Athlon XP 3000+

23.03.2003 00:00 | | 86

Muropaketin testipenkkiin saapui varsin lyhyeksi aikaa AMD:n Athlon XP 3000+ -prosessori, joka perustuu uuteen Barton-ytimeen. Tässä artikkelissa tutustumme prosessorin ominaisuuksiin ja sen ylikellottamiseen, kun jäähdytyksenä käytetään vettä ja nestemäistä typpeä (LN2 -196°C). Testeissä XP 3000+ saa vastaansa Athlon XP 2700+- ja XP 2800+ -prosessorit ja Intelin puolelta Pentium 4 2,8 GHz -prosessorin.

Alunperin Barton-ydin piti valmistaa SOI-tekniikalla (Silicon on Insulator), jota käytetään Hammer-prosessoreiden valmistamisessa. Varhaisissa testeissä kuitenkin todettiin, ettei SOI-tekniikasta ole juurikaan hyötyä Athlon XP -prosessoreiden valmistusprosessissa ja suunnitelma haudattiin. Ensimmäisten aikataulujen mukaan Barton-ydin oli tarkoitus julkaista jo vuoden 2002 kesällä mutta julkaisu viivästyi yli puolella vuodella.

Virallinen julkaisu tapahtui 10. helmikuuta 2003 ja Bartonit esiteltiin PR-arvoilla 2500+, 2800+ ja 3000+. Barton perustuu 0,13 µm:n tekniikalla valmistettuun Thoroughbred-ytimeen, mutta siinä on kaksi kertaa suurempi L2-välimuisti, joka on suuruudeltaan 512 kilotavua.

Suuremman L2-välimuistin takia AMD laski Barton-prosessoreiden kellotaajuuksia mutta PR-arvot vain kasvoivat. Esimerkiksi Barton 3000+ -prosessori toimii 2,167 gigahertsin kellotaajuudella, joka vastaa Thoroughbred-ytimeen perustuvaa Athlon XP 2700+ -prosessoria. Barton 2500+ toimii puolestaan vain 1833 MHz:n ja Barton 2800+ 2088 MHz:n kellotaajuudella.

Kaikki Barton-prosessorit toimivat 166 MHz:n väylänopeudella, joten kokoonpano on syytä varustella PC2700-muisteilla. Prosessorin L1-sillat ovat kiinni ja ainakin uusimmissa nForce2-piirisarjaan perustuvissa emolevyissä prosessorin kerrointa pitäisi pystyä muuttamaan ilman ongelmia.

Prosessorin tekniset tiedot:

  • AMD Athlon XP 3000+ (Barton)
  • Kellotaajuus: 2167 MHz
  • Väylänopeus: 166 MHz (333 MHz DDR)
  • L1-välimuisti: 128 kilotavua
  • L2-välimuisti: 512 kilotavua
  • Käyttöjännite: 1,65 V
  • Lämmöntuotto: 74,8 W
  • Virrankulutus: 45,0 A
  • Valmistustekniikka: 0,13 µm
  • Ytimen pinta-ala: 101 mm2
  • Transistoreita: 54,3 miljoonaa

Prosessorin tiedot on painettu tuttuun tyyliin mustalle alueelle. Testissä ollut Barton 3000+ -prosessori oli valmistettu vuoden 2003 viikolla kolme ja sen stepping oli AQUCA. Yllä olevan kuvan avulla voidaan tulkita muiden kirjaimien tarkoitus prosessorin tiedoissa.

Barton-prosessorit tunnistaa pinta-alaltaan suuremmasta ytimestä, mutta muuten prosessori on ulkoisesti täysin identtinen Thoroughbred-ytimeen perustuvien prosessoreiden kanssa. Kuvassa vasemmalla Athlon XP 3000+ ja oikealla Athlon XP 2600+.

Yllä olevassa kuvassa ovat vierekkäin uusi Barton- ja vanha Thoroughbred-ydin. Suuremman L2-välimuistin takia Barton-prosessorissa on noin 55 miljoonaa transistoria, kun Thoroughbred-ytimessä transistoreita on noin 37 miljoonaa. Suurempi L2-välimuisti lisää ytimen pinta-alaa noin 20 mm2:llä.

Uusin versio Wcpuid-ohjelmasta tunnisti Barton 3000+-prosessorin oikein. Bartonin Model-numero on 10 ja myös suurempi L2-välimuisti tunnistuu oikein.

Ylikellottaminen: vesijäähdytys

AMD Barton 3000+ -prosessoria testailtiin yhdessä Jimm’s PC-Storen XCC Cu-Impact -vesijäähdytyspaketin kanssa. Piirisarjan jäähdytyksestä huolehti Only4Pron northbridge-blokki.

Black Ice Extreme -lauhduttimen 120 mm:n tuuletin asetettiin pyörimään kohtalaisen alhaisella kierrosnopeudella, joten kokoonpano oli todella hiljainen. Vakiokellotaajuuksilla prosessorin lämpötila pysytteli 41°C tuntumassa ja rasituksessa se nousi muutamia asteita.

Athlon XP -prosessoreiden lämmöntuotto yli kahden gigahertsin kellotaajuudella alkaa olemaan sen verran suuri, että varsinkin ylikellotuskäytössä suositeltava jäähdytysratkaisu on vähintään vesijäähdytys. Prosessorin lämmöt pysyivät erinomaisesti kurissa ja jatkossa testaammekin Athlon-sarjan prosessorit myös vesijäähdytyksellä.

Barton 3000+ -toimii vakiona 2167 MHz:n kellotaajuudella ja 1,85 voltin käyttöjännitteen ja vesijäähdytyksen turvin pystyttiin prosessoria ajelemaan vakaasti 2500 MHz:n kellotaajuudella. Alla kuvankaappaukset ja tulokset testiohjelmista.

Hiljaisella vesijäähdytyksellä saatiin siis puristettua 370 megahertsiä irti AMD:n tämän hetken tehokkaimmasta mallista. Seuraavaksi siirrytään astetta järeämpään jäähdytykseen, eli nestemäiseen typpeen.

Jimm’s PC-Store

Only4Pro

Ylikellottaminen: nestemäinen typpi (LN2 -196°C)

Varauduimme Athlon XP 3000+ -prosessorin saapumiseen tilaamalla 10 litraa nestemäistä typpeä. Hyvästä palvelusta tunnettu Porin hitsauslaite Oy toimitti jälleen kerran samaan hintaan 20 litraa kymmenen litran sijasta.

LN2-testit ajeltiin Epox 8RDA+ -emolevyllä, johon oltiin modifioitu säädöt piirisarjan north- ja southbridgen jännitteille sekä muistijännitteelle. Piirisarjan northbridgeä jäähdytettiin jääkylmällä vedellä ja southbridgen päälle asetettiin jäähdytyssiili.

Yllä kuvia testikokoonpanosta ja ihan viimeisenä kuva prosessorin päällä olevasta kuparikulhosta, johon on kaadettu nestemäistä typpeä.

Valitettavasti ilmeisesti kokoonpanon uskollinen Fortronin 350 watin virtalähde hyytyi ”vaivaisella” 3209 megahertsin kellotaajuudella, joten tällä kerralla tämän pidemmälle ei päästy. Pifast vierähti läpi aikaan 20,78 sekuntia, ja tulos löytyy Muropaketin Pifast Rankingista.

Testikokoonpano

Testeissä AMD:n lippulaivaa vertaillaan Thoroughbred-ytimeen perustuviin Athlon XP 2700+- ja XP 2800+ -prosessoreihin, jotka toimivat 2167 MHz:n ja 2250 MHz:n kellotaajuuksilla. Intelin puolelta vastaan asettuu Pentium 4 2,8 GHz -prosessori, jota ajellaan Granite Bay -piirisarjaan perustuvalla Asus P4G8X -emolevyllä.

Suorituskyvyn mittaamisessa käytettiin PCMark2002-, Pifast-, SuperPi-, SiSoft Sandra 2003-, 3DMark03- ja Unreal Tournament 2003 -ohjelmia.

  • AMD Athlon XP 3000+ (166 MHz FSB)
  • AMD Athlon XP 2800+ (166 MHz FSB)
  • AMD Athlon XP 2700+ (166 MHz FSB)
  • Intel Pentium 4 2,8 GHz (133 MHz FSB)
  • Chaintech 7NJS Zenith (NVIDIA nForce2)
  • Asus P4G8X (Intel E7205)
  • Athlonille: 2 x Corsair PC3200 256MB (4-2-2-2)
  • Pentium 4:lle: 2 x Corsair PC3200 256MB (5-2-2-2)
  • Hercules 3DProphet Radeon 9700 Pro
  • Catalyst 3.2 (7.84)
  • IBM Deskstar 10,2GB
  • Fortron 350W
  • nForce2-ajurit (2.03)
  • Windows XP

Testeissä Athlon XP -prosessorit toimivat 167,05 MHz:n ja Pentium 4 2,8 GHz -prosessori 134,66 MHz:n väylänopeudella.

Pifast 3.3 & SuperPi

Muropaketin myötä Suomessa tunnetuksi tulleet Pifast 3.3 ja SuperPi ovat tietenkin niitä pakollisia testejä, kun testaan prosessorin, emolevyn tai muistien suorituskykyä. Kumpikaan softa ei hyödynnä Athlon XP- ja Pentium 4 -prosessorin SSE- tai MMX käskyjä tai muita optimointeja, vaan kyseessä on raakaa laskemista.

Pifast-testissä XP 3000+ suoriutuu hieman paremmin kuin XP 2700+, mutta jää pahasti XP2800+:n jalkoihin. Pentium 4 2,8 GHz jää jälkeen pari sekuntia. SuperPi-testissä tilanne on täysin sama.

Madonion PCMark2002

PCMark2002 on Futuremarkin vastine kokoonpanon testaukselle. Testit koostuvat varsin yksinkertaisista perustoiminnoista joita suoritetaan n. 40 kpl. Mukaan mahtuu JPG- ja MP3-pakkausta, tekstihakua sekä muistista lukua ja sinne takaisin kirjoittamista. Mukana ovat CPU- ja muistitestit.

PCMarkin muistitestissä Barton 3000+:n suurempi L2-välimuisti näyttäisi auttavan reilusti ja eroa syntyy XP 2700+- ja XP 2800+ -prosessoreihin yli 400 pistettä. CPU-testissä Barton 3000+ jää kuitenkin taas XP 2800+:n jälkeen. Molemmissa testeissä voiton vie Pentium 4 2,8 GHz -prosessori Granite Bay -piirisarjan suorituskykyisen kaksikanavaisen muistiohjaimen ansiosta.

SiSoft Sandra 2003

SiSoft Sandrasta julkaistiin juuri uusi 2003-versio ja otimmekin sen heti käyttöön. Uudessa Sandrassa on tuki Hyperthreading-ominaisuudelle ja se näkyy selvästi testituloksissa. Sandra on varsin mainio ohjelma testaamaan prosessoria ja muistiväylän suorituskykyä. Testeissä käytetty versio on SiSoftware Sandra Standard 2003 (2003.1.9.26).

Parin vuoden aikana Sandran CPU Benchmark on kehittynyt huomattavasti rasittavampaan suuntaan ja nykyään se on lähes samaa tasoa Pifastin kanssa.

SiSoft Sandran CPU-testissä XP 3000+ ja XP 2700+ saavat identtiset tulokset. XP 2800+ on joukon nopein ja varsinkin FPU-testissä P4 2,8 GHz jää jälkeen todella pahasti.

Unreal Tournament 2003

Unreal Tournament 2003 käyttää tällä hetkellä ehkäpä uusinta 3D-pelimoottoria ja se soveltuu hyvin osaksi nopeustestejä. UT2K3 julkaistiin syyskuussa ja Muropaketin testeissä käytetään netistä löytyvää ilmaista demoa (102MB). Testit ajettiin HardOCP:n julkaisemalla skriptillä, joka ajaa kolme kenttää läpi 1024×768-, 1280×1024- ja 1600×1200-resoluutioilla.

Tällä kertaa esillä ovat pelkästään tulokset 1024×768-resoluutiolla, sillä suuremmilla resoluutioilla ruudunpäivitysnopeus on kiinni lähinnä näytönohjaimen suorituskyvystä.

Testeissä käytettiin DirectX-rajapintaa ja High quality -asetuksia. Demossa ei kuitenkaan ole mukana kaikkein korkealaatuisimpia tekstuureita, jotka löytyvät suuren kokonsa takia vasta kokonaisesta pelistä.

UT2K3-tulokset osoittavat, että pelikäytössä suuremmasta L2-välimuististi on jonkin verran hyötyä ja XP 3000+ suoriutuukin kaikista testikentistä korkeimmalla ruudunpäivitysnopeudella. Eroa XP 2800+ -prosessoriin on muutamia frameja sekunnissa mutta XP 2700+ -prosessoriin verrattuna eroa syntyy hivenen enemmän.

3DMark03

Futuremarkin tuore 3DMark03 on tarkoitettu DirectX 9.0 -näytönohjaimien testaamiseen. Testi sisältää yhteensä neljä näyttävää pelitestiä, joista muodostetaan lopullinen tulos. Uudessa versiossa lopputulokseen vaikuttaa eniten näytönohjaimen suorituskyky, mutta myös muun kokoonpanon suorituskyky näkyy tuloksessa.

3DMark03-testissä erot jäävät hyvin pieniksi. XP 3000+ voittaa XP 2800+:n neljällä 3DMarkilla. Pentium 4 -kokoonpano jää jälleen kerran pahasti taakse.

Loppusanat

Heti ensimmäiseksi on mainittava Athlon XP 3000+ -prosessorin korkea hinta, joka on Suomessa noin 700 euroa. Athlon XP 2800+ -prosessori on puolet halvempi ja esimerkiksi viime aikoina paljon huomiota osakseen saanut hyvin ylikellottuva Athlon XP 2100+ -prosessori maksaa vain noin 110 euroa.

Bartonin mukana tullut uusi järjestely PR-arvoille on mennyt pahasti metsään. Kuten testeissä havaitaan, Athlon XP 3000+ -prosessorin suorituskyky vastaa useissa testeissä Athlon XP 2700+ -prosessoria. Unreal Tournament 2003 -testin XP 3000+ kuitenkin voitti kirkkaasti, joten pelikäytössä suuremmasta L2-välimuistista on jonkin verran hyötyä.

Seuraava harppaus AMD:n suunnittelmissa on ilmeisesti Athlon XP 3200+ -prosessorin yhteydessä siirtyminen 200 MHz:n prosessoriväylään, joka tuo mukanaan jälleen uutta potkua suorituskykyyn. Jos testissä ollut Athlon XP 3000+ olisi toiminut 200 MHz:n väylällä, niin sen PR-arvo olisi luultavasti osunut paremmin kohdalleen. Nyt se tuntuisi olevan mitoitettu pahasti yläkanttiin.

>> Takaisin pääsivulle