Тест двухъядерного Athlon 64 X2 4800+

Стр.1 - Знакомство.

Не так давно в нашу тестовую лабораторию попал флагманский чип процессорного ряда Athlon 64 X2, промаркированный как 4800+, спасибо представительству AMD в Украине. Это действительно один из самых производительных процессоров доступных сейчас в продаже, но мы были поставлены в затруднительное положение. Что тестировать и как тестировать? С одной стороны все понятно - это не первая встреча с двухъядерными процессорами в нашей тестовой лаборатории. Но для грандиозного сравнительного теста нам недоставало подобных чипов от конкурента, не было в наличии топового процессора Intel. Наши партнеры обещали помочь сделать тестирование полноценным, но прошло вот уже две недели, а нужные процессоры так и не попали в тестовую лабораторию. Поэтому, чтобы уже полученные результаты не устарели и не потеряли актуальность, мы акцентируем внимание на самом процессоре Athlon 64 X2 4800+ и его архитектуре, сравним его с одноядерным решением в лице Athlon 64 3800+ и дадим ответ на вопрос правильности позиционирования серии производителем. А сравнение с конкурентом из другого лагеря постараемся провести при первой же возможности.

Еще весной этого года компания AMD представила свои двухъядерные процессоры для настольных систем Athlon 64 X2, почти месяцем позднее серверных двухъядерных Opteron. Первоначально в линейке присутствовали четыре процессора с рейтингами 4200+, 4400+, 4600+ и 4800+. Но "кусачая" цена на эти чипы и удачная ценовая политика Intel, заставила AMD чуть позднее представить и более доступный вариант - Athlon 64 X2 3800+. Сегодня в сети уже ходят слухи о дополнении модельного ряда сверху, переходным Athlon 64 X2 5000+. Несмотря на это, пока можно стать счастливым обладателем одного из пяти перечисленных процессоров, основанных, в зависимости от рейтинга, на ядрах Manchester или Toledo, отличающихся объемом кэш-памяти.

Все процессоры выполнены для установки в разъем Socket 939, имеют по 128 Кб кэш памяти первого уровня (L1) на ядро, обладают встроенным контроллером шины HyperTransport для работы на частоте 1 ГГц, способны рассеивать до 110 Вт энергии в виде тепла при номинальном напряжении питания 1,35-1,40 В, а также способны выдерживать безопасный нагрев до температуры не выше 65°C.

Интересно напомнить позиционирование процессоров Athlon 64 X2.

По мнению производителя, процессоры Athlon 64 X2 предназначены для опытных пользователей и профессионалов, работающих с несколькими ресурсоемкими приложениями одновременно, а также использующих многопоточные приложения для обработки цифрового контента. Конечно, и с компьютерными играми процессоры справится без труда, но использовать их для этих целей нецелесообразно, так как современные игры пока не умеют использовать многопоточность и, соответственно, ощутимого прироста производительности многоядерность не даст. Как видите, модельный ряд не заменяет игровые Athlon 64 FX, а продолжает Athlon 64, но с более профессиональным уклоном и прицелом на будущее развитие многопоточных вычислений.

Что касается архитектурных особенностей, о которых уже много сказано в других материалах, то все очень наглядно и инженерно детализировано в документе "AMD Functional Data Sheet, 939-Pin Package", который можно найти на официальном сайте.

В процессоре Athlon 64 X2 каждое ядро имеет свою кэш-память второго уровня, но интерфейс памяти и шины HyperTransport используется общий. Как же ядра не мешают друг другу при работе с памятью и системой? Видимо что-то важное спрятано под общим названием Northbridge на приведенной диаграмме.

А все дело в коммутаторе запросов Crossbar Switch, который является эффективным связующим звеном между интерфейсом системных запросов ядер и контроллерами шин памяти и HyperTransport. То есть именно он решает, как наиболее рационально выполнить коммутацию запросов так, чтобы свести конкуренцию ядер за системные ресурсы к минимуму. Кроме того, через Crossbar Switch ядра могут взаимодействовать между собой, без дополнительной нагрузки на остальные подсистемы. По заверениям AMD этот связующий компонент архитектуры практически не влияет на производительность (по сравнению с полноценной двухпроцессорной архитектурой). Практические исследования это подтверждают. Подобный подход позиционируется как более совершенный, по сравнению с архитектурой Intel Pentium D, но мы сегодня лишены возможности произвести сравнение.

Знакомство с процессором

Как уже упоминалось, процессор предназначен для установки в Socket 939, поэтому ничего особенного, по сравнению с одноядерными моделями, в его внешнем виде нет.

Принадлежность к серии X2 можно определить только по маркировке. В данном случае это очень легко, так как индекс производительности 4800 имеют только двухъядерные процессоры AMD. А вот с моделью 3800 было бы чуть сложнее, но зная маркировку запутаться невозможно. Две последние буквы указывают на ядро, упакованное под теплораспределитель. На нашем процессоре CD говорит об использовании ядра Toledo. Такое же окончание будет и у процессора Athlon 64 X2 4400+. Маркировка остальных процессоров семейства будет оканчиваться на BV, что подтвердит использование ядра Manchester. Поскольку разговор углубился в маркировку, то расшифруем ее полностью, так как в ней нашелся еще один нюанс.

Итак, что же означает ADA4800DAA6CD? С ADA все ясно - это AMD Desktop Athlon 64. Далее идет рейтинг процессора - 4800+. Буква D после рейтинга сообщает о том, что процессор устанавливается в Socket 939. Первая A указывает на напряжение питания 1,3-1,4 В. А вот вторая A может озадачить, после прочтения спецификации, так как она сообщает о максимальной температуре ядра 71°C (похоже AMD перестраховались). Цифра 6 сообщает, что суммарный объем кэш-памяти второго уровня 2048 Кб, а с CD вы уже знакомы.

Если на процессор посмотреть снизу, то отличить его от других Athlon 64 939 невозможно.

Дабы утолить наш скептицизм, мы решили проверить процессор на совместимость. На момент тестирования в наличии были еще две материнские платы с разъемом Socket 939 - это ASUS A8N-E и ASUS A8N-SLI, но увидеть работу процессора в одноядерном варианте нам так и не удалось. Обе платы имели довольно свежий BIOS и приняли процессор "как родной". Сразу после старта операционной системы "Диспетчер устройств" нам сообщил о том, что система стала двухпроцессорной.

Информацию о самом процессоре и его возможностях получаем с помощью утилиты CPU-Z, ставшей уже стандартом.

Как видите ничего непредсказуемого, CPU-Z версии 1.30 определила верно все параметры.

Производительному процессору - соответствующая память. Вот с такими настройками работали модули Corsair CMX512-3200XLPRO.

Сразу после несложной сборки системы, мы решили проверить насколько новый процессор сильно греется. Сначала мы воспользовались программой Prime 95, но она смогла разогреть процессор только до 49°C, чего нам показалось мало. Следующим шагом стала S&M 1.7.3.

Эта программа замечательно работает с многоядерными процессорами, а в связке со SpeedFan еще и ведет наглядный журнал работы. Она смогла "раскочегарить" Athlon 64 X2 4800+ до 52°C (красный график). Мощности системы охлаждения Thermaltake CL-P0200 более чем достаточно для такого негорячего процессора. Может его попробовать разогнать?

А вот с разгоном у нас незаладилось. Результат довольно скромный, всего 2580 МГц, т.е. 180 МГц прироста. Это потолок стабильной работы, а сам процессор смог стартовать на частоте 2700 МГц, но Windows XP полностью загрузиться не смог.

Тестовый стенд:

Конкурентом рассматриваемому двухъядерному процессору выступал одноядерный Athlon 64 3800+, работающий на той же тактовой частоте, но с в два раза меньшим объемом кэш-памяти второго уровня.

А вот эти замечательные модули памяти Corsair CMX512-3200XLPRO, которые должны раскрыть потенциал процессора, но даже на штатной частоте ощутимо греются.

Стр.2 - Тестирование

Тестирование в обычных условиях

Как всегда начинаем с синтетики, с самого популярного и доступного информационно-тестового пакета SiSoftware Sandra 2005.

Sandra отлично загрузила второе ядро, тем самым добившись удвоения результата. В синтетике наглядно видно удвоение производительности (интересно будет проверить практическую пригодность). Интересный результат показал тест пропускной способности памяти - Athlon 64 3800+ обогнал двухъядерный процессор с отрывом в 300 Мб/с. Однозначно назвать это недостатком нельзя, хотя, возможно, инженерам AMD еще есть над чем "поколдовать". Но, вполне вероятно, что это может быть и недочетом тестового пакета. Углубляться в какие-либо другие синтетические пакеты мы посчитали бесперспективно, поэтому переходим к более практическим задачам. Начнем с архивирования (сжимаем папку Windows объемом 1,3 Гб при стандартных настройках).

В этот тесте с небольшим отрывом побеждает двухъядерный процессор. С одной стороны у Athlon 64 X2 4800+ кэш L2 в два раза больше, с другой на втором, "простаивающем" ядре операционная система может выполнять фоновые процессы, отдав под ресурсоемкое сжатие первое. Что еще можно делать на втором ядре, пока первое занято серьезной работой, мы рассмотрим чуть позднее, а пока переходим к кодированию мультимедийного контента.

Как мы уже не раз отмечали, для кодека LAME в первую очередь важна тактовая частота процессора. Так как частоты у претендентов одинаковые, разницы в производительности практически нет.

С кодированием видео ситуация немного другая. Все кодеки на двухъядерной системе получили прирост производительности, а процент прироста обусловлен индивидуальными возможностями каждого. DivX, как 5-й так и 6-й версий, а также XviD изначально не оптимизированы под многопоточное кодирование, но получив "один процессор", не отвлекающийся на фоновые задачи, в свое полное распоряжение ускорили работу. При этом, даже выставив кодеку максимальный приоритет, можно было совершенно спокойно работать в системе, например, смотреть фильм или бороздить просторами сети Интернет, и это практически не влияло на скорость кодирования. Многопоточные кодеки Windows Media Encoder и DivX6 Helium получили прирост производительности 60-80%. Можно считать, что по первой части своего позиционирования (обработка цифрового контента) Athlon 64 X2 оправдал ожидания. Посмотрим насколько ускорится работа с пакетами 3D-моделирования и CAD/CAM системами.

Мы уже отмечали некоторую невосприимчивость пакета SPECViewperf 8.0 к многоядерным платформам, поэтому результат получился не впечатляющим, но положительным.

Результаты Cinebench более интересны. С рэндерингом тестовой сцены в однопоточном (однопроцессорном) режиме обе системы справились с одинаковой скоростью. А при выборе режима многопроцессорного рэндеринга Athlon 64 X2 получил почти удвоение производительности. Результат просто замечательный! Будем надеяться и в других пакетах результат будет близок к полученному, так как большинство из них уже давно оптимизированы для работы в многопроцессорных системах.

Результаты общесистемных пакетов PCMark'04 и PCMark'05 нас озадачили. Дело в том, что тест памяти с процессором Athlon 64 3800+ приводил к зависанию системы, и избавиться от этого досадного факта нам так и не удалось. Интересно, что весь цикл тестов утилитой S&M 1.7.3 система проходила, а вот при работе в интересующих нас пакетах зависала. Кроме того, остальные полученные результаты подтвердили мнение о некоторой "сыроватости" PCMark'05 (вышедший недавно пакет обновлений должен исправить ситуацию, но появился он уже после окончания тестов).

Результаты всех синтетических игровых пакетов от Futuremark мы объединили на одном графике, так как итог для них один. В этих тестовых пакетах прироста производительности не наблюдается или он пренебрежительно мал. Поэтому ожидать ощутимого прироста в играх не стоит. Но мы этот аспект исследуем.

Aquamark3 повторяет уже прокомментированные выше результаты.

В Codecreatures Benchmark Pro прирост производительности ощутим лишь на графике и составляет всего 2%.

Такой же результат и в GunMetal Benchmark.

Более ощутимый в цифровом выражении результат выявлен в Quake 3, но на глаз при такой частоте смены кадров он неуловим.

Результаты тестов в наиболее популярных играх тоже ничего не изменили в пользу Athlon 64 X2. Этот процессор не для игр. Собственно сам производитель и не позиционирует его в игровые системы.

Стр.3 - Многозадачная производительность.

Многопоточная или многозадачная производительность

Мы уже доказали оправданность применения процессоров Athlon 64 X2 при обработке видео и работе в пакетах трехмерного моделирования. Осталось проверить еще одну грань позиционирования. Действительно ли система, основанная на нем подойдет "для опытных пользователей и профессионалов, работающих с несколькими ресурсоемкими приложениями одновременно"?

Для начала посмотрим с помощью чего можно загрузить столь производительный процессор.

Запуск архиватора 7-Zip 4.28 со стандартными настройками неспособен загрузить на 100% даже одно ядро, а сам процессор загружен только на половину.

Запуск кодера LAME 3.96.1 немного интереснее загружает ядра, но результат тот же - загрузка ЦП 50%.

Тот же пятидесятипроцентный результат дает и WinRar 3.50.

Но запустив одновременно "два ресурсоемких приложения" в виде архиваторов 7-Zip и WinRar удается почти полностью загрузить процессор.

И только при запуске разнородных процессов, кодирование аудио с помощью LAME и сжатие данных архиватором WinRar, удалось загрузить Athlon 64 X2 4800+ на 100%.

Одновременный запуск всех трех программ уже ничего не изменил, кроме времени выполнения каждой в отдельности.

Интересно было понаблюдать и за нагрузкой ядер процессора при кодировании видео.

Вот так загружены ядра при кодировании с помощью кодека DivX 5.2.1. При повторном перезапуске диаграммы немного изменяют, но общая тенденция неизменна - участие принимают, как ни странно, оба ядра (или "Диспетчер задач" ошибается).

Это результат загрузки при запуске DivX 6.0

А вот многопоточная модификация этого кодека, DivX6 Helium порождая два потока, полностью загружает процессор.

Напоследок обратимся к цифрам, которые покажут можно ли одновременно комфортно отдыхать и работать на современном ПК.

3DMark 2001SE очень требователен к пропускной способности памяти и производительности процессора, поэтому мы выбрали именно его как интерпретацию общесистемного теста. Как видите, при двух и более фоновых процессах результат отличается в два раза.

Еще одним интересным моментом, не отраженным в графическом виде, является замедление одного ресурсоемкого фонового процесса на однопроцессорной конфигурации. Операционная система Windows XP при запуске LAME и 3DMark 2001SE отдавала максимальный приоритет второму, что приводило к катастрофическому замедлению кодирования, но хорошей производительности в основном приложении. В системе с Athlon 64 X2 4800+ такого не происходило, так как каждому приложению отдавалось одно ядро и LAME не терял производительность.

3DMark'05 показывает более равномерный результат в графической части и интересный результат в процессорной. Похоже, операционная система Windows XP по-разному распределяет нагрузку в однопроцессорной и двухпроцессорной конфигурациях. В первом случае она выделяет максимум ресурсов основной задаче в ущерб фоновым, а во втором пытается распределить нагрузку более равномерно.

Игра Far Cry показала, что на Athlon 64 X2 можно вполне неплохо поиграть, пока система занята остальными задачами. Хотя тяжело себе представить ситуацию, в которой здравомыслящий человек запустит шутер поверх кодирования звука/видео или архивирования больших объемов данных, хотя это и возможно.

Выводы

Общение с системой использующей двухъядерный процессор Athlon 64 X2 4800+ оставило массу положительных впечатлений. Описать в нескольких словах это можно так: замечательная стабильность, высокая производительность, отличная совместимость. К тому же процессоры этой серии не страдают от перегрева и, соответственно, не требовательны к системе охлаждения. Но перед приобретением такого процессора в свою рабочую систему, мы рекомендуем четко себе представить, в каких задачах он вам облегчит жизнь. Если компьютер служит для серьезной работой с видео, обработки больших объемов данных, математических расчетов или работы в CAD/CAM системах, то Athlon 64 X2 будет выгодным вложением средств.

Также напомним, что процессоры Athlon 64 X2 обладают одним очень важным положительным аспектом - после обновления BIOS их можно установить в любую материнскую плату с соответствующим процессорным разъемом. Теперь для наращивания производительности и получения "двухпроцессорной" рабочей станции необходимо лишь заменить процессор. Наверняка найдутся те, кому эта возможность придется по вкусу. А может кто-то ее уже успел оценить…

Есть и одна неприятная особенность, которая связана в основном с высокой, но постепенно снижающейся, ценой на Athlon 64 X2. Несмотря на столь давний анонс и на незамедлительное присутствие этих процессоров в столичных прайс-листах, к сожалению, в регионах двухъядерные процессоры продолжают оставаться диковинкой, даже, казалось бы, доступные младшие модели.

Выражаем благодарность представительству AMD в Украине за предоставленный на тестирование процессор Athlon 64 X2, материнскую плату ASUS A8N-SLI Premium и модули памяти Corsair CMX512-3200XLPRO.

Выражаем благодарность фирме ПФ "Сервис" (г. Днепропетровск) за предоставленное на тестирования оборудование.