Материал опубликован - 21/06/2000
AMD Athlon ''Thunderbird'' 1ГГц CPU
Доступен на рынке с 5 июня 2000
Введение
Мы как то уже упоминали о седьмом поколении процессоров AMD и в частности о
Athlon "Classic"
В сегодняшнем обзоре мы также расскажем о процессоре Athlon 1ГГц, но уже "доработанном".
Характеристики Athlon "Classic" были во многом ухудшены "K75" кэшем первого
уровня (кэшем ядра процессора), к которому с увеличением частоты все сложнее
было найти SRAM L2 cache - кэш второго уровня, который мог бы поддерживать хотя
бы половину частотных ресурсов процессора. Начиная с 750МГц Athlon "Classic",
AMD использовал "Pluto ratio" (2/5), устанавливающего соотношение между L2 cache
и частотой ядра как 2/5, тем самым увеличивая разрыв между эквивалентными Pentium
III и Athlon "Classic".
До недавнего времени все Athlon были основаны на этом "K75" ядре и "Slot A"
спецификации электрических соединений и расположении выводов микросхем. Сейчас
же появились модернизированные "Socket A" процессоры, основанные на "Thunderbird"
ядре и полно-скоростном L2 кэше.
Итак полная скорость процессора и L2 cache - вот что отличает "Thunderbird"
от Athlon "Classic".
Все предыдущие процессоры шли с 128K L1 кэшем и внешним 512K кэшем, который
использовался едва ли наполовину, новые же Athlon основанные на "Thunderbird"
идут с 384K L1 КЭШем и как показывает ZD Winbench 2000 Processor Test теперь
AMD's 1ГГц Athlon уже ничем не уступает Intel's 1ГГц Pentium III.
На этом месте заметим, что у новых "Thunderbird"-основанных Athlon не будет
изменено имя, а будет только ключевая фраза (пометка) "The AMD Athlon Processor
with Performance-Enhancing Cache Memory" (AMD Athlon Processor с улучшенными
характеристиками КЭШа). К тому же напомню, что "Thunderbird" имеют socket A
дизайн, а для непросвещенных мы надеемся что AMD введет какую-нибудь систему
лазерной маркировки для защиты от недобросовестных OEM (изготовителей комплектного
оборудования).
Теперь перейдем к архитектуре процессора.
Вообще у нас были большие сомнения насчет эффективности новой AMD's архитектуры
в силу ее " молодости", а также несколько "подмоченной" репутации AMD. Однако
после преодоления недостатков связанных с энергопотреблением и GeForce совместимости,
Athlon кажется стал самым продвинутым процессором на сегодняшний день. Что еще
нас волновало по поводу Athlon, так это различия в архитектурах платформ KT133
и KX133. Представитель AMD заверил, что по качественным характеристикам эти
чипсеты абсолютно идентичны. Как объяснил представитель AMD Drew Prairie никаких
принципиальных отличий нет. Под принципиальными мы подразумеваем производительность
самого процессора. Отличие только в том, что Socket A использует одну систему
электрических сигналов, а Slot A другую. Что же это будет значить.
Таким образом различия между системами электрических сигналов у процессоров
предопределяет необходимость KT133 чипсета, так как KX133 не может поддерживать
socket. По случайности оказалось, что AMD 750 чипсет может поддерживать socket,
поэтому с сегодняшнего дня и по день когда официально будет объявлено о выпуске
KT133, все Thunderbird процессоры будут контролироваться AMD 750 чипсетом.
Теперь постараемся рассказать о системной шине и определить нагрузку на нее.
Синхронизированная на 200МГц EV6 шина AMD является на сегодняшний день наилучшим
решением для x86 рынка. Эта шина являясь основой архитектуры замечательна расширяемостью
- до 400МГц с максимальной пропускной способностью шины 3.2GB/s. Но это теоретически.
На данный же момент пропускная способность где то в районе 1.6GB/s, что все же
лучше 1.06GB/s у Intel's133МГц.
Использование свойства синхронизированного расширения делает шину "гибкой" по
пропускной способности, что говорит попытках AMD улучшать архитектуру с оглядкой
на будущее. Вернемся к socket дизайну. Чем он оказался удобен. Напомним, что
сначала AMD производил Socket 7 K6-x, затем меньше чем на год перешел на Slot-A
и сейчас опять вернулся к socket. Этот дизайн позволяет снизить затраты на производственном
этапе, тем самым уменьшая стоимость процессора, кроме того у socket легче обеспечить
охлаждение процессора.
Однако в переходе к socket есть и свои минусы. Дело в том что отныне все те
, кто захочет апгрейдить свою систему столкнуться с тем, что все последующие
модели AMD в том числе и Thunderbird-процессорные Athlon'ы будут пущены на рынок
только в socket варианте. Однако возможно будет предусмотрен вариант использования
KX133 в сочетании с Slocket адаптером, но по предварительным данным такая пара
абсолютно не сочетаема. Итак пока мы бы не рекомендовали инвестировать в апгрейд,
по крайней мере, до того, как появятся socket карты и пока не будет достоверно
известно, что это никак не повлияет на стабильность счистемы.
Сейчас AMD производит Thunderbirds на двух заводах. Один в Austin, Texas. Там
CPU производятся в соответствии с 0.18 микрон технологией с алюминиевыми межкомпонентными
соединениями. На заводе в Dresden, Germany, AMD пробует новый технологический
процесс High Performance Logic Process (HiPerMOS) и медные соединения. AMD утверждает,
что проводящие своиства меди больше чем у алюминия и следовательно теоретически
это будет положительно влиять на увеличение частоты.
Характеристики. Thunderbird на 15% больше по величине своего предшественника
"classic" K75. Оба процессора основаны на технологии 0.18 micron, но следует
заметить, что теперь 512KB кэша который раньше находился на блоке управления
процессором теперь сокращен до 256KB для того чтобы синхронно работать с процессором.
Это повлияло на количество транзисторов - их количество увеличилось с 22 до
37 миллионов. 15 миллионов транзисторов стоят L2 кэша! Из-за этого Thunderbird'у
требуется большее напряжение чем требовалось K75. Процессорам ниже 850МГц требуется
теперь 1.7v (по сравнению с 1.65 на K75), а процессорам 900-1000МГц --1.75v.
Thunderbird потребляет около 50W, почти столько же, как K75, но в 2 раза больше
чем Intel's Coppermine.
Как мы видели Intel увеличивает кэш на ядре пропорционально увеличению частот,
тем самым освобождаясь от зависимости SRAM технологий. В то же время AMD сокращает
кэш, держа его в районе ~300-340МГц ( в том районе с которого SRAM модули становятся
очень дорогими).
Хотя AMD и сокращает общий кэш, Thunderbird ядро имеет кэш в 3 раза больший
чем на K75. Первый уровень состоит из двух уровневого 128KB L1, который разбит
на 64KB кэш команд и 64KB кэш данных. Теоретически имея в 4 раза больше L1 кэша
чем Pentium III значит увеличение скорости в силу увеличения команд и данных
относящихся к самому процессору.
Оба Pentium III и новые Athlon CPUs используют 256KB кэша на полной мощности,
но L2 Athlonа имеет 16-канальный набор ассоциативности, что в 2 раза меньше,
чем у Intel. Вообще чем выше ассоциативность тем меньше конфликтов оборудования.
Для не оптимизированных программ то ассоциативный кэш помогает сократить время
выполнения команд особенно при многопоточных обращениях.
Добавление других полезных качеств таких как резервная вертикальная шина ( обеспечивает
сохранность и взаимодействие кэш данных) исключительная архитектура, показывает,
что Athlon хорошо приспособлен для большой загрузки процессора.
Тестирование
Тестировали T-bird 1ГГц только, на материнке Compaq KT133 (без "наворотов",
но очень похожа по характеристикам на последнюю версию AMD собственной материнки).
Система #1
- AMD 1ГГц Socket A Athlon "Thunderbird"
- Compaq KT133 Motherboard
- NVIDIA TNT2 Ultra (LeadTek GeForce 2 GTS used for Quake III tests)
- 128MB VC133 Memory
- IBM Deskstar 24GB DMA/66
- Creative Labs Sound Blaster Live!
- Windows 98 Second Edition with DX 7.0 installed.
Система #2
- AMD 1ГГц Athlon
- ASUS 7VX KX133 Motherboard
- NVIDIA TNT2 Ultra (LeadTek GeForce 2 GTS used for Quake III tests)
- 128MB VC133 Memory
- IBM Deskstar 34GB DMA/66
- Creative Labs Sound Blaster Live!
- Allied Telesyn AT2700TX
- Windows 98 Second Edition with DX 7.0 installed.
Система #3
- AMD 650, 700, 750, 800, and 850МГц Athlon
- Gigabyte GA-7IX AMD 751 Motherboard
- NVIDIA TNT2 Ultra
- 128MB HSDRAM Memory
- Western Digital Expert 18.1GB DMA/66
- Creative Labs Sound Blaster Live!
- Windows 98 Second Edition with DX 7.0 installed.
Система #4
- Intel 667, 700, 750, 800, 866, 933, 1GH Pentium III
- Intel VC820 i820 Motherboard
- NVIDIA TNT2 Ultra (LeadTek GeForce 2 GTS used for Quake III tests)
- 128MB PC800 RDRAM
- Western Digital Expert 18.1 DMA/66
- Creative Labs Sound Blaster Live!
- Windows 98 Second Edition with DX 7.0 installed
*для TNT2 использовались 3.68 drivers
*для GeForce 2 ( Quake III ) использовались 5.22 drivers
Итак настало время, чтобы перейти от теории к тестам
ZD 3DWinBench 2000 Processor Test
Целью использования 3DWinBench 2000 Processor было протестировать визуализационные
способности CPU. Тест использует "NULL" метод при имитировании операций обращения
T&L к 3D. Это заставляет работать систему с плавающей запятой, что позволяет оценить
скорость CPU исключая видео карту, как критический параметр (устройство, которое
ограничивает повышение производительности системы).
Как мы видим по этим параметрам Pentium III 1ГГц немного превосходит Athlon
"Thunderbird", но все же 1.8 Athlon "Thunderbird" уже гораздо больше 1.67 Athlon
"Classic" 1ГГц. Однако AMD's Santa Clara лаборатория утверждает, что внутренние
исследования дают 2.1, но как мы не пытались мы не смогли достичь этого числа.
CPU Mark & FPU Mark
Чтобы еще раз продемонстрировать возможности CPU, мы протестировали CPU с CPU
Mark на работу с целыми числами и FPU Mark на работу числами с плавающей запятой.
Шумы в процессоре при выполнении команд Adobe PhotoShop
5.0, Adobe Premiere 5.1, Macromedia Director 7.0, Macromedia Dreamweaver 2.0,
Netscape Navigator 4.6 и Sonic Foundry Sound Forge.
Обобщение
Из тестов видно, что во всех кроме последнего выше стоит "Thunderbird", но не
на много. Advanced Micro Devices и Intel идут нога в ногу по своим разработкам
и технологическим решениям.
Пока же самым быстрым процессором является "Thunderbird" Athlon Advanced Micro
Devices. Но Intel вскоре обещает выпустить новую версию Pentium III. Не вопрос,
что AMD достигло больших результатов с Athlon. Теперь большее внимание будет
уделяться не самим процессорам, а платформе которая показала себя нестабильной
на первых этапах исследований. Надеемся, что эти проблемы вскоре разрешатся.
Теперь перейдем к 3D игровым тестам (KT133 платформа, AGP 2X mode, NVIDIA's
GeForce2 видеокарта, Sound Blaster Live! звуковая карта, три режима Normal,
High Quality и High Quality MAX)
Normal
Как мы видим характеристики Thunderbird очень впечатляющие, но также следует
заметить снижение показателей при увеличении разрешения при High Quality и High
Quality MAX. Мы также протестировали систему с выключенным звуком на demo001
и получили такое же соотношение показателей. 640x480 NORMAL, KT133 T-bird --
144.3fps, KX133 -- 133.3fps за ними следует Pentium III -- 130.7.
Разгон
Compaq как всегда не заставляет своих потребителей возиться с оverclocking.
Их еще не выпущенная в коммерческое обращение KT133 материнка будет поставляться
без всяких излишеств, никакой тонкой настройки не в пример Abit. Изменение скорости
портов станет возможным только после того как Abit, ASUS, MSI и Gigabyte выпустят
свои платы, поэтому мы еще будем наблюдать за оverclocking возможностями the T-bird.
Сейчас все активно обсуждают недоработки в КТ133, однако AMD все же настаивает
на том, что эта платформа это шаг вперед. Для запуска в продажу такого процессора
AMD следовало бы подумать не только о быстроте, но и о ее стабильности и проблема
сейчас в том, что для покупателей T-bird пока нет альтернативы кроме как KT133.
К сожалению, SiS и Ali еще не в "игре", хоть они и известны производством не столько
быстрых сколько надежных плат, ведь в деловом мире главное все же не скорость
а надежность. Возможно AMD учтет это.
В чем же проблема с КТ133. Как оказалось во временной памяти, которая по предварительным
тестам не стала примером стабильности.
Вообще цель AMD это захватить около 30% рынка к 2001 году. По нашим подсчетам
эта цель будет просто недостижимой если AMD не задумается о стабильности системы.
На сегодняшний день в AMD заинтересованы в большей степени геймеры, количество
которых по разным подсчетам составляет около 7 миллионов человек, что явно не
дотягивает до 30 %.
Ядро AMD и График перехода на платформу AMD
Однако если AMD начнет выпуск своего нового продукта сейчас, то они вероятно
смогут достигнуть запланированной отметки в 12.6 миллионов штук за следующие
три квартала. AMD сейчас очень стремиться сравняться по объемам производства
с Intel. Для этого AMD надеется на "Duron", которые конечно будут дешевле "Celeron",
то же самое с "Thunderbird" и планируемым "Mustang".
Динамика капиталовложений AMD ( учитывались капиталовложения только в Dresden'ское
отделение компании)
Динамика количества выданных патентов (Research & Development ) с 1998
по 1999 количество возросло на 47%
Теперь о цене.
Итак, самый костяк (CPU, материнка и память) 1ГГц Intel Pentium III ($1000)
система с 128MB PC800 RDRAM ($450) и i820 материнка ($200) что выльется приблизительно
в $1650, в то же время AMD Athlon "Thunderbird" 1ГГц ($900) с KT-133 ($200) и
128MB PC-133 ($120) памятью обойдется в $1220.
Быть или не быть?
Как мы увидели из результатов тестов Athlon "Thunderbird" опережает Pentium III
и уж естественно не идет ни в какое сравнение с Athlon "Classic", однако вызывает
опасение платформа. Сейчас мы рекомендовали бы подождать с покупкой, так как ожидается,
что цена упадет с началом полномасштабного производства в Dresden и Austin.
Как мы уже упоминали "Thunderbirds" производимые в Dresden будут иметь медные
соединения (процессор зеленого цвета), а производимые в Austin - алюминиевые (процессор
синего цвета). В действительности же на частоте 1ГГц никаких принципиальных различий
в характеристиках нет, хотя медные соединения немного болше подойдут для оверклокеров.
Советуем помнить о том, что позднее в этом месяце появятся AMD "Duron" процессоры,
а пока довольствуемся тем, что есть.
ПЛЮСЫ
- Скорость
- Полноскоростной L2 кэш на ядре процессора
- Медные соединения
МИНУСЫ
- Проблемы, связанные с переходом от слота 1-го к 1-му сокету с невозможностью
использования KX133
- Платформа KT133 не очень стабильна
Перевод, редактирование, дополнение Дмитрий "Digit" Петрусенко
Источники, которые были использованы в статье:
www.sharkyextreme.com
