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

Введение

Сегодня компания AMD анонсирует два новых процессора для своей перспективной платформы Socket 939, Athlon 64 4000+ и Athlon 64 FX-55. Эти процессоры, по всей видимости, окажутся самыми быстрыми представителями продукции AMD, для изготовления которых используется технологический процесс с нормами 130 нм. В то же время, не создавая вокруг этого лишнего шума, в эти дни AMD начинает массовые поставки серийных Socket 939 процессоров семейства Athlon 64, выполненных с применением 90 нм технологии. Однако пока внедрение CPU с новыми 90 нм ядрами будет происходить лишь в среднем сегменте рынка: их рейтинги составят от 3000+ до 3500+.
Вместе это может означать лишь одно: AMD начинает решительное наступление на рынок процессоров для настольных систем. И к этому есть все необходимые предпосылки. В-первых, у компании подготовлена стабильная платформа Socket 939, которая просуществует ещё не один год. Во-вторых, все ведущие производители наборов логики имеют серийно поставляемые чипсеты с поддержкой этой платформы. Более того, в течение ближайших недель на рынке начнут появляться и более современные Socket 939 материнские платы с поддержкой шины PCI Express, основанные на новейших чипсетах от VIA, NVIDIA и ATI. В-третьих, линейка Socket 939 процессоров на текущий момент объединяет как высокопроизводительные CPU, анонсируемые AMD сегодня, так и относительно недорогие процессоры с новым 90 нм ядром. Так что позиции AMD выглядят на текущий момент весьма неплохо.
Следует заметить, что весь 2004 год AMD провела, что называется, "на одном дыхании", не встретив практически никаких проблем на своём пути. Представив большое количество новых моделей CPU, AMD удалось за этот год нарастить рейтинги процессоров Athlon 64 с 3200+ до 4000+. В то же время основной конкурент AMD, компания Intel наоборот, фактически, весь год вынуждена бороться с проблемами, начавшимися с неудачного анонса процессорного ядра Prescott, выпускаемого по 90 нм технологии. Из-за высокого энергопотребления и тепловыделения этого ядра частоты процессоров Pentium 4 выросли за этот год весьма незначительно: с 3.2 до 3.6 ГГц. Впрочем, до конца года Intel собирается представить и Pentium 4 3.8 ГГц, однако этот процессор имеет все шансы стать последним CPU на базе ядра Prescott. По крайней мере, Intel отказался от планов выпуска в следующем году процессоров с частотами 4 ГГц и выше, предпочтя сосредоточиться на других путях увеличения производительности.
Всё это привело к тому, что платформа Athlon 64 в настоящий момент выглядит чрезвычайно привлекательно. Причём, привлекательность эта обуславливается не только успехами AMD в увеличении скорости своих процессоров, но и их более богатыми возможностями. Думается, никому не надо напоминать, что в отличие от Pentium 4, процессоры Athlon 64 уже давно обладают поддержкой 64-битных расширений и имеет технологии Cool'n'Quiet и Enhanced Virus Protection, аналоги которых в CPU от Intel для настольных систем появляются только сейчас. Так что вряд ли AMD следует в настоящее время беспокоиться о своих позициях.
Впрочем, не будем слишком уклоняться от темы. Сегодняшний обзор будет посвящен новым высокопроизводительным CPU AMD Athlon 64 4000+ и AMD Athlon 64 FX-55. Новые же процессоры AMD, производимые по 90 нм технологическому процессу, и относящиеся к средней ценовой категории, будут рассмотрены нами несколько позднее.

AMD Athlon 64 4000+

Несмотря на то, что с появлением Athlon 64 4000+ все ожидали перевода производства старших моделей линейки Athlon 64 на использование 90 нм техпроцесса, этого не произошло. AMD приняла решение внедрять новый техпроцесс начиная с продуктов среднего уровня, а новый Athlon 64 4000+ вновь основывается на 130 нм ядре. При этом, учитывая тот факт, что достигнутая ранее в Athlon 64 3800+ частота 2.4 ГГц являлась своеобразным пределом для CPU от AMD, выпускаемых по технологии 130 нм с SOI, для увеличения рейтинга в модели Athlon 64 4000+ производителю пришлось прибегнуть к иным методам повышения быстродействия. То есть, тактовая частота Athlon 64 4000+ по сравнению с Athlon 64 3800+ не возросла: она составляет те же 2.4 ГГц. Возросший же рейтинг новой модели Athlon 64 объясняется увеличением кеш-память второго уровня: в новом процессоре её объём составляет 1 Мбайт против 512 Кбайт в Athlon 64 3800+. То есть, AMD вновь "вернулась к истокам": кеш память Athlon 64 4000+ имеет такой же объём, как и кеш-память первых моделей Athlon 64 ещё в Socket 754 исполнении.
В результате, AMD пришлось отказаться от использования в Athlon 64 4000+ удешевлённого ядра NewCastle с меньшей площадью кристалла, переход на которое с появлением платформы Socket 939 являлся предметом особой гордости AMD. Athlon 64 4000+, подобно Athlon 64 FX-53, основывается на хорошо знакомом нам ядре ClawHammer. Однако появление первого процессора линейки Athlon 64 для Socket 939 с кеш-памятью второго уровня объёмом 1 Мбайт вовсе не означает, что на рынке могут появиться и младшие модели этого семейства с мегабайтным L2 кешем. Столь вместительную кеш-память Athlon 64 4000+ получил, скорее всего, от безысходности. Обеспечить необходимый выход годных кристаллов, способных работать на частоте 2.6 ГГц, AMD пока не в состоянии ни в случае применения 130 нм техпроцесса, ни при использовании нового 90 нм техпроцесса. В результате, пока старшая модель CPU в линейке Athlon 64 для Socket 939 будет иметь кеш-память второго уровня вдвое большую, чем у остальных собратьев. Впрочем, скорее всего, в ближайшее время на смену таким Athlon 64 4000+ придут другие CPU с таким же рейтингом, но меньшим L2 кешем и большей частотой, которые будут основываться на 90 нм ядре Winchester. Вопрос лишь в том, насколько быстро у AMD пойдёт освоение нового технологического процесса.
На данный же момент формальные характеристики процессора Athlon 64 4000+ выглядят следующим образом:

Корпусировка: Socket 939;
Тактовая частота: 2.4 ГГц;
Контроллер памяти: двухканальный с поддержкой PC1600, PC2100, PC2700 и PC3200 DDR SDRAM;
HyperTransport: одна шина с частотой 1 ГГц (DDR);
Ядро: ClawHammer, производится по 130 нм технологии с применением SOI;
Объём L1 кеша: 128 Кбайт (по 64 Кбайта на код и данные);
Объём L2 кеша: 1 Мбайт (кеш эксклюзивный);
Число транзисторов: 105.9 млн.;
Площадь ядра: 193 кв.мм;
Номинальное напряжение: 1.5 В;
Тепловой пакет: 89 Вт.

И вот что говорят об этом процессоре диагностические утилиты:


Таким образом, по своим характеристикам Athlon 64 4000+ в точности повторяет Athlon 64 FX-53, который с сегодняшнего дня снимается с производства. То есть в лице Athlon 64 4000+ мы имеем перемаркированный Athlon 64 FX-53, отличающийся от предыдущей модели, Athlon 64 3800+, исключительно увеличенным объёмом кеш-памятью второго уровня.

AMD Athlon 64 FX-55

Выпущенный в июне процессор Athlon 64 FX-53, нацеленный на достаточно узкую категорию потребителей – экстремальных геймеров, отличался от Athlon 64 3800+ (старшей модели в линейке Athlon 64 до сегодняшнего дня) лишь увеличенной кеш-памятью второго уровня. Предполагалось, что так будет продолжаться и дальше, и кеш-память увеличенного объёма станет прерогативой процессоров линейки Athlon 64 FX. Однако представленный сегодня процессор Athlon 64 4000+ с мегабайтной кеш-памятью второго уровня спутал все карты. Дело в том, что на настоящий момент в распоряжении AMD нет ядра, на базе которого можно было бы создать CPU с кеш-памятью более 1 Мбайта. Поэтому, для бескомпромиссных энтузиастов AMD была вынуждена придумывать другое решение.
Впрочем, выбирать AMD особо не из чего: все возможности, заложенные инженерами компании в современные ядра с архитектурой K8, уже нашли применение в семействе процессоров Athlon 64. Так что выход остался только один – нарастить у Athlon 64 FX-55 тактовую частоту. Но выше мы говорили, что достигнутая в Athlon 64 4000+ и Athlon 64 FX-53 тактовая частота в 2.4 ГГц является на сегодня пределом возможностей AMD как при использовании технологического процесса с нормами 130 нм, так и для неокончательно освоенного 90 нм техпроцесса. Однако не следует забывать о том, что серия Athlon 64 FX имеет статус эксклюзивной: эти процессоры очень дороги, а потому их производство носит не столь массовый характер. Поэтому, при изготовлении таких CPU производитель может себе позволить применять различные методы, не выгодные экономически при массовом выпуске обычных процессоров Athlon 64. Исходя из этого, путь для увеличения тактовой частоты Athlon 64 FX-55 всё же был найден: при производстве этих процессоров AMD стала использовать отдельные элементы своей 90 нм технологии, что дало возможность увеличить частотный потенциал 130 нм ядер.
Так, в 130 нм технологическом процессе, применяемом при создании ядер процессоров Athlon 64 FX-55, стал использоваться так называемый "растянутый" (напряжённый) кремний. Подробности об этой технологии можно почерпнуть тут. Мы же заметим, что в отличие от 90 нм техпроцесса, где напряжённый кремний используется повсеместно, в 130 нм технологии, по которой создаются ядра для процессоров Athlon 64 FX-55, напряжённый кремний применяется "точечно" только для критических участков чипа, ограничивающих рост тактовой частоты в первую очередь.
Такая технология относительно дорога, но благодаря этим мерам AMD удалось создать то, во что раньше поверить было практически невозможно: процессор с архитектурой K8, имеющий 130 нм ядро и работающий на частоте 2.6 ГГц. Таким образом, отличие Athlon 64 FX-55 от Athlon 64 4000+ состоит в увеличенной на 200 МГц тактовой частоте. Практически все остальные формальные характеристики Athlon 64 FX не отличаются от соответствующих характеристик Athlon 64 4000+:

Корпусировка: Socket 939;
Тактовая частота: 2.6 ГГц;
Контроллер памяти: двухканальный с поддержкой PC1600, PC2100, PC2700 и PC3200 DDR SDRAM;
HyperTransport: одна шина с частотой 1 ГГц (DDR);
Ядро: ClawHammer, производится по 130 нм технологии с применением SOI;
Объём L1 кеша: 128 Кбайт (по 64 Кбайта на код и данные);
Объём L2 кеша: 1 Мбайт (кеш эксклюзивный);
Число транзисторов: 105.9 млн.;
Площадь ядра: 193 кв.мм;
Номинальное напряжение: 1.5 В;
Тепловой пакет: 104 Вт.

Впрочем, даже в приведённой спецификации можно заметить и ещё одно изменение: возросшее тепловыделение Athlon 64 FX-55. Действительно, увеличение тактовой частоты выше намеченного изначально предела без перехода на более совершенную технологию повлекло за собой выход энергопотребления и тепловыделение из заранее запланированных рамок. Типичное тепловыделение Athlon 64 FX-55 превышает типичное тепловыделение Athlon 4000+ на 15 Вт.
При всех тех особенностях, которыми обладает Athlon 64 FX-55, информация о нём, выдаваемая диагностическими утилитами абсолютна стандартна:


Необходимо заметить, что выпуск процессора Athlon 64 FX-55 с применением 130 нм технологии не стал такой неожиданностью, как появление Athlon 64 4000+ со старым ядром ClawHammer. Перевод серии Athlon 64 FX на 90 нм технологический процесс планировался только начиная со следующей модели (предположительно FX-57). Поэтому, назвать характеристики Athlon FX-55 неожиданными мы не можем.

104 Ватта: много это или мало?

В связи с тем, что процессоры Athlon 64 с тепловым пакетом, превышающим 89 Вт, нам ранее не встречались, необходимо сделать ряд замечаний, связанных с их появлением. В первую очередь заметим, что рост тепловыделения Athlon 64, произошедший с выпуском Athlon 64 FX-55, сюрпризом не стал. Ещё год назад компания AMD предупреждала производителей материнских плат, что для совместимости с будущими продуктами с рейтингами 4000+ и выше и FX-55 и выше будет необходима поддержка нового теплового пакета и возросших токов питания процессора. Однако тогда это связывалось с появлением CPU, основанных на 90 нм ядрах.


Как видим, планы несколько изменились, процессоры Athlon 64 4000+ и Athlon 64 FX-55 оказались выпущенными при использовании 130 нм технологии. К тому же Athlon 64 4000+ вписывается в старые требования по энергопотреблению и тепловыделению. Однако процессор Athlon 64 FX-55 с частотой 2.6 ГГц не смог подойти под старые требования, в результате чего AMD подвела его под новые спецификации по питанию. К счастью, эти спецификации были сформулированы достаточно давно и, по идее, все производители комплектующих должны быть к ним готовы.
Давайте посмотрим, насколько это соответствует действительности и с какими проблемами рискуют столкнуться обладатели Athlon 64 FX-55, тепловой пакет которого выходит из привычных рамок.
Во-первых, что касается материнских плат. Поскольку AMD сформулировала новые требования по питанию и охлаждению будущих Socket 939 процессоров почти год назад, задолго до появления самой этой платформы, подавляющее большинство Socket 939 материнских плат способно без проблем работать с Athlon 64 FX-55. Это означает, что схема питания процессоров на материнских платах под Socket 939 CPU способна выдавать необходимую для питания Athlon 64 FX-55 силу тока в 80А. Однако в то же время необходимо заметить, что внимание этому вопросу всё же следует уделить. При использовании столь требовательного к питанию процессора нагрев MOSFET, применённых в составе схемы питания, может быть очень сильным. Например, на используемой нами материнской плате ASUS A8V Deluxe температура MOSFET при тестировании Athlon 64 FX-55 временами достигала 70-80 градусов. Думается, их длительная эксплуатация в таком режиме может привести к преждевременному выходу из строя. Поэтому, мы бы рекомендовали уделить внимание дополнительному охлаждению схемы питания процессора.
Во-вторых, увеличение тепловыделения накладывает определённые требования и на характеристики используемых систем охлаждения самого процессора. Так, большое количество кулеров для Socket 754/939/940 CPU разрабатывалось ещё в то время, когда информации о новом тепловом пакете процессоров Athlon 64 ещё не было. Это означает, что при выборе кулера для Athlon 64 FX-55 нужно обратить особое внимание на его совместимость именно с этим процессором. Например, достаточно давно и успешно используемый в нашей тестовой лаборатории кулер Thermaltake Silent Boost K8 на процессоре Athlon 64 FX-55, что называется, "дал осечку". В то время как процессор Athlon 64 4000+ прогревался с использованием этого кулера до вполне приемлемых 64 градусов, температура Athlon FX-55 в аналогичных условиях доходила до 83 градусов, что вряд ли возможно назвать безопасным режимом. Поэтому AMD для тестирования Athlon 64 FX-55 прислала нам более производительный кулер производства AVC на тепловых трубках, совместимый с этим процессором:

В-третьих, использование Athlon 64 FX-55 накладывает определённые требования и на используемый в системе блок питания, особенно если планируется разгон данного CPU. Рассчитать мощность необходимого блока питания, руководствуясь приведёнными ниже приблизительными данными, достаточно несложно:


Таким образом, простейшая система на базе Athlon 64 FX-55 с мощной видеокартой, одним жёстким диском и одним оптическим приводом требует как минимум блока питания на 350 Вт. Причём, этот блок должен обеспечивать по линии +12В ток как минимум в 18А.
При этом следует иметь в виду, что потребляемая мощность процессора сильно возрастает при его разгоне. Известно, что она описывается достаточно простым законом:


где a – коэффициент, определяющий среднюю загрузку CPU во время работы, с – коэффициент, зависящий от архитектуры процессора, F – тактовая частота, а V – напряжение питания процессорного ядра. Таким образом, если работающий на штатной частоте в 2.6 ГГц и штатном напряжении 1.5 В Athlon 64 FX-55 потребляет при максимальной загрузке 104 Вт, то его энергопотребление при разгоне до 2.8 ГГц с повышением напряжения питания до 1.65 Вт приведёт к росту энергопотребления примерно до 140 Вт. Таким образом, разогнанная система на базе Athlon 64 FX-55 должна использовать, как минимум, качественный 400 Вт блок питания.
Впрочем, и это тоже не является гарантией: лучше иметь ещё больший "запас прочности" блока питания. И эту рекомендацию мы даём неспроста, а основываясь на собственном опыте. Так, во время наших тестов процессора Athlon 64 FX-55 у нас вышел из строя 400-ваттный блок питания Zalman ZM400B-APS, который верой и правдой прослужил на тестовом стенде почти год, справившись и с процессорами Pentium 4 на ядре Prescott и с Pentium 4 Extreme Edition. Произошло это как раз во время экспериментов по разгону Athlon 64 FX-55, что практически подтверждает изложенную выше теорию.
Таким образом, появление Socket 939 процессоров с новым тепловым пакетом (а точнее их первого представителя Athlon 64 FX-55) накладывает возрастающие требования на используемые в составе системы комплектующие.

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.

Производительность

SYSMark 2004

Средневзвешенную производительность в "общих" приложениях различного типа мы протестировали при помощи пакета SYSMark 2004. Этот пакет является своего рода индустриальным стандартом, посколку он разрабатывается комитетом из представителей нескольких компаний, в состав которого входят все заинтересованные стороны, включая Intel и AMD.

По результатам тестов в SYSMark 2004 мы видим, что платформа Athlon 64 в целом несколько медленнее платформы Pentium 4. Объясняется это тем, что Pentium 4 имеет поддержку технологии Hyper-Threading, положительно сказывающуюся при работе в многозадачной среде, моделируемой в данном тесте. Впрочем, говорить о полном поражении архитектуры Athlon 64 в SYSMark 2004 было бы несколько неправильно, поскольку Athlon 64 FX-55 с возросшей до 2.6 ГГц частотой всё же опережает старшие модели Pentium 4 и Pentium 4 Extreme Edition.
Всё вышесказанное подтверждается и приводимым нами ниже графиком средней производительности в SYSMark 2004:



Futuremark PCMark04

Тест PCMark04, также показывающий среднюю производительность систем при решении задач различного типа, вновь выдвигает на первые места процессоры Pentium 4 и Pentium 4 Extreme Edition. Противостоять им оказывается не в силах даже Athlon 64 FX-55.


Однако бенчмарк подсистемы памяти из этого же тестового пакета ставит на первое место процессоры Athlon 64 и Athlon 64 FX от AMD. Это неудивительно, поскольку с переходом на платформу Socket 939 эти процессоры получили двухканальный интегрированный контроллер памяти с беспрецедентно низкой латентностью.

Futuremark 3DMark 2001 SE, 3DMark03 and 3DMark05


Достаточно древний, но всё ещё популярный бенчмарк 3DMark 2001 SE выставляет на первые места процессоры семейства Athlon 64 и Athlon 64 FX.

Такого разрыва между результатами, как в 3DMark 2001 SE, в 3DMark03 уже не наблюдается, однако тест CPU из этого пакета все ещё демонстрирует некоторое превосходство процессоров с архитектурой AMD64. Впрочем, общий результат этого бенчмарка преимущество Athlon 64 уже не показывает.

Процессорный тест из свежайшего 3DMark05 демонстрирует, что старший процессор семейства Pentium 4 на базе ядра Prescott выигрывает у Athlon 64 4000+. Однако, Athlon 64 FX-55 обойти ему всё-таки не удаётся. Что же касается общего результата бенчмарка, то в этом случае платформа от Intel имеет ощутимое преимущество над платформой от AMD. Весьма вероятно, что это связано с использованием в LGA775 системах видеокарт с новой шиной PCI Express x16, имеющей существенное превосходство в пропускной способности над шиной AGP 8x, применяемой в сегодняшних системах на базе Socket 939 CPU.

Игровые приложения

Все используемые нами игровые тесты единодушно присуждают победу процессорам Athlon 64 и Athlon 64 FX. Впрочем, ничего удивительного в этом нет. Athlon 64 уже прочно завоевал себе репутацию наиболее быстрого процессора именно для игр.

Кодирование аудио


При кодировании аудиофайлов в формат mp3 старшие модели процессоров семейств Athlon 64 и Pentium 4, а также Athlon 64 FX и Pentium 4 XE, соблюдают друг с другом паритет.

Кодирование видео

При кодировании видео различными кодеками процессоры с архитектурой NetBurst смотрятся явно лучше. К такому результату мы тоже уже привыкли.

Архивация


Эффективность контроллера памяти – важный фактор, влияющий на скорость работы архиваторов. Поэтому, впечатляющий выигрыш Athlon 64 и Athlon 64 FX в WinRAR воспринимается как должное.

Антивирусная проверка


При тестировании скорости поиска вирусов одним из достаточно распространённых антивирусов вновь более продуктивно работают процессоры семейства Athlon 64.

Редактирование изображений


Рост тактовой частоты Athlon 64 FX-55 до 2.6 ГГц позволил процессору с архитектурой AMD64 составить конкуренцию Pentium 4 в Photoshop. Однако обычные Athlon 64 продолжают уступать в этом популярном графическом редакторе старшей модели семейства Pentium 4.

Разработка программного обеспечения

Visual C++ - ещё одно приложение, при работе в котором процессоры от AMD показывают свои сильные стороны.

Математические расчёты


Аналогичная картина наблюдается и в популярном математическом пакете Mathematica 5. Впрочем, в этом нет ничего удивительного. Счётные задачи выводили на первые места процессоры от AMD ещё во времена архитектуры K7.

3D рендеринг

На сегодняшний день можно признать, что процессоры семейства Athlon 64 демонстрируют достаточно высокие результаты и при 3D рендеринге. Восьмая версия пакета Lightwave имеет лучшую оптимизацию под CPU семейства Athlon 64, нежели предыдущая, и теперь в этом пакете результаты процессоров от AMD весьма неплохи. Что же касается производительности в 3ds max, то хотя Athlon 64 продолжают уступать Pentium 4 при рендеринге одиночных кадров, при расчёте анимационных роликов они показывают более высокую скорость работы.

Выводы

Несмотря на то, что на фоне некоторой задержки с выпуском новых продуктов у Intel, AMD продолжает процессорную гонку и анонсирует всё новые и новые модели своих CPU, говорить сегодня о том, что AMD вырвалась в лидеры всё же неправомерно. Даже Athlon 64 FX-55 не обеспечивает наивысшей производительности в подавляющем большинстве приложений: поклонники той или иной архитектуры легко могут найти достаточное число задач, с которыми лучше справляются либо процессоры от AMD, либо процессоры от Intel. Так, в играх сильнее Athlon 64, в задачах кодирования медиа – Pentium 4, в расчетных пакетах лидирует Athlon 64, в "общих" приложениях чаще выигрывает Pentium 4. Подобное перечисление можно продолжать до бесконечности.
Впрочем, в среднем, Athlon 64 4000+, как и его предшественник, Athlon 64 3800+, всё же немного опережает старшую модель в конкурирующей линейке CPU от Intel, Pentium 4 560 с частотой 3.6 ГГц. Однако при этом стоимость Athlon 64 4000+ составляет на сегодня $729, а стоимость Athlon 64 3800+ - $643, в то время как Pentium 4 560 предлагается по гораздо более демократичной цене в $417. Так что на данный момент судить о том, какое же из процессорных семейств имеет большую привлекательность для пользователя, достаточно тяжело.
Зато в классе CPU для бескомпромиссных энтузиастов все ясно и понятно. Pentium 4 Extreme Edition 3.4 уверенно проигрывает в производительности не только Athlon 64 FX-55, но и Pentium 4 560. При этом его стоимость составляет $999, что однозначно делает этот процессор "наихудшим выбором" на сегодняшний день. Энтузиасты однозначно отдадут своё предпочтение процессору Athlon 64 FX-55, цена которого на данный момент установлена в $827.
Если же абстрагироваться от соотношений цена-производительность и взглянуть на анонс новых процессоров от AMD с технологической точки зрения, то нельзя не отметить, что лебединая песня 0.13-микронного технологического процесса в исполнении AMD оказалась весьма уверенной. И с этой точки зрения Athlon 64 FX-55, безусловно, следует признать наиболее интересным CPU, так как Athlon 64 4000+ не представляет собой ничего нового, являясь полным аналогом Athlon 64 FX-53. Да и к тому же его рейтинг, по нашему мнению, несколько завышен, поскольку его преимущество над Athlon 64 3800+ составляет в среднем только лишь 1-3%. Athlon 64 FX-55 же продемонстрировал прозорливость инженеров AMD, которые нашли способ выжать дополнительные 200 МГц из ядра, производимого на базе 0.13 микронного технологического процесса, благодаря точечному внедрению растянутого кремния. В результате, Athlon 64 FX-55 стал уникальным процессором именно с технологической точки зрения. Для его производства использована "хитрая" методика, и поэтому его частотный потенциал превышает потенциал всех других процессоров семейства Athlon 64. Впрочем, за всё приходится платить, и помимо высокой частоты Athlon 64 FX-55 привносит с собой высокое тепловыделение и энергопотребление, к столкновению с которыми нужно быть готовым заранее.

Выражаем благодарность компаниям Альянс и Sapphire за предоставленные видеокарты.