O procesorech Intel Pentium D uvedených v dubnu 2005
již byla řeč. Nyní se pojďme podívat na invazi dvoujádrových procesorů AMD. Zajímat nás bude především jejich architektura, testy výkonu v aplikacích, potenciál pro taktování a v neposlední řadě tepelný výkon.
Proč dvě jádra?
Přestože problematika vícejádrových procesorů není žádnou novinkou, je dobré si na úvod připomenout, proč se vývoj ubírá právě tímto směrem. Bohužel nastal okamžik, kdy všechny dosud preferované prostředky, které vedou ke zvyšování výkonu procesoru, resp. počtu zpracovaných instrukcí za sekundu, jsou téměř vyčerpány.
Firma Intel tradičně těží z architektury NetBurst, díky níž dosahuje vysokých frekvencích při dlouhé pipeline (řetězec zpracovávaných instrukcí). To bylo také hlavním důvodem, proč v roce 2002 implementoval technologii HyperThreading, která byla jakýmsi předchůdcem současných dvoujádrových procesorů.
AMD naproti tomu využívá kratších pipeline při nižších frekvencích. To jsou dvě různé cesty, kterými lze dosáhnout velmi srovnatelného výkonu. Nicméně cesta zvyšování pracovní frekvence při zachování délky pipeline je technologicky velmi náročná. Když se ukázalo, že ani zvětšování integrované paměti již nepřináší mezní užitek, který plně pokryje přírůstek nákladů na výrobu, začali se hledat alternativní způsoby.
S příchodem dvou jader však na výrobce softwaru padl nový úkol, optimalizovat svůj software tak, aby tuto technologii patřičně využil. Po dosavadních zkušenostech s optimalizací pro 64-bitové systémy a mimo jiné i s dvěma grafickými kartami propojenými přes SLI, je zřejmé, že to nebude jednoduché a ani rychlé.
Dražší než jsme čekali
31. květen 2005 bude oficiální den uvedení nové řady procesorů AMD Athlon 64 X2. Jedná se o modely s ratingem 4200+ (537$, cca 12 400 Kč), 4400+ (581$, cca 13 400 Kč), 4600+ (803$, cca 18 500 Kč) a 4800+ (1001$, cca 23 000 Kč). Ceny jsou tedy více než dvojnásobné oproti běžnému Athlonu 64. Tato nova řada bude později následována dvoujádrovými procesory Opteron x65/x70/x75, které budou konkurovat na poli serverů a pracovních stanic.
Náhled do architektury
Verze 4400+ a 4800+ obsahují 2x 1 MB vyrovnávací paměti L2 cache (jádro Toledo), zatímco 4200+ a 4600+ pouze 2x 0.5 MB (jádro Manchester). Pracovní frekvence pro 4200+ a 4400+ je 2.2 GHz a pro modely 4600+ a 4800+ činí 2.4 GHz. Procesory podporují technologii HyperTransport (1 GHz FSB) a jsou tedy logicky určeny pro Socket 939. U většiny základních desek však bude nutné provést aktualizaci BIOSu.
128-bitový dvoukanálový paměťový řadič podporuje operační paměti typu DDR1, oficiálně do 400 MHz. Je rozšířen o vylepšenou správu paměti, zejména podporou spolupráce dvou pameťových modulů o různých kapacitách v libovolném channel režimu, stejně tak byl vyřešen problem, který limitoval výkon řadiče pouze na DDR333 při použití dvou paměťových modulů v single channel a využití prostoru operační paměti by dale mělo být více efektivní. Společnost navíc potvrdila budoucí podporu DDR2 pamětí spojenou s uvedením nové 940-pinové patice M2, v roce 2006. Stejně jako u nových Athlonů 64 s jádrem Venice, ani zde nemůže chybět podpora instrukční sady typu SSE3.
Nové jádro Toledo je velké 199mm čtverečních a obsahuje 233.2 milionů tranzistorů, jeho plocha je tedy oproti svému předchůdci téměř dvojnásobná. Co se dalších parametrů týče – je použita 90nm SOI (silicon on insulator) výrobní technologie, maximální pracovní teplota může dosáhnout 65°C, voltáž je 1.4 V a velikost vyrovnávací paměti první úrovně dosahuje stále 128 kB.
AMD je úsporné
Spotřeba se drží na velmi pěkné úrovni – podle předběžných testů je dokonce nižší než u Athlonu FX-55. Stejně tak se ukázalo být zajímavé, že tento procesor je na spotřebu méně náročný než jednojádrový Intel P4 (90nm). Maximální udávaný tepelný výkon (TDP) je 110W a max. odběr proudu (ICC) je 80A.
Co se potenciálu pro taktování týče, procesor oproti původním 2.4 GHz běžel stabilně i při 2.7 GHz (12x225 MHz), a to bez nutnosti zvyšovat napětí.
Pohled na výkon
Nejlépe je výkonový nárůst vidět u aplikací typu multitasking, které obvykle pracují s dvěma nebo více úlohami současně. Tento test byl proveden na programech Mozilla + Windows Media Encoder. Zde novinka od AMD předhání jak verze FX-55, tak i konkurenční dvoujádrové procesory, a to o více než 20 procent. Stejný test byl proveden i s aplikacemi Lame MP3 Encoding + Doom 3 + WinRAR, kde rozdíl oproti Pentiu D byl již minimální.
Velmi dobré výsledky předvádí i v bitmapových či rastrových editorech jako je Adobe Photoshop 7.0.1, Premiere 6.5.Výrazné zlepšení bylo zaznamenáno i v aplikacích pro tvorbu webových stránek, např. Macromedia Dreamweaver MX 6.1, kde si drží přibližně desetiprocentní odstup za svým přímým konkurentem v podobě Pentia D a více než 50-procentní za Athlonem 64 (ClawHammer, Venice).
Největší perličkou je však práce s videem (zejména převod DVD do formátu AVI). Je známo, že Intel po několik let držel prvenství v rychlosti enkódování video formátů, nicméně nový Athlon 64 X2 jej v této oblasti předčil. Při enkódování DivX 5.2.1 model X2 4800+ totiž o téměř 70 procent předhání nejvýkonnější jednojádrový procesor od AMD- Athlon FX-55, a o téměř 20 procent Pentium D Extreme Edition 840. U formátu Xvid je pořadí výsledků stejné, ale rozdíly již nejsou tak markantní.
V samostatných herních testech vykazuje novinka výsledky odpovídající Athlonu FX-55. Zde je vidět, že podpora s multithreadingem je teprve v prvopočátku, jiná situace však nastane, běží-li na pozadí další aplikace. Pokud tedy během hraní rádi využijete svůj dvoujádrový procesor na plno, můžete si u toho např. převádět své oblíbené hudební CD do formátu MP3, nebo vypalovat filmy na CD a výkonový pokles pocítíte daleko méně než je tomu v případě jednojádrové varianty.
V grafickém programu 3D Studio Max 7, využívajícího mj. rendering, byl zaznamenán rapidní výkonový nárůst pouze při použití OpenGL (až 80-procentní), zatímco u DirectX pouze nepatrný.
Shrnutí
Za přibližně dvojnásobnou cenu dostanete procesor, jehož spotřeba zdaleka nedosahuje dvojnásobku jednojádrového procesoru. Kupovat výkonnější zdroj kvůli tomuto procesoru by tedy nemělo být nutné. I když jej hráči zatím příliš neocení, hodně si polepší grafici či nadšenci pro práci s komprimovanými multimediálními soubory, jako jsou filmy v DivX/Xvid.
Stejně tak ho ocení ti, co chtějí třeba nerušeně sledovat film či hrát hru a přitom nechat pracovat jiné aplikace na pozadí. Doufejme, že snaha softwarových vývojářů se již v několika následujících měsících pozitivně projeví i v herních testech. Pro mnoho zákazníků bude rovněž přijatelnější, pokud AMD v dohledné době sníží ceny těchto modelů. Teprve poté bude mít dvoujádrový procesor opravdový smysl pro každého.
