AMD Athlon 64 3000+

Magnus Blaker

Publisert 16. januar 2004

Denne testen var egentlig planlagt lansert i romjulen, men etter at Posten i julerushet klarte å rote vekk og så sende prosessoren tilbake til avsender, ble dette umulig. Etter at julerushet hadde lagt seg, klarte Posten omsider å levere prosessoren og vi har nå tatt en nærmere titt på den.

Det ble i lang tid spekulert i om Athlon 64 3000+ ville ha samme klokkefrekvens som 3200+, men bare halve L2-cachen, eller om den ville beholde samme L2-cache og operere på 1800 MHz. Som vi nevnte i vår test av Athlon 64 FX-51 i september i fjor, så ville Athlon 64 etter hvert dukke opp med 512 kB L2-cache, og det viste seg fort at Athlon 64 3000+ kom til å bli en slik prosessor.

Begrunnelsen for at prosessoren har 512 kB cache istedenfor 1 MB er dog noe annerledes for øyeblikket enn det vi i utgangspunktet hadde regnet med, men denne forskjellen er bare midlertidig.

Dagens Hammer-prosessorer - enten det er Opteron, Athlon 64 eller Athlon 64 FX - har en størrelse på kjernen (die) på 194 mm². Til sammenligning så er Athlon XP på ca 84 mm² (101 mm² på Barton). Dette er med andre ord en stor kjerne.

En typisk wafer (ibm.com)

På en svært forenklet måte kan man si at prosessorer blir produsert på samme måte som sjokoladeplater (wafer). Hver sjokoladebit er én enkelt prosessorkjerne. En wafer er en sirkulær silisiumskive som prosessorkjernene lages på. Hver enkelt prosessorkjerne representerer en liten del av waferen. Jo flere prosessorer produsenten får ut av waferen, jo lavere blir produksjonskostnaden per enhet. AMD bruker for tiden 200 mm wafere og hvor mange prosessorkjerner de teoretisk får ut av hver wafer er avhengig av størrelsen på hver prosessorkjerne.

Kjernen på dagens Hammer-prosessorer

Ved å halvere L2-cachen, som utgjør i overkant av halvparten av prosessorkjernen på dagens Hammer-prosessorer, vil kjernestørrelsen gå ned med i overkant av 25%. Dette betyr at størrelsen på kjernen blir i overkant 140 mm². AMD har selv sagt at deres "sweet spot", altså ideelle størrelse på kjernen, ligger på 120-130 mm². Jo lenger unna man kommer dette området, jo større blir kostnadene forbundet med hver prosessor.

Ved lanseringen av Athlon 64 3000+ med 512 kB, så skulle man kanskje tro at AMD har gjort kjernen mindre, men det stemmer etter all sannsynlighet ikke. Dagens Athlon 64 3000-prosessorer er trolig i utgangspunktet 3200/3400-modeller med minimale produksjonsfeil, som medfører at ikke all L2-cachen fungerer helt som den skal (dette er et ganske vanlig problem). AMD har derfor deaktivert halvparten av L2-cachen. På denne måten kan AMD selge prosessorer som ellers hadde blitt forkastet. Det betyr mer inntekter til AMD og lavere priser for deg og meg.

En halvering av L2-cachen betyr at prosessoren mye oftere må hente informasjon fra RAM istedenfor fra den interne cachen. På Athlon 64 tar det ca 50 ns (50 milliardedels sekund) å hente en liten kodesnutt fra RAM, mens det tar ca 6-8 ns å hente den samme informasjonen fra L2-cachen. På en 2 GHz prosessor utgjør 1 ns to klokkeslag. Jo lenger tid det tar å hente denne informasjonen, desto lenger står prosessoren "idle", altså at den ikke får gjort noe arbeid. Det betyr at man, i prinsippet, får høyere ytelse når prosessoren har mer cache fordi en får færre RAM-forespørsler. Dette er f.eks. grunnen til at Pentium 4 EE yter en god del bedre enn en vanlig Pentium 4-prosessor, og at Athlon XP "Barton" har bedre ytelse enn "T-bred" på samme klokkefrekvens. Det er riktignok langt fra alle applikasjoner som nyter godt av en stor cache. Typiske situasjoner hvor cache har lite å si er forutsigbare operasjoner som omkoding av video og lyd.

Takk til AMD som lånte oss prosessoren til test.

Vi har i denne testen valgt å ikke ta med resultater fra Athlon 64 FX og Pentium 4 EE fordi vi anser begge disse prosessorene som svært lite interessante, både grunnet pris og tilgjengelighet.

Beklageligvis vil ikke testsystemet starte opp ved bruk av CAS2 på EPoX 8HDA+. Athlon 64-systemene har derfor noe høyere timing på minnet enn Pentium 4- og Athlon XP-systemene.

Vårt EPoX testhovedkort, som nå har fått oppgradert BIOS-en i forhold til testene av Athlon 64 3200+ og 3400+ (BIOS 12/02/2003), klokker HyperTransport-kanalene én MHz høyere enn den spesifiserte frekvensen. Vi gjør oppmerksom på at Athlon 64 3200+ ble klokket til 1995 MHz, mens den oppgraderte BIOS-en gjør at 3000+ blir klokket til 2010 MHz. Det vil si at forskjellene i resultater vi vil se mellom disse to prosessorene ikke helt utelukkende skyldes ulik menge L2-cache.

Mens Athlon 64 3200+ og 3400+ har brukt grønn PCB, har 3000+ en brun PCB-plate for å indikere at dette er en annen serie.

Overklokkingen av A64 3400+ var en heller begredelig opplevelse, mens vi med dette hovedkortet (med gammel BIOS) klarte å overklokke A64 3200+ til en HyperTransport-frekvens (ofte "feilaktig" beskrevet som FSB på Hammer-systemer) på 230 MHz.

Vi senket frekvensen på RAM-en til DDR333-hastighet (166 MHz DDR), slik at minnemodulene ikke skulle være en hindring, og økte så HTT-frekvensen sakte men sikkert. Det viste seg fort at dette var en prosessor som overklokket langt bedre enn A64 3400+. 2380 MHz var det høyeste vi klarte. Ved høyere frekvenser startet systemet også opp, men Windows ville ikke fullføre lasting, samme hvor mye vi økte spenning på både prosessoren. I BIOS var da prosessortemperaturen oppgitt til ca 45 grader.

Overklokkingen blir utført med helt standard boxed-kjøler.

Overklokkingen "illustrert" i SiSoft Sandra:

Vi gjør oppmerksom på at overklokking gjøres på eget ansvar. Hardware.no tar ikke ansvar for eventuelle ødelagte komponenter og bortfall av garanti som følge av overklokking. For mer informasjon om overklokking, se vår søsterside Overklokking.no.

Som vi ser er forskjellen mellom de ulike Athlon 64-prosessorene så små at det knapt kan måles, og i en klasse for seg grunnet den integrerte minnekontrolleren.

Når det gjelder minnebåndbredde er bildet et helt annet, og Athlon 64-prosessorene har ikke en sjanse til å nå opp til båndbredden som P4 har med sine doble minnekanaler.

Bildet er det samme i Sandra, men tallene er noe høyere.

Ikke overraskende kommer A64 3000+ bedre ut enn 3200+ i Sandra grunnet den noe høyere klokkefrekvensen. P4 kommer også i CPU-testen til Sandra betraktelig mye bedre ut enn Athlon-prosessorene, grunnet Hyper-Threading-optimaliseringen og den interne ALU-frekvensen som er det dobbelte av klokkefrekvensen. Dessuten skal det sies at SiSoft Sandra har en tendens til å være svært opptatt av klokkefrekvens fremfor noe annet.

SuperPi regner ut et visst antall sifre av tallet Pi (forholdet mellom diameteren og omkretsen av en sirkel). Resultatet gir bl.a. en god pekepinn på egenskapen til prosessoren til å komprimere filer.

CPUMark 99 drar åpenbart klart fordel av langt større L2-cache, som som gjør at A64 3000+ blir hengende noe bak 3200+ som har tilnærmet lik klokkefrekvens.

3DMark er et program som naturlig nok har en god del minnetrafikk. Årsaken til at forskjellene her ikke er større mellom 3000+ og 3200+ er rett og slett fordi skjermkortet også spiller inn på ytelsen, og at 3000+ har 15 MHz ekstra å gå på.

I Cinebench 2000 er det vanskelig å lage en korrekt rangering av prosessorene siden det kjøres vidt forskjellige tester. I både Raytracing og OpenGL-shading-testene så har Athlon 64-prosessorene et godt tak på P4-prosessorene. Når det gjelder shading med Cinema 4Ds egne rutiner, og ikke minst hvis P4-prosessorene får utnytte sin Hyper-Threading i Raytracing, så er P4-prosessorene fullt på høyden eller bedre. Vi ser at viktigheten av cache her er relativt minimal.

I den langt nyere Cinebench 2003 er det liten tvil om at P4-prosessorene er best, selv om Athlon 64 med høyest klokkefrekvens kan yppe seg så lenge Hyper-Threading er skrudd av. Vi ser her igjen at 3000+ slår 3200+ grunnet noe høyere klokkefrekvens.

I 3D-rendring-programmet KribiBench så ser vi igjen at P4 er vinneren, godt hjulpet av Hyper-Threading. I Office-testen ser vi at 3200+ er godt hjulpet av dobbelt så mye L2-cache som 3000+. I den langt tyngre Squadron-testen er det derimot mindre minnetrafikk, og derfor klarer 3000+ seg svært bra.

Til tross for optimaliseringen for Hyper-Threading, klarer ikke P4-systemene å holde tritt med Athlons sterke FPU-enhet. Cache-størrelsen har i dette programmet minimalt å si og derfor er forskjellen mellom A64 3000+ og 3200+ minimal.

Mens Athlon utvilsomt har sin styrke i kontorapplikasjoner, så har P4 sin styrke i de kraftigere multimediaapplikasjonene som har mer forutsigbare algoritmer. Flere av programmene her støtter også Hyper-Threading.

Dette er en benchmark med en rekke tester der cache-størrelse i aller høyeste grad har betydning, og 3000+ havner et godt stykke bak 3200+. Dette gjelder i særlig grad Multimedia-testen.

Lame MP3-encoding har alltid vært et område der P4 har vært sterkest, og ikke minst har cache-størrelsen liten betydning her.

Bildet endrer seg ikke stort når man går over til DivX-encoding.

I spill har mengden cache en god del å si, noe vi ser på spriket mellom 3000+ og 3200+. Legg også merke til at 3000+ slår P4 3,2.

Igjen ser vi at mengden cache spiller en viss rolle.

Selv om rekkefølgen på systemene forandrer seg noe, så fortsetter mengden cache å spille en rolle, selv om forskjellen neppe er merkbar i praksis.

Athlon 64 3000+ er en prosessor som for øyeblikket er tilgjengelig for rett under 2000 kroner. Med tanke på at den i mange tilfeller har identisk eller bedre ytelse enn betydelig dyrere prosessorer, er det ingen tvil om at dette er et godt kjøp. At prosessoren i tillegg støtter 64-bits programvare er egentlig bare en hyggelig bonus, men som for øyeblikket kun har betydning for Linux-folket. Windows-brukere må nok enda vente noen måneder før de kan nyte av 64-bits egenskapene.

Det at vi var i stand til å overklokke prosessoren med ikke uvesentlige 380 MHz, med helt standard kjøling er også noe som trekker opp.

Ved introduksjonen av Athlon 64 3000+ så har AMD effektivt tatt livet av Athlon XP-serien som en "mainstream"-prosessor, og degradert hele serien til gode budsjettklasse-prosessorer. Athlon 64 3000+ er trolig markedets beste prosessorkjøp for øyeblikket, om vi ser bort fra "budsjettmarkedet".

Det eneste negative ved denne prosessoren, er det som er problemet til både AMD og Intel for øyeblikket: Begge selskaper står på randen til å bytte prosessorsokkel, og ikke minst at PCI Express er på vei inn. Dette betyr at et prosessorkjøp i dag ikke uten videre vil være et system som man i lang tid enkelt og greit kan oppgradere. AMD kommer trolig til å støtte Athlon 64-prosessorer på sokkel 754 ut året, og Athlon XP vil på sin side introduseres på sokkel 754 senere i år, iallfall hvis vi skal tro den siste tids spekulasjoner og rykter.

Les også

Athlon 64 FX-53 rett rundt hjørnet

Ikke dårlig salg av Athlon 64?

Mindre Athlon 64 enn forventet?

Athlon 64 FX-53, sokkel 939 i mars

AMD Athlon 64 3400+

AMD lanserer Athlon 64 3400+

Athlon 64 3400+ i salg

Athlon FX-53 3700+ til neste år

Athlon 64 3000+ lanseres

AMD Athlon 64 4200+ introduseres i 2004

Athlon 64 3000+ dukker opp

Athlon 64 3400+ i romjulen?

AMD Athlon 64 3200+

Athlon 64 FX Socket 940 ut 2004?