AMD Phenom II X2 555 Black Edition: Neljä ydintä alle satasella?

AMD julkaisi tammikuun lopulla viisi uutta AM3-kantaista prosessoria, jotka asettuvat Phenom II- ja Athlon II -tuoteperheisiin 74-169 dollarin hintahaarukkaan: Phenom II X4 910e, Phenom II X2 955 Black Edition, Athlon II X4 635, Athlon II X3 440 ja Athlon II X2 255. Toinen Phenom II -prosessoreista on kaksiytiminen X2 555 Black Edition -malli, joka toimii vakiona 3,2 GHz:n kellotaajuudella, sen TDP-arvo on 80 wattia ja suositushinta on 105 dollaria. Kyseessä on nopeuspäivitys viime kesänä lanseerattuun Phenom II X2 550 Black Edition -malliin, joka toimii 3,1 gigahertsin kellotaajuudella ja testattiin myös Muropaketissa viime vuoden kesäkuussa.

Phenom II X2 -prosessoreiden piisirulta kaksi ydintä kytketty pois käytöstä

Mielenkiintoiseksi Phenom II X2 555 Black Editionin tekee se tosiasia, että prosessori käyttää samaa 758 miljoonasta trasistorista rakentuvaa ja pinta-alaltaan 258 neliömillimetrin kokoista piisirua kuin neliytimiset Phenom II X4 -prosessorit, mutta siitä on kytketty AMD:n toimesta valmistuksen yhteydessä kaksi ydintä pois käytöstä. Molemmilla käytössä olevilla ytimillä on oma 512 kilotavun suuruinen L2-välimuisti ja ytimien kesken on jaettu kuuden megatavun suurinen L3-välimuisti.

AMD toimitti Muropaketin testipenkkiin viime vuoden 32. viikolla valmistetun testiprosessorin. AM3-kantainen Callisto-koodinimellinen Phenom II X2 555 Black Edition -prosessori perustuu AMD:n uusimpaan C3-steppingiin, sen vakiokäyttöjännite on 1,375 volttia ja kerroin ylöspäin lukitsematon.

CPU-Z-ohjelman 1.53.1-versio tunnistaa prosessorin tiedot oikein ja Windowsin tehtävienhallinta näyttää käytössä olevan kaksi ydintä.

Perinteisesti piirisarjan southbridge on yhteydessä northbridgeen, joka on puolestaan yhteydessä prosessoriin. AMD:n SB750- ja SB710-southbridgepiirien tapauksessa emolevyissä on kuusipinninen yhteys suoraan prosessoriin ja sen myötä voidaan ohittaa tiettyjä prosessorin sisäisiä asetuksia. Kun AMD:n Phenom II -prosessoreilla Advanced Clock Calibration -asetus asetetaan Auto-tilaan, saadaan pois päältä kytketyt ytimet otettua käyttöön kaksiytimisissä Phenom II X2- ja kolmiytimisissä Phenom II X3 -prosessoreissa. Kyseisen ominaisuuden pitäisi löytyä nykypäivänä lähes kaikkien valmistajien emolevyiltä, joissa on käytössä SB750- tai SB710-southbridge.

Prosessorin piisirusta riippuen, pois päältä kytketyt ytimet eivät välttämättä toimi lainkaan, vain toinen niistä saattaa toimia tai ne eivät välttämättä toimi luotettavasti tietyllä AMD:n määrittämällä kellotaajuudella tai rasituskuormalla. Nykyään AMD:n saannot 45 nm:n SOI-tekniikalla ovat sen verran hyvällä mallilla, että täysin toimivia ytimiä saatetaan kytkeä pois käytöstä pelkästään siksi, että tuotteesta saadaan tehtyä markkinoille kaksiytiminen Phenom II X2 -prosessori. AMD:lle Phenom II X2- ja X4-prosessoreissa käytettävän piisirun valmistuskustannus on käytännössä sama, mutta lopullisen tuotteen myynnistä saatava kate on luonnollisesti X4-prosessoreilla parempi.

Olemme yrittäneet Muropaketissa kaksi kertaa aiemmin pois päältä kytkettyjen ytimien käyttöönottoa Phenom II X2 550 Black Edition- ja Phenom II X3 720 Black Edition -artikkeleiden yhteydessä. Phenom II X2 550 Black Editionin tapauksessa ytimien käyttöönotto epäonnistui ja kokoonpano ei suostunut käynnistymään Advanced Clock Calibration -asetus Auto-tilassa, mutta Phenom II X3 720 Black Editionilla kaikki neljä ydintä saatiin toimimaan.

Tutustumme tässä artikkelissa neljän ytimen käyttöönottoon uudella kaksiytimisellä Phenom II X2 555 Black Edition -prosessorilla, jonka myyntihinta Suomessa on noin 95 euroa. Suorituskykymittauksissa ajamme testit Phenom II X2 555 Black Editionilla kahdella ja neljällä ytimellä sekä vertaamme suorituskykyä 150 euron hintaiseen nelitymiseen 3,2 GHz:n kellotaajuudella toimivaan Phenom II X4 955 Black Edition -prosessoriin. Lopuksi suoritamme pikaiset ylikellotustestit Phenom II X2 555 Black Editionilla kahdella ja neljällä ytimellä ja testaamme, verottaako kahden pois päältä kytketyn ytimen käyttöönotto prosessorin ylikellotuspotentiaalia.

Phenom II:n lukittujen ytimien käyttöönotto

Testit suoritettiin Asuksen AMD 790FX -piirisarjaan perustuvalla M4A79T Deluxe -emolevyllä, jonka southbridgen virkaa toimittaa SB750-piiri. Prosessorille asennettiin AMD:n toimittama vakiocooleri ja kokoonpano varustettiin neljällä gigatavulla OCZ:n DDR3-muistia, ATI Radeon HD 5870 -näytönohjaimella sekä Windows 7 Ultimate -käyttöjärjestelmän 32-bittinen versio asennettiin Intelin 160 gigatavun SSD-asemalle.

Järjestelmän käynnistyessä ensimmäisen kerran POST-ruudussa (Power-On Self-Test) näkyy Phenom II X2 555 Black Edition -prosessorin nimi ja kellotaajuus aivan kuten pitääkin. Pois päältä kytkettyjen ytimien käyttöönotto tapahtuu Asus M4A79T Deluxe -emolevyllä biosista käsin.

CPU Configuration -valikon alta löytyy Advanced Clock Calibration -asetus, joka asetetaan Auto-tilaan. Tämän jälkeen alapuolelle ilmestyy Unleashing mode -valinta, joka kytketään päälle (Enabled).

Tämän jälkeen ilmestyy vielä yksi valinta (Active CPU Cores), josta valitaan mitkä ytimet (Core 0, 1, 2 & 3) otetaan käyttöön. Jos esimerkiksi 2. ydin on vioittunut siten, että se ei toimi lainkaan, voidaan käyttöön ottaa vain 0-, 1- ja 3-ytimet. Otimme suoraan käyttöön kaikki neljä ydintä (4 Core Operation).

Kun biosin asetukset on tallennettu ja kokoonpano käynnistynyt uudelleen, POST-ruutuun pitäisi todennäköisesti ilmestyä joku muu nimi prosessorille kuin alkuperäinen. Tässä tapauksessa Asuksen M4A79T Deluxe -emolevy tunnisti neljällä ytimellä toimivan Phenom II X2 555 Black Edition -prosessorin Phenom II X4 B55 -mallina.

Kun kokoonpano latasi onnistuneesti Windowsiin, käynnistettiin CPU-Z-ohjelman 1.53.1-versio ja tehtävienhallinta. Myös CPU-Z tunnisti prosessorin Phenom II X4 B55 -mallina ja ilmoitti ytimien ja säikeiden lukumääräksi neljä kappaletta. Tehtävienhallinnassa näkyi neljä prosessorin käyttöastetta kuvaavaa taulukkoa.

Suurempi versio kuvaa klikkaamalla

Prosessoria ja kaikkia neljää ydintä esimerkiksi yllä olevan kuvan Cinbench R10 -testillä rasitettaessa kaikkien ytimien todettiin toimivan ja ne suoritutuivat 100 % kuormasta ilman ongelmia. Jokapäiväistä käyttöä ajatellen käyttöön otetuilla ytimillä kannattaa ajaa kunnolliset useamman tunnin rasitustestit esimerkiksi Prime95-ohjelmalla, jotta järjestelmä osoittautuu käytössä varmasti vakaaksi.

Suorituskykymittaukset

Suurempi versio kuvaa klikkaamalla

Suorituskykymittauksissa testit ajettiin Phenom II X2 555 Black Edition -prosessorilla kahdella ja neljällä ytimellä sekä vertailukohtana oli 150 euron hintainen neliytiminen 3,2 GHz:n kellotaajuudella toimiva Phenom II X4 955 Black Edition -prosessori. Testeinä käytettiin Cinebenchin R10- ja R11.5-versioita, wPrimen 1024M-testiä, 3DMark Vantagen ja 3DMark06:n CPU-testejä sekä WinRAR-pakkaustestiä. Lisäksi mittasimme kokoonpanon tehonkulutuksen ilman näyttöä sekä prosessorin lämpötilan rasituksessa ja lepotilassa.

• AMD Phenom II X2 555 Black Edition (2 ydintä, 3,2 GHz)
• AMD Phenom II X2 B55 (4 ydintä, 3,2 GHz)
• AMD Phenom II X4 955 Black Edition (4 ydintä, 3,2 GHz)

• Asus M4A79T Deluxe (AMD 790FX+SB750)
• 4 gigatavua OCZ Blade DDR3-133 (7-7-7-20 1T)
• ATI Radeon HD 5870
• Intel 160 GB SSD
• Antec TruePower Quattro 850W

• Windows 7 Ultimate 32-bit
• ATI Catalyst 10.2
• AMD OverDrive 3.1

95 euron hintainen Phenom II X2 555 Black Edition suoriutuu testeistä lähes identtisesti kaikki neljä ydintä käyttöönotettuina kuin 150 euron hintainen Phenom II X4 955 Black Edition. Useampaa säiettä tukevissa testeissä Phenom II X2 555 Black Editionin suorituskyky on odotetusti kaksinkertainen neljällä ytimellä kahteen ytimeen verrattuna.

Tehonkulutusmittaukset suoritettiin Etech PM300 -energiamittarilla ja ytimien lämpötila mitattiin AMD:n OverDrive-ohjelmalla rasittamalla kaikkia prosessoriytimiä Prime95-ohjelmalla. Taulukossa on esitettynä koko kokoonpanon tehonkulutus ilman näyttöä. AMD:n prosessoreilla kellotaajuus laskee levossa Cool’n’Quiet-teknologian ansiosta 800 MHz:iin.

Phenom II X4 955 Black Edition perustuu vanhempaan C2-steppining piisiruun, joten sen tehonkulutus on neljällä ytimellä noin 25 wattia korkeampi kuin C3-steppingin Phenom II X2 555 Black Editionilla neljällä ytimellä. Kahden ja neljän ytimen välillä eroa tehonkulutuksessa syntyy noin 40 wattia. Kun Phenom II X2 555 Black Editionista kytkettiin kaikki neljä ydintä käyttöön, piisiruun integroitu digitaalinen lämpöanturi lakkasi toimimasta ja ilmoitti ytimien lämpötilaksi -256 astetta, joten neljän ytimen käyttöönoton vaikutus prosessorin lämpötilaan jäi valitettavasti arvoitukseksi. Todennäköisesti Phenom II X2 555 Black Edition lämpötila on C3-steppingin ansiosta neljällä ytimellä noin 60 astetta.

Ylikellotustestit: 2 vs 4 ydintä

Ylikellotustesteissä kokeiltiin Phenom II X2 555 Black Edition -prosessorin kulkua kahdella ja neljällä ytimellä. Testit suoritettiin vakiocoolerilla, käyttöjännite asetettiin biosista 1,45 volttiin ja kellotaajuutta korotettiin 100 MHz:n pykälin prosessorin kerrointa nostamalla.

Suurempi versio kuvaa klikkaamalla

Kahdella ytimellä Phenom II X2 555 Black Edition rullasi Prime95-ohjelmalla rasitettuna vakaasti 3813 MHz:n kellotaajuudella (19 x 200,7 MHz). Prosessorin käyttöjännite oli rasituksessa emolevyltä yleismittarilla mitattuna 1,429 volttia ja ytimien lämpötila noin 51 astetta.

Kun prosessorista kytkettiin kaikki neljä ydintä käyttöön, kahden lisäytimen kuorman seurauksena biosista asetettu 1,45 voltin käyttöjännitte putosi rasituksessa 1,409 volttiin. Käyttöjännite 1,475 volttiin korottamalla se saatiin pidettyä rasituksessa samalla tasolla kuin kahdella ytimellä eli noin 1,432 volttissa.

Suurempi versio kuvaa klikkaamalla

Kahdella ytimellä saavutettu 3813 MHz:n kellotaajuus ei ollut vakaa neljällä ytimellä ainakaan samalla käyttöjännitteellä ja vakiocoolerilla. Vakauden saavuttamiseksi neljällä ytimellä kerrointa täytyi laskea 0,5x, jonka jälkeen Prime95 jauhoi vakaasti 3712 MHz:n kellotaajuudella. Kahden ytimen käyttöönotto verotti ylikellotusta samalla käyttöjännitteellä siis noin 100 MHz:n verran.

Suorituskykymittauksissa eroa syntyy Phenom II X2 555 Black Edition kahden ytimen osalta ylikellotettuna 3,8 GHz:n kellotaajuudelle noin 18 % ja neljällä ytimellä 3,7 GHz:n kellotaajuudelle ylikellotettuna noin 16 % molemmissa tapauksissa 3,2 GHz:n vakiokellotaajuuteen verrattuna. Neljällä ytimellä ja 3,7 GHz:n kellotaajuudelle ylikellotettuna alle 100 euron hintaisesta Phenom II X2 555 Black Editionista saatiin testistä riippuen puristettua esimerkiksi 3DMark Vantagen CPU-testissä noin 125 % lisää suorituskykyä verrattuna kahteen ytimeen ja 3,2 GHz:n vakiokellotaajuuteen. Edellä mainittu esimerkki sopii kuitenkin vain useampaa säiettä tukeviin sovelluksiin ja esimerkiksi peleissä yhtä suurta hyötyä ei saavuteta.

Loppuyhteenveto

Tässä artikkelissa tutustuttiin AMD:n tammikuun lopulla lanseeraamaan kaksiytimiseen 3,2 GHz:n kellotaajuudella toimivaan Phenom II X2 555 Black Edition -prosessoriin. Prosessori perustuu neliytimiseen piisiruun, josta on kuitenkin kytketty pois päältä kaksi ydintä. Alle 100 euron hintaisesta prosessorista erityisen houkuttelevan tekee mahdollisuus ottaa kaksi pois päältä kytkettyä ydintä käyttöön ja hyvällä tuurilla saada ne toimimaan käytössä vakaasti. Ytimien käyttöönottoon vaaditaan AMD:n SB750- tai SB710-southbridgellä varustettu emolevy.

Huom! Pois päältä kytketyt ytimet eivät välttämättä toimi lainkaan tai saattavat olla käytössä epävakaita. Pois päältä kytketyillä ytimillä ei välttämättä myöskään saavuteta toiminnassa yhtä korkeita kellotaajuuksia, kuin kahdella ytimellä. Pois päältä kytkettyjen ytimien käyttöönoton yrittäminen ei itsessään vahingoita prosessoria, mutta kokeilut on syytä tehdä omalla vastuulla. Epäonnistuneen yrityksen jälkeen kokoonpanon saa palautettua vakiotilaan biosin nollauskytkimellä tai irrottamalla patteri emolevyltä muutamaksi sekunniksi.

Muropaketin testeissä viime vuoden viikolla 32 valmistetulla Phenom II X2 555 Black Editionilla kaikki neljä ydintä saatiin otettua Asus M4A79T Deluxe -emolevyn biosin kautta käyttöön käden käänteessä ja ne toimivat käytössä ilman ongelmia. Prosessorin suorituskyky vastasi neljällä ytimellä noin 50 euroa kalliimman Phenom II X4 955 Black Editionin suorituskykyä ja vakiocoolerilla neljä ydintä toimivat ylikellotettuina Prime95-vakaasti vielä 3,7 GHz:n kellotaajuudella.

Asuksen uudessa AMD 890GX -piirisarjaan perustuvassa M4A89GTD Pro/USB3 -emolevyssä on lukittujen ytimien käyttöönotto viety niin pitkälle, että emolevyllä on jopa yllä olevassa kuvassa näkyvä fyysinen Core Unlocker -kytkin. Käytännössä kytkin suorittaa samat toimenpiteet, kuin tässä artikkelissa esitetyt biosin kautta tehdyt valinnat, joten kaksiytiminen Phenom II X2 555 Black Edition muuntautuu hyvässä lykyssä neliytimiseksi Phenom II X4 B55 -prosessoriksi kytkimen asentoa vaihtamalla. AMD ja emolevyvalmistajat tarjoavat kuluttajille lisäytimiä ja niiden myötä lisää suorituskykyä ilmaiseksi, joten etu kannattaa ehdottomasti hyödyntää ja käyttää prosessorihankinnassa säästyvät rahat esimerkiksi laadukkaaman coolerin hankintaan.

Hyvää:

• Neljä ydintä alle 100 eurolla
• Helppo kokeilla
• Huomattavasti parantunut suorituskyky
• Ylikellotuspotentiaali

Huonoa:

• Ytimien lämpöanturi lakkasi toimimasta neljällä ytimellä
• Ei 100% varmuutta neljän ytimen toimivuudesta