P4EE ja Athlon 64
Muropaketin vuosi 2004 käynnistyy artikkeleiden osalta katsauksella Intelin Pentium 4 Extreme Edition 3,2 GHz -prosessoriin ja AMD:n Socket 754 -kantaisiin Athlon 64 -prosessoreihin. Athlon 64 -prosessoreista mukana on koko mallisto eli 3000+, 3200+ ja juuri julkaistu 3400+.
Intel esitteli yllättäen syksyn IDF 2003 -tapahtumassa uuden Pentium 4 Extreme Edition 3,2 GHz -prosessorin, jonka ominaisuuksiin kuuluu kahden megatavun suuruinen L3-välimuisti. Käytännössä kyseessä on palvelimiin tarkoitettu Xeon MP -prosessori, joka toimii 200 MHz:n (800 MHz QDR) väylänopeudella ja ydin on pakattu 478-pinniseen FC-PGA2-koteloon. Testasimme jo syyskuussa AMD:n Athlon 64 FX-51 -prosessoria, joka on vastaavasti palvelimiin tarkoitettu Opteron-prosessori. Tällä hetkellä siis Intelin ja AMD:n tehokkaimmat työpöytäkoneisiin tarkoitetut prosessorit ovat uudelleen nimettyjä palvelinprosessoreita.
Artikkelissa on mukana myös Athlon 64 3400+ -prosessori, jonka ainoa uudistus verrattuna aikaisemmin esiteltyyn Athlon 64 3200+ -prosessoriin on 200 megahertsiä korkeampi kellotaajuus (2,2 GHz).
Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,2 GHz
Pentium 4 Extreme Edition tulikin jo oikeastaan esiteltyä kokonaisuudessaan alkuteksteissä. Eroa tavalliseen Northwood-ytimellä varustettuun Pentium 4 -prosessoriin on kahden megatavun suuruinen L3-välimuisti. P4 EE -prosessorin ydin on muhkean välimuistin takia todella suurikokoinen ja se sisältää 169 miljoonaa transistoria.
Muropaketin testipenkkiin toimitetussa testikappaleessa oli täysin tyhjä heatspreader, jossa ei ollut lainkaan merkintöjä. Yllä olevissa kuvissa vasemmalla puolella on tavallinen Pentium 4 3,2 GHz- ja oikealla puolella Pentium 4 Extreme Edition 3,2 GHz -prosessori. P4 EE:n tunnistaa suuresta määrästä pintaliitoskomponentteja prosessorin alapuolella.
CPU-Z-ohjelma tunnistaa P4 EE:n oikein ja ilmoittaa prosessorin koodinimeksi Gallatin. P4 EE:n ydin on versioltaan M0 ja Intel ilmoitti hiljattain, että se aikoo käyttää SL6Z3- ja SL6Z5-koodeilla varustetuissa Pentium 4 2,4 GHz- ja 2,8 GHz -prosessoreissa samoja ytimiä. HardOCP:n foorumilla oli eräästä SL6Z3-prosessorista poistettu heatspreader ja sen alta oli paljastunut suurikokoinen M0-ydin. Intel saattaa siis käyttää tavallisissa Pentium 4 -prosessoreissa P4 EE:n ytimiä, joista mahdollisesti viallinen L3-välimuisti on kytketty pois toiminnasta.
CPU-Z:n välimuistitiedoista löytyy normaali 512 kilotavun suuruinen L2-välimuisti ja lisäksi kahden megatavun L3-välimuisti. Suuremmasta välimuistista on se hyöty, että sinne voidaan varastoida usein käytettyjä tietoja entistä enemmän.
Pentium 4 Extreme Edition -prosessorin saatavuus on tällä hetkellä Suomessa olematon. Maailmalla P4 EE 3,2 GHz kustantaa halvimmillaan noin 900 dollaria.
AMD Athlon 64 3000+
Työpöytäkäyttöön tarkoitettu Athlon 64 3200+ esiteltiin jo Muropaketissa marraskuussa yhdessä kuuden Athlon 64 -emolevyn kanssa. Tarkempia tietoja Athlon 64 -prosessoreiden arkkitehtuurista ja tekniikasta hakevien kannattaa lukea alla olevien linkkien takaa löytyvät Muropaketissa aikaisemmin julkaistut artikkelit.
Muropaketti, AMD Athlon 64 3200+
Muropaketti, AMD Athlon 64 FX-51
AMD julkaisi vaivihkaa joulukuun lopulla markkinoille Athlon 64 3000+ -prosessorin. Suomeen Athlon 64 3000+ saapui joulupyhien jälkeen ja Akiba lähetti ystävällisesti yhden Muropaketin testipenkkiin.
Prosessorin päältä löytyvien koodien joukosta voidaan poimia kohta AEP4AP, jossa numero neljä tarkoittaa 512 kilotavun suuruista L2-välimuistia. Numero viisi tarkoittaa puolestaan megatavun L2-välimuistia. Yllä oleva taulukko on poimittu AMD:n sivuilta ja siinä listataan Athlon 64 3000+- ja 3200+-prosessoreiden ominaisuudet.
Athlon 64 3000+ toimii kahden gigahertsin kellotaajuudellla ja kuten yllä olevasta vertailutaulukoista voidaan havaita, se vastaa täysin Athlon 64 3200+ -prosessoria, mutta L2-välimuistia on vain 512 kilotavua. Prosessorin vakiokerroin on 10x ja sitä pystyy laskemaan esimerkiksi Clockgen-ohjelmalla. Suuremmat kertoimet eivät toimi. Internetissä liikkuneiden tietojen mukaan Athlon 64 3000+ -prosessorit ovat viallisia Athlon 64 3200+ -prosessoreita, joissa on kuitenkin ollut 512 kilotavun verran toimivaa välimuistia. Prosessorit on siis vain merkitty uudelleen ja pistetty myyntiin halvemmalla hintalapulla varustettuna.
Testitulosten perusteella Athlon 64 3000+:n suorituskyky ei ole kuin hieman Athlon 64 3200+ -prosessoria heikompi. Athlon 64 3000+:n todellinen PR-arvo voisikin olla 3150+.
Athlon 64 3000+ maksaa tällä hetkellä halvimmillaan 220 euroa ja isoveli Athlon 64 3200+ noin 440 euroa.
AMD Athlon 64 3400+
AMD julkaisi tänään uuden Athlon 64 3400+ -prosessorin, joka siis toimii 2,2 gigahertsin kellotaajuudella.
Saimme AMD:ltä testiin viikolla 43 valmistetun prosessorin ja heatspreaderin alta pilkisti ruskean värinen OPGA-kotelointi. Ulkoisesti 3400+-prosessori ei eroa Athlon 64 3000+:sta ja 3200+:sta kuin heatspreaderin merkintöjen osalta.
Asus K8V Deluxe -emolevy ja CPU-Z-ohjelma tunnistivat uuden prosessorin ilman ongelmia. Prosessorin vakiokerroin on 11x ja lisäksi tätä pienemmät kertoimet toimivat moitteetta. Kukaan ei ole vielä keksinyt, kuinka Athlon 64 -prosessoreista saadaan käyttöön vakiokerrointa suuremmat kertoimet.
Vertailimme Athlon 64 -prosessoreiden lämpötiloja ilmajäähdytyksellä. Jäähdytyksestä huolehti Ajigon valmistama cooleri, jossa on kuparinen pohja ja alumiiniset jäähdytysrivat. Valitettavasti coolerin alkuperäisestä tuulettimesta katkesi lapa, joten ruuvasimme siiliin kiinni Papstin 80 millimetrin tuulettimen. Athlon 64 3000+ toimi 100% rasituksessa 46 Celsius-asteessa, Athlon 64 3200+ puolestaan kävi kaksi astetta lämpimämpänä ja kuumimpana toimi odotetusti Athlon 64 3400+ 53 Celsius-asteessa.
Testitulokset
Testeissä otettiin mukaan tällä kerralla hyvin perinteisiä testiohjelmia johtuen erittäin lyhyestä testiajasta, joka saatiin viettää Pentium 4 Extreme Edition -prosessorin parissa. Vertailukohdaksi Intelin puolelta P4 EE:n rinnalle valittiin tavallinen Pentium 4 3,2 GHz -prosessori.
Athlon 64 -kokoonpano varusteltiin K8T800-piirisarjaa käyttävällä Asus K8V Deluxe -emolevyllä, joka tarjosi vakaan ja suorituskykyisen testialustan. Molemmat testikokoonpanot varustettiin kahdella Kingstonin HyperX PC3500 256 MB -muistikammalla ja testeissä käytettiin kireitä muistiasetuksia. Näytönohjaimena toimi MSI:n GeForce FX 5950 Ultra varustettuna NVIDIAn uusimmilla virallisilla ForceWare 53.03 -ajureilla. Testit suoritettiin 32-bittisessä Windows XP -ympäristössä.
- Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,2 GHz (800 MHz FSB)
- Intel Pentium 4 3,2 GHz (800 MHz FSB)
- Abit IC7-MAX3 (Intel 875P)
- Seagate Barracuda 120 GB SATA
- AMD Athlon 64 3400+ (2,2 GHz)
- AMD Athlon 64 3200+ (2 GHz)
- AMD Athlon 64 3000+ (2 GHz)
- Asus K8V Deluxe (VIA K8T800)
- Seagate Barracuda 80 GB SATA
- MSI GeForce FX 5950 Ultra
- ForceWare 53.03 -ajurit
- 2 x Kingston HyperX PC3500 256 MB (CAS 2 5-2-2)
- Fortron 350 W -virtalähde
- Windows XP + Service Pack 1
- DirectX 9.0b
SuperPi 1M ja 8M
SuperPi-ohjelmalla voidaan laskea piin arvo hyvin pitkälle ja testeissä laskimme sen yhden ja kahdeksan miljoonan desimaalin tarkkuudella. Pienempi tulos on parempi.
SuperPi 1M -testissä Pentium 4 Extreme Edition ja Athlon 64 3400+ päätyivät tasatulokseen. Myös Pentium 4 3,2 GHz ja Athlon 64 3200+ olivat SuperPi 1M-testissä tasoissa. Athlon 64 3000+ jäi isoveljestään sekunnilla jälkeen 43 sekunnin ajalla.
Raskaammassa SuperPi 8M -testissä selvän voiton vie Athlon 64 3400+ jopa 16 sekunnin erolla P4 EE -prosessoriin. Tavallinen P4 3,2 GHz puolestaan voittaa Athlon 64 3200+:n yhdeksällä sekunnilla ja perää pitää jälleen Athlon 64 3000+, mutta vain kolme sekuntia 3200+:n jäljessä.
Pifast 3,3
Muropaketissa ylläpidettiin todella pitkään Pifast Rankingia, mutta prosessoreiden laskutehon kasvaessa testin pituus alkoi käymään liian lyhyeksi. Myös Pifast laskee piin arvoa ja käytimme tutuksi tulleita nopeita asetuksia. Pienempi tulos on parempi.
Athlon 64 3400+ nappasi jälleen kärkisijan lähes kaksi sekuntia P4 EE:tä nopeammalla ajalla. Pentium 4 3,2 GHz, Athlon 64 3200+ ja 3000+ olivat hyvin tasaisia hieman päälle 27 sekunnin ajoilla. Athlon 64 3000+- ja 3200+-prosessoreiden välille ei syntynyt kuin 0,24 sekunnin ero.
PCMark04
Otimme testiohjelmien joukkoon Futuremarkin uuden PCMark04-testiohjelman, joka mittaa kokoonpanon suorituskykyä muun muassa prosessorin, muistien, näytönohjaimen ja kiintolevyn osalta. Otimme testeissä mukaan PCMark-kokonaistuloksen sekä prosessori- ja muistitestien tulokset. Suurempi tulos on parempi.
PCMark04-testissä Pentium 4 -prosessorit veivät pidemmän korren. HyperThreading-ominaisuus auttaa näköjään näissä testissä jonkin verran. Yllätykseksi tavallinen Pentium 4 3,2 GHz -prosessori suoriutuu CPU-testistä noin 100 pistettä Extreme Editionia paremmin. Muistitestissä asetelma kääntyy kuitenkin päin vastoin 500 pisteen erolla.
Myös Athlon 64 -puolella pienemmällä L2-välimuistilla varustettu 3000+ voittaa isoveljensä CPU-testissä. Muistitestissä kaikki Athlon 64 -prosessorit jäivät reilusti Pentium 4 -prosessoreiden jälkeen.
SiSoft Sandra 2004
SiSoft Sandra on kulkenut mukana Muropaketin artikkeleissa jo useamman vuoden ajan ja jälleen päivitimme ohjelman uusimpaan 2004-versioon. Mukana on prosessori- ja muistitesti. Prosessorin FPU-testissä ja muistitestissä on mukana SSE2-optimoidut tulokset. Suurempi tulos on parempi.
Prosessoritestissä PCMark04:n tavoin Pentium 4 -prosessorit veivät jälleen pidemmän korren. Sama kuvio toistui ja tavallinen Pentium 4 3,2 GHz vei ALU-testissä pidemmän korren. Athlon 64 3000+ jäi kuitenkin niukasti 3200+:n jalkoihin.
Muistitestissä Pentium 4 -alusta suorituskykyisellä Intel 875P -piirisarjalla ja kaksikanavaisella muistiohjaimella ottaa kunnon niskalenkin Athlon 64 -prosessoreiden yksikanavaisesta muistiohjaimesta.
3DMark03
Futuremarkin 3DMark03-testiohjelma mittaa teoreettista pelinopeutta ja testissä käytettiin ohjelman 340-versiota. Testikokoonpanossa käytetyt ForceWare 53.03 -ajurit eivät ole Futuremarkin hyväksymien ajureiden joukossa, mutta tässä tapauksessa kaikki testit on ajettu kyseisillä ajureilla, joten tulokset ovat keskenään vertailukelpoisia. Suurempi tulos on parempi.
Pentium 4 -prosessorit pärjäävät 3DMark03-testissä hieman paremmin ja parhaan tuloksen tykittää tauluun odotetusti Pentium 4 Extreme Edition sadan pisteen erolla tavalliseen Pentium 4 -prosessoriin. Athlon 64 -prosessorit ovat hyvin tasaisia ja kaikki kolme mahtuvat 100 pisteen sisään. Kannattaa muistaa, että 3DMark03-tuloksessa suurin rooli on näytönohjaimella.
Ylikellotus, Pentium 4 Extreme Edition
Pentium 4 Extreme Edition -prosessoria ylikellotettiin ilma-, vesi- ja kompressorijäähdytyksellä. Prosessori osoittautui todella hyvin kulkevaksi ja avoimet kertoimet välillä 12 – 28x olisivat varmasti monen ylikellottajan mieleen.
Suurempi kuva: P4 EE 3,2 GHz @ 3650 MHz
Ilmajäähdytystestit ajettiin Zalmanin CNPS7000-CU-coolerilla, jonka tuuletin asetettiin pyörimään täysillä. Melutaso pysytteli testikokoonpanossa melko alhaisena. Ilmajäähdytyksen kanssa käytettiin vakiojännitettä ja prosessori toimi vakaasti 3626 MHz:n kellotaajuudella.
Suurempi kuva: P4 EE 3,2 GHz @ 3809 MHz
Seuraavaksi siirryttiin vesijäähdytykseen ja testeissä käytettiin Jimm’s PC-Storesta testiin saatua vesijäähdytysjärjestelmää. Prosessoriblokin virkaa toimitti Zalmanin ZM-WB2, jäähdyttimen Black Ice Extreme varustettuna 120 millimetrin tuulettimella sekä pumpun Eheimin Compact 600, joka sijoitettiin XCC-vesisäiliön sisälle.
Vesijäähdytyksellä jatkettiin siitä mihin ilmajäähdytyksellä päästiin ja samalla prosessorin käyttöjännite korotettiin 1,65 volttiin. Veden avulla prosessorista saatiin puristettua vielä 175 megahertsiä korkeampi kellotaajuus ja kaikki toimi hienosti 3800 MHz:n kellotaajuudella.
Suurempi kuva: P4 EE 3,2 GHz @ 4396 MHz
Viimeisenä, mutta ei vähäisimpänä oli vuorossa Muropaketin testipenkkiin juuri hankittu R404-kompressorijäähdytys. Socket 478 -kantaa eristettiin hieman ja höyrystin kiristettiin paikoilleen. Prosessorin lämpötila laski parin minuutin odottelun jälkeen noin -15 asteseeseen, jonka jälkeen aloitettiin ylikellottaminen. Käyttöjännite korotettiin 1,85 volttiin ja heti ensimmäisissä testeissä saavutettiin yli 4300 megahertsin kellotaajuus ja hienosäädön jälkeen SuperPi 1M -testi saatiin ajettua läpi jopa 4400 MHz:n kellotaajuudella. Ehkäpä näemme kyseisen prosessorin vielä myöhemmin LN2-testeissä.
Ylikellotus, Athlon 64 3000+ ja 3400+
Athlon 64 3000+- ja 3400+-prosessoreita ylikellotettiin puolestaan vesi- ja kompressorijäähdytyksellä. Athlon 64 3200+ -prosessoria ylikellotettiin jo aikaisemmin vilpoisella vesijäähdytyksellä ja se saatiin kulkemaan noin 2420 MHz:n kellotaajuudella.
Athlon 64 -ylikellotustestit tehtiin Gigabyten K8NNXP-emolevyllä, joka perustuu NVIDIAn nForce 3 150 -piirisarjaan. Vakiona useimmissa Athlon 64 -emolevyissä on hieman heikomman puoleiset jännitesäädöt, joten kunnon kellotuksia varten emolevyä täytyy modifioida. K8NNXP:lle juotettiin modifikaatiot prosessorin käyttöjännitteen ja muistijännitteen korottamiseksi.
Muistijännitemodissa juotetaan yhden kilo-ohmin trimmeri tyhjän R405-vastuspaikan vasemmanpuoleisen juotoskohdan ja maan välille. Tämän avulla muistijännitettä voidaan korottaa portaattomasti aina noin 3,2 volttiin asti. Prosessorin käyttöjännitteen korottamiseksi ISL6559CB-piirin 10. jalan ja maan välille juotettiin 50 kilo-ohmin trimmeri. Valitettavasti emolevyn oma jännitesyöttö prosessorille meni rikki, kun Gigabyten Dual Power -lisäkortti liitettiin paikoilleen. Sama modi tehtiin lopulta lisäkortille ja tämän jälkeen prosessorin jännitteen korottaminen onnistui normaalisti. Valitettavasti prosessorin jännitesyöttö ei enää toimi ilman lisäkorttia.
Modifioinnin jälkeen emolevyllä pystyttiin ajamaan Kingstonin HyperX PC3500 256 MB -muistia CAS 2.5 6-3-2 -asetuksilla noin 270 MHz:n muistiväylällä. CAS 2 -asetuksella ei valitettavasti päästy kuin noin 220 MHz:n muistiväylälle.
Suurempi kuva: Athlon 64 3000+ @ 2351 MHz
Suurempi kuva: Athlon 64 3400+ @ 2512 MHz
Ensimmäisenä vuorossa oli vesijäähdytys ja Athlon 64 3000+ -prosessori, joka ylikellottui vakaasti 2350 megahertsin kellotaajuudelle, kun käyttöjännitettä syötettiin 1,89 volttia. Athlon 64 3400+ ylikellottui vesijäähdytyksellä selvästi paremmin ja prosessori toimi vakaasti aina 2512 MHz:n kellotaajuudella käyttöjännitteen ollessa 1,85 volttia.
Suurempi kuva: Athlon 64 3000+ @ 2576 MHz
Suurempi kuva: Athlon 64 3400+ @ 2774 MHz
Kompressoritestejä varten nikkaroitiin höyrystimelle kiinnitys kuntoon Socket 754 -kannan ympäriltä löytyviin reikiin. Athlon 64 3000+ kulki vakaasti 2576 MHz:n ja Athlon 64 3400+ puolestaan 2774 MHz:n kellotaajuudella. Käyttöjännitettä syötettiin molemmissa tapauksissa 1,87 volttia.
Athlon 64 3400+ -prosessorilla ajettu SuperPi 8M -tulos 6:15 oikeuttaisi tällä hetkellä Muropaketin SuperPi Rankingin Athlon-puolen kärkisijaan.
Loppusanat
Pentium 4 Extreme Edition on Intelin vastine AMD:n Athlon 64 FX-51 -prosessorille. Molemmat ovat järjettömän kalliita ja saatavuus Suomesta on hyvin rajallista. Prosessorivalmistajien onkin tarkoitus kilpailla keskenään työpöytäprosessoreiden herruudesta, aivan kuten ATI ja NVIDIA High-End-grafiikkapiireillään. P4 EE -prosessorin yli 900 dollarin hinta ei varmasti kovinkaan monia kuluttajia houkuttele ja testituloksien valossa rahoilleen ei varmasti saa vastinetta. Tavallinen Pentium 4 3,2 GHz -prosessori maksaa tällä hetkellä noin 420 euroa.
Testissä ollut AMD Athlon 64 3000+ on puolestaan varmasti koko joukon järkevin hankinta hintansa ja suorituskykynsä puolesta. Testeissä Athlon 64 3000+ jäi vain muutaman prosentin isoveljensä Athlon 64 3200+:n jälkeen ja hintaeroa on mukavat 200 euroa.
Athlon 64 3400+ on vain ylikellotettu Athlon 64 3200+ korkeammalla hinnalla varustettuna. Luultavasti jokainen Athlon 64 3000+- ja 3200+-prosessori ylikellottuu vesijäähdytyksellä 2,2 gigahertsin kellotaajuudelle ilman sen suurempia ongelmia. Athlon 64 3400+ -prosessorin hinnasta Suomessa ei ole vielä tarkempaa tietoa, mutta AMD ilmoittaa prosessorin hinnaksi tuhannen kappaleen erissä 417 dollaria.
Tom’s Hardware Guiden LN2-ylikellotusartikkelissa oli käytössä Northwood-ytimellä varustettu Pentium 4 3,4 GHz -prosessori, joten luultavasti seuraavaksi voimme odotella kyseisen prosessorin julkaisua. AMD:ltä on jossain vaiheessa tulossa Athlon 64 FX-53 -prosessori ja Inteliltä odotellaan kevään 2004 aikana 90 nanometrin tekniikalla valmistettuja Prescott-prosessoreita.
Kiitokset Dacco, Akiba, AMD ja Intel.
Sampsa Kurri 6. tammikuuta 2004 (sampsa.kurri@https://muropaketti.com)
