny rozwiązań zastosowanych przez AMD w konstrukcji 65-nanometrowego układu "Brisbane" jest porównanie go z 90-nanometrowym układem "Windsor". Do testów otrzymaliśmy 65-nanometrowy procesor Athlon 64 X2 5000+, który skonfrontowaliśmy ze starszym odpowiednikiem o tym samym oznaczeniu i tym samym zegarze.
Obydwa procesory nie różnią się wyglądem zewnętrznym, poza oznaczeniami, co jest dość oczywiste. Różnicę zobaczylibyśmy dopiero po zdjęciu metalowych pokryw obudów, ale... tym razem nie możemy tego zrobić. Przyjmijmy więc na wiarę, że ukryty pod pokrywą chip jest mniejszy od swojego poprzednika i ma powierzchnię 126 mm2 zamiast 183 mm2, jakie liczył sobie Windsor. Brisbane jest więc o ponad 30% mniejszy, przy tej samej w przybliżeniu liczbie tranzystorów - około 154 milionów.
Przejdźmy do testów
Testowy procesor zainstalowaliśmy na płycie głównej ABIT AN9 32X z chipsetem nForce 590 SLI. Zestaw uzupełniliśmy o 1 GB pamięci DDR2 1066 (2 moduły po 512 MB) i kartę grafiki ATI Radeon X300 (celowo wybraliśmy ten model, bo zależało nam na grafice pobierającej jak najmniej prądu).
CPU-Z poprawnie identyfikuje obydwa układy, nie pokazując żadnych różnic pomiędzy nimi...
...co najwyżej możemy być nieco zdziwieni faktem, że układ produkowany w mniejszym wymiarze technologicznym pracuje z wyższym napięciem zasilania.
Pierwsze zaskoczenie przynosi syntetyczny PCMark05 - test CPU pokazuje, że 65-nanometrowy "Brisbane" jest odrobinę wolniejszy od 90-nanometrowego układu "Windsor". Różnica nie jest wielka, poniżej jednego procenta, ale nie jest błędem pomiaru! Wyjaśnienie przynosi test pamięci z tego samego benchmarku.
Tym razem wyniki różnią się już drastycznie - różnica pomiędzy nimi jest bliska dziesięciu procent! Aż trudno uwierzyć! Dla potwierdzenia wykonajmy jeszcze dwa testy intensywnie wykorzystujące procesor.
WinRAR pokazuje to samo - nowy procesor AMD jest nieco wolniejszy w działaniu od poprzednika produkowanego w większym wymiarze technologicznym.
Również i Cinebench potwierdza wyższość 90-nanometrowego układu Windsor nad 65-nanometrowym Brisbane. Jak wyjaśnić tę zaskakującą regresję?
Dochodzenie
Kilka testów pokazało wyraźnie, że układ Brisbane jest nieco wolniejszy, a przyczyna wydaje się leżeć w wolniejszej pracy podsystemu pamięci. Trochę dziwne - ta sama pamięć, taktowana tą samą częstotliwością z dokładnie takimi samymi timingami. Popatrzmy, co pokaże nam test opóźnień pamięci z popularnego pakietu SiSoft Sandra. Oto wyniki dla układu "Windsor".
Według tego, co pokazuje Sandra, "Brisbane" ma większe opóźnienia przy większym rozmiarze przesyłanych bloków!
Potwierdzają to kolejne użyte przez nas narzędzia.
Memtest z benchmarku ScienceMark 2.0 pokazuje jednoznacznie, że opóźnienie przesłania danych z pamięci cache L2 trwa w układzie "Windsor" 12 cykli zegara procesora. Tymczasem "Brisbane"...
...potrzebuje na to aż dwudziestu cykli! To brzmi nieco nieprawdopodobnie, ale bezbłędny Cachemem potwierdza ponurą prawdę - opóźnienie przesłania danych z pamięci cache L2 jest w układzie Brisbane dłuższe o osiem cykli zegara, niż ma to miejsce w przypadku układu Windsor!
Komu to służy?
Jakie idee przyświecały "popsuciu" przez AMD systemu cache procesora? Opublikowane wyjaśnienia AMD mówią dość niejasno o przygotowaniu na zwiększenie pojemności pamięci cache. Wyjaśnienie byłoby nawet dość wiarygodne, gdyby nie... fobia, jaką AMD demonstruje od wielu lat, jeśli chodzi o zwiększanie pojemności cache. Można co najwyżej uznać, że jest to przygotowanie do zastosowania w pamięci cache komórek pamięci Z-RAM, zapewniających pięciokrotnie większą gęstość upakowania danych. Jednak na taką zmianę jest chyba nieco za wcześnie - AMD zapowiadało co prawda prowadzenie prac nad Z-RAM w wymiarach 90 i 65 nm, ale na praktyczne wdrożenie jest chyba nieco za wcześnie. Ostatecznie nie wiemy więc, dlaczego AMD zdecydowało się na pogorszenie parametrów "Brisbane".
Nieudany overclocking
Mniejszy wymiar technologiczny kojarzy się zaawansowanym użytkownikom ze zwiększonymi możliwościami przetaktowywania. Jednak w przypadku pierwszych egzemplarzy "Brisbane" już spojrzenie na wartość napięcia zasilającego, wyższą o 50 mV od tak samo taktowanego 90-nanometrowego układu informuje, że na sukcesy overclockerskie nie bardzo można liczyć. I rzeczywiście, maksimum przyspieszenia, przy jakim układ pracował stabilnie, wyniosło zaledwie około dziesięciu procent.
Pod względem wydajności 65-nanometrowy "Brisbane" odniósł niezbyt dotkliwą, ale jednak porażkę, do overclockingu również nie bardzo się nadaje. Czy ma więc jakiekolwiek zalety z punktu widzenia użytkownika? Jednym z oczekiwań wobec mniejszego wymiaru technologicznego jest mniejszy pobór mocy i mniejsze wymagania termiczne. Pod tym względem "Brisbane" pozytywnie zaskakuje. Popatrzmy zresztą na pobór mocy przez zminimalizowany zestaw testowy.
W stanie bezczynności (pulpit Windows) "Brisbane" pobiera o 5,5 W mocy mniej niż "Windsor". Ale w tym stanie obydwa procesory pobierają niewiele. Popatrzmy, jak to wygląda pod obciążeniem.
Przy obciążeniu przez dość energochłonny Cinebench, "Brisbane" pokazuje się z najlepszej strony, pobierając o 14 watów mniej niż "Windsor", pomimo wyższego (!) napięcia zasilania. Warto tu zaznaczyć, że obydwa testowane procesory reprezentują wersje energooszczędne (SFF/Energy Efficient) - w skali ich poboru mocy czternastowatowa różnica to prawdziwa przepaść!
Ofiara pośpiechu?
Wyniki testów pokazują wyraźnie, że AMD co prawda osiągnęło podstawowy cel, jakim jest energooszczędność, ale niestety, na realizację innych przyjdzie nam trochę poczekać. Będziemy musieli poczekać na zwiększenie pojemności pamięci cache L2 lub, co jest bardziej prawdopodobne, na redukcję wymiarów chipu, wynikającą z nowej technologii cache, niosącą ze sobą obniżkę ceny. A relatywnie wysokie napięcie zasilające układ niedwuznacznie sugeruje, że 65-nanometrowy proces technologiczny w FAB 36 jest jeszcze daleki od dojrzałości. Można więc uznać, że procesor Athlon 64 X2 5000+, który trafił do naszych testów, jest produktem odrobinę przedwczesnym - spełnia co prawda swoje zadania, ale poza energooszczędnością nie dysponuje żadnymi atutami w stosunku do swoich poprzedników i rywali.
Patrząc jednak z drugiej strony, pojawienie się na rynku 65-nanometrowego "Brisbane" stanowi informację o tym, że AMD uzyskało ekonomicznie satysfakcjonującą efektywność 65-nanometrowego procesu technologicznego, co było najpilniejszym zadaniem firmy, a teraz może przystąpić do jego doskonalenia. Wiemy z doświadczenia, że takie doskonalenie trwa prawie nieprzerwanie aż do chwili przejścia na kolejny wymiar technologiczny, po czym rozpoczyna się od nowa. Możemy przypuszczać, że 65-nanometrowe procesory AMD, obecnie, ze względu na niewielkie wymagania energetyczno-termiczne atrakcyjne przede wszystkim dla miłośników ciszy, staną się atrakcyjne również dla tych użytkowników, którzy na pierwszym planie stawiają wydajność.