Бюджетная 64-разрядность: обзор процессора AMD Sempron 3400+

Введение

64-битные системы с архитектурой x86-64 завоёвывают всё большую популярность. Процессоры с поддержкой соответствующих технологий AMD64 и EM64T широко распространены на рынке, самая популярная пользовательская операционная система Windows XP официально доступна и в 64-битном варианте, количество программных продуктов, использующих 64-разрядные режимы, неуклонно растёт. Фактически, если не принимать во внимание сложности переходного периода (в частности сырость драйверов, проблемы с некоторыми программами и проч.) для повсеместной миграции на x86-64 не хватает лишь малого: бюджетных 64-битных систем. Однако и эта проблема начинает решаться. Не так давно Intel стал предлагать LGA775 процессоры марки Celeron D с технологией EM64T, а вслед за Intel на подобный шаг решилась и AMD, выпустив CPU линейки Sempron с активированной технологией AMD64.
Таким образом, владельцы недорогих платформ получают прекрасный шанс приобщиться к 64-битности: теперь для создания x86-64 системы не требуется больших финансовых затрат. Стоимость младших моделей процессоров, имеющих технологии EM64T или AMD64, упала до $60-$70.
Вместе с началом выпуска процессоров Sempron с технологией AMD64 компания AMD представила и очередную, более скоростную модель CPU в этой линейке. Новый процессор стоимостью $134 получил рейтинг 3400+. Именно такой процессор и появился в нашей лаборатории. Поскольку главной изюминкой этого CPU, в основе которого лежит обновлённое ядро Palermo ревизии E6, стала совместимость с архитектурой x86-64, мы решили провести тестирование этого CPU именно в 64-битном режиме, в операционной системе Windows XP Professional x64 Edition. То есть, данная статья будет посвящена исследованию работы бюджетных процессоров в 64-разрядной среде.

Подробнее о AMD Sempron 3400+

Прежде чем заняться тестированием новинки пару слов следует уделить её характеристикам и отличиям от предшественников. Формальная спецификация этого CPU представлена нижеследующей таблицей:


Как видим, по своим характеристикам процессоры Sempron продолжают своё сближение с Athlon 64. Фактически, на данный момент процессоры линейки Athlon 64 могут похвастать лишь более ёмким кешем второго уровня. В остальном, бюджетные CPU от AMD обладают тем же набором свойств, что и их старшие собраться. В частности Sempron, построенные на базе ядра Palermo ревизии E6, могут похвалиться уже не только поддержкой набора инструкций SSE3, NX-бита, технологии Cool'n'Quite, но и поддержкой 64-битных расширений AMD64. Причём, это ядро может применяться не только в новом процессоре Sempron 3400+, но и в младших моделях бюджетной линейки. Впрочем, говоря о сближении Sempron и Athlon 64, не следует забывать о том, что старшие модели процессоров Athlon 64 имеют более высокие тактовые частоты, шину HyperTransport с частотой 1 ГГц и двухканальный контроллер памяти.
Новый процессор Sempron 3400+, также как и его предшественники предназначается для использования в Socket 754 системах. Таким образом, AMD даёт ясно понять, что системы с одноканальным контроллером памяти в качестве бюджетных решений продолжат своё существование. Хотя AMD уже достаточно давно предлагает OEM партнёрам Socket 939 модели Sempron, на розничном рынке они недоступны. Такая политика этого производителя понятна – Socket 754 материнские платы стоят дешевле, а потому лучше подходят в качестве основы недорогого компьютера.
По своим формальным характеристикам Sempron 3400+ отличается от своих младших собратьев не так уж и сильно. Фактически, если не принимать во внимание поддержку расширений AMD64, обеспечиваемую новым ядром, которое может быть применено и в более дешёвых моделях CPU, Sempron 3400+ по сравнению с Sempron 3300+ обладает лишь увеличенной до 256 Кбайт кеш-памятью второго уровня. В остальном, характеристики этих CPU совпадают. Это касается и электрических и тепловых спецификаций: тепловой пакет новинки ограничен величиной в 62 Вт, а максимальный ток составляет 40.6 А.
Диагностическая утилита CPUZ выдаёт о Sempron 3400+ следующую информацию:


Как видим на скриншоте, CPUZ совершенно верно диагностирует поддержку технологии AMD64, обеспечиваемую ядром Palermo ревизии E6 и поддержку набора инструкций SSE3, которая появилась несколько ранее – в ядрах ревизии E3.
Следует заметить, что подобным функционалом могут похвастаться и другие модели Sempron для Socket 754 систем, обладающие меньшими рейтингами. Убедиться в том, что конкретный процессор Sempron основывается на ядре ревизии E6 с поддержкой SSE3 и AMD64 можно по его маркировке. Новые бюджетные 64-битные процессоры обладают маркировкой, оканчивающейся на литеры "BX", как, например, протестированный в рамках этого материала AMD Sempron 3400+:

Напомним, что процессоры на базе ядра Palermo ревизии E3 без поддержки технологии AMD64 имеют маркировку с литерами "BO" на конце. Впрочем, процессоров Sempron 3400+ без поддержки 64-разрядных расширений не бывает, все они используют только лишь новое ядро. Так что указанное замечание распространяется лишь на менее скоростные модели.

Разгон

Процессоры семейства Sempron нередко приобретаются именно с намерением их дальнейшего разгона и повышения их производительности до уровня гораздо более дорогих CPU. Именно поэтому обойти стороной эксперименты по разгону попавшего в нашу лабораторию Sempron 3400+ мы не могли.
Процессор Sempron 3400+ имеет штатную тактовую частоту 2.0 ГГц, а, следовательно, его коэффициент умножения равен 10x. Благодаря поддержке технологи Cool'n'Quiet этот множитель можно уменьшить, но увеличивать его нельзя. Впрочем, столь высокий номинальный множитель должен явиться гарантией того, что оверклокинг этого CPU не будет сопряжен с трудностями, вызванными недостаточным разгонным потенциалом материнской платы. В процессе разгона нам не придётся штурмовать сверхвысокие частоты тактового генератора порядка 300 МГц. Учитывая частотный потенциал других CPU от AMD с ядром ревизии E, мы можем ожидать, что предельная частота при разгоне для Sempron 3400+ окажется порядка 2.5-2.7 ГГц. То есть, от нашей платформы, используемой при оверклокинге, потребуется стабильная работа на частотах около 250-270 МГц. Отдельно хотелось бы упомянуть, что достижение таких частот тактового генератора в Socket 754 системах возможно даже с применением более одного модуля памяти в системе. Частоты же, близкие к 300 МГц обычно покоряются только при условии использовании в системе единственного модуля DIMM.
При разгоне мы решили воспользоваться неоднократно проверенной в деле материнской платой DFI LANPARTY UT nF3 250Gb, заслужившей репутацию одной из лучших платформ для Socket 754 процессоров. В целом, система, собранная нами для разгона, состояла из следующего набора комплектующих:

Материнская плата DFI LANPARTY UT nF3 250Gb (NVIDIA nForce3 250Gb);
Кулер AVC Z7U7414001;
Память Corsair CMX512-3200XL (2 x 512MB, DDR400 SDRAM);
Графическая карта PowerColor RADEON X800 XT (AGP 8x, 500MHz/500MHz);
Жёсткий диск Western Digital Raptor WD740GD (SATA150).

Для достижения лучших результатов при разгоне напряжение питания процессора было поднято до 1.5В, которое можно считать вполне безопасным, поскольку штатное напряжение питания Sempron 3400+ равно 1.4 В.
Некоторое время тому назад мы проводили эксперименты по оверклокингу процессора Sempron 3100+, построенного на ядре Palermo ревизии E3. Тогда нам удалось достичь весьма впечатляющих результатов: при разгоне частота процессора была увеличена со штатных 1.8 ГГц до 2.68 ГГц. На этот раз процессор Sempron 3400+ ревизии E6 такую же частоту покорить, к сожалению, не смог. Максимум, который нам удалось выжать из подопытного экземпляра, составил 2.6 ГГц.


В указанном состоянии система смогла беспроблемно работать, выполняя самые тяжёлые тесты на стабильность: S&M и Prime95.
Надо сказать, что и этот результат совсем неплох. Тактовая частота процессора возросла при разгоне на 30%. При этом частота тактового генератора составила 260 МГц, что позволило нам при использовании делителя 5:4 тактовать память на частоте 216.5 МГц.


К чести используемых модулей DIMM Corsair CMX512-3200XL, они смогли работать на такой частоте при минимальных таймингах 2-2-2-5, что в конечном итоге должно дать некоторый дополнительный бонус с точки зрения быстродействия разогнанной системы. Особенно, если принять во внимание любовь встроенного контроллера процессоров K8 к низкой латентности подсистемы памяти.
Достигнутый нами результат в первую очередь свидетельствует о том, что частотный потенциал нового ядра Palermo степпинга E6, в котором активирована технология AMD64, отличается от потенциала ядер степпинга E3 не столь сильно. То есть, оверклокеры, предпочитающие для разгона бюджетные процессоры, могут, не идя на какие-либо жертвы, стать обладателями 64-битных систем, в основе которых будут лежать новые процессоры Sempron с активированной технологией AMD64.

Как мы тестировали

Появившийся в нашей лаборатории процессор AMD Sempron 3400+ создал весьма серьёзную интригу. Даже учитывая то, что мы регулярно исследуем производительность процессоров этого класса, новинка от AMD поставила перед нами два неизученных ранее вопроса. Во-первых, до сих пор мы не имели возможности протестировать бюджетные процессоры при их работе в 64-битном режиме. Во-вторых, не менее интересным будет и исследование производительности 64-битных процессоров нижней ценовой категории при разгоне. В данном материале мы попытались ответить на оба эти вопроса. Именно поэтому, все тесты в рамках этого обзора выполнялись в операционной системе Windows XP Professional x64 Edition, которая, несомненно, в самое ближайшее время будет находить всё более широкое применение.
Основным соперником Sempron 3400+ в рамках этого тестирования стал процессор Intel Celeron D 351. Это – старший процессор в бюджетной линейке от Intel, который, к тому же, поддерживает 64-битные расширения EM64T. Тактовая частота этого процессора равна 3.2 ГГц, он использует 533-мегагерцовую системную шину и имеет 256-килобайтный кеш второго уровня. Стоимость такого процессора лишь немногим уступает цене AMD Sempron 3400+, поэтому сравнение старших моделей в бюджетных линейках AMD и Intel вполне корректно.
Для того чтобы результаты разогнанного до 2.6 ГГц Sempron 3400+ не выглядели чересчур сиротливо, мы протестировали и Celeron D 351 при его максимально достижимом (в нашем случае) разгоне. В нашей тестовой системе, при использовании воздушного охлаждения и при повышении напряжения питания этого CPU до 1.5 В, нам удалось увеличить его частоту до 4 ГГц, то есть на 25% относительно номинала. При этом частота системной шины процессора выросла с 533 до 667 МГц.
Также, для относительной оценки производительности AMD Sempron 3400+ в штатном режиме и при разгоне в тестах приняли участие процессоры Athlon 64 3000+ в исполнении под Socket 754 (с одноканальным контроллером памяти) и под Socket 939 (с двухканальным контроллером памяти), а также процессор Athlon 64 3800+.

Таким образом, тестовые системы, использованные нами в данном обзоре, использовали следующие комплектующие:

Процессоры:

AMD Athlon 64 3800+ (Socket 939, 2.4 ГГц, 512KB L2, Venice);
AMD Athlon 64 3000+ (Socket 939, 1.8 ГГц, 512KB L2, Venice);
AMD Athlon 64 3000+ (Socket 754, 2.0 ГГц, 512KB L2, NewCastle);
Sempron 3400+ (Socket 754, 2.0 ГГц, 256KB L2, Palermo ревизия E6);
Intel Celeron D 351 (LGA775, 3.2 ГГц, 256KB L2, FSB=533MHz, Prescott-256);

Материнские платы:

ASUS P5LD2 Deluxe (LGA775, i945P);
DFI DFI NF4 Ultra-D (Socket 939, NVIDIA nForce4 Ultra);
DFI LANPARTY UT nF3 250Gb (Socket 754, NVIDIA nForce3 250Gb).

Память:

Corsair CMX512-3200XL, 2 x 512MB, DDR400 SDRAM, 2-2-2-5;
Corsair CM2X512A-5400UL, 2 x 512MB, DDR2-533 SDRAM, 3-2-2-8.

Графические карты:

PowerColor RADEON X800 XT (PCI-E x16).
PowerColor RADEON X800 XT (AGP 8x).

Дисковая подсистема: Maxtor MaXLine III 250GB (SATA150).

Считаем своим долгом напомнить ещё раз о том, что все тесты в рамках этого обзора были выполнены в новой 64-разрядной операционной системе Windows XP Professional x64 Edition.


При этом мы старались, где это возможно, использовать нативные 64-битные бенчмарки. Поэтому, ниже каждый раз будет отдельно оговариваться, какой режим процессоров использовало каждое из выбранных нами тестовых приложений.

Производительность

Открывают тестирование результаты испытаний процессоров в тестах от FutureMark.


По общему индексу производительности PCMark05 новый процессор Sempron 3400+ имеет быстродействие, сопоставимое со скоростью процессоров Athlon 64 3000+ для Socket 754 и Socket 939 платформ. Однако при этом он уступает конкурирующему Celeron D 351.
Разгон Sempron 3400+ позволяет поднять производительность этого CPU примерно на 15%, в результате чего его скорость оказывается больше, чем у весьма недешёвого процессора Athlon 64 3800+. Но разогнанный до 4 ГГц Celeron D 351 разогнанному же Sempron 3400+ лидерства не уступает.


Бенчмарк CPU этого же теста более лояльно относится к архитектуре NetBurst. В результате, Celeron D 351 на штатной частоте выигрывает даже у разогнанного Sempron 3400+. Что же касается результата Sempron 3400+ в номинальном режиме, то, как это ни странно, этот процессор опережает обе версии Athlon 64 3000+. Необычность этой ситуации заключается в том, что процессор Athlon 64 3000+ для Socket 754 систем обладает такой же частотой в 2 ГГц, как и Sempron 3400+, но при этом имеет больший L2 кеш объёмом 512 Кбайт. Разгадка этого эффекта весьма проста: все процессоры Athlon 64 для Socket 754 основываются на старом 130 нм ядре NewCastle ревизии CG. Sempron 3400+ имеет в своей основе более новое 90 нм ядро Palermo ревизии E6, которое обладает рядом преимуществ по сравнению с NewCastle. Так, в ядре Palermo оптимизирован интегрированный контроллер памяти и имеется поддержка набора инструкций SSE3. Эти факторы и обуславливают победу Sempron 3400+ над Athlon 64 3000+.


Результаты, показанные процессорами в бенчмарке подсистемы памяти, закономерны. Процессоры семейства K8 с двухканальным контроллером памяти выигрывают у своих аналогов с одноканальным контроллером, Celeron D же показывает высокие результаты только при разгоне системной шины.


Тест CPU из популярного бенчмарка 3DMark05 ставит процессор Sempron 3400+ на более высокие позиции, чем Celeron D 351 как в штатном режиме, так и при разгоне. Этот факт является ещё одним подтверждением высокой эффективности архитектуры K8 в игровых приложениях. Кстати, обратите внимание, что и в этом бенчмарке Sempron 3400+ опережает Athlon 64 3400+ для Socket 754. Что бы там ни говорила AMD про незначительность отличий в своих ядрах, на практике мы достаточно часто видим явное превосходство Palermo над NewCastle несмотря на больший объём кеш-памяти у последнего.
Аналогичная картина наблюдается и в некоторых других тестах.


В счётных задачах, к коим относится популярный бенчмарк SuperPi, Sempron 3400+ ведёт себя очень достойно. В частности, при разгоне до 2.6 ГГц этот процессор, благодаря высокой тактовой частоте, обгоняет даже Athlon 64 3800+. При этом результаты бюджетного процессора Intel иначе как скромными назвать нельзя.


Примерно такую же картину можно наблюдать и в тесте ScieneMark 2.0, решающем задачи молекулярной динамики с использованием возможностей 64-битной архитектуры x86-64. Параллельно отметим, что Sempron 3400+ в этом тесте обгоняет обе модификации Athlon 64 3000+ для Socket 754 и Socket 939 систем, а при разгоне до 2.6 ГГц значительно опережает процессор Athlon 64 3800+.


Зато в другом тесте этого же бенчмарка картина меняется на противоположную: с сильной стороны себя показывает процессор с NetBurst архитектурой Celeron D 351, который в разогнанном состоянии выигрывает у всех своих конкурентов.
Давайте теперь обратим внимание на производительность нового бюджетного процессора от AMD в реальных игровых приложениях.


В первую очередь для тестов мы выбрали недавно появившуюся 64-разрядную версию популярной игры Far Cry. Sempron 3400+ продемонстрировал в этой игре очень хороший результат. Например, этот CPU обгоняет разогнанный Celeron D 351 даже работая на штатной частоте, на которой его производительность оказывается близкой к скорости процессоров Athlon 64 3000+. Разогнанный же до 2.6 ГГц Sempron 3400+ слегка отстаёт от Athlon 64 3800+, обладающего на 200 МГц меньшей частотой, но в два раза большим L2 кешем и двухканальным контроллером памяти.


Ситуация в Doom 3, являющемся 32-разрядным игровым приложением, практически полностью идентична. Celeron D вновь оказывается явным аутсайдером. Впрочем, одну деталь хочется отметить особо. В Doom 3 значительное влияние на производительность оказывает объём кеш-памяти второго уровня. Именно поэтому мы наблюдаем видимое отставание разогнанного Sempron 3400+ от Athlon 64 3800+.


Ещё одна игра позволяет нам убедиться в том, что Celeron D в качестве основы недорогой геймерской платформы на фоне Socket 754 процессоров Sempron не имеет никаких шансов. В данном случае Sempron 3400+ обходит Celeron D 351 на 38% в штатном режиме и на 45% при разгоне.
Давайте теперь познакомимся с производительностью бюджетной новинки от AMD при кодировании аудио и видео. Для тестирования скорости кодирования mp3 файлов мы воспользовались 64-битным вариантом кодека LAME, хотя он пока и имеет экспериментальный статус.


Несмотря на то, что при кодировании медиаданных архитектура NetBurst обычно проявляет свои сильные стороны, в данном случае Sempron 3400+ уверенно опережает своего конкурента, Celeron D 351. Связано это, прежде всего, с тем, что кодек LAME значительно замедляет своё функционирование на процессорах Intel при использовании его 64-разрядной версии.


Аналогичную картину можно наблюдать и при кодировании видео 32-битным кодеком DivX 6.0, получившем по сравнению с предшественником значительные оптимизации под архитектуру K8. Кроме того, процессоры семейства Celeron D лишены поддержки технологии Hyper-Threading, которая очень положительно сказывается на скорости работы процессоров с NetBurst архитектурой в приложениях, поддерживающих многопоточность.
Также следует отметить, что при кодировании медиаданных основное влияние на быстродействие оказывает тактовая частота процессоров, а не объём кеша или производительность подсистемы памяти. Поэтому в последних двух тестах процессор Sempron 3400+ при его разгоне до 2.6 ГГц оказывается на первом месте.

Все сказанные выше слова можно распространить и на задачи сжатия данных. Для тестирования производительности CPU при архивации и разархивации информации мы воспользовались архиватором 7-zip, который на сегодняшний день уже вышел в 64-разрядной версии.
Производительность процессоров в профессиональных приложениях и при финальном рендеринге мы решили оценить, воспользовавшись тестом CINEBENCH 2003, который также существует в нативной 64-битной версии.


При финальном рендеринге Sempron 3400+ оказывается быстрее не только чем Athlon 64 3000+ под Socket 939, работающий на частоте 1.8 ГГц, но и слегка опережает Socket 754 версию Athlon 64 3000+. Celeron D 351 же при финальном рендеринге смотрится совсем неубедительно. Даже его разгон до 4 ГГц не позволяет этому CPU опередить Sempron 3400+, функционирующий в штатном режиме.

При работе в OpenGL результаты получаются весьма различными в зависимости от характера нагрузки.

Выводы

Рассмотренный в рамках этого обзора процессор AMD Sempron 3400+ сегодня можно отнести к разряду бюджетных CPU с некоторой натяжкой. Во-первых, это связано с его относительно высокой для дешёвого решения ценой, которая составляет $134. Во-вторых, этот процессор обладает вполне "небюджетной" производительностью и может на равных соперничать с младшими процессорами сектора mainstream. Как показали тесты, цена Sempron 3400+ вполне соответствует его быстродействию: скорость этого CPU близка к скорости процессоров Athlon 64 3000+ для Socket 754 и Socket 939 систем.
То же самое можно сказать и о наборе свойств, присущих Sempron 3400+. От старших собратьев семейства Athlon 64 его отличает лишь уменьшенный до 256 Кбайт L2 кеш. Все остальные свойства и технологии, реализованные в CPU семейства Athlon 64, в новом Sempron 3400+ присутствуют. Особенно приятно появление в линейке дешёвых CPU поддержки технологии AMD64.
Сравнение Sempron 3400+ с конкурирующим предложением от Intel, процессором Celeron 351 показывает, что бюджетные CPU от AMD имеют более высокую производительность в большинстве приложений. Особенно это преимущество проявляется в современных играх, где Sempron 3400+ обгоняет своего конкурента чуть ли не в полтора раза. Таким образом, мы можем утверждать, что в своей ценовой категории Sempron 3400+ можно считать наилучшим выбором.
Кроме того, этот процессор имеет хороший разгонный потенциал. В нашем случае мы смогли поднять его тактовую частоту до 2.6 ГГц. В таком состоянии Sempron 3400+ лишь немногим уступил Athlon 64 3800+, цена которого на сегодняшний день составляет $329.
Учитывая в новом процессоре поддержку набора инструкций SSE3 и 64-битных расширений, расстроить его потенциальных владельцев может лишь одно. А именно, его исполнение в Socket 754 варианте. Платформа Socket 939 кажется на сегодня более перспективным решением, поскольку она допускает больше возможностей для дальнейшего апгрейда. Впрочем, развитие платформы Socket 939 тоже подходит к концу, в следующем году флагманскими решениями AMD станут процессоры с новым процессорным разъёмом Socket M2.