AMD поднимает планку: обзор процессоров AMD Athlon 64 FX-55 и AMD Athlon 64 4000+

Разгон и тепловой режим

Поскольку Athlon 64 FX-55 и Athlon 64 4000+ - это старшие и одновременно последние процессоры AMD, основанные на 0.13 мкм технологическом процессе, ожидать чудес разгона от них не приходится. Основываясь на том факте, что Athlon 64 4000+ - это перемаркированный Athlon 64 FX-53, частотный потенциал которого уже хорошо изучен, очевидно, что разгоняться этот процессор будет плохо и вряд ли сможет достичь частоты, сильно превышающей 2.6 ГГц. Что же касается Athlon 64 FX-55, то этот CPU, произведённый по несколько модифицированному 0.13 мкм технологическому процессу с использованием SOI и растянутого кремния, является для нас "тёмной лошадкой", и делать какие-то предположения о его частотном потенциале мы не можем, тем более что его штатная частота уже составляет 2.6 ГГц.

Чтобы проверить высказанные гипотезы и узнать, насколько применение растянутого кремния смогло помочь ядру K8 в покорении высоких таковых частот, мы решили попробовать разогнать на практике и Athlon 64 4000+, и Athlon 64 FX-55. Для разгона мы не применяли никакого специализированного оборудования, все опыты выполнялись в нашей обычной тестовой системе с использованием обычного воздушного кулера от AVC, описанного выше. Материнская плата, на которой выполнялись эксперименты – ASUS A8V Deluxe. Для повышения эффективности разгона напряжение питания CPU было увеличено нами на 10%: со штатных 1.5В до 1.65В.

В первую очередь мы решили уделить внимание разгону Athlon 64 4000+. Этот процессор имеет штатную частоту 2.4 ГГц и, соответственно, его максимальный множитель зафиксирован и равен 12х. Таким образом, разгон Athlon 64 4000+ надо выполнять путём повышения частоты тактового генератора. В процессе наших экспериментов нам удалось установить, что максимальная частота тактового генератора, при которой процессор сохраняет способность стабильно работать, составляет 220 МГц. Частота самого CPU при этом возрастает на 10% выше штатной: до 2.64 ГГц.

Таким образом, мы видим, что разгонный потенциал Athlon 64 4000+ такой же, как и рассмотренного нами ранее Athlon 64 FX-53. Оба этих процессора могут разгоняться при использовании воздушного охлаждения приблизительно до 2.6 ГГц. Это ещё раз подтверждает тот факт, что выпуск массовых моделей CPU на базе 130 нм технологического процесса с штатными частотами свыше 2.4 ГГц практически невозможен.
Перейдём теперь к рассмотрению более любопытного экземпляра – Athlon 64 FX-55, при производстве которого применяются особые хитрости в виде точечного использования растянутого кремния. Поэтому, его частотный потенциал должен быть несколько выше частотного потенциала Athlon 64 4000+. Более того, так как Athlon 64 FX-55 – это процессор, ориентированный на использование "бескомпромиссными энтузиастами", коэффициент умножения у него не зафиксирован и его разгон возможен простым увеличением множителя в BIOS Setup.
Воспользовавшись этим фактом, разгон Athlon 64 FX-55 мы проводили путём поднятия коэффициента умножения. В процессе наших экспериментов нам удалось увеличить множитель до 14х, система при этом сохраняла стабильность. Как было установлено, дополнительное увеличение частоты тактового генератора в этом случае влечёт за собой возникновение проблем с устойчивостью системы, таким образом, предельный разгон Athlon 64 FX-55 без использования специальных методов охлаждения составил 2.8 ГГц:

То есть, в относительном выражении Athlon 64 FX-55 разогнался несколько хуже Athlon 64 4000+, всего на на 7.7%. Однако достигнутая при этом частота примерно на 150 МГц выше частоты, на которой мы смогли заставить работать Athlon 64 4000+.

Как показывает этот результат, частотный потенциал Athlon 64 FX-55, при изготовлении которого применяется специальная 130 нм технология с использованием SOI и растянутого кремния, несколько выше частотного потенциала Athlon 64 4000+. Благодаря этому владельцы процессоров Athlon 64 FX-55 смогут достигать более высоких частот при разгоне, чем обладатели процессоров обычной линейки Athlon 64, что может являться ещё одним аргументом в пользу их "эксклюзивности".

Несколько слов следует сказать и о тепловом режиме новых процессоров от AMD, работающих как в штатном режиме, так и при разгоне. При использовании одинакового кулера от AVC, нами были получены следующие значения температуры на процессоре (технология Cool`n`Quiet при тестировании была отключена):

Для прогрева процессора в рамках этого теста мы использовали специальную утилиту S&M, которая на сегодняшний день, безусловно, является лучшей программой для тестирования термического режима процессоров от AMD и проверки стабильности их работы. К тому же эта утилита может осуществлять прогрев модулей памяти и их тестирование на предмет отсутствия ошибок.

В дальнейшем мы будем продолжать использовать данную программу, которую все желающие могут бесплатно скачать здесь.

Что же касается собственно полученных результатов, то заметим, что температуры процессоров Athlon 64 3800+ и Athlon 64 4000+ практически не отличаются, то есть увеличение размера кеш-памяти если и влечёт за собой увеличение тепловыделения, то оно очень незначительное. Гораздо сильнее сказывается на ужесточении температурного режима подъём тактовой частоты. Так, 2.6 ГГц процессор Athlon 64 FX-55 прогревается гораздо сильнее, как и разогнанный Athlon 64 4000+. Что же касается температуры Athlon 64 FX-55 при разгоне, то она выглядит просто пугающе. Впрочем, ничего удивительного: увеличению тепловыделения при разгоне способствует не только прирост тактовой частоты, но и поднятое напряжение питания ядра.

В заключение разговора о температурах следует заметить, что для снижения тепловыделения процессоров при неполной загрузке AMD предлагает технологию Cool`n`Quiet. Реализация данной технологии основывается на использовании драйвера CPU, снижающего напряжение питания процессорного ядра и коэффициент умножения при невысокой загрузке процессора работой. Данная технология поддерживается и в Athlon 64 4000+, и в Athlon 64 FX-55.

Как мы тестировали

Цель проведённого тестирования состояла в определении уровня производительности новых Socket 939 процессоров от AMD и их сравнения с предшественниками, а также с конкурирующими решениями от Intel.

Что касается предшественников, то тут всё понятно: сравнения с Athlon 64 3800+ новым процессорам не избежать. А вот с конкурирующими продуктами вышла определённая загвоздка. В связи с тем, что AMD резво взялась развивать свою линейку CPU Athlon 64, а Intel наоборот, не торопится представлять очередные процессоры Pentium 4, на рынке возник некий дисбаланс. Наиболее скоростные процессоры AMD со стоимостью более $700 не имеют на сегодня прямых конкурентов. Старшая модель Pentium 4 с частотой 3.6 ГГц стоит сегодня значительно дешевле: всего $417. Поэтому сравнение старших Athlon 64 со старшими же Pentium 4 несколько условно: эти процессоры относятся к разным весовым категориям и имеют существенно различающиеся розничные цены.

Что же касается Athlon 64 FX, то тут ситуация обратная: конкурирующий продукт от Intel, Pentium 4 Extreme Edition, стоит дороже процессоров AMD для экстремальных геймеров. Таким образом, глядя на результаты тестов необходимо отдавать себе отчёт о различных ценах протестированных продуктов.

В составе тестовых систем мы использовали следующее оборудование:

• Процессоры:
  • AMD Athlon 64 FX-55 (Socket 939, 1024KB L2);
  • AMD Athlon 64 4000+ (Socket 939, 1024KB L2);
  • AMD Athlon 64 3800+ (Socket 939, 512KB L2);
  • Intel Pentium 4 560 (LGA775, 3.6 GHz);
  • Intel Pentium 4 Extreme Edition 3.4GHz (LGA775);
• Материнские платы:
  • ASUS A8V Deluxe (Socket 939, VIA K8T800 Pro);
  • ASUS P5AD2 Premium (LGA775, i925X Express).
• Память:
  • 1024MB DDR400 SDRAM (Corsair CMX512-3200XLPRO, 2 x 512MB, 2-2-2-10);
  • 1024MB DDR2-533 SDRAM (OCZ PC2 4300, 2 x 512MB, 4-4-4-10).
• Графические карты:
  • Sapphire RADEON X800 XT (AGP 8x);
  • Gigabyte GV-RX80T256V (X800 XT PCI-E) .
• Дисковая подсистема:
  • Maxtor MaXLine III 250GB (SATA150)

Тестирование выполнялось в операционной системе MS Windows XP SP2 с установленным пакетом DirectX 9.0c. Тестовые системы настраивались на максимальную производительность. Заметим, что в Athlon 64 мы увеличивали тайминг Cycle Time (Tras) до 10, поскольку, как показывает практика, в таком режиме контроллер памяти Athlon 64 работает более эффективно, нежели при установке этой задержки в минимально возможное значение 5.