Интернет- версия проекта MegaPlus.ru

на главную | обратная связь  

Испытание процессора AMD Athlon XP

9 октября компания AMD представила долгожданную настольную версию процессора Athlon, основанного на ядре Palomino - Athlon XP. Вообще история развития процессоров, основанных на ядре Palomino несколько необычна. Так, в начале лета AMD выпускает мобильный процессор Athlon 4, за ним следует серверная версия - Athlon MP, поддерживающая многопроцессорные конфигурации, и вот, наконец, настольная версия Athlon XP.

Не секрет, что архитектура процессоров Athlon позволяет при не очень высокой тактовой частоте, опережать не только процессоры Pentium III, но и Pentium 4. Так, например, Athlon 1.4ГГц показывает уровни производительность выше, чем Pentium 4 2ГГц.

К сожалению не все пользователи понимают, что полная производительность зависит не только от тактовой частоты. Основывая свой выбор исключительно на тактовой частоте, Вы можете получить не только более дорогую вещь, но и имеющую меньшую производительность. С другой стороны, большинство печатных изданий, а так же инернет-проектов, нацеленных на массового потребителя не рассказывают о том, от чего зависит производительность процессора, да и зачем… Значительно проще восхищаться новыми частотными рекордами, и показывать результаты в Quake 3. И, кстати, обращаем Ваше внимание - это работает. Многие из нас, начитавшись рекламных лозунгов, идут покупать именно, то, что рекламируют.

Бороться с этим практически не возможно, необходимо только подстраиваться. Что и сделала AMD при выпуске нового процессора. Теперь в маркировке процессора будет указываться не фактическая частота процессора, а т.н. рейтинг производительности (PR). PR, будет означать реальный уровень производительности Athlon XP при сравнении с конкурирующими процессорами, работающими на более высокой частоте. В то время как AMD утверждает, что PR будет сравнивать Athlon XP с гипотетическим Thunderbird, ясно, что введено это в первую очередь для сравнения с Pentium 4. В глазах пользователя, ни чего не знающего о рейтинге производительность, PR сыграет положительную роль. Ведь, видя в прайс-листе позицию Athlon XP 1800+, многие подумают о частоте 1.8GHz, и будут сравнивать его с Pentium 4 1.8GHz, который значительно дороже.

Подробнее о рейтинге производительности

Что же на самом деле означает 1800+ и какая реальная частота процессора имеющего такую маркировку? Именно этот вопрос будет заботить, тех пользователей, кто прекрасно понял, что PR это обычный маркетинг. Ниже в таблице мы представили полное описание современной линейки процессоров Athlon XP:

AMD Athlon XP
Название
FSB
Множитель
Тактовая частота
Athlon XP 1800+
133MHz
11.5x
1.53GHz
Athlon XP 1700+
133MHz
11.0x
1.47GHz
Athlon XP 1600+
133MHz
10.5x
1.40GHz
Athlon XP 1500+
133MHz
10.0x
1.33GHz

После знакомства с реальными цифрами, многие из наших постоянных читателей подумают о том, что AMD достаточно консервативна в своих оценках. В статье "Испытание процессора Pentium 4 2.0GHz" мы видели, что Athlon Thunderbird 1.4GHz был весьма конкурентоспособен Pentium 4 2.0. Из этого мы можем предположить, что производительность процессора Athlon XP 1.53GHz будет еще выше. При этом PR этого процессора всего 1800+.

На самом деле PR соответствует уровню производительности процессора в 14 независимых тестах и играх (включая SYSMark 2001).

Для простого объяснения причин большей производительности при меньшей частоте Athlon XP, AMD использовала термин "QuantiSpeed Architecture". На самом деле в этом термине нет ничего нового и необычного. Это просто маркетинговый ход для высказывания, что Athlon XP может делать больше операций за такт (более высокий IPC), чем Pentium 4.

Новая ценовая политика

Вместе с изменениями маркировки, AMD несколько изменила ценовую политику:

AMD Athlon XP
CPU
Цена для OEM
Athlon XP 1800+
$252
Athlon XP 1700+
$190
Athlon XP 1600+
$160
Athlon XP 1500+
$130

Как Вы можете видеть, самый слабый процессор стоит больше, чем самый быстрый Athlon. Это означает, что компания решила вернуться к несколько более разумной структуре оценок.

Архитектурные изменения

Кроме изменение маркетинговой политики компании, ядро процессора также имеет ряд модификаций по сравнению с обычным Athlon и не отличается от объявленного летом мобильного Athlon 4 и серверного Athlon MP.

Среди них необходимо выделить четыре наиболее интересных:

1) Полная поддержка Intel'овсих SSE инструкций 2) Улучшенный механизм аппаратного выбора данных с упреждением 3) Расширенный Translation Look-aside Buffers 4) Более низкое потребление энергии и интегрированный термо-диод

Внешние отличия процессоров

Слева направо: Athlon-C (Thunderbird), Athlon MP (Palomino) и Athlon XP (Palomino)

Несмотря на то, что само ядро осталось без изменений, при внешнем сравнении можно заметить отличие кристаллов Athlon XP и Athlon 4/MP.

Как Вы можете видеть Athlon XP 1.53GHz (1800+) имеет новый тип корпуса. В процессорах Athlon XP AMD впервые применила органический корпус. Все предыдущие процессоры AMD использовали керамический корпус. Применение органического корпуса позволит компании масштабировать тактовую частоту Athlon XP, так же как FSB по мере необходимости. Кроме того, это позволит максимально приблизить конденсаторы к ядру процессора на обратной стороне корпуса, что значительно улучшит качество питания ядра и улучшит фильтрацию шумов. Наиболее полезны эти конденсаторы будут в будущем году, когда AMD переведет Athlon XP на 0.13мкм ядро. В этом случае напряжение ядра будет уменьшено и появление шумов будет наиболее ощутимо.

Кроме этого, вероятнее всего Вы уже заметили, что все процессоры Athlon XP работают на частоте 133MHz FSB (эффективно 266MHz FSB). Разгон процессора Athlon XP производится точно так же как и обычного Athlon.

Платформы для Athlon XP

Сегодня сложилась наиболее благоприятная ситуация для покупки компьютера с процессором Athlon XP. Количество платформ и системных плат впечатляет воображение. Цены так же стали еще доступнее, а новые чипсеты позволяют увеличить производительность Athlon на 10%.

Наиболее интересным, на сегодняшний день, считается чипсет VIA KT266A. Во время испытания процессора мы использовали плату, основанную на этом чипсете - EPoX EP-8KHA+.

Несмотря на требование AMD не указывать реальные частоты процессоров, наша тестовая плата EPoX 8KHA+ отобразила реальную частоту.

Почему мы выбрали именно эту плату? Недавно мы протестировали плату 8KHA, которая основана на чипсете KT266. Во время испытаний плата показала высокий уровень производительности и стабильности. 8KHA+ унаследовала все положительные черты 8KHA. Во время испытаний мы столкнулись с небольшой проблемой прохождения POST после смены процессора без сброса BIOS. Во всем остальном плата показала себя только с лучшей стороны.

Особенности испытания: противоречия теста SYSMark 2001

Прежде чем мы приступим к полному тестированию нового процессора, позвольте остановиться на одном интересном вопросе, а именно подробно рассмотреть особенности теста SYSMark 2001. Этот тест окружен массой противоречий: некоторые пользователи утверждают, что он смещен в сторону процессоров Intel, и поэтому не может использоваться для испытания процессоров AMD. Самое интересное, что сама AMD думает иначе. По словам компании во время испытания своих процессоров этим тестом, они имели всего одну проблему с Windows Media Encoder, во всем остальном тест оказался достаточно справедливым, и показал ожидаемые результаты. Давайте попробуем разобраться в некоторых противоречиях.

Раннее считалось, что результаты в тесте Internet Content Creation (ICC) в большей степени зависят от производительности Windows Media Encoder. Именно поэтому Pentium 4 показал здесь невероятное преимущество над Athlon. Причиной превосходства считалась невероятная частота FSB и высокая пропускная способность шины памяти. Однако недавно мы выяснили, что Windows Media Encoder не сильно зависит от пропускной способности. Так почему же Pentium 4 показывает такие высокие результаты в ICC SYSMark 2001, в то время как Athlon явно отстает?

Это не могла быть SSE2 оптимизация, так как приложения, используемые SYSMark 2001, ее не имеют, так же это не могла быть SSE оптимизация т.к. в этом случае Athlon MP (который имеет поддержку SSE) показал бы достаточно высокие результаты в этом тесте.

Заключение, что Pentium 4 просто является более быстрым "content creation" процессором, чем Athlon, было бы допустимо, если бы не одно но: некорректная поддержка SSE в процессорах Athlon, основанных на ядре Palomino.

Обычно, поддержка SSE определяется с помощью SSE бита в стандартном регистре особенностей процессора. Если этот бит установлен, процессор имеет поддержку SSE; если же этот бит сброшен, считается что процессор не имеет поддержки SSE. В процессоре Athlon этот бит сброшен, т.к. он не имеет полной поддержки SSE, однако в мобильном Athlon 4, Athlon MP и Athlon XP этот бит установлен. Проблема, о которой мы говорили выше, не совсем относится к SYSMark, скорее это проблема Windows Media Encoder 7, который не смотрит на состояние этого бита, а для определения SSE статуса, считывает код производителя в строке CPUID. Если в этой строке обнаруживается запись 'GenuineIntel', так обозначаются все процессоры Intel, WME7 использует SSE. В любом другом случае WME7 не включает SSE оптимизацию. К любому другому случаю относятся и процессоры AMD, которые в строке CPUID имеют запись - 'AuthenticAMD'. Microsoft уже знакома с этой проблемой и должна ее исправить в следующей версии Windows Media Player'а, но пока проблема остается…

Для решения проблемы определения процессора Athlon XP, и включения поддержки SSE, необходимо немного модифицировать файл wmvdmoe.dll, который лежит в директории \Windows\System32\. Так, для включения SSE оптимизации необходимо изменить строку 'GenuineIntel' на 'AuthenticAMD', что заставит WME включать SSE оптимизацию при работе с процессором Athlon XP. Для тех, кто ни когда не сталкивался с редактированием dll, компания AMD выпустила специальную утилиту, позволяющую модифицировать и сохранять резервную копию файла wmvdmoe.dll.

После того, как мы произвели все необходимые изменения, мы провели быстрое сравнение результатов Athlon XP 1.53GHz (1800+) с и без поддержки SSE под SYSMark 2001:

Включение SSE увеличивает производительность Athlon XP на 18%.

В тесте Office Productivity, который не использует SSE, мы не наблюдаем ни какого изменение результата.

При включенной SSE оптимизации полная производительность Athlon XP улучшилась на 8%.

Как Вы можете видеть, включение SSE более ярко показывает картину производительности Athlon XP; возможно показывает истинную картину производительности. В связи с этим возникает вопрос, как необходимо тестировать Athlon XP? С SSE или без нее?

Очевидно, BAPco и Intel были не очень рады услышать о тестах с этой модификацией, так как это может создать очень опасный прецедент для производителей процессоров, выпускающих свои "заплатки" устраняющие проблемы производительности в этих тестах. В этом случае наше мнение такое: проведенная модификация не изменяет рабочую нагрузку эталонного теста, а только устраняет ошибку определения особенностей процессора. Это чем-то напоминает использование драйверов.

Однако мы немного увлеклись объяснениями своей не виновности, и все-таки в первую очередь, обсуждаемая проблема действительно на совести Microsoft, а не AMD или Intel.

Если Вы не решитесь модифицировать dll файл, можете просто мысленно прибавить 8% к полученным результатам.

Испытания

В этих тестах в качестве операционной системы была выбрана Windows XP. Для получения правильных результатов мы отключили восстановление системы и следовали руководству Microsoft для проведения эталонного тестирования. Мы включили все визуальные опции, включая сглаживание шрифтов.

Тестовая система
Аппаратное обеспечение
Процессоры

AMD Athlon XP 1.53GHz (1800+)
AMD Athlon XP 1.47GHz (1700+)
AMD Athlon XP 1.40GHz (1600+)
AMD Athlon XP 1.33GHz (1500+)
AMD Athlon-C 1.40GHz

Intel Pentium 4 2.0GHz
Intel Pentium 4 1.9GHz
Intel Pentium 4 1.8GHz
Intel Pentium 4 1.7GHz
Intel Pentium 4 1.6GHz
Intel Pentium 4 1.5GHz
Системные платы
EPoX EP-8KHA+
ABIT TH7-II RAID (Intel 850)
Память
256MB PC800 Mushkin RDRAM
256MB DDR266 Crucial (CAS2) DDR SDRAM
Жесткий диск

IBM Deskstar 30GB 75GXP 7200 RPM Ultra ATA/100

CDROM
Phillips 48X
Видеокарта
NVIDIA GeForce3 64MB DDR
Ethernet
Linksys LNE100TX 100Mbit PCI Ethernet Adapter
Программное обеспечение
Операционная система
Windows XP
Операционная система
NVIDIA Detonator 4 v21.80

Производительность Internet Content Creation и Office Productivity

Для начала давайте попробуем сравнить тактовую частоту и PR. AMD Athlon XP работающий на 1.33GHz имеет PR 1500+, что внешне говорит о некотором соответствии Pentium 4 1.5GHz. Однако в этом тесте Athlon XP 1500+ показывает уровень производительности эквивалентный Pentium 4 1.7GHz и 1.8GHz.

Athlon XP 1600+ (1.40GHz) на 9% быстрее Pentium 4 1.6GHz. Здесь Вы можете заметить позитивные эффекты SSE оптимизации и других особенностей ядра Palomino. Так, Athlon XP работающий на частоте 1.40GHz на 21% быстрее, чем обычный Athlon-C работающий на той же частоте. Наибольшее увеличение производительности здесь получено именно из-за применения SSE оптимизации, т.к. результаты этого теста напрямую зависят от производительности WME. Это так же объясняет достаточно высокие результаты Pentium 4.

Кроме этого, обращаем Ваше внимание на то, что с включенной SSE оптимизацией, Athlon XP 1.53GHz (1800+) показывает результат равный Intel'овскому Pentium 4 2.0GHz. Кстати, в следующем месяце Intel обещает представить процессор, работающий на частоте 2.2GHz, который несколько изменит общую картину.

Еще до введения ядра Palomino, процессор Athlon показывал очень хорошие результаты в Office Productivity SYSMark 2001. Вероятнее всего Вы уже обратили внимание, что усовершенствования ядра Palomino не имеют в этом тесте никакого эффекта. В принципе это не плохо, т.к. обычный Athlon 1.4GHz уже опережает Pentium 4, а 1.53GHz Athlon XP продолжает тенденцию увеличения производительности. Здесь мы видим бессмысленность рейтинга производительности, т.к. он не передает истинный потенциал производительности процессора Athlon XP.

Кроме сказанного мы хотим добавить, что высокая производительность в этом тесте очень показательна. Не смотря на название, этот тест включает задачи значительно более сложные, чем Word и Excel. Сюда включены многозадачные приложения типа распознавания голоса, антивирусная проверка в реальном времени, а так же различных манипуляций с документами.

Полная картина производительности выглядит так: Процессоры Athlon XP 1.53 и 1.47GHz (1800+ и 1700+ соответственно) оба предлагают производительность на уровне Pentium 4 2.0GHz. Также, из-за SSE зависимости в тесте ICC, Athlon XP 1.33GHz на 8% быстрее обычного Athlon 1.4GHz. В случае отсутствия SSE оптимизации, эти два процессора показывают примерно равные уровни производительности с небольшим смещением результата в пользу 1.4GHz чипа.

Производительность Media кодирования

Мы испытали три типа медиа кодирования: MPEG-4 video, MPEG-2 video и MP3 audio. Начнем с MPEG-4 кодирования под Flask. Здесь мы использовали следующие установки:

1) Ввод видео в разрешении 320 x 240, non-interlaced, MPEG-1 файл 2) Алгоритм iDCT был установлен в режим автоматического определения максимально быстрого алгоритма для конкретного процессора 3) Мы использовали Flask MPEG v0.60 preview с официальным DivX 4.01 кодеком, доступным на www.divx.com 4) Выход был установлен в разрешение 352 x 288, с максимально возможным качеством. Аудио не декодировался.

В этом тесте явно заметно преимущество расширений ядра Palomino. Процессор Athlon XP, работающий на частоте 1.4GHz способен декодировать наш MPEG-1 исходный файл на 10% быстрее, чем все предыдущие поколения Athlon, включая 1.4GHz. Даже 1.33GHz Athlon XP опережает 1.4GHz брата. Athlon XP 1.53GHz (1800+) опережает 2GHz Pentium 4 примерно на 10%. Такое увеличение производительности стало возможным благодаря новому модулю выбора с упреждением.

Картина производительности не меняется при переходе к испытанию MPEG-2 video кодированию. Единственное отличие заключается в том, что производительность MPEG-2 кодирования не сильно зависит от производительности современных процессоров.

Для нашего теста MP3 кодирования мы использовали версию 3.89 Win32 LAME. В качестве образца мы использовали 170MB wav файл. Для кодирования были установлены следующие опции: -v -V 0. Это позволило создать переменную скорость записи MP3, в диапазоне от 160 kbps до 320 kbps. В результате был получен 27MB MP3 файл, который кодировался от 2 до 4 минут.

Здесь Pentium 4 остается весьма конкурентоспособным. Расширения ядра Palomino помогают Athlon XP 1.4GHz превзойти обычный Athlon 1.4GHz на 6%.

Производительность в 3D играх

Исторически сложилось так, что в этом тесте процессор Pentium 4 обычно оставался вне конкуренции. Теперь с введением Athlon XP ситуация несколько изменилась. Теперь результаты максимально сблизились: 240+ fps против 230+ fps. Здесь мы видим, что усовершенствования ядра Palomino позволяют Athlon получить дополнительное 5% увеличение производительности.

Тест Wolfenstein MP является первым тестом, зависящим от производительности процессора, а не графической карты. Проведенные испытания показывают изменение скорости от 40fps до 56 fps. Учитывая, что atdemo6 является действительно очень сложной тестовой сценой с множеством эффектов, результаты Athlon XP 1800+ (около 60 fps) можно считать серьезным достижением.

Особенно интересно заметить, что в этом тесте Pentium 4 отстает от Athlon XP. Так Athlon XP 1800+ на 11% быстрее Pentium 4 2.0GHz, который не способен опередить даже Athlon XP работающий на частоте 1.40GHz (1600+). Особенно странно это видеть в связи с тем, что Wolfenstein основан на движке Quake III Arena; где Pentium 4 остается лидером.

Сами разработчики этого продукта указывают на необычную зависимость от мощности процессора, что делает его совершенным игровым тестом. Все процессоры AMD заняли лидирующие позиции в этом тесте с максимальным приближением 2GHz Pentium 4. Так, 1.53GHz Athlon XP на 11% опережает самый быстрый Pentium 4.

И, наконец, заключительный игровой тест Serious Sam. Здесь мы наблюдаем примерно туже картину производительности, что и в других 3D игровых тестах, однако здесь Athlon XP показывает самое большое превосходство над Pentium 4.

3D рендеринг и анимация

В этой серии испытаний мы исключили из тестового пакета SPECviewperf 6.1.2 три теста: AWadvs, MedMCAD и ProCDRS. В этих тестах результат зависит в первую очередь от графической карты, и различие между различными процессорами составляет менее 1%.

Вполне знакомая картина. Семейство процессоров Pentium 4 несколько отстает от Athlon XP, который воспользовался расширениями ядра Palomino и обогнал обычный Athlon на 3% .

Здесь Pentium 4 более конкурентоспособен, однако наиболее интересно здесь видеть увеличение производительности благодаря расширению ядра Palomino. Как Вы можете видеть, Athlon 1.4GHz показал худшие результаты. Благодаря расширению ядра Athlon XP 1.4GHz обогнал его на 34%.

В этом тесте мы впервые сталкиваемся с преимуществом семейства Pentium 4. Здесь Важно отметить, что имеется небольшое различие между верхними пятью и нижними шестью процессорами.

Заключение

До выпуска процессора Athlon XP во всех сватья о Pentium 4 или Athlon возникал сложный вопрос: Кто же быстрее? Не смотря на ценовое преимущество Athlon, его производительность была достаточно высокой и могла конкурировать с последним Pentium 4 2ГГц, при этом частота Athlon равна 1.4 ГГц. Теперь Athlon XP стал явным лидером в большинстве тестов (примерно на 10% быстрее). Эта разница достаточно опасна для AMD.

Дело в том, что по обещаниям Intel в следующем месяце выйдет новый процессор Pentium 4, основанный на ядре Northwood. Этот процессор, оснащенный 512KB L2 кэш и частотой 2.2GHz, сможет без труда преодолеть этот 10% барьер. По этой причине лидерство Athlon XP может оказаться не долгим.

Вопрос увеличения частоты позволил бы Athlon XP удерживать лидерство, однако из-за особенностей архитектуры процесс увеличения частоты для Athlon значительно сложнее, чем для Pentium 4.

Несмотря на все эти, будущие, соревнования мы можем с уверенностью говорить, что Athlon XP действительно достойное решение для современного компьютера. Сочетание высочайшей производительности, богатых особенностей и вполне реальной цены, делают компьютеры на базе Athlon XP идеальным не только для домашнего и офисного применения, но и для использования в составе рабочих станций и высокопроизводительных серверов.

Компьютеры, как на базе описанных выше процессоров, так и на базе любых других, если Вас не убедил данный материал, можно заказать в фирме "Квазар", что на метро "Добрынинская". ( Тел. 237-1472, 959-8959, 237-1472, сайт www.kvazar.ru, адрес: 3-й Добрынинский пер. 3/5 корп.1) Здесь также можно приобрести любые компьютерные комплектующие и аксессуары, отремонтировать или "проапгрейдить" Вашего железно-кремниевого друга. Вас ждут ежедневно с 10 до 19 часов (в выходные до 17 -00)