Primerjava Athlonov XP

• Sergej Berišaj :: 2. dec 2001

Sredi maja leta Gospodovega 2001 je AMD premierno izdal procesor, ki je temeljil na novem jedru, katerega je AMD taktično poimenoval Athlon4. Pod kodnim imenom Palomino znani procesor naj bi ponujal več od legendarnega Thunderbirda, se manj grel ter bil nasploh prodajna uspešnica. Palomino je zmogel večprocesorsko delovanje, v sebi je nosil podporo Intelovemu naboru ukazov SSE, imel več tranzistorjev (natančneje pol milijona več - 37,5 namesto 37,0), a se navkljub temu zaradi pametnejše razporeditve tranzistorjev manj grel. V prodajo so prišli prvi Athloni4 - izvedenke za mobilne procesorje. Kmalu zatem je AMD dal v prodajo strežniške Palomino procesorje, še tri mesece kasneje pa namizno različico, ki je dobila zelo marketinško naravnano ime Athlon XP ter ponovno uvedbo PR Ratingov - a o tem bolj na široko spodaj. Se procesor res splača kupiti? Katerega iz serije? Ali najmočnejši od Athlonov XP, dobavljivih v Sloveniji, res dela z vrtoglavo frekvenco gigaherca in osemsto megahercev? Zakaj je procesor oranžno-rjav? Berite test!

Zakaj Athlon4?

Zakaj se je AMD sploh spravil izdati Athlon4 procesor? Odgovor je preprost - da odžre Intelu še tisto prednost v segmentih trga, v katere AMD še ni uspel prodreti. Prvotno je bil Palomino mišljen le kot manjša nadgradnja Thunderbird procesorja. Na tehnologijah naj sploh ne bi bilo spremembe - edina prednost, ki naj bi jo Palomino imel, bi bila 20% manjša poraba energije. A to se, kot najbrž že veste, ni zgodilo. Namesto izdajanja novega jedra na vrat na nos je AMD počakal tri mesece ter z zamudo izdal prvega od procesorjev, temeljoč na Palomino jedru, mobilnega Athlona 4. Tako je AMD čez naslednje mesece zagrozil Intelu kar na treh področjih - na mobilnem, strežniškem ter namiznem trgu. Največje presenečenje je to, da AMD uporablja popolnoma isto jedro pri vseh vrstah procesorjev, ki temeljijo na Palomino jedru. Če je to res, je teoretično mogoče na plošči, ki podpira dvoprocesorsko delovanje, pognati dva Athlona XP, ki naj ne bi (tako pravi AMD) podpirala multiprocesiranja, kar se izkaže za laž, saj se dva Athlona XP 1800+ v simbiozi počutita prav odlično. Brez skrbi lahko rečemo, da je AMD s Palomino jedrom zadel terno, tako v timingu kot v tehnologijah, ki bodo na kratko predstavljene spodaj.

Zunanjost procesorja in specifikacije

Prva podrobnost, ki nam pade v oči, je sama barva procesorja. AMD se je, lahko bi rekli končno, odločil za novo vrsto pakiranja procesorjev. Namesto na keramično ploščico, videno pri Thunderbirdih, se je AMD lotil izdelave procesorja na ploščici iz organskega materiala. Da ne boste mislili, da je taka vrsta proizvodnje nova - Intel jo uporablja že od Pentiuma III dalje. Kakšne so sploh razlike med staro, keramično, ter novo, organsko, ploščico? S tem si je AMD zagotovil to, da lahko prevodnike postavi dosti bližje jedra ter s tem posledično skrajša pot signala, kar rezultira v zmanjšanem elektronskem šumu ter v tem, da lahko jedro deluje pri enaki hitrosti na nižji voltaži od Thunderbirdov. Jedro je kvadratno, s površino 128 kvadratnih milimetrov, kar je le malo več od Thunderbirda, ki ima 120 mm^2 jedro. Število nožic je ostalo enako, saj so novi Athloni XP narejeni za delovanje na ploščah, združljivih s Thunderbirdi in s podporo 133 MHz zunanjem vodilu. Sicer je res, da nekatere plošče ne podpirajo Athlonov XP, a to je le zaradi prihranjevanja proizvajalca osnovne plošče pri proizvodnji. Vsi novi Athloni XP so grajeni izključno na 133 MHz FSB, kar je logičen korak naprej, saj je 100 megaherčno zunanje vodilo že malce včerajšnja novica. AMD se je nas, overclockerjev, usmilil ter na ploščici pustil L-mostičke, ki so pa prerezani z laserjem, kar zelo otežkoči postopek odklepanja procesorja (o tem spodaj). Če kupite BOX izvedenko procesorja, boste v škatli poleg procesorja dobili še dokaj zajeten hladilnik, ki bo poskrbel za ustrezno hlajenje procesorja, kakšen težji OC si pa s tem hladilnikom ne morete privoščiti (CPU meltdown with smoke signals, alarm, alarm, hehe -- alien-w).

AMD Athlon XP
Tehnologija izdelave	0.18 μ
Število tranzistorjev	37,5 milijonov
Površina jedra	128 mm2
Možnost odklepa pomnoževalnika	Da
Izvedenke namiznega modela, dobavljive v Sloveniji:	1500+ (1,33 GHz) 1600+ (1,40 GHz) 1700+ (1,46 GHz) 1800+ (1,53 GHz)

Poimenovanje

Jedro, kot je nakazano zgoraj, uvaja nekaj novosti, a vseeno se mi na trenutke zdi, kot da je bil AthlonXP narejen v tržnem in ne razvojnem oddelku podjetja. V uho pri imenu padeta dve reči - ime ter frekvenca procesorja. AMD je izkoristil težke milijarde, ki jih je Microsoft vložil v promocijo svojega novonastalega operacijskega sistema Windows XP ter izdal Athlon XP sumljivo skladno z Microsoftovimi novimi Okni. Seveda to nam, ki se spoznamo na nizke marketinške udarce, ne pomeni kaj dosti, a poglejte zadevo iz perspektive nekoga, ki o računalništvu ne ve kaj dosti. Premeteno, kajne? Naslednja zadeva, ki gre meni tudi zelo na živce, je pa ponovna uvedba PR poimenovanja procesorjev. PR pomeni Performance Rating oziroma zgledovanje po hitrosti drugega procesorja. To metodo je uvedel Cyrix že pri starih 150 MHz procesorjih. Dal jim je ime 166+ ter rekel, da so enako hitri kot Pentiumi pri 166 MHz, kar pa seveda ni bilo res. Na internetu se je našla celo črnopreroška novica, da so vsa podjetja, ki so kadarkoli uvedla Performance Rating za procesorje, neslavno propadla. Heh ;). Sicer pa AMD svetniško govori, da rating ne nakazuje primerjave z Intelovimi Pentiumi4. Pazite foro, tukaj pride v delovanje težka znanost. Athlon XP 1500+, ki teče pri 1333 MHz, naj bi nakazoval hitrost, s katero bi moral teči stari Thunderbird, da bi dosegel novega Palomina. Zvito? Seveda. Sicer pa po eni (izkrivljeni, hehe --alien-w) strani celo podpiram rating - spet s strani računalniškega analfabeta. Ko bo kupoval računalnik, raje vidim, da se odloči za Athlon XP 1700+ kot pa za Pentium4 1700, ki je nekako dvakrat dražji. Sicer pa mi itak vemo, da bomo številko s plusom preprosto zanemarili ter gledali pravo frekvenco.

L1 mostiči malo drugače

Prva razlika, ki nam pade v oči je to, da so čez L1 mostiče potegnjene črne laserske zareze (grdi, grdi laser, ki ne veš, kam ciljaš! --alien-w). Te zareze segajo kar globoko v ploščico, tako da je onemogočeno odklepanje z navadnim grafitnim svinčnikom. Tudi če poskusimo zapolniti luknjice z prevodnim materialom, se pomnoževalnik zaklene na 11x, kar ustreza 1466 MHz (1700+). Postopek odklepa je na internetu znan že dlje časa - vključuje sekundno lepilo, prevodno pasto, zobotrebce, aceton, Paloma robčke ter dobršno mero potrpežljivosti. Meni je odklep (v sedmem poskusu ;)) celo uspel - o tem boste lahko brali v za to namenjenem članku enkrat prihodnji teden. Sicer je pa Striček Tom lepo dekodiral vse L mostičke:

L1 mostički odklenejo pomnoževalnik...

...L11 mostiči pa upravljajo z napetostjo, ki je ni nikoli preveč

Tehnologije v Athlonu XP - na kratko

Kaj točno prinaša Palomino jedro poleg 20% manjšega oddajanja toplote, bo zelo na široko razložil Slycer v njegovem debut-članku, v katerem bo zelo podrobno primerjal Palominovo arhitekturo s tisto za Pentium4, tako da vam bom tukaj novitete opisal le na kratko, bolj poljudno.

Število T1 TLB enot

TLB v angleščini pomeni "Translation Lookaside Buffer", kar bi lahko v slovenščino prevedli kot "Stranski prevajalni predpomnilnik", a se k slovenski kratici ne bomo obračali (a čmo poklicat Toporišiča na pomoč? --alien-w). Kaj sploh je TLB? Ko hoče centralna procesna enota dostopati do pomnilnika, tega ne naredi sama - do glavnega pomnilnika pride posredno. To naredi z navidezno prošnjo v predpomnilnik, v katerem so shranjeni naslovi v pomnilniku. Torej, če hočemo omogočiti pisanje/branje pomnilnika, mora ta predpomnilnik, ki ima v sebi spravljene naslove do oddelkov pomnilnika, sproti govoriti, kje točno se najde želen podatek. Če ne bi bilo tega medpomnilnika, ki v sebi spravlja navidezne naslove, bi moral procesor ob vsakem zahtevku po pomnilniku "iti po podatek" prek FSB, do NorthBridgea in v pomnilnik. Točno temu se izognemo s predpomnenjem v TLB. TLB je predpomnilnik na procesorju, v katerem so shranjeni najpogosteje zahtevani RAM naslovi. Verjetnost, da bo procesor našel želen naslov v TLB je v današnjih procesorjih kar 99%. Temu Američani pravijo "TLB hit-rate", slovensko "odstotek uspešnosti TLB enote". Če centralno procesna enota ne najde naslova v TLB predpomnilniku, mora iti po podatek po dolgi poti, kar mu vzame tri cikle za vsak posamezen dostop do pomnilnika, medtem ko dostop do TLB enote vzame samo davek enega procesorskega cikla. Najbrž je odveč povdarjati, da več TLB enot pomeni večjo verjetnost zadetka, kar spet pomeni posledično hitrejše delovanje procesorja. Stari Thunderbirdi imajo na jedru 24 TLB vnosov, Athloni XP pa 32.

Data Prefetch

"Data Prefetch" bi lahko v slovenščino prevedli kot "predhodno dovajanje podatkov" (Sergio, a si ti že kdaj razmišljal, da bi šel za simultano prevajalko? ;) --alien-w). Ta sistem je vgrajen v vse na-Palominu-temeljoče procesorje ter za kar lep odstotek poviša utilizacijo pomnilnika. Ta postopek, na kratko, deluje tako, da procesor že v naprej predvidi, katere podatke bo potreboval. Ti se nato prenesejo v procesorjev predpomnilnik in so posledično dosti hitreje na dosegu roke. Čeprav se hitrost ali količina predpomnilnika ni spremenila (tako stari kot novi TBirdi imajo 2x64 KB L1 ter 256 KB L2 predpomnilnika), je glavni razlog hitrejšega delovanja Athlonov XP nad Thunderbirdi prav Data Prefetch, ki deluje vzporedno ob obema predpomnilnikoma.

SSE

Ob izdaji prvega Athlona je AMD v procesor vgradil devetnajst SIMD (Single Instruction - Multiple Data) ukazov ter jih poimenoval "Enhanced 3DNow!". Kot se je izkazalo pozneje, je teh devetnajst ukazov delno izhajalo iz Intelove SSE knjižnice, ki jo je računalniški gigant vgradil v Pentium III procesorje. Pri Palomino procesorjih gre zadeva še korak dlje, saj je AMD v jedro vgradil še 52 novih ukazov, ki se v celoti skladajo z Intelovim SSE. To knjižnico je AMD poimenoval "3DNow! Professional". Sicer pa SSE2 seta ukazov, ki ga ima Pentium4, še ni vgrajenih v jedru. Baje bodo v njihovi 64-bitni liniji procesorjev (Hammer).

Testirni računalnik

Procesorji	AMD Athlon XP 1500+ (1,33 GHz) AMD Athlon XP 1600+ (1,40 GHz) AMD Athlon XP 1700+ (1,46 GHz) AMD Athlon XP 1800+ (1,53 GHz)
Osnovna plošča	EPoX 8KHA+
Pomnilnik	256 MB PC2700 DDR RAM - Kingmax
Grafična kartica	Leadtek Geforce3
Diski	2x30 GB IBM DTLA 372030
Operacijski sistem	Microsoft Windows XP

Testirni programi

S tem testom sem hotel ponazoriti, kakšne so razlike v resnici. Seveda je bilo treba prvotno izmeriti sintetično hitrost s Sandro 2001, nato je pa glavnino prevzel 3D Mark 2001. Tretji benchmark, ki nakazuje hitrost v igrah, je Quake III: Arena. V Sandri sem testiral hitrost procesorja, multimedijskih ukazov ter pomnilnika. V 3D Marku 2001 ter Quakeu III: Areni sem testiral v treh ločljivostih: 640x480 pokaže čisto hitrost procesorja, 1024x768 nakaže realno pohitritev v igranju, 1600x1200 pa hitrost v visokih ločljivostih. Vsi testi so bili izvedeni v 32 bitni barvni globini.

Testiranje sámo

Pri vseh treh sintetičnih testih je rezultat že očiten - višja frekvenca avtomatično pomeni višji reultat. Še najmanjša razlika se, logično, pokaže v hitrosti prenosa pomnilnika, ker naj bi bila hitrost odvisna v veliki večini le od hitrosti FSB in ne od surove hitrosti procesorja, čeprav tudi hitrejše obdelovanje podatkov pripomore svoje.

Kot vidite, se največje razlike v točkah pojavijo pri najnižji ločljivosti, ker tukaj največ k hitrosti pripomore sam procesor - grafična ga namreč ne prehiteva. V prehajanju na višje ločljivosti se razlika zmanjša, tako da je med najšibkejšim in najmočnejšim procesorjem v "Default Benchmark" testu razlike le za 300 točk. Najzanimivejše pa še pride...

Tukaj pa lahko vidite "prave" razlike med procesorji. Že je res, da je razlika med najpočasnejšim ter najhitrejšim procesorjem kar 15 sličic v sekundi, a kaj, ko je to le test surove hitrosti procesorja pri najnižji ločljivosti kartice. Že pri vmesni, najpogosteje uporabljeni, frekvenci, se razlike zmanjšajo na vsega 5 sličic v sekundi. Največje presenečenje je pa ločljivost 1600x1200, kjer razlike preprosto ni!

Zaključek

Tako. Prebili smo se čez vse. Jaz sem si test zamislil kot pokazitelj praktične pridobitve, kar mi je tudi nekako uspelo. Kot vidite, nimate nobene večje realne pridobitve pri nabavki najhitrejšega procesorja. Res, Seti vam bo tekel hitreje in Photoshop vam bo hitreje zrenderiral končno sliko, a za povprečnega uporabnika to ne igra velike razlike. Saj bi vam priporočil 1800+, a kaj ko je cena tako visoka. Žal je 1500+ šel že ven iz prodaje, ker ga je tu nadomestil najmočnejši AthlonXP do sedaj (1900+, v maloprodaji stane 95.000 SIT). Tako nam ostane izbira med 1600+, 1700+ ter 1800+. Kupite 1600+, saj je najcenejši (46.000 SIT), medtem ko 1700+ stane 55.000 SIT ter 1800+ kar že zajetnih 72.490 SIT. Razlike so preprosto premajhne, da bi se nakup 1800+ kakorkoli splačal. Je pa tu še en faktor, ki bo vzet v temeljito obdelavo v enem naslednjih člankov - overclockabilnost. Če bi radi iz svojega procesorja iztisnili čimveč, iščite Athlona XP s steppingom AGKGA-Y. Procesor 1600+ boste s tem steppingom kaj težko našli, saj je najpogosteje delan s steppingom AGKGA-4 (najslabša overclockabilnost) ter AGKGA-R (malo boljša overclockabilnost). Če vam ni škoda odšteti dodatnih 9.000 SIT za 1700+, ki ima AGKGA-Y stepping, potem vam priporočam slednjega. Še enkrat pa opozarjam, da nakup 1800+ ni smiseln.

Zahvalil bi se podjetju JAE, d.o.o., Brnčičeva 13, 1000 Ljubljana, za to, da nam je posodilo procesorje 1500+, 1700+ ter 1800+. Hvala gre tudi reviji Moj Mikro za to, da so nam posodili BOX izvedenko procesorja 1600+.

AMD Athlon XP 1500+
Plusi	Minusi
Hitrost Nove funkcije Manj oddane toplote	Ni več v prodaji

AMD Athlon XP 1600+
Plusi	Minusi
Hitrost Nove funkcije Manj oddane toplote Ugodna cena	1600+ procesorjev z AGKGA-Y steppingom preprosto ni

AMD Athlon XP 1700+
Plusi	Minusi
Hitrost Nove funkcije Manj oddane toplote Še vedno kar ugodna cena	Lahko bi bil 3.000 SIT cenejši

AMD Athlon XP 1800+
Plusi	Minusi
Hitrost Nove funkcije Manj oddane toplote	cena