AMD Athlon 64: Стресс-тест

Разгон и перспективы

Как только я получил процессор Athlon64 2800+, то сразу же оценил его потенциал в области разгона. Причем основной целью этих экспериментов явилось не увеличение производительности, а определение практического "потолка" степпинга С0, т.е. определение максимальной частоты, на которой сможет работать это ядро. Кроме того интерес вызывает тепловыделение процессора на повышенных частотах.

Для разгона процессора Athlon 64 2800+ использовалась материнская плата Epox 8KDA3+ на чипсете nForce3 250Gb. Наибольшая частота, при которой система стабильно работала, была 2300Мгерц. При этом на процессор было подано напряжение со штатных 1.5V до 1.7V.

Охлаждение процессора было воздушным - применялся кулер Gigabyte 3D Cooler.

Естественно при более качественном охлаждении и при большем повышении Vcore мы могли бы достичь более высоких результатов. Однако я не думаю, что прирост частоты был бы значительным. По крайней мере, большинство владельцев процессоров степпинга С0, говорят о потолке =2300- 2400Мгерц.

Небольшой скачек частоты может быть достигнут при переходе на процессоры степпинга CG. Немногочисленные пользователи, которым удалось достать такой процессор сообщают о максимальных частотах порядка 2.4-2.6Ггерц. Кроме того, AMD планирует увеличить объемы производства за счет нового ядра Newcastle. Напомню, что первые процессоры Athlon64 имеют 1 Мбайт кеш-памяти второго уровня. А в моделях 3000+ и 2800+ половина кеша отключена (но физически на кристалле размещен 1Мбайт кеша). А новое ядро Newcastle имеет максимальный размер кеша L2=512Кбайт. В результате уменьшились размеры ядра, и как следствие - на одной пластине их стало больше. То есть увеличилось количество процессоров, которые имеют меньшую себестоимость. Параллельно достигнута другая задача - увеличен выход годных чипов.

Тепловыделение и технология Cool'n'Quiet

Сразу хочу обратить внимание на наличие на процессоре Athlon 64 распределителя тепла. Металлическая пластина (скорее всего - медная) полностью закрывает ядро; а по размерам, теплораспределитель значительно превосходит аналог у Pentium4.

Функция теплораспределителя ясна из названия: максимально быстро передать тепло от процессорного ядра - радиатору кулера. В принципе это позволяет использовать полностью алюминиевые радиаторы. Однако AMD решило перестраховаться и "боксовый" кулер имеет медное основание.

Еще одна важная функция теплораспределителя: защита хрупкого ядра процессора от внешних повреждений. Проблема повреждения ядра процессоров SocketA уже давно стала "больной темой" для AMD, и активно использовалась в дискуссиях между поклонниками различных платформ :). Так вот - теперь такой проблемы не существует (впрочем кривыми руками можно сломать все что угодно :).

Теперь пришло время взглянуть на "боксовый" кулер, который включен в состав стандартной комплектации Athlon 64.

Кулер имеет полностью медное основание с хорошим качеством обработки (710 баллов). Впрочем, качество обработки основания уже не играет столь важной роли как с кулерами SocketA (это понятно - ведь площадь контакта увеличилась во много раз).

На основание нанесен слой термоинтерфейс, который защищен от повреждений пластиковой крышкой. От основания отходят большое количество тонких алюминиевых ребер, которые заключены в металлический кожух, на котором установлен 70мм вентилятор.

С удовлетворением отмечаю, что вентилятор работает очень, очень тихо. И его шум полностью пропадает в шумах блока питания и кулера видеокарты. При этом кулер показывает отменную эффективность: при сравнении с кулером Gigabyte 3D Cooler он проигрывает около 8 градусов C.

Единственное что мне не понравилось - это очень тугой крепеж: кулер пришлось устанавливать с помощью отвертки. А давление на фиксирующий рычаг заставляло беспокоится за его целостностью.

К кулеру прилагается комплект из усилительной платины на обратную сторону материнской платы и пластиковой рамки процессорного сокета.

Максимально потребляемая мощность процессоров Athlon 64 равна 89Вт (это относится как к моделям 3000+, 3200+, 3400+, так и к Athlon FX51). С одной стороны это много (тепловыделение Athlon XP3000+ равнялось приблизительно 75Вт), но при сравнении с тепловыделением Prescott (>100Вт) это вполне приемлемое значение. Опять же вспомним что площадь теплораспределителя Athlon 64 гораздо больше чем у Pentium4. И кроме этого в рукаве у AMD есть сильный козырь: технология Cool'n'Quiet.

Ее суть заключается в следующем: в тех случаях, когда уровень нагрузки на процессор низок (офисные задачи, интернет-серфинг) процессор снижает скорость. Делает это он с помощью снижения множителя.

Итак, когда пользователь читает веб-страницу тактовая частота процессора равна 800Мгерц. Особо отметим, что снижается напряжение Vcore с штатных 1.5V до 1.3V. Этот момент также сильно влияет на снижение тепловыделение. В результате в таком режиме потребление энергии не превышает 35 Вт.

Причем даже этих 800Мгерц с большим запасом хватает на различные офисные задачи. Но вот если пользователь запустит более ресурсоемкое приложение (например DVD плеер), то Cool'n'Quiet увеличивает тактовую частоту до отметки 1.8Ггерц, а напряжение питания увеличивается до 1.4V. При этом типичное тепловыделение процессора равно ~66Вт.

И наконец если мы запустим какую-либо игрушку, то процессор увеличивает скорость работы до штатной (2 Ггерц) и поднимает напряжение Vcore до 1.5V (то же штатное).

Собственно ничего принципиально нового в технологии Cool'n'Quiet. Похожая схема управления энергопотреблением применялась в мобильных процессорах Athlon SocketA (а с помощью небольших ухищрений и на настольных процессорах Athlon XP :).

Причем довольно много обычных пользователей использовали downclocking в повседневной работе. Например, одно время у моих родителей работал компьютер с процессором Athlon XP на ядре Barton. Его тактовая частота составляла всего 1Ггерц (частота FSB = 200Мгерц; множитель = 5), а напряжение питания равнялось 1.1V. Все это дело охлаждалось только радиатором Zalman 6000Cu (иными словами бесшумное пассивное охлаждение). Причем производительности с головой хватало для интернет-серфинга, записи рецептов и т.п.

Возвращаемся к технологии Cool'n'Quiet. Для того что бы она реально работала необходимо выполнение трех условий. Во-первых, сам процессор должен поддерживать эту функцию (с этим как правило никаких проблем нет). Во-вторых, операционная система должна поддерживать спецификацию ACPI 2.0, и содержать обновленный драйвер процессора (т.е. для Windows XP скачиваем мегабайтный файл с amd.com). И наконец, материнская плата должна поддерживать эту функцию. А вот с последним пунктом возможны проблемы. Например в некоторых платах производителей второго эшелона эта функция не реализована (типичный пример Shuttle AN50R). Но платы ведущих производителей - в полном порядке (проверено на платах Asus K8V Deluxe, Gigabyte K8NNXP и MSI K8T Neo-FIS2R).

P.S. По отзывам пользователей, последняя версия биоса для платы Shuttle AN50R позволяет успешно включить Cool'n'Quiet.