Specyfikacja
Wbrew oczekiwaniom większości klientów, procesor AMD Athlon 64 4000+ pracuje z taką samą częstotliwością jak model 3800+, tj. 2,4 GHz. Jedną z trzech różnic pomiędzy tymi modelami jest dwukrotnie większa pamięć podręczna drugiego poziomu. Kolejną różnicę stanowi cena - 729 zamiast 643 USD. Ostatnią różnicą jest osiągana wydajność :-). Poza tym Athlon 64 4000+ to procesor przygotowany do montażu w podstawce Socket 939, zawiera jedno łącze HyperTransport pracujące z częstotliwością 1 GHz w trybie DDR oraz zintegrowany, dwukanałowy (128-bitowy) kontroler pamięci DDR400. Athlon 64 4000+ wykonywany jest w fabryce w Dreźnie w procesie 130 nm SOI (Silicon On Insulator). Prawie na pewno jest to ostatni układ produkowany w tym procesie - kolejne układy będą zapewne wytwarzane w procesie 90 nm, z użyciem technologii rozciąganego krzemu. Pozwoli to na obniżenie poboru mocy oraz zmniejszy wymagania co do zasilacza na płycie głównej. Procesory obecnej generacji wymagają prądu o natężeniu 57,4 A.
Liczba tranzystorów w tym układzie wynosi około 105,9 miliona, w efekcie czego powierzchnia krzemu to 193 mm 2. Procesor AMD Athlon 64 4000+ pracuje z napięciem 1,5 V, a więc takim samym, jak modele poprzednie, co świadczy o tym, że nie jest on fabrycznie przetaktowywany. Temperatura obudowy układu pozostała na tym samym poziomie, co w modelach poprzednich, a więc 70 stopni Celsjusza. Maksymalna moc cieplna została zaś określona na 89 W.
PCI Express
Równocześnie z premierą Athlona 64 4000+ firmy produkujące układy sterujące - tj. ATI, NVIDIA, SiS, ULi oraz VIA poinformowały o wprowadzeniu na rynek swoich konstrukcji umożliwiających korzystanie z kart graficznych ze złączem PCI Express na płytach głównych dla Athlonów. Najwięcej informacji udostępniła NVIDIA, która przedstawiła nową rodzinę chipsetów - nForce4, w trzech wersjach. Podstawowa - nForce4 obsługuje 20 linii PCIe, zawiera 10 portów USB i udostępnia rozbudowany kontroler RAID. Konstrukcja ta wyposażona jest w interfejs gigabitowego ethernetu oraz chroni dane użytkownika poprzez sprzętowy FireWall drugiej generacji. Wersja nForce4 Ultra zapewnia dodatkowo obsługę interfejsu SATA 3 Gb/s, ponadto udostępnia Secure Networking Engine, który redukuje obciążenie procesora poprzez wstępne filtrowanie pakietów sieciowych bez udziału CPU. Ostatnia - najbardziej rozbudowana wersja chipsetu nForce4 SLI umożliwia montaż dwóch kart graficznych ze złączem PCI Express, dzięki czemu możliwe jest dwukrotne zwiększenie wydajności akceleratorów graficznych albo praca z jednocześnie czterema monitorami. Do wszystkich wersji nForce4 dołączane jest specjalne oprogramowanie nTune Performance Utility, które pozwala na maksymalizację osiągów komputera lub też ograniczenie hałasu wytwarzanego przez wiatraki komputera.
Z kolei VIA wprowadziła na rynek układ K8T890 korzystający z VIA Flex Express Architecture, która pozwala swobodnie konfigurować połączenia PCI Express. Umożliwia ona korzystanie nawet z pięciu urządzeń PCI Express i udostępnia łącznie 20 linii PCI Express o łącznej przepustowości 10 GB/s. Wkrótce pojawić się ma wersja układu K8T890 udostępniająca VIA DualGFX Express, a więc możliwość korzystania z dwóch kart graficznych celem zwiększenia wydajności bądź obsługę wielu monitorów. Południową część układu sterującego stanowić będzie znany już układ VT8237 zapewniający obsługę Serial ATA 150 oraz udostępniający 6- lub 8-kanałowy dźwięk VIA Vinyl Audio.
Niestety, w chwili obecnej płyty główne z tymi układami nie są jeszcze dostępne. Producenci zapewniają jednak, że jeszcze w listopadzie gotowe płyty główne trafią do sklepów, dzięki czemu w czasie przedświątecznej gorączki zakupów klienci będą mogli już po nie sięgnąć. Pozostali trzej producenci układów sterujących, choć wyrazili wsparcie dla PCI Express na platformie AMD, to jednak nie ujawnili żadnych szczegółów o swoich nowych konstrukcjach, więc na ich ocenę będzie trzeba jeszcze trochę poczekać. Znamy co prawda specyfikację nadchodzącego chipsetu ATI, jednak podpisaliśmy umowę poufności i do dnia premiery nowych układów (w pierwszej połowie listopada) nie możemy ujawniać żadnych szczegółów.
Konfiguracja zestawu testowego
Całość zestawu dopełniła pamięć - 2 moduły DDR400 firmy Corsair po 512 MB każdy, o bardzo krótkich opóźnieniach. Ponieważ dysponowaliśmy jeszcze dwoma, niemal identycznymi modułami, od początku bardzo nas korciło by sprawdzić, jak się zmieni wydajność komputera po zainstalowaniu 4×512 MB RAM. I tu niestety przeżyliśmy przykrą niespodziankę. Po obsadzeniu czterech modułów pamięci w podstawkach - klapa. Mimo że wszystkie pamięci to DDR400 i parami pracowały z częstotliwością nominalną - 200 MHz (DDR), to po obsadzeniu 2 GB częstotliwość spadała o połowę - do 100 MHz... Dlatego też szybko zrezygnowaliśmy z testów z 2 GB RAM, bowiem byłyby one niemiarodajne.
Dołożenie kolejnych dwóch modułów powoduje znaczne spowolnienie pracy, więc w takich testach, które my przeprowadzamy, mija się z celem. Co gorsza, wszelkie próby zmiany ustawień pamięci w takim przypadku są ignorowane przez BIOS płyty głównej albo kontroler pamięci w procesorze.
By móc porównać otrzymane wyniki skorzystaliśmy z karty graficznej ASUS V9950 Ultra na układzie GeForce 5900 Ultra. Jako pamięć masowa posłużyły nam dwa dyski Western Digital 10 tys. obr./min, pracujące w macierzy RAID w konfiguracji Stripping.
MSI K8T Neo2 korzysta z BIOSu AMI, który jest uporządkowany i funkcjonalny.
Ustawienia dotyczące sterownia pamięcią są zebrane w jednym miejscu i... niezbyt rozbudowane.
Opcje związane z przetaktowywaniem występują w menu Cell. Szkoda jednak, że część wartości, np. napięcie zasilające procesora ustalane jest procentowo, a nie jako wartość bezwzględna. Dodatkowo pewnym ograniczeniem może być tylko zwiększanie wartości tych parametrów.
PC Health Status - szkoda, że nie ma możliwości określenie np. temperatury procesora, przy której komputer by się wyłączał.
Advanced Chipset Setup - niezbyt rozbudowane ustawienia pozwalają wpłynąć jedynie na parametry pracy karty graficznej.
Po zmontowaniu i skonfigurowaniu nasz komputer budzi się, prawidłowo rozpoznając zainstalowany procesor.
Konfiguracja kontrolera RAID oraz interfejsu sieciowego przeprowadzana jest poza BIOSem płyty głównej, co świadczy o słabym zintegrowaniu komponentów. Niestety, gdy te urządzenia są włączone, wówczas czas uruchamiania komputera (a dokładniej czas trwania procedury inicjalizacji) jest zauważalnie dłuższy.
Instalacja systemu
Kiedyś wspominaliśmy o tym, że zarówno AMD jak i Intel zalecają instalację wszystkich poprawek i sterowników w odpowiedniej kolejności. Ponieważ kwestia ta wzbudziła żywe zainteresowanie naszych czytelników, przytaczamy tę listę w całości.
- Zainstaluj Windows XP Professional (32-bit)
- Zrestartuj
- Zainstaluj Service Pack 2 do Windows XP Professional.
- Zrestartuj
- Zainstaluj sterowniki VIA 4-in-1
- Zrestartuj
- Zainstaluj sterowniki do multimediów (układ dźwiękowy)
- Zrestartuj
- Zainstaluj sterowniki do karty sieciowej
- Zrestartuj
- Zainstaluj automatycznie sterowniki do USB 2.0
- Zrestartuj
- Zainstaluje sterowniki do karty graficznej - w naszym przypadku - NVIDIA ForceWare
- Zrestartuj
- Pobierz wszystkie krytyczne poprawki do systemu operacyjnego
- Zrestartuj
- Sprawdź, czy nie pozostały jeszcze jakieś poprawki krytyczne i pobierz je
- Zrestartuj
- System gotowy do użycia
Oczywiście, nasz system zainstalowaliśmy zgodnie z powyższymi zaleceniami, dodatkowo przeprowadziliśmy kilka czynności konfiguracyjnych, by zapewnić optymalne osiągi naszego komputera.
Testy syntetyczne
Gdy już skonfigurowaliśmy cały zestaw i zainstalowaliśmy niezbędne oprogramowanie rozpoczęliśmy "zabawę" ;-). Na początek uruchomiliśmy drugą wersję ScienceMarka.
Molecular bench - wynik słabszy od pozostałych układów - prawdopodobnie na skutek dłuższych opóźnień w dostępie do danych w pamięci.
Primodia - test ukończony w tym samym czasie przez wszystkie układy. Widać więc jego niezależność od wielkości pamięci podręcznej.
PCMark04 - w ogólnym wyniku nie da się zauważyć większego cache.
W teście składowym PCMark04, dotyczącym osiągów procesora wpływ większego cache L2 można dostrzec, ale konieczny jest do tego mikroskop ;-).
Jak zwykle - tabelka ze szczegółowymi wynikami pomiarów.
Testy aplikacyjne
Różnice osiągów praktycznie nie występują w części Internet Content Creation.
Słabszy wynik Athlona 64 4000+ w Office Productivity wpłynął na ogólny wynik testu, prawdopodobnie ze względu na zabezpieczenia wbudowane w system operacyjny uniemożliwiające wykonywanie wadliwego kodu.
W SETI@Home Athlon 64 4000+ o kilka procent pokonuje model 3800+. Co ciekawe, okazuje się również lepszy od FX-53.
Sytuacja powtarza się w przypadku testu SPECviewperf 7.1.1, a konkretnie od części zależnej od wydajności procesora.
W pozostałych składowych SPECviewperf 7.1.1 różnice są pomijalnie małe.
Wyznaczanie liczby PI z dużą dokładnością również przeprowadzane jest nieco szybciej niż w przypadku starszych komputerów, jednak również tu różnica jest nieznaczna.
Nadspodziewanie duża różnica wydajności występuje w przypadku kodowania sekwencji wideo za pomocą kodera DivX. Athlon 64 4000+ okazuje się lepszy nawet o ponad 13 proc.
Natomiast już w POV-Ray 3.5 różnice pomiędzy poszczególnymi procesorami są w granicach błędu pomiarowego.
Ponownie tabelka ze szczegółowymi wynikami pomiarów.
Testy rozrywkowe
Sytuacja potwierdza się w drugim demo wbudowanym w Quake III Arena
Aż 17 proc. więcej FPS dzięki dwukrotnie większej pamięci podręcznej.
Niespodzianka - Microsoft Halo - jako jedyny z tytułów rozrywkowych wykazuje słabsze wyniki po włożeniu procesora z większym cache.
9 proc. lepszy wynik - Athlon 64 4000+ okazuje się dużo lepiej dostosowany do gier niż Athlon 64 3800+?
Solidny wynik - 82 zamiast 70 kl./s dobrze świadczy o wydajności pamięci podręcznej drugiego poziomu procesora AMD Athlon 64 4000+.
Również w GunMetal otrzymujemy potwierdzenie zbawiennego wpływu większego cache na osiągi.
Benchmark 2 w Gun Metal potwierdza kilkuprocentowy wzrost wydajności.
Stary, ale jary 3DMark2001 - ponad 23100 pkt. na Athlonie 64 4000+ to o 6 proc. więcej niż na Athlonie 3800+
I jeszcze jedna tabelka ze szczegółowymi wynikami pomiarów.
Podkręcanie
Za testy podkręcania jak zwykle zabraliśmy się z pewną taką nieśmiałością ;-). Ciężko bowiem wyznaczyć maksymalną częstotliwość pracy procesora, jeśli w wyniku wprowadzanych zmian zmieniają się warunki pracy pozostałych komponentów, takich jak pamięć czy układ sterujący. Dlatego w pierwszym podejściu spowolniliśmy nasze pamięci tak, by przynajmniej one nie stanowiły elementu ograniczającego osiągniętą częstotliwość. Okazało się jednak, że nasze pamięci aż do częstotliwości 219 MHz mogą pracować z najostrzejszym możliwym reżimem, dlatego w drugim podejściu, dążyliśmy do osiągnięcia maksymalnej wydajności w wybranych testach. Nie bawiliśmy się również z żadnymi wymyślnymi systemami chłodzącymi - wszystko, co osiągnęliśmy udało się z wykorzystaniem standardowych elementów chłodzących.
W czasie testów musieliśmy stopniowo podnosić napięcie zasilające procesor. Maksymalną próbą, na jaką się odważyliśmy to 1,8 V, a więc 15 proc. powyżej napięcia zasilającego. W takich warunkach procesor pracował z częstotliwością 2664 MHz, jednak np. 3DMark2001 odmówił już pracy. Dlatego za maksymalną częstotliwość, jaką uznajemy stabilną dla tego procesora jest 2,64 GHz (12x220 MHz) przy napięciu 1,75 V. Wg BIOSu po zakończeniu testów Temperatura procesora osiągnęła wówczas 48 stopni C.
Na wykresie wyraźnie widać spadek szybkości odczytu i zapisu danych do pamięci zmierzonych programem Cachemem po zwiększeniu opóźnień w pracy pamięci.
Również na wykresie 3DMark2001 widzimy zmniejszenie osiągów po spowolnieniu pamięci przy częstotliwości bazowej 219 MHz.
Co dają 64 bity?
W czasie tych testów postanowiliśmy także sprawdzić, jak rozwija się sytuacja na rynku aplikacji 64-bitowych. Niestety, wciąż nie jest dobrze. Do tej pory, pod Windows dostępna jest jedynie nowa wersja programu do renderowania scen na podstawie śledzenia biegu promieni światła - POV-Ray 3.6. Nowa wersja tego programu dostępna jest zarówno dla Windows XP 32 bit, jak też - w postaci osobno pobieranego programu dla Windows XP 64 bit.
Jak widzimy, zastosowanie kodu 64-bitowego, pod wczesną wersją testową 64-bitowego systemu operacyjnego przynosi znaczne, bo od 20 do 25-procentowe skrócenie czasu obliczeń. Innymi słowy, dysponując procesorem o częstotliwości 2,4 GHz otrzymujemy wynik taki sam, jak byśmy korzystali z procesora 3,0 GHz wykonanego w tej samej architekturze! To bardzo duża różnica.
Komentarza wymaga jednak przedostatni wiersz w powyższej tabeli. W przypadku systemu 32-bitowego korzystaliśmy z macierzy RAID pracującej w trybie Stripping, a więc o dwukrotnie większej wydajności od pojedynczego dysku. Niestety, do tej pory nie są dostępne działające sterowniki dla Windows 64 bit dla kontrolera RAID firmy VIA. Z tego powodu Windows XP 64 bit zainstalowaliśmy na pojedynczym dysku WD, co wpłynęło na szybkość działania testu kodowania DivXBenchmark z uwzględnieniem operacji dyskowych. Jednak już po ich pominięciu wynik się znacznie poprawił i zbliżył do oczekiwanych osiągów.
Niestety, jak dotąd nie udało nam się zdobyć innych aplikacji dla Windows XP 64 bit, które potrafiłyby w pełni skorzystać z zalet architektury AMD64. Nie jest to jednak dziwne, gdyż zapowiadana na II połowę br. premiera ostatecznej wersji systemu Windows XP 64 bit została przesunięta o pół roku (po raz kolejny zresztą), ze szkodą dla wszystkich użytkowników i producentów oprogramowania. Miejmy jednak nadzieję, że tym razem Microsoft się postara i na wiosnę będziemy mogli cieszyć pełnymi osiągami procesorów AMD Athlon 64.
Podsumowanie...
...nowego produktu AMD nie jest łatwe. Z jednej strony większość użytkowników spodziewała się zwiększenia częstotliwości pracy układu, która w każdym teście przyniosłaby znaczące skrócenie czasu działania i poprawę wyniku. Z drugiej jednak zwiększona dwukrotnie pamięć podręczna potrafi przynieść nawet kilkunastoprocentowy wzrost wydajności, szczególnie we współczesnych grach.
Athlon 64 4000+ to bez wątpienia dobry procesor, który znajdzie wielu chętnych nabywców. Czy jednak można go w pełni rekomendować? Cena ponad 700 USD jest tu bez wątpienia istotnym mankamentem. Również brak zmian w procesie wykonywania jak i w architekturze układu nie skłaniają do przyznania rekomendacji. Poczekajmy zatem na układy wykonane w procesie 90 nm, które będą się mniej grzać, a dzięki temu będą mogły pracować z większą częstotliwością. Miejmy nadzieję, że również w pierwszej połowie przyszłego roku AMD, zgodnie z wcześniejszymi planami, zaoferuje kontroler pamięci zdolny do pracy z pamięciami DDR2, które do tego czasu powinny już odpowiednio stanieć i stać się bardziej dostępnymi.
AMD Athlon 64 4000+
Zalety
- Świetna wydajność w grach
- Tryb 64-bitowy
- Możliwość przetaktowania
- 1 MB pamięci podręcznej L2
Wady
- Taka sama częstotliwość pracy jak w modelu 3800+
- Brak zmian w architekturze
- Taka sobie wydajność w aplikacjach
- Cena
Do testów dostarczył:
AMD Polska www.amd.pl Cena: procesor AMD Athlon 64 4000+ - 729 USD za sztukę przy 1000 sztuk