Athlon 64 FX-53
AMD:n Socket 939 -alustaa on odotettu kuin kuuta nousevaa. Välimalliksi epäiltyä ja vähän senlaiseksi jäävääkin Socket 754 -prosessorikantaa ja sitä käyttäviä prosessoreja on vierastettu siitä lähtien kun ensimmäiset huhut kahta muistikanavaa tukevasta uudesta työpöytäkäyttöön sopivasta alustasta lähtivät etenemään. Nyt AMD on vihdoin saanut ulos sekä uuden prosessorikannan että sitä tukevia prosessoreja. Testissä on siis tällä kertaa parasta mitä AMD:llä on Socket 939 -alustalle tarjottavana: Athlon 64 FX-53.
Socket 939
Socket 939 ei tuo mukanaan juurikaan mitään uutta. Verrattuna Opteroneista ja vanhoista Athlon 64 FX:stä tuttuun Socket 940 -alustaan, eroa on minimaalisen vähän. Tässä tapauksessa pienet erot kuitenkin ratkaisevat valtavasti, sillä kysymys on muistiyhteensopivuudesta. Siinä missä Socket 940 vaati rekisteröityjä ECC-muistikampoja, pääsee Socket 939 iloihin osallisiksi jo aivan tavallisilla rekisteröimättömillä DDR-muisteilla. Socket 940 jää päivityksen yhteydessä Opteron-servereiden alustaksi ja Socket 754 siirtyy korvaamaan Socket A -kannan halpojen kokoonpanojen tarveryhmässä.
Socket 754:n ja Socket 939:n ero on siis muistiohjaimen mittainen. Tässä testissä on tarkoitus selvittää kuinka paljon kaksikanavaisen muistiohjaimen käyttöönottaminen lisää suorituskykyä ja onko päivitys ollut odottamisen arvoinen. Intelin siirtyessä pikkuhiljaa jo DDR2-muisteihin, sai AMD vasta nyt ulos kahta muistikanavaa hyvin hyödyntävän prosessorin työpöytämarkkinoille. Tältä pohjalta katsottuna AMD näyttää siis kulkevan jälkijunassa, mutta tilanne selvinnee täydellisesti vasta kun Intel saa omat tarjokkaansa virallisesti ulos ja suorituskykytestejä päästään tekemään.
Emolevypuolelle uusi prosessorikanta tuo ilman muuta vipinää. Uuden kannan myötä emolevymallistot menevät kokonaan uusiksi; nykyiset piirisarjat sentään toimivat samalla tavalla niin yksikanavaisen kuin kaksikanavaisenkin muistiohjaimen sisältävien prosessorien kanssa. Toistaiseksi uutta prosessorikantaa tukevasta emolevyvalikoimasta ei ole paljoakaan tietoa, mutta tilanne selvinnee lähipäivien aikana.
Athlon 64 FX-53
Socket 939 -kannalle on tarjolla kahta erilaista prosessorimallistoa. Athlon 64- ja Athlon 64 FX -mallistojen ero on FX:n suurempi välimuisti ja lukitsemattomat väyläkertoimet. AMD julkaisi 1.6.2004 neljä prosessorimallia, jotka ovat Athlon 64 3500+, 3700+ (Socket 754), 3800+ sekä Athlon 64 FX-53. Muropaketin testipenkkiin AMD lähetti huippumalliksi luonnehdittavan FX-53:n.
Testiin tullut prosessori on valmistettu jo viikolla 8 ja on ytimeltään uutta CG-versiota. CG-versiossa muistiohjaimen Command Rate -asetusta on muutettu muistiyhteensopivuuden lisäämiseksi nopeasta 1T-asetuksesta hitaaseen 2T-asetukseen. Socket 939 -prosessorit sisältävät myös joitakin uudistuksia verrattuna aiemmin julkaistuihin Socket 754 -prosessoreihin. Yksi odotettu uudistus on tuki korkeammalle HyperTransport-väylän kellotaajuudelle ja toinen uudistus on bufferin ylivuototilanteen hallitseminen. Jälkimmäinen ominaisuus tosin vaatii tukea käyttöjärjestelmältä. Ainakin Windows XP:hen päivitys tulee Service Pack 2:n yhteydessä.
Orgaanisella koteloinnilla varustettu prosessori eroaa vanhanmallisista Socket 754 -prosessoreista lähinnä vain takapuolelta. Pinnejä on luonnollisesti 939 ja prosessorin käyttöjännite on 1,5 V. Testiprosessorin kanssa käytetty MSI:n emolevy mieltää tosin prosessorin haluavan käyttöjännitettä peräti 1,6 V.
Testiprosessorin mukana toimitettiin MSI:n valmistama MS-6702E Socket 939 -emolevy. Emolevy ei ole vielä tuotantoversio, mutta odotettavissa on nopea julkistus MSI:n suunnalta piakkoin. Näkyvimmät erot Socket 754 -emolevyihin ovat DIMM-muistipaikat, joita on neljä kappaletta aiemman kolmen tai kahden paikan sijaan.
Pieni katsaus MSI:n emolevyyn ei paljasta mitään uutta ja erikoista. Kaikki näyttää olevan paikallaan ja suurempia puutteita ei löydy. Alhaalta pilkottava oranssi PCI-paikka aiheutti pientä kummastusta aluksi ja manuaaliakaan ei emolevyyn ollut saatavilla, joten ratkaisu oli etsittävä MSI:n nettisivuilta. Oranssi PCI-paikka paljastui tavalliseksi PCI-paikaksi, joka sisältää myös ”Communication”-ominaisuudet, joten siihen voi tarvittaessa lisätä vaikkapa MSI:n WLAN-ohjaimen.
Emolevyn yläreunasta löytyy neljä DIMM-paikkaa ja prosessorikanta, joka on sijoitettu erittäin lähelle itse muistipaikkoja. Prosessoriin integroitu muistiohjain lienee suurin syy prosessorikannan ja muistien läheisyyteen. Tilaa on kuitenkin riittävästi useimmille jäähdytysratkaisuille.
Emolevy perustuu VIAn hiljattain julkaisemaan K8T800 Pro -piirisarjaan. Piirisarjan uusina ominaisuuksina vanhempaan verrattuna on vapaasti säädettävät AGP- ja PCI-väylien kellotaajuudet, mutta ainakaan tässä tapauksessa säätö ei toiminut. MSI:llä näyttäisi olevan muutenkin vielä hieman hiomista emolevyn BIOS:ssa, joka vaikutti varsin keskeneräiseltä. Kirjoitusvirheitä oli runsaasti ja jotkin olelliset säädöt eivät toimineet lainkaan. Lisäksi muistiyhteensopivuus oli todella kehno ja emolevy ei esimerkiksi suostunut toimimaan millään muisteilla tiukoilla viiveasetuksilla. Emolevytilanteeseen palataan kunhan arvostelukelpoisia emolevyjä ilmaantuu saataville.
Muropaketin testeissä on usein mittailtu prosessoreiden lämpötiloja ja tuloksia on melkein poikkeuksetta moitittu varsin erilaisiksi kuin ulkomaisten sivustojen vastaavien testien. Jo testirupeaman aluksi vaikutti siltä, että myös MSI on ottanut rehellisen kannan prosessorin ytimen lämpötilaan ja seuranta näytti korkeita lämpötiloja. Prosessorin todellisen lämmöntuoton selvittämiseksi on tällä kertaa siis mitattu myös jäähdytyksen lämpötila. Testeissä on käytetty Zalmanin hyväksi todettua 7000Cu-cooleria, joka on erinomainen jäähdytys vertailuun, koska yhteensopivuus eri prosessorikantojen välillä on kattava.
Vertaileva testi ei tietysti onnistu jos jännite ja kellotaajuus eivät ole aivan samat. Tämän vuoksi Athlon 64 FX-53:llä testit on ajettu vakiokellotaajuudella ja jännitteellä. MSI tuntui haluavan väkisin prosessorijännitteeksi 1,6 V, joten testit jouduttiin ajamaan lopulta hieman oletusta korkeammalla käyttöjännitteellä. Vertailukohtana toimii Socket 754 -kantaan istuva Athlon 64 3000+, joka ylikellotettiin 2,4 GHz:n kellotaajuudelle ja jännitteeksi asetettiin sama 1,6 V, joka syötettiin myös FX-53:lle. Jonkinlaista vertailukohtaa antamaan testit ajettiin myös ylikellotetulla Pentium 4:lla. Kellotaajuutta Pentium 4 -kokoonpanoon viritettiin 3,3 GHz ja käyttöjännitteeksi tarjottiin 1,55 V. Rasituksessa käytettiin maan mainiota CPUBurn-ohjelmaa.
Levossa mitatuissa lämpötiloissa eroa ei ole paljoakaan. Huomion arvoista lepolämmöissä on se, että Athlon 64:n Cool’n’Quiet-ominaisuutta ei pidetty päällä. Uuden Socket 939 FX:n ja vanhemman Socket 754 64:n välillä eroa lämmöntuotossa ei juurikaan voi havaita. Siilen lämpötila on hyvin lähelle sama ja pieni ero emolevyjen ilmoittamissa prosessorien sisäisissä lämpötiloissa on hyvinkin tulkittavissa emolevyjen välisiksi eroiksi. Pentium 4 -kokoonpanossa idlaus onnistui melkolailla paremmin kuin Athlon 64 -systeemeissä ja eroa onkin kokonaista kaksi Celsius-astetta. Emolevyn antureilla mitattuna ero onkin sitten aivan toista luokkaa.
Rasituslämmöt tietysti kertovat prosessoreiden todellisen lämmöntuoton ja ovat näin ollen useimmiten oleellisemmat kuin lepolämmöt. Testitulokset paljastavat heti varsin pienet erot vertailukohtien välillä. Prosessoreiden ytimistä mitattuna eroa on yli kymmenen astetta, mutta siilestä mitattuna ero on vain kaksi astetta. Ottaen huomioon Heatspreaderin vaikutuksen ja ytimen huonon lämmönsiirtokyvyn on jopa mahdollista, että 70 Celsius-astetta lähentelevät ytimen lämpötilat voivat olla hyvinkin todellisia. Kannattaa vielä pitää mielessä, että Zalman 7000Cu -cooleria pidettiin tehokkaimmalla asetuksellaan testien aikana. Olisi ollut mielenkiintoista mitata siilen lämpötiloja emolevyillä, jotka näyttävät huomattavasti pienempiä lämpötiloja, ja yrittää metsästää mihin se lämpö katoaa matkalla ytimestä siileen.
Ylikellottaminen
Athlon FX-53 on epäilemättä ylikellottajan unelmaprosessori. Tällä kertaa ylikellottaminen osoittautui kuitenkin hankalaksi testiemolevyn kieltäytyessä toimimasta yli 210 MHz väyläkellotaajuudella. Athlon 64 FX:n lukitsematon väyläkerroin kuitenkin pelasti tilanteen ja kertoimen nosto onnistui Windowsista käsin mainiosti. 2600 MHz kellotaajuus saavutettiin suoraan kertoimen nostamisella. Sen sijaan 2700 MHz ja 2800 MHz eivät osoittautuneet vakaiksi edes vesijäähdytyksen ja nostetun käyttöjännitteen avustuksella. Paremmalla emolevyllä ja jäähdytyksellä prosessorin kellottuvuus on kuitenkin mitä ilmeisimmin aivan parhaasta päästä. Ilmajäähdytyksellä ylikellottamista ei voi suositella prosessorin korkean lämmöntuoton vuoksi.
Mielenkiintoisin aihe testeissä on tietysti se, että kuinka suureksi suorituskykyero kasvaa Socket 939- ja Socket 754 -kantojen välille. Valitettavasti täsmälleen vertailukelpoisia tuloksia ei pystytä esittämään, koska FX-53:n megatavun L2-välimuisti on tuplasti isompi kuin verokkisysteemin Athlon 64 3000+:ssa. Testejä on kuitenkin ajettu useilla eri kellotaajuuksilla, joten jonkinlaista osviittaa pitäisi testeistä paljastua. Samoin vertailuun on otettu ylikellotettu Pentium 4 -kokoonpano antamaan kuvaa Pentium 4:n ja Athlon 64:sten eroista erillaisissa testeissä.
Yli- ja alikellotetuissa kokoonpanoissa muistien kellotaajuus on pyritty pitämään mahdollisimman lähellä 200 MHz:n rajapyykkiä. Poikkeuksen sääntöön muodostaa 3,4 GHz:n kellotaajuudella tikittävä Pentium 4 -kokoonpano, jossa muistien kellotaajuus oli 226MHz. Kaikki testisysteemit on säädetty nopeimpiin mahdollisiin asetuksiinsa. Athlon 64 FX-53:n kanssa tämä tarkoittaa muistiasetuksia 2-3-2-5 2T ja muiden osalta 2-2-2-5 1T.
Testikokoonpanosta yhteenveto alla olevassa listassa
- Prosessorit: AMD Athlon 64 3000+
- AMD Athlon 64 FX-53
- Intel Pentium 4 2,4 GHz ”Northwoood”
- Muistit: Mushkin Black Level 2 PC3500 2-2-2-5 512 MB
- Corsair XMS PC3200LL 2×512 MB
- Kiintolevy: IBM 120GXP 80GB
- Näytönohjain: Club3D 9800 Pro 128 MB
- MSI MS6702E BIOS-versio: 02/01/2004
- Gigabyte K8NSNXP BIOS-versio: 04/30/2004
- MSI 865PE Neo2-P BIOS-versio: 02/05/2004
Testitulokset
CDex-ohjelmalla suoritettava äänitiedoston pakkaus ei paljasta suuria eroja testisysteemeissä. Pentium 4 pärjää hyvin MP3-tiedostojen pakkauksessa ja Athlon 64 FX-53 ei tunnu olevan juurikaan sen nopeampi kuin yksikanavaisen muistiohjaimen sisältävä Athlon 64 3000+. Pienempi tulos on parempi.
Unreal Tournament 2004 on CPU-intensiivinen peli varsinkin pienillä resoluutiolla. Testissä ajettiin Colossus-kentässä nauhoitettu BotMatch-demo pienellä 640×480 resoluutiolla. Nyt alkavat erot näkymään Athlon 64 FX:n ja Athlon 3000+:n välillä. Käytännössä eroksi muodostuu megahertseissä mitaten noin 200 MHz FX:n hyväksi. Kysymyksessä on siis melkoisen suuri suorituskykylisä. Pentium 4 jää suorituskyvyssä jälkeen varsin dramaattisesti ja taulukkoa tulkitsemalla voi päätellä, että Athlon 64 FX-53 vastaa tässä testissä noin 4,2 gigahertsistä Pentium 4:sta. Suurempi tulos on parempi.
Aquamark3:n CPU-testi suosii Hyper-Threadingia käyttäviä Pentium 4 -kokoonpanoja. Kaksikanavaisen muistiohjaimen sisältävä Athlon 64 FX on kuitenkin Athlonien keskinäisessä kilpailussa selvästi nopeampi. Suurempi tulos on parempi.
SiSoft Sandran optimoimaton ja bufferoimaton muistitesti paljastaa hyvin emolevyjen väliset erot. Athlon 64 FX-53:n kaksikanavainen muistiohjain toimii erinomaisesti. Pentium 4 tarjoaa kuitenkin himpun verran enemmän raakaa suorituskykyä tällä osastolla. Suurempi tulos on parempi.
Pienempi tulos on parempi.
SuperPi-testit paljastavat kaikki mahdolliset heikkoudet ja viiveet erityisesti muistikaistasta. Testeissä näkyy taas selvästi kaksikanavaisen muistiohjaimen tuoma hyöty ja Athlon 64 FX-53 yltääkin noin 200 MHz pienemmällä kellotaajuudella Athlon 3000+:sta vastaaviin tuloksiin. Pienempi tulos on parempi.
PCMark04:ssa Athlon 64 FX-53 ottaa puolestaan muistitestit haltuun. Tällä kertaa myös Pentium 4 jää nuolemaan näppejään. CPU-testit paljastavat, että useampia sovelluksia yhtäaikaa käytettäessä Pentium 4 on varsin vahvoilla, huolimatta uuden Athlonin huimasta tehosta joissakin yksittäisissä sovelluksissa. Suurempi tulos on parempi.
Testien perusteella on helppo todeta, että Socket 939 tuo selvän parannuksen aiempaan. Kellolta kellolle eroa vanhaan prosessorikantaan on parhaimmillaan noin 200 MHz vanhan mallisen Athlon 64:n mukaan mitaten. Myös uusi Athlon on parhaimmillaan viihdekäytössä ja varsinkin peleissä AMD:n etumatka Inteliin on lähes murskaava. Toimisto- ja muussa kevyessä käytössä Pentium 4 ei häviä juuri lainkaan ja saattaa toisinaan olla jopa parempi vaihtoehto. Yhteenvetona voitaisiin siis todeta, että Socket 939 Athlon 64 FX-53 on prosessori ennenkaikkea pelaajille ja innokkaimmille tietokoneharrastajille. Normaalit peruskäyttäjät odottelenevat mielellään esimerkiksi halvemman Athlon 64 3000+:n saapumista alustalle.
Loppusanat
AMD Athlon 64 FX-53 on erittäin suorituskykyinen prosessori. Toisinaan se on suorastaan hämmentävän nopea ja tälläisiä tapauksia ovat esimerkiksi jotkin nykyaikaiset pelit. Ilo on siis ylimmillään varakkaiden pelaajien keskuudessa. Sen sijaan tilanteissa, joissa yksikanavaisen muistiohjaimen sisältävä Athlon 64 on ollut heikoimmillaan verrattuna Intelin Pentium 4:een, ei ratkaisevaa muutosta ole tapahtunut. Kaksikanavainen muistiohjain ei tuo pelastusta usean sovelluksen samanaikaiseen ajoon esimerkiksi toimistokäytössä ja niinikään kaikenlainen musiikin ja videoiden pakkaaminen on edelleen Pentium 4:n aluetta.
Socket 939 ja sen syömät prosessorit eivät poikkea vanhoista Socket 754 -prosessoreista kovinkaan paljoa. Orgaanisella pakkauksella ja suurella sekä painavalla kuparisella heatspreaderilla varustettu Athlon 64 FX-53 muistuttaa päällepäin hyvin paljon vanhoja Socket 754 Athlon 64:sia. Heatspreader on edelleen turhan järeä ja aiheuttaa varmasti muutaman asteen lämpöongelman jo ennestään varsin kovasti lämpiävälle prosessorille. Lämmöntuotto rupeaakin olemaan jo varsin suuri ongelma näinkin suurella kellotaajuudella käyvälle prosessorille.
Ylikellottaminen onnistui testin puitteessa varsin kohtuullisesti. Emolevy ei ollut tarkoitukseen millään muotoa sopiva, mutta tilanteen pelasti testiprosessorin lukitsematon kerroin. Ylikellottaminen vaatii kuitenkin vakioilmajäähyä selvästi tehokkaamman jäähdytyksen ja itse suosittelisin ilmajäähdytysten jättämistä kokonaan väliin tässä tapauksessa. Prosessori kuitenkin ylsi erittäin maltillisella jännitteen korotuksella 2600 MHz:n rajapyykkiin , mutta ei läpäissyt testejä enää vesijäähdytyksellä 2700 MHz ja 2800 MHz:n kellotaajuuksilla. Odotettavissa on siis kaikesta huolimatta varsin mainiosti ylikellottuvia prosessoreja.
Antti Valkeinen 5. Kesäkuuta 2004 (antti.valkeinen@https://muropaketti.com)
