Поколения процессоров AMD. Супер скалярный блок плавающей точки FPT

29.04.2019

Athlon 64 x2 модели 5200+ позиционировался производителем как двухъядерное решение среднего уровня на базе АМ2. Именно на его примере и будет изложен порядок разгона данного семейства устройств. Запас прочности у него достаточно неплохой, и при наличии соответствующих комплектующих можно было получить вместо него чипы с индексами 6000+ или 6400+.

Смысл разгона ЦПУ

Процессор AMD Athlon 64 x2 модели 5200+ можно легко превратить в 6400+. Для этого достаточно только повысить его тактовую частоту (в этом и заключается смысл разгона). Как результат - конечная производительность системы вырастет. Но при этом увеличится и энергопотребление компьютера. Поэтому не все так просто. Большинство компонентов компьютерной системы должно иметь запас по надежности. Соответственно, материнская плата, модули памяти, блок питания и корпус должны быть более высокого качества, это значит, что и стоимость у них будет выше. Также система охлаждений ЦПУ и термопаста должны быть специально подобраны именно для процедуры разгона. А вот со штатной системой охлаждения не рекомендуется экспериментировать. Она рассчитана на стандартный тепловой пакет процессора и с увеличенной нагрузкой не справится.

Позиционирование

Характеристики процессора AMD Athlon 64 x2 явно указывают на то, что он относился к среднему сегменту двухъядерных чипов. Были и менее производительные решения - 3800+ и 4000+. Это начальный уровень. Ну а выше в иерархии находились ЦПУ с индексами 6000+ и 6400+. Первые две модели процессоров теоретически можно было разогнать и получить из них 5200+. Ну а сам 5200+ можно было модифицировать до 3200 МГц, и за счет этого получить вариацию уже 6000+ или даже 6400+. Причем технические параметры у них были практически идентичными. Единственное что могло изменяться, так это количество кэша второго уровня и технологический процесс. Как результат уровень их производительности после разгона практически не отличался. Вот и получалось, что при меньшей стоимости конечный владелец получал более производительную систему.

Технические характеристики чипа

Характеристики процессора AMD Athlon 64 x2 могут существенно отличаться. Ведь было выпущено три его модификации. Первая из них носила кодовое название Windsor F2. Работала она на тактовой частоте в 2,6 ГГц, имела 128 кбайт кэша первого уровня и, соответственно, 2 Мб второго уровня. Изготавливался этот полупроводниковый кристалл по нормам 90 нм технологического процесса, а тепловой его пакет был равен 89 Вт. При этом максимальная температура его могла достигать 70 градусов. Ну и напряжение, подаваемое на ЦПУ, могло быть равно 1,3 В или 1,35 В.

Чуть позже появился в продаже чип с кодовым названием Windsor F3. В этой модификации процессора изменилось напряжение (в этом случае оно понизилось до 1,2 В и 1,25 В соответственно), увеличилась максимальная рабочая температура до 72 градусов и уменьшился тепловой пакет до 65 Вт. В довершение к этому изменился и сам технологический процесс - с 90 нм до 65 нм.

Последний, третий вариант процессора носил кодовое название Brisbane G2. В этом случае частота была поднята на 100 МГц и составляла уже 2,7 ГГц. Напряжение могло быть равным 1,325 В, 1,35 В или 1,375 В. Максимальная рабочая температура снижалась до 68 градусов, а тепловой пакет, как и в предыдущем случае, был равен 65 Вт. Ну и сам чип изготавливался по более прогрессивному 65 нм технологическому процессу.

Сокет

Процессор AMD Athlon 64 x2 модели 5200+ устанавливался в сокет АМ2. Второе его название - сокет 940. Электрически и в отношении программного обеспечения он совместим с решениями на базе АМ2+. Соответственно, приобрести для него материнскую плату пока еще возможно. Но вот сам ЦПУ уже купить достаточно сложно. Это неудивительно: процессор появился в продаже в 2007 году. С тех пор успело уже поменяться три поколения устройств.

Подбор материнской платы

Достаточно большой набор материнских плат на базе сокета АМ2 и АМ2+ поддерживал процессор AMD Athlon 64 x2 5200. Характеристики у них были самые разнообразные. Но вот чтобы по максимуму стал возможен разгон этого полупроводникового чипа, рекомендуется обращать внимание на решения на базе чипсета 790FX или 790Х. Стоили подобные материнские платы дороже среднего. Это логично, так как возможности для разгона у них были значительно лучше. Также плата должна быть изготовлена в форм-факторе АТХ. Можно, конечно, попытаться разогнать данный чип и на решениях мини-АТХ, но плотная компоновка радиодеталей на них может привести к нежелательным последствиям: перегреву материнской платы и центрального процессора и выходу их из строя. В качестве конкретных примеров можно привести PC-AM2RD790FX от Sapphire или 790XT-G45 от MSI. Также достойной альтернативой приведенным ранее решениям может стать M2N32-SLI Deluxe от Asus на базе чипсета nForce590SLI, разработанного NVIDIA.

Система охлаждения

Разгон процессора AMD Athlon 64 x2 невозможен без качественной системы охлаждения. Тот кулер, который идет в коробочной версии данного чипа, не подходит для этих целей. Он рассчитан на фиксированную тепловую нагрузку. При увеличении производительности ЦПУ его тепловой пакет возрастает, и штатная система охлаждения уже не будет справляться. Поэтому нужно покупать более продвинутую, с улучшенными техническими характеристиками. Можно порекомендовать для этих целей использовать кулер CNPS9700LED от Zalman. При наличии его данный процессор можно смело разгонять до 3100-3200 МГц. При этом особых проблем с перегревом ЦПУ точно не будет.

Термопаста

Еще один важный компонент, который нужно учитывать перед тем, AMD Athlon 64 x2 5200 +, это термопаста. Ведь чип будет функционировать не в режиме штатной нагрузки, а в состоянии увеличенной производительности. Соответственно, к качеству термопасты выдвигаются более жесткие требования. Она должна обеспечивать улучшенный теплоотвод. Для этих целей рекомендуется заменить штатную термопасту на КПТ-8, которая отлично подойдет для условий разгона.

Корпус

Процессор AMD Athlon 64 x2 5200 будет работать с увеличенной температурой в процессе разгона. В некоторых случаях она может подниматься до 55-60 градусов. Чтобы компенсировать эту увеличенную температуру, одной качественной замены термопасты и системы охлаждения будет недостаточно. Также нужен корпус, в котором воздушные потоки могли бы хорошо циркулировать, а за счет этого обеспечивалось бы дополнительное охлаждение. То есть внутри системного блока должно быть как можно больше свободного пространства, и это бы позволило за счет конвекции обеспечить охлаждение компонентов компьютера. Еще лучше будет, если в нем будут установлены дополнительные вентиляторы.

Процесс разгона

Теперь разберемся с тем, как разогнать процессор AMD ATHLON 64 x2. Выясним это на примере модели 5200+. Алгоритм разгона ЦПУ в это случае будет таким.

  1. При включении ПК нажимаем клавишу Delete. После этого откроется синий экран БИОСа.
  2. Затем находим раздел, связанный с работой оперативной памяти, и снижаем частоту ее работы до минимума. Например, задано значение для ДДР1 333 MHz, а мы опускаем частоту до 200 MHz.
  3. Далее сохраняем внесенные изменения и загружаем операционную систему. Потом с помощью игрушки или тестовой программы (например, CPU-Z и Prime95) проверяем работоспособность ПК.
  4. Опять перезагружаем ПК и заходим в БИОС. Здесь теперь находим пункт, связанный с работой шины PCI, и фиксируем ее частоту. В этом же месте необходимо зафиксировать данный показатель для графической шины. В первом случае значение должно быть установлено в 33 MHz.
  5. Сохраняем параметры и перезагружаем ПК. Заново проверяем его работоспособность.
  6. На следующем этапе выполняется перезагрузка системы. Заново входим в БИОС. Здесь находим параметр, связанный с шиной HyperTransport, и устанавливаем частоту работы системной шины в 400 МГц. Сохраняем значения и перезагружаем ПК. После окончания загрузки ОС тестируем стабильность работы системы.
  7. Потом перезагружаем ПК и входим заново в БИОС. Здесь необходимо теперь перейти в раздел параметров процессора и увеличить частоту системной шины на 10 МГц. Сохраняем изменения и перезагружаем компьютер. Проверяем стабильность системы. Затем, постепенно повышая частоту процессора, доходим до того момента, когда он перестает стабильно работать. Далее возвращаемся к предыдущему значению и опять тестируем систему.
  8. Затем можно попытаться дополнительно разогнать чип с помощью его множителя, который должен быть в этом же разделе. При этом после каждого внесения изменений в БИОС сохраняем параметры и проверяем работоспособность системы.

Если в процессе разгона ПК начинает зависать и вернуться к предыдущим значениям невозможно, то необходимо сбросить настройки БИОСа на заводские. Для этого достаточно найти в нижней части материнской платы, рядом с батарейкой, джампер с надписью Clear CMOS и переставить его на 3 секунды с 1 и 2 контакта на 2 и 3 контакты.

Проверка стабильности системы

Не только максимальная температура процессора AMD Athlon 64 x2 может привести к нестабильной работе компьютерной системы. Причина может быть вызвана рядом дополнительных факторов. Поэтому в процессе разгона рекомендуется проводить комплексную проверку надежности работы ПК. Лучше всего для решения этой задачи подходит программа Everest. Именно с ее помощью и можно проверить надежность и стабильность работы компьютера в процессе разгона. Для этого лишь достаточно после каждых внесенных изменений и после окончания загрузки ОС запускать эту утилиту и проверять состояние аппаратных и программных ресурсов системы. Если какое-то значение выходит за допустимые границы, то нужно перезагружать компьютер и возвращаться к предыдущим параметрам, а затем заново все тестировать.

Контроль системы охлаждения

Температура процессора AMD Athlon 64 x2 зависит от работы системы охлаждения. Поэтому по окончании процедуры разгона необходимо проверить стабильность и надежность работы кулера. Для этих целей лучше всего использовать программу SpeedFAN. Она и бесплатная, и уровень ее функциональности достаточный. Скачать ее из Интернета и установить на ПК не составит особого труда. Далее ее запускаем и периодически, в течение 15-25 минут, контролируем количество оборотов кулера процессора. Если это число стабильно и не уменьшается, то все в порядке с системой охлаждения ЦПУ.

Температура чипа

Рабочая температура процессора AMD Athlon 64 x2 в штатном режиме должна изменяться в диапазоне от 35 до 50 градусов. В процессе разгона этот диапазон будет уменьшаться в сторону последнего значения. На определенном этапе температура ЦПУ может даже превысить 50 градусов, и в этом ничего страшного нет. Максимально допустимое значение - 60 ˚С, приблизившись к которому, рекомендуется прекратить какие-либо эксперименты с разгоном. Более высокое значение температуры может негативно сказаться на полупроводниковом кристалле процессора и вывести его из строя. Для проведения замеров в процессе операции рекомендуется использовать утилиту CPU-Z. Причем регистрацию температуры необходимо осуществлять после каждого внесенного изменения в БИОС. Также нужно выдержать интервал в 15-25 минут, в течении которого периодически проверять, как сильно нагрелся чип.

Кажется, со времени 486 процессоров, когда и Intel и AMD сосуществовали бок о бок и практически не конкурировали между собой, пользуясь одними и теми же технологиями, AMD впервые имеет шанс положить Intel на лопатки. Почему? Ответ прост - на рынке появился новый процессор седьмого поколения AMD Athlon.

Но сначала обратимся к истории. Первым процессором, который AMD разрабатывала самостоятельно, был K5, выпущенный в 1996 году. Сейчас о нем уже мало кто помнит, правда и помнить там особо нечего. Как всегда, опоздав с выпуском этого кристалла, отставая по тактовой частоте и производительности, AMD не смогла тогда завоевать расположения пользователей.

После этого провала AMD приобрела забытую сейчас фирму NexGen, еще одного независимого разработчика x86 процессоров, который обладал передовой на то время технологией и в небольших количествах выпускал кристаллы без арифметического сопроцессора. Используя эти наработки, AMD спроектировала новое поколение своих CPU - K6. По операциям с целыми числами эти процессоры стали превосходить аналоги от Intel, однако блок операций с плавающей точкой все еще оставлял желать лучшего. А так как начинающие активно набирать популярность игры в жанре Action опирались в своих вычислениях именно на FPU, AMD K6 вновь ждал провал.

AMD не сдавалась и для нужд компьютерных игр предложила использовать не сопроцессор, а специально спроектированный набор SIMD-инструкций 3DNow!. Так появился процессор AMD K6-2, в котором к обычному ядру K6 добавился еще один блок операций с числами одинарной точности с плавающей точкой. Благодаря тому, что он мог выполнять однотипные вычисления с четырьмя парами операндов одновременно, на специально оптимизированных под 3DNow! приложениях K6-2 показывал неплохую производительность. Однако, из специально и как следует оптимизированных оказался только Quake2, а потому пользователи, в большинстве своем, остались недовольны.

Тогда AMD к своему процессору K6-2 добавила интегрированный в ядро кеш второго уровня, работающий на частоте кристалла. Это спасло производительность - полученный K6-III мог успешно конкурировать с аналогами, однако, Intel практически задавил это начинание ценами. Celeron обходился значительно дешевле, обеспечивая, тем не менее, вполне пристойное быстродействие.

В результате мы получили то, что получили. Находясь в состоянии ценовой войны, Intel и AMD пришли к тому, что самые дешевые Intel Celeron продаются практически по себестоимости, если не ниже, а на рынке дорогих процессоров обосновался другой продукт от Intel - Pentium III. Единственный оставшийся шанс выжить для измотанной и порастерявшей в борьбе свои капиталы AMD - вылезти на рынок дорогих и производительных процессоров. Причем, закрепиться на нем не за счет цены - этим оружием в совершенстве владеет Intel, который может сбрасывать цены значительно сильнее AMD, а за счет быстродействия. Именно это и попыталась сделать AMD, выбросив на рынок процессор нового поколения - Athlon.

Если подойти к архитектуре AMD Athlon поверхностно, то основные его параметры можно обрисовать следующим образом:

Следует иметь в виду, что когда в начале 2000 года начнет функционировать новая Дрезденская Fab30, выпускающая Athlon по 0.18 мкм технологии, на которую AMD возлагает особые надежды, что-то из перечисленных выше параметров может и поменяться.

Однако таким простым процессор AMD Athlon кажется только лишь на первый взгляд. На самом же деле за этими несколькими строками скрываются многочисленные архитектурные инновации, которые мы рассмотрим позднее. Однако и простые характеристики AMD Athlon впечатляют. Например, как нетрудно заметить, Athlon превосходит Intel не только по максимальной тактовой частоте (у Intel Pentium III она 600 МГц, да и к тому же при этом он работает на повышенном до 2.05В напряжении ядра), но и по размеру кеша первого уровня, который у Intel Pentium III всего 32 Кбайта.

Перейдем же к более подробному рассмотрению архитектуры AMD Athlon.

Системная шина

Прежде чем углубляться в сам процессор, посмотрим, чем же отличается системная шина EV6, примененная AMD, от привычной интеловской GTL+. Внешнее сходство бывает обманчиво. Хотя процессорный разъем Slot A на системных платах для процессора AMD Athlon выглядит также как и Slot 1, перевернутый на 180 градусов, шинные протоколы и назначения контактов у Intel Pentium III и AMD Athlon совершенно различны. Более того, различно даже число задействованных сигналов - Athlon использует примерно половину из 242 контактов, в то время как Pentium III всего четверть. Внешняя похожесть вызвана тем, что AMD просто хотела облегчить жизнь производителям системных плат, которым не придется покупать особенные разъемы для установки на Slot A системные платы. Только и всего.

На самом же деле, хоть EV6 и работает на частоте 100 МГц, передача данных по ней, в отличие от GTL+ ведется на обоих фронтах сигнала, потому фактическая частота передачи данных составляет 200 МГц. Если учесть тот факт, что ширина шины EV6 - 72 бита, 8 из которых используется под ECC (контрольную сумму), то получаем скорость передачи данных 64бита х 200 МГц = 1,6 Гбайт/с. Напомню, что пропускная способность GTL+, работающей на 100 МГц в два раза меньше - 800 Мбайт/с. Повышение частоты GTL+ до 133 МГц дает увеличение пропускной способности при этом только до 1,06 Гбайт/с. Казалось бы, как в случае с GTL+, так и с EV6 получаются внушительные значения пропускной способности. Однако, только современная PC100 память может отожрать от нее до 800 Мбайт/с, а AGP, работающий в режиме 2x - до 528 Мбайт/с. Не говоря уже о PCI и всякой другой мелочевке. Получается, что GTL+ уже сейчас может не справляться с передаваемыми объемами данных. У EV6 же в этом случае все в порядке, потому эта шина более перспективна.

При этом, как частота GTL+ может быть увеличена со 100 до 133 МГц, планируется, что и частота EV6 также впоследствии достигнет значения 133 (266), а затем и 200 (400) МГц. Однако планы эти могут и не осуществиться - реализовать работу на материнской плате EV6, требующую большего количества контактных дорожек, несколько сложнее, особенно на больших частотах. Хотя если у AMD все получится, пропускная способность системной шины может достичь 2.1 и 3.2 Гбайта/с соответственно, что позволит беспрепятственно применять в Athlon-системах, например, высокопроизводительную 266-мегагерцовую DDR SDRAM.

Еще одна интересная особенность EV6 заключается в поддержке многопроцессорных систем, на рынок которых AMD планирует выйти в наступающем году. В отличие от GTL+, EV6 обеспечивает соединение точка-точка между процессорами и чипсетом, что позволяет выделить всю пропускную способность шины для каждого процессора. Теоретически таким образом может подключаться до 14 процессоров. Ограничения же на количество процессоров в интеловских системах обусловлено, в частности, и тем фактом, что общая пропускная способность GTL+ делится поровну между CPU. Потому, EV6 кажется перспективной и при использовании в многопроцессорных системах.


EV6

GTL+

Кеш

Прежде чем переходить непосредственно к функционированию AMD Athlon, хочется затронуть тему L1 и L2 кешей.

Что касается кеша L1 в AMD Athlon, то его размер 128 Кбайт превосходит размер L1 кеша в Intel Pentium III аж в 4 раза, не только подкрепляя высокую производительность Athlon, но и обеспечивая его эффективную работу на высоких частотах. В частности, одна из проблем используемой Intel архитектуры Katmai, которая, похоже, уже не позволяет наращивать быстродействие простым увеличением тактовой частоты, как раз заключается в малом объеме L1 кеша, который начинает захлебываться при частотах, приближающихся к гигагерцу. AMD Athlon лишен этого недостатка.

Что же касается кеша L2, то и тут AMD оказалось на высоте. Во-первых, интегрированный в ядро tag для L2-кеша поддерживает его размеры от 512 Кбайт до 16 Мбайт. Pentium III, как известно, имеет внешнюю Tag-RAM, подерживающую только 512-килобайтный кеш второго уровня. К тому же, Athlon может использовать различные делители для скорости L2-кеша: 1:1, 1:2, 2:3 и 1:3. Такое разнообразие делителей позволяет AMD не зависеть от поставщиков SRAM определенной скорости, особенно при выпуске более быстрых моделей.

Благодаря возможности варьировать размеры и скорости кеша второго уровня AMD собирается выпускать четыре семейства процессоров Athlon, ориентированных на разные рынки.

Архитектура. Общие положения

Вот мы и подошли к рассказу о том, как же, собственно, работает Athlon. Как и процессоры от Intel с ядром, унаследованным от Pentium Pro, процессоры Athlon имеют внутреннюю RISC-архитектуру. Это означает, что все CISC-команды, обрабатываемые процессором, сначала раскладываются на простые RISC-операции, а потом только начинают обрабатываться в вычислительных устройствах CPU. Казалось бы, зачем усложнять себе жизнь? Оказывается, есть зачем. Сравнительно простые RISC-инструкции могут выполняться процессором по несколько штук одновременно и намного облегчают предсказание переходов, тем самым позволяя наращивать производительность за счет большего параллелизма. Говоря более просто, тот производитель, который сделает более "параллельный" процессор, имеет шанс добиться превосходства в производительности гораздо меньшими усилиями. AMD при проектировании Athlon, по-видимому, руководствовалась и этим принципом.

Однако перед тем, как начать работу над параллельными потоками инструкций, процессор должен их откуда-то получить. Для этого в AMD Athlon, как впрочем и в Intel Pentium III, применяется дешифратор команд (декодер), который преобразует поступающий на вход процессора код. Дешифратор в AMD Athlon может раскладывать на RISC-составляющие до трех входящих CISC-команд одновременно. Современные интеловские процессоры могут также обрабатывать до трех команд, однако если для Athlon совершенно все равно, какие команды он расщепляет, Pentium III хочет, чтобы две из трех инструкций были простыми и только одна - сложной. Это приводит к тому, что если Athlon за каждый процессорный такт может переварить три инструкции независимо ни от чего, то у Pentium III отдельные части дешифратора могут простаивать из-за неоптимизированного кода.

Перед тем, как попасть в соответствующий вычислительный блок, поступающий поток RISC-команд задерживается в небольшом буфере (Instruction Control Unit), который, что уже неудивительно, у AMD Athlon расчитан на 72 инструкции против 20 у Pentium III. Увеличивая этот буфер, AMD попыталась добиться того, чтобы дешифратор команд не простаивал из-за переполнения Instruction Control Unit.

Еще один момент, заслуживающий внимания - вчетверо большая, чем у Pentium III, таблица предсказания переходов размером 2048 ячеек, в которой сохраняются предыдущие результаты выполнения логических операций. На основании этих данных процессор прогнозирует их результаты при их повторном выполнении. Благодаря этой технике AMD Athlon правильно предсказывает результаты ветвлений где-то в 95% случаев, что очень даже неплохо, если учесть, что аналогичная характеристика у Intel Pentium III всего 90%.

Посмотрим теперь, что же происходит в Athlon, когда дело доходит непосредственно до вычислений.

Целочисленные операции

С целочисленными операциями у процессоров от AMD всегда все было в порядке. Со времен AMD K6 процессоры от Intel проигрывали именно в скорости целочисленных вычислений. Тем не менее, в Athlon AMD напрочь отказалась от старого наследия.

Благодаря наличию трех конвейерных блоков исполнения целочисленных команд (Integer Execution Unit) AMD Athlon может выполнять три целочисленные инструкции одновременно. Что же касается Pentium III, то его возможности ограничиваются одновременным выполнением только двух команд.

Отдельно хочется затронуть вопрос конвейеров. Оптимальной глубиной конвейера для процессоров с современными скоростями считается 9 стадий. Увеличение этого числа приводит к ускорению процесса обработки команд, так как скорость работы конвейера определяется работой самой медленной его стадии. Однако, в случае слишком большого конвейера при ошибках в предсказании переходов оказывается что большая часть работы по исполнению команд, уже вошедших на конвейер выполнена напрасно. Его приходится очищать и начинать процесс заново.

Потому в AMD Athlon глубина целочисленных конвейеров составляет 10 стадий, что близко к оптимуму. К сожалению, поклонники продукции Intel снова не услышат ничего утешительного, так как конвейер в Pentium III состоит из 12-17 стадий в зависимости от типа исполняемой инструкции.

Вполне закономерными в свете вышеизложенного выглядят результаты теста ZD CPUMark 99, измеряющего производительность операций с целыми числами и памятью:

Вот это да! Первый тест и первый крупный успех AMD Athlon - его превосходство над Intel Pentium III на той же тактовой частоте составляет более 20%! Вот что значит большой кеш плюс большее количество лучше организованных конвейеров! Однако пока не стоит особенно обольщаться, скорость работы современных приложений, особенно игр, зависит от целочисленной производительности не так сильно, как от вещественночисленной. Потому посмотрим, что же представляет из себя новый конвейерный FPU в Athlon.

Вещественные операции

С замиранием сердца обращаем наш взгляд на блок FPU, встроенный в Athlon. Как мы все хорошо помним, для предыдущих процессоров AMD операции с плавающей точкой были настоящей ахиллесовой пятой. Главной проблемой было то, что блок FPU в K6, K6-2 и K6-III был неконвейеризированый. Это приводило к тому, что хотя многие операции с плавающей точкой в FPU от AMD выполнялись за меньшее число тактов, чем на интеловских процессорах, общая производительность была катастрофически низкой, так как следующая вещественная операция не могла начать выполняться до завершения предыдущей. А что-то менять в своем FPU AMD в то время не хотела, призывая разработчиков к отказу от его использования в пользу 3DNow!.

Но, похоже, прошлый опыт научил AMD. В Athlon арифметический сопроцессор имеет конвейер глубиной 15 стадий против 25 у Pentium III. Не следует забывать, что, как уже говорилось выше, более длинный конвейер не всегда обеспечивает лучшую производительность. К тому же, существенным недостатком Intel Pentium III, которого в Athlon, естественно нет, является неконвейерезируемость операций FMUL и FDIV.

FPU в Athlon объединяет в себе три блока: один для выполнения простых операций типа сложения, второй - для сложных операций типа умножения и третий - для операций с данными. Благодаря такому разделению работы Athlon может выполнять одновременно по две вещественночисленные инструкциии. А ведь такого не умеет даже Intel Pentium III - он выполняет инструкции только последовательно!

Так что, как это ни странно, FPU интеловских процессоров оказался не таким уж замечательным, как это принято было считать ранее. Результаты теста ZD FPU WinMark это подтверждают - AMD переиграла Intel на чужом поле:

Только работая на частоте 650 МГц Pentium III удается догнать новый суперFPU AMD Athlon. Результат крайне непривычный, но многообещающий - наконец-то процессор от AMD должен задать жару и в 3D играх.

MMX

На первый взгляд с выполнением MMX-операций у Athlon по сравнению с K6-III изменений не произошло. Однако это не совсем так. Хотя и MMX-инструкции используются в крайне небольшом числе приложений, AMD добавила в этот набор еще несколько инструкций, которые также появились в MMX-блоке процессора Pentium III. В их число вошли нахождение среднего, максимума и минимума и изощренные пересылки данных.

Если обратить внимание на архитектурные особенности, то в AMD Athlon имеется по два блока MMX, потому на обоих процессорах - и на Athlon, и на Pentium III - может выполняться одновременно пара MMX-инструкций. Однако, MMX-блоки в AMD Athlon имеют большую, чем у Pentium III латентность, что теоретически должно приводить к отставанию этого CPU в MMX-приложениях. Для того, чтобы протестировать реальную скорость MMX мы воспользовались старым добрым тестом Intel Media Benchmark:

Странно, но, несмотря на теоретический проигрыш, Athlon на практике все равно остается на высоте. Этот успех можно отнести как на счет большего кеша или лучшего декодера инструкций. Однако, еще раз должен отметить, что реально используют MMX очень малое число программ, потому, если даже Athlon бы проигрывал Pentium III в повседневной работе это, скорее всего, заметно бы не было.

А вот что касается вещественных SIMD-инструкций, то они приобретают все большее и большее значение.

3DNow!

Блока 3DNow! в AMD Athlon коснулись сильные изменения. Хотя его архитектура и осталась неизменной - два конвейера обрабатывают инструкции, работающие с 64-битными регистрами, в которых лежат пары вещественных чисел одинарной точности, в сам набор команд было добавлено 24 новинки. Новые операции должны не только позволить увеличить скорость обработки данных, но и позволить задействовать технологию 3DNow! в таких областях, как распознавание звука и видео, а также интернет:) Кроме этого, по аналогии с SSE были добавлены и инструкции для работы с данными, находящимися в кеше. Поддержка обновленного набора 3DNow! уже встроена в Windows 98 SE и в DirectX 6.2.

Таким образом, в набор 3DNow! входит теперь 45 команд, против 71 инструкции в SSE от Intel. Причем, судя по всему, использование новых команд должно дать еще больший эффект от 3DNow! В доказательство этого факта AMD распространила дополнительный DLL для известного теста 3DMark 99 MAX, задействующий новые возможности процессора.

Специально для оценки эффективности процессора в 3D-играх, 3DMark 99 MAX предлагает индекс CPU 3DМark, просчитывающий 3D-сцены, но не выводящий их не экран. Таким образом, получается результат, зависящий только от возможностей процессора по обработке 3D-графики и от пропускной способности основной памяти. Мы изучили быстродействие AMD Athlon по этому тесту как с использованием старого 3DNow!, так и с новым Enhanced 3DNow! и без этой технологии вообще. Для сопоставления результатов был протестирован и Intel Pentium III, с включенной SSE-оптимизацией и без нее:

Как мы видим, AMD Athlon по этому тесту чрезвычайно силен. Даже без использования новых 3DNow! инструкций он остается в недосягаемости для процессоров Intel. Все это дает нам право ожидать выдающейся производительности в 3D-играх. А мы обратим взор на гораздо более актуальный вопрос - эффективность различных наборов SIMD-инструкций: SSE и 3DNow!. Для этого посмотрим на прирост производительности в 3DMark 99 MAX при включении соответствующей оптимизации:

Что же, результат показателен. Если старый набор 3DNow!, состоящий из 21 инструкции, обеспечивал выигрыш практически аналогичный приросту производительности от SSE, то новый 45-командный выводит SIMD инструкции от AMD далеко вперед. Правда, все это результаты синтетического теста, что будет в реальных приложениях зависит от разработчиков. А мы можем только лишь их призвать оптимизировать свои изделия как под SSE, так и под 3DNow!, тем более после выхода AMD Athlon оба набора стали гораздо более близки по своим возможностям.

Производительность

После того, как мы рассмотрели устройство AMD Athlon с разных позиций и протестировали его различные части синтетическими тестами, пришло время посмотреть, как он будет вести себя в реальной жизни. Пока фанаты AMD предвкушают высокие результаты их нового фетиша, опишем наши тестовые системы.

Система на базе AMD Athlon:

  • Процессор AMD Athlon 600 МГц;
  • Системная плата MSI MS-6167;
  • 128 Мбайт SEC PC-100 SDRAM

Система на базе Intel Pentium III:

  • Процессор Intel Pentium III 550 и 600 МГц. Данные по Intel Pentium III 650 МГц получены путем разгона до 6,5х100 МГц;
  • Системная плата ABIT BE6;
  • Видеокарта Diamond Viper V770 Ultra;
  • Звуковая карта Creative Sound Blaster Live!;
  • Жесткий диск IBM IBM DJNA 372200
  • 128 Мбайт SEC PC-100 SDRAM

Тесты проводились под управлением операционной системы MS Windows98 SE, во всех 3D-тестах было установлено разрешение 800x600x16.

Первым делом по сложившейся традиции посмотрим на скорость, обеспечиваемую AMD Athlon в офисных приложениях:

Скорость Athlon, работающего на частоте 600 МГц, оказывается практически такой же, как и у Pentium III 650 МГц. Да, лучшая работа с целыми числами и больший кеш обеспечивают превосходство Athlon над Pentium III в бизнес-приложениях при одинаковой тактовой частоте. Однако, толку от того что MS Word или MS Excel будет работать быстрее - немного. Где действительно нужна скорость, так это в современных 3D-играх. Но для начала прикинем скорость в 3D на синтетическом тесте 3DMark 99 MAX:

Athlon не разочаровал нас и здесь. Даже без специальной оптимизации под новые 3DNow!-инструкции этот процессор обеспечивает превосходство даже над Intel Pentium III, работающем на большой тактовой частоте. Но перейдем же, наконец, к реальным тестам - 3D-играм. Первой в списке будет OpenGL-игра Quake2, имеющая специально оптимизированный под 3DNow! минипорт:

Хотя в Quake2, на котором AMD ранее демонстрировала преимущества технологии 3DNow!, и процессоры K6-2 и K6-III вели себя неплохо, такого выигрыша в 25% от Athlon никто даже не ожидал. А ведь это не синтетический тест, а реальное приложение, причем во многом зависящее от возможностей видеокарты. При этом следует иметь в виду, что в нашей тестовой системе была установлена видеокарта на чипе nVidia Riva TNT2. Если бы это была 3dfx Voodoo3, то преимущество было бы еще больше! Но чтобы не подозревать AMD в жульничестве, мы воспользовались и другим игровым OpenGL приложением, к которому AMD руку приложить еще не успела - Quake3 Arena Test:

Ну что же, мы опять видим то самое 25-процентное преимущество AMD Athlon во всех режимах, кроме High Quality, где скорость ограничивается уже возможностями графической карты, а не процессора. Так что, высокоскоростной конвейерный FPU теперь не только не подводит AMD, но и дает возможность стать Athlon самым быстрым процессором для игр. Подтверждение этому можно найти и в результатах Direct3D-игр, например Expendable:

И снова даже Intel Pentium III 650 не может нагнать нашего героя. Ну и в заключение - результаты по одной из самых тяжелых для процессора игр, Unreal:

В принципе, сказать уже нечего - как не крути, AMD Athlon получается быстрее Intel Pentium III.

Что же, тот факт, что Athlon всегда обгоняет Pentium III, говорит сам за себя. Наличие прекрасного арифметического сопроцессора, высокая целочисленная производительность и качественная поддержка SIMD-инструкций превратили Athlon в отличный процессор для развлечений и повседневной работы.

Разгон

Делая всесторонний обзор нового процессора, нельзя не остановиться и на таком важном пункте, как разгон. Правда, поводов для оптимизма здесь немного.

Хотя ядро Athlon не имеет никакой внутренней фиксации ни умножения, ни частоты, номинальная скорость процессора задается расположением нескольких резисторов на процессорной плате. Потому, если вы хотите изменить какие-либо параметры CPU, вы вынуждены снимать картридж, автоматически теряя гарантию и рисковать собственным процессором, перепаивая детальки.

Правда, есть и другой способ. Процессорная плата Athlon снабжена технологическим разъемом, доступ к которому возможен, к слову сказать, опять-таки после снятия картриджа. Посредством этого разъема к CPU может быть подключен дополнительный адаптер, позволяющий изменить умножение и частоту шины. Огорчает одно - непонятно, где брать эти адаптеры. Пока мы не слышали ни о штучных, ни о серийных поставках этих деталей.

Что касается конкретных результатов, то Kryotech разгоняет в своих охлаждающих установках AMD Athlon 600 до 800 МГц, и это внушает оптимизм.

То есть, Athlon вполне разгоняем, но сделать это на практике очень непросто. Поэтому, похоже, разгон этого процессора не станет таким массовым спортом, как оверклокинг Intel Pentium III или Celeron. Тем не менее, недобросовестные продавцы, ищущие легкой наживы и имеющие необходимые навыки, легко могут заняться перемеркировкой процессоров Athlon. Против таких махинаций, к сожалению, AMD не предлагает никакой защиты.

Чипсеты

Прекратив разрабатывать процессоры под гнездо Super 7 и начав продвигать собственный Slot A и системную шину EV6, AMD оказалась отрезана от всех интеловских наработок на поприще чипсетов и системных плат. Теперь AMD придется самой создавать необходимую инфраструктуру, чтобы мы могли приобрести не только процессор, но и системную плату, оборудованную Slot A.

И, судя по первым успехам, ей это удалось. На первое время компания разработала собственный набор логики AMD 750, имеющий кодовое имя Irongate, а также собственный дизайн системной платы - Fester, который был растиражирован рядом тайваньских производителей.

Сам чипсет AMD 750 не представляет собой ничего особенного - по возможностям он аналогичен i440BX. Но большего, в принципе, и не надо. AMD Athlon, как мы видели, и так работает нормально и даже обгоняет по производительности конкурирующие продукты.

AMD 750 имеет традиционую архитектуру и состоит из северного моста AMD 751 и южного AMD 756. Северный мост обеспечивает взаимодействие посредством шины EV6 процессора с памятью и шинами PCI и AGP, поддерживая до 768 Мбайт оперативной памяти PC100 в не более чем трех модулях, AGP 2x и 6 PCI bus maser устройств. Южный мост, осуществляющий интерфейс со всей периферией, кроме обычных функций, умеет работать с UltraDMA/66 IDE-устройствами.

Здесь хочется затронуть еще одну волнующую всех проблему - совместимость. Все мы помним, что для функционирования предыдущих плат, ориентированных на процессоры AMD, требовалась установка специального минипорта, включающего AGP GART драйвер. Этот момент вызывал наибольшие нарекания пользователей, так как часто драйвер отказывался нормально работать с определенными видеокартами. Для корректной работы Athlon с AGP драйвер тоже надо устанавливать, однако можно сказать уверенно - его реализация во много раз изменилась к лучшему. Нам не удалось найти ни одной карты из современных, которая бы работала некорректно. И вообще, говоря о стабильности и совместимости - проблем AMD Athlon ни при работе под Windows 98, ни при работе под Windows NT не вызывал. Так что с надежностью и стабильностью Athlon-систем все должно быть в порядке.

Любопытно, но как оказалось из-за того, что шина EV6 используется и в процессорах Alpha, Irongate может применяться на системных платах и под этот процессор, в частности, системная плата UP1000 от API (для Alpha) основывается именно на этом чипсете.

Хотя на данный момент Irongate выглядит вполне современно, пройдет какое-то время, и его возможностей будет явно недостаточно. AMD, хотя и продолжает свои разработки, планируя внедрить в Irongate поддержку AGP 4x и памяти PC133 или Direct RDRAM, делает это крайне неохотно. По расчетам компании к проектированию Athlon-чипсетов должны быть привлечены тайваньские производители VIA, SiS и ALI, которые не отказались поучаствовать в продвижении нового процессора на рынок.

VIA уже объявила свой Athlon-чипсет KX133, который отличается от Irongate поддержкой памяти PC133 и AGP 4x. Архитектура KX133 также традиционная - северный мост VT8371 и любой южный мост от имеющихся у VIA чипсетов, например VT82C686A. Видимо, именно этот чипсет станет впоследствии самым массовым, на то есть все предпосылки. Обладая более широкими возможностями, например поддержкой до 2 Гбайт оперативной памяти, он появится на рынке уже в четвертом квартале.

Ну а если говорить о более далеких перспективах, то там нас ждут и SMP, и поддержка более скоростной системной шины, и решения с интегрированной графикой. Так что, видимо, с чипсетами под AMD Athlon все будет в порядке.

Системные платы

Для облегчения жизни разработчикам плат AMD разработала референс-дизайн Fester, который и был им передан в расчете на то, что к выходу Athlon тайваньские производители заполнят рынок платами своего изготовления. Сама AMD выпустила лишь небольшое количество плат, предназначенных только для демонстрации, а не для продажи. Однако, в действительности, все произошло не совсем так, как хотелось AMD.

Дело в том, что предложенный дизайн был шестислойным, в то время как практически все современные материнские платы - четырехслойные. Этот момент вызвал некоторые затруднения у производителей, и с платами получилась небольшая задержка. Более того, даже первые выпущенные серийно платы MSI пришлось отзывать из-за низкой стабильности. На производственные трудности наложилось и давление, оказываемое Intel, который во время дефицита чипсетов имеет неплохое влияние на производителей. Таким образом, к настоящему моменту объявлены только платы шести производителей - MSI, Gigabyte, FIC, Asus, Biostar, и GVC, а доступно и того меньше.

Есть информация, что ASUS и FIC работают в настоящий момент над созданием собственно, четырехслойного дизайна, однако, ждать плодов их творчества следует еще не скоро.

Нам удалось раздобыть образцы только двух плат под AMD Athlon - MSI MS-6167 и Gigabyte GA-7IX. Говорят, что уже доступны еще две платы - FIC SD11 и GVC QS750, однако нам их в продаже найти не удалось. Что же касается найденных нами образцов от MSI и Gigabyte, то они выполнены на основе дизайна Fester: MSI подошла к вопросу бесхитростно и просто повторила референс-дизайн. Gigabyte же подошел к делу более творчески и внес отдельные косметические изменения. Однако все равно в результате мы имеем две платы, похожие как капли воды.


Microstar MS-6167

Gigabyte GA-7IX

Обе платы выполнены в ATX-формате, основаны на чипсете AMD 750, поддерживают процессоры со скоростями до гигагерца и имеют по 5 слотов PCI, 2 - ISA, 1 - AGP и по три разъема под DIMM. Естественно, имеется поддержка UltraDMA/66. Системный мониторинг также присутствует и реализован контроллером W83782D. Единственные видимые отличия есть только в BIOS Setup - MS-6167 имеет большее число настроек для работы с памятью. Setup же 7IX более понятен для неискушенного пользователя.

Что касается скоростей работы обоих плат - то они практически идентичны и рассмотрение их различия не заслуживает внимания. Думается, наиболее логичным шагом в настоящий момент будет немного подождать выхода системных плат и от других фирм, которые занимались редизайном Fester. Эти платы как могут быть более скоростными, так и наделены новыми возможностями, например, опциями для беспрепятственного разгона Athlon.

Выводы

Пора подводить итоги. AMD Athlon является на сегодня самым быстрым x86-процессором с передовой архитектурой, что подтверждают наши тесты. Intel сейчас ничего не может противопоставить успеху AMD - архитектура Katmai практически исчерпала свои возможности, в то время как AMD может беспрепятственно увеличивать частоты своих кристаллов. Переход Intel на технологию 0.18 мкм вряд ли надолго сможет решить проблему: завод AMD в Дрездене, который будет выпускать Athlon по аналогичной технологии, но с применением медных проводников находится уже практически на стадии запуска. Кроме того, без изменения архитектуры ядра Intel неоткуда почерпнуть дополнительного прироста быстродействия, потому вся надежда микропроцессорного гиганта должна возлагаться на Willamette, который, впрочем, выйдет не очень скоро.

В этой статье представлены только лучшие процессоры АМД в 2017 году.

Если вы не хотите самостоятельно разбираться во всех характеристиках каждой модели процессора или не уверенны в том, что сможете выбрать лучший вариант, обратите внимание на наш рейтинг CPU от AMD.

Cодержание:

Хороший процессор – это главный показатель мощности и . Компания AMD – это один из лидеров рынка процессоров.

АМД выпускает следующие виды процессоров:

  • CPU – центральные вычислительные юниты
  • GPU – отдельное устройство, выполняющее рендеринг видео. Часто используется в игровых компьютерах для уменьшения на грузки на центральный юнит и для обеспечения лучшего качества видеоряда;
  • APU – центральные процессоры со встроенным видео ускорителем. Еще их называют гибридными, ведь такой компонент является объединениям центрального и в одном кристалле.

№5 - Athlon X 4 860 K

Линейка AMD Athlon разработана для сокета Socket FM2+. X4 860K – это лучшая и наиболее производительная модель из всей серии, в которую ходят три процессора:

  • Athlon X4 860K;
  • Athlon X4840;
  • Athlon X2

Семейство Athlon разработан для настольных персональных компьютеров. Все модели линейки отличаются хорошей многопоточностью.

Наилучшие результаты в группе Athlon показала модель X4 860K.

Первая деталь, которую следует отметить, – это поддержка практически , который потребляет не более 95 Вт наряду с тихой работой и без потерь в производительности.

Если процессор был разогнан с помощью специальных программ, может наблюдаться повышение шумов в работе охлаждающей системы.

Основные характеристики:

  • Семейство: Athlon X4;
  • Число ядер процессора: 4;
  • Тактовая частота – 3,1 МГц;
  • Отсутствует разблокированный множитель;
  • Тип ядра: Kaveri;
  • Приблизительная стоимость: 50$.

Интегрированная графика в ЦП отсутствует.

Процессор X4 860K способен поддерживать быструю работу только систем general-purpose.

Тестирование работы ЦП было проведено с помощью утилиты AIDA64. В целом, модель показывает хорошие результаты для процессора среднего класса.

Если вы ищете недорогой ЦП с поддержкой мультизадачности для вашего домашнего компьютера, Athlon X4 860K – один из подходящих вариантов.

Рис.3 – тестирование Athlon X4 860K

№4 – АМД FX -6300

FX-6300 от АМД – это ЦП с поддержкой архитектуры Piledriver. Процессоры с такой архитектурой уже стали достойными конкурентами новинкам от Интела.

Все процессоры от АМД группы FX обладают прекрасным разгонным потенциалом.

Характеристики FX-6300:

  • Серия: FX-Series;
  • Поддерживаемый разъем: Socket AM3+;
  • Количество ядер: 6;
  • Нет интегрированной графики;
  • Тактовая частота равно 3,5 МГц;
  • Число контактов: 938;
  • Стоимость модели в среднем составляет 85$.

Характерная особенность процессора состоит в его гибкости.

Заявленная разработчиком тактовая частота составляет 3,5 МГц, что является довольно посредственным показателем среди .

Однако, в данном ЦП предусмотрена возможность разгона частоты до 4.1 МГц.

Рис.4 – бокс устройств серии FX от АМД

Ускорение работы происходит во время интенсивных нагрузок. Чаще в процессе рендеринга видео или работы с играми.

Следует отметить, что в эта модель ЦП оснащена двухканальным контроллером памяти.

Тестирование быстродействия процессора было проведено в Just Cause 2.

Итоговые результаты показали, что Athlon X4 860K поддерживает максимальное разрешение графики на уровне в 1920 x 1200 точек.

В компьютере также использовалась интегрируемая видеокарта GTX 580.

На рисунке ниже вы можете увидеть сравнительный анализ быстродействия и других процессоров, которые были протестированы с идентичными условиями программной и аппаратной среды.

Рис.5 – результат тестирования Athlon X4 860K

№3 - A 10-7890 K

A10-7890K – это гибридный ЦП от АМД. Несмотря на анонс разработки принципиальной новой технологии и поколения процессоров, в АМД решили выпустить еще одну модель линейки A10.

Компания позиционирует эту серию устройств, как отличный выбор для настольных ПК.

Модель A10-7890K – это лучшее в своем классе решение для воспроизведения .

Конечно, настройки графики придется поубавить, но в результате вы получите хорошее быстродействие без сильного перегрева аппаратной части ПК.

Рис.6 – упаковка модели A10-7890K

Этот процессор имеет встроенный графический юнит Radeon, который позволяет:

Процессор поставляется с кулером Wraith, особенностью которого является очень тихая работа. Также, кулер поддерживает режим подсветки. Технические характеристики A10-7890K:

  • Семейство CPU - A-Series;
  • Тактовая частота: 4,1 МГц;
  • Разновидность разъема: Socket FM2+;
  • Число ядер: 4 ядра;
  • Есть разблокированный множитель;
  • Число контактов: 906;
  • Ориентировочная стоимость – 130$.

Главный плюс A10-7890K – улучшенное взаимодействие с Windows 10.

Детальные характеристики процессора указаны нам рисунке ниже:

Рис.7 – детальные характеристики APU A10-7890K

Результаты тестирования компонента стандартным тестом Cinebench R15:

Рис.8 – результат теста Cinebench R15

Как видите, тестируемый компонент перегнал по своим параметрам некоторые модели АМД в линейке А-10 и Athlon.

В то же время, полученных результатов было недостаточно, чтобы превзойти по быстродействию аналоги от Интела.

№2 - Ryzen 5 1600 X

Два первый места в нашем ТОПе занимают модели линейки Ryzen. Именно в последние несколько лет архитектура этих процессоров стала для корпорации Advanced Micro Devices ключевой.

Представленная микроархитектура Zen понемногу возвращает производителю лидирующие позиции на рынке.

Ryzen 5 – это прямой конкурент для процессоров группы . В наилучшей мере ЦП проявляет себя именно в игровых системах. Об этом также заявляет и СЕО компании АМД.

Характеристики:

  • Семейство AMD Ryzen 5;
  • 6 ядер;
  • Без интегрированной графики;
  • Есть разблокированный множитель;
  • Тактовая частота 3.6 МГц;
  • Разъем Socket AM4;
  • Стоимость составляет около 260$.

Большинство модификаций 1600X лишены нативной . Пользователям придётся покупать этот компонент отдельно.

Базовые частоты не пересекают отметку в установленные 3.6 МГц. При работе в турборежиме (в результате разгона процессора) тактовая частота достигает отметки в 4.0 МГц.

Все модели пятого поколения Ryzen поддерживают SMT – технологию поверхностного монтажа.

Таким образом ЦП легко монтируется на поверхность печатной платы без необходимости обрезке частей компонента.

Рис.9 – комплектация Ryzen 5

В процессе тестирования работы ЦП даже с самыми ресурсозатратными программами, максимальная температура ЦП не превышала 58 градусов. , Результаты тестирования:

Рис.10 – тест работы модели 1600X

Вместе с линейкой мощных ЦП копания АМД выпустила и специальную микропрограмму для их начальной настройки – AGESA.

Утилита позволяет провести перенастройку памяти во избежание задержек и прерываний в работу.

Хотя вся ИТ-индустрия медленно, но верно переходит к параллельным вычислениям и многопоточности, двухъядерные процессоры по-прежнему обладают огромным преимуществом по сравнению с 3- или 4-ядерными. Это объясняется несколькими причинами. Они дешевые, энергоэффективные, а также обладают достаточной мощностью для повседневных вычислений, игр, работы и т. д. AMD и Intel ведут свою маркетинговую войну в моделях верхнего уровня Phenom ІІ и Core i5/і7 ради победы в нижних сегментах. Это как Formula 1 - нет лучшей рекламы семейных автомобилей, чем победа в гонках. Если у изготовителя есть один продукт, превосходящий все остальные, то ему проще убедить людей в том, что остальные работают с одинаковым соотношением цены и производительности.

Новый бренд Athlon II очень важен для AMD, и его 4-ядерные версии проявили себя хорошо. Модели с 3 субпроцессорами тоже не заставили себя ждать и стали еще одной победой производителя в этом сегменте. Данная же статья посвящена двухъядерному ЦПУ начального уровня AMD Athlon II X2 240 (за исключением e-модификации), очень привлекательному для небольших компаний и нетребовательных пользователей.

Комплектация

AMD Athlon II X2 240 предлагается в розничной упаковке, в которой находится краткое руководство по установке, логотип, сертифицированный алюминиевый радиатор и, конечно, сам процессор. Производитель предлагает 3-летнюю гарантию на все свои чипы, продаваемые в розницу, включая и этот.

Deneb, Propus, Regor

Процессоры линейки основаны на одном из трех базовых дизайнов AMD.

Deneb - четырехъядерный. Реализован во всех моделях Phenom II с некоторыми вариациями по числу субпроцессоров и размеру кэша L3. Второй - Propus. Он такой же, как предыдущий, но без кэша L3. Самым дешевым, маленьким и простым является дизайн Regor с 2 ядрами, реализованный во всех модификациях Athlon ІІ Х2 и чипах базового уровня Sempron. Все три варианта основаны на одной и той же архитектуре K10.5. Единственными реальными различиями между ними являются размер кэш-памяти L2 и L3. У Deneb объем L2 равен 512 кБ/ядро ​​и большой 6-МБ буфер L3. Чтобы сделать более дешевые и медленные устройства, были отключены некоторые ядра и кэш-память L3. Чипы под названием Callisto/Heka представлены на рынке в виде моделей Phenom ІІ Х2, Х3 или X4 800.

Та же история с Propus. Он является базой для чипов Athlon ІІ Х4. Он также имеет 512 КБ L2, но лишен L3. Это позволяет AMD выпускать небольшие, энергоэффективные и недорогие чипы, и если какое-либо из ядер неисправно, то его можно отключить и продать как еще более дешевый Athlon ІІ Х3 (Rana).

​​Regor следует той же философии, но имеет 2 логических субпроцессора и 1 МБ L2 на каждый из них. Буфер L3 отсутствует. Чтобы сделать ​​Regor, компания AMD физически удалила из Propus 2 ядра. Полученная площадь кристалла оказалась настолько мала, что производитель смог сделать некоторые улучшения, сохранив при этом небольшие размеры. Два кэша L2 были увеличены вдвое до 1 МБ. Это несколько компенсирует последствия снижения производительности после удаления памяти L3. По сравнению с L3 буфер L2 работает на более высокой частоте, требует меньше циклов для обработки инструкций и имеет большую пропускную способность.

Обзор процессора

В целом площадь кристалла Regor равна 117 мм². Он больше Intel Core2 Duos, но их размеры достаточно близки. Процессор AMD Athlon II X2 240 функционирует на частоту 2,8 ГГц при 1,425 В и имеет тепловую мощность 65 Вт. Это означает конкурентное соотношение цены к производительности по сравнению с чипами Pentium, низкое тепловыделение и большой потенциал разгона.

Изготовитель реализует AMD Athlon II X2 240 processor по 60 $, и это справедливая стоимость. Предложения Intel в этой ценовой категории (Celeron E1600 и Pentiums E5x00) конкурировать с ним не могут. Если учесть гибкость процессора в поддержке AM2+/AM3 и DDR2/DDR3, команд SSE3, SSE4A, SSE2, MMX, а также функций Cool"n"Quiet, Enhanced 3DNow!, AMD64, NX bit и технологии AMD-V, то становится ясно, что Intel нуждается в чем-то новом в более низких сегментах рынка. Вероятно, наиболее важной особенностью модели является технология виртуализации, которую Intel поддерживает только в процессорах более высокого класса Core 2 Duos и Quad. Малому бизнесу понравится эта функция всего за 60 долларов.

Контроллер памяти линейки Athlon ІІ Х2 обеспечивает поддержку DDR2 1066 МГц и DDR3 1066 МГц, в отличие от других модификаций Athlon X3 и X4, совместимых с DDR3 до 1333 МГц. Но это не проблема, так как можно вручную заставить ОЗУ работать на частотах до 1600 МГц. Процессор устанавливается либо на сокет AM3, либо на платформе AM2+, что дает пользователям возможность произвести дешевое обновление, если они хотят продолжать использовать свою материнскую плату AM2/AM2+ и память.

Разгон возможен только при повышении частоты HT Link, поскольку множитель заблокирован до 14x и может быть только снижен.

Понятно, что AMD ориентируется на не требовательных или бюджетных пользователей. Модель предлагает все, что требуется от среднего процессора: низкое энергопотребление, низкое выделение тепла, хорошая производительность, технологическая поддержка и, что самое важное, невысокая цена. Разработчики HTPC, скорее, предпочтут энергоэффективные е-модификации линейки Athlon ІІ Х2 или Х3. Нормальная версия поставляется с более высоким напряжением, что приводит к повышенному энергопотреблению, нагреву и шуму кулера.

Характеристики AMD Athlon II X2 240:

  • число ядер: 2;
  • кодовое название: Regor;
  • сокет: АМ2+/АМ3;
  • частота: 2800 МГц;
  • кэш L2: 1 МБ/ядро;
  • кэш L3: нет;
  • процесс: 45 нм;
  • площадь кристалла: 117 мм 2 ;
  • проектная тепловая мощность: 65 Вт.

Тестирование: Everest Ultimate

Everest отлично подходит для быстрой диагностики компонентов компьютера, для проверки базовой синтетической производительности процессора, а также пропускной способности памяти и латентности. Из результатов видно, что отсутствие кэша L3 у Processor AMD Athlon TM II X2 240 на самом деле увеличивает пропускную способность и улучшает латентность, поскольку данные не должны проходить через большой кэш L3 перед доступом к системной памяти. Конечно, эти результаты не отражают производительности реальных приложений.

Таким образом, скорость чтения памяти составила 8941 МБ/с, записи - 7197 МБ/с, копирования - 10538 МБ/с, латентность - 47,6 нс. Соответствующие значения, например, для Phenom ІІ Х2 550 ВЕ равны 8560 МБ/с, 6686 МБ/с, 10767 МБ/с и 50,5 нс.

Синтетические тесты

Известный и широко используемый синтетический тест производительности 3D Mark Vantage проверяет игровые характеристики ПК. С другой стороны, PC Mark Vantage тестирует другие аспекты эффективности процессора, такие как кодирование видео, мультимедийные функции, базовые игровые возможности и работа в офисной среде.

AMD Athlon II X2 240 демонстрирует ожидаемое быстродействие. В 3D Mark он привязан к своему основному конкуренту Pentium E5200, хотя и не слишком далек от Core2 Duo Е8200. Процессор немного отрывается от E5200 в PC Mark при тестировании сегментов, а не игровых характеристик. Хорошей новостью здесь является то, что нет существенного снижения быстродействия по сравнению с Phenom II X2 с равной тактовой частотой Это означает, что processor AMD Athlon TM II X2 240 может иметь аналогичную производительность на такт.

Графика

Являясь инструментом, необходимым для всех фотографов и графических дизайнеров, Adobe Photoshop позволяет творить чудеса с плохо сделанными фотографиями. Проверка базовой производительности процессора в Adobe Photoshop CS4 с помощью небольшого пользовательского действия заняла у данного ЦПУ 29 с по сравнению с 28,1 с у Phenom ІІ Х2 2,8 ГГц.

Cinebench R10

Инструменты 3D-рендеринга, использовавшиеся для тестирования быстродействия процессора, такие как Cinebench R10, Blender и POV Ray, имитируют работу в реальном времени со встроенными тестовыми сценариями. 3D-рендеринг долгое время был местом доминирования Intel, но AMD продолжает прогрессировать со своими новым моделями и уже не так сильно отстает. С тестом процессор справился за 179 с.

Сжатие файлов

7Zip является бесплатным инструментом архивирования и сильной альтернативой популярной программе WinRAR. Пользователи тестировали процессор, используя оба приложения для проверки его производительности с активированной многопоточностью с результатом 5393 MIPS и 1276 кБ/с. Одним из вариантов проверки является измерение времени, необходимого для сжатия файла изображения размером 700 МБ. Результаты говорят о том, что поддержка многопоточности в этом случае не работает так же хорошо, как в предыдущих тестах. Процессоры AMD, похоже, любят работать с архивами и демонстрируют приличные уровни производительности. Athlon ІІ Х2 240 значительно превосходит Pentium E5200 и приближается к Core 2 Duo E8200.

Игры

Хотя Athlon ІІ Х2 и является бюджетным процессором, его можно назвать и бюджетным геймерским ЦПУ. По сравнению c AMD Phenom ІІ Х2 с той же частотой, но с кэшем L2 объемом 512 КБ на ядро и большим 6-МБ кэшем L3, производительность данного чипа оказывается не такой уж низкой. В среднем снижение быстродействия составляет всего 3-5 к/с, что означает, что он не уступает гораздо более дорогому Phenom ІІ Х2. Кроме того, по отзывам пользователей, тестирование показывает заметное преимущество перед Pentium E5200, который стоит на несколько долларов дороже, а Celeron E1600 просто не подходит для игр.

Процессор, подкрепленный графической картой HD4890, в Far Cray 2 позволяет достичь 85 к/с при разрешении 1024 х 768 и 75 к/с при 1920 х 1200. Игра resident Evil 5 идет на скорости 100 к/с при 768р и 83 к/с при 1200р. GTR Evolution при 1024х768 показывает результат в 70 к/с и 67 к/с соответственно.

Потребляемая мощность

AMD Athlon II X2 240 AM3 удалось снизить энергопотребление на 20 Вт до 196 Вт, что хорошо, но недостаточно. Как показывают графики низкого напряжения, осталось много возможностей для улучшения. C"n"Q делает свою работу неплохо, уменьшая нагрузку на холостом ходу на 12 Вт до 149 Вт.

Проверка возможностей системы показала, что она может поддерживать стабильную работу на частоте 2,80 ГГц с напряжением ядра 1,1 В, тогда как номинальное его значение составляет 1,425 В. Понятно, что AMD нуждается в повышении потенциала из соображений стабильности работы, но значение 1,425 кажется слишком завышенным. Здесь важную роль играет брендинг, чтобы можно было отличить энергоэффективные 45-ваттные устройства от обычных мощностью 65 Вт.

С помощью нескольких простых настроек BIOS и тестирования стабильности можно создать свою собственную экономную модель. По отзывам пользователей, им удалось снизить потребляемую мощность AMD Athlon TM II X2 240 на 30 Вт с 196 до 166 Вт под нагрузкой.

Температура нагрева

К сожалению, по отзывам пользователей, тестируемая модель, как и многие другие процессоры AMD, дает неправильные показания. В режиме ожидания она выдает значения ниже температуры окружающей среды, чего достаточно, чтобы отклонить результаты как недействительные.

Разгон

AMD Athlon II X2 240 2,8 GHz выпускается с блокированным на максимальном значении множителем частоты, поэтому разогнать процессор можно, только повышая значения HT Link. Компания-производитель решила проблемы стабильности, которые проявились при увеличении HT в первых поколениях чипов Phenom. В итоге модель достигла тактовой частоты 3780 МГц при множителе x14, HT Link равном 270 МГц и напряжении 1,51 В. Дальнейшее увеличение последнего с лучшим охлаждением и некоторыми дополнительными настройками позволяет превысить 4 ГГц. Поскольку разгон должен выполняться через HT Link, частота памяти и Northbridge также увеличиваются до 1440 МГц и 2160 МГц соответственно.

Достоинства и недостатки

По отзывам пользователей, положительными чертами процессора является его хорошая производительность для бюджетного двухъядерного ЦПУ, совместимость с АМ2/DDR2, поддержка тех же технологий, что и AMD Phenom, отличная цена и возможности разгона и замедления. К недостаткам устройства следует отнести большое энергопотребление и завышенное номинальное напряжение.

Заключение

Еще один недостаток AMD Athlon II X2 240 состоит в том, что дополнительное ядро обойдется в 15 $, если приобрести Х3 425. Возможность обработки большего количества потоков означает повышение производительности в перспективе, поскольку число приложений, поддерживающих более 2 ядер, постоянно растет. Но все еще есть пользователи, которым требуется недорогое эффективное ЦПУ, и Dualcore AMD Athlon II X2 240 для них вполне может оказаться идеальным вариантом.

В играх ЦПУ способен превзойти X3 или даже X4 из-за большего кэша L2.

Серьезных недостатков у модели нет. Чип делает то, что должен. Выполняет он свою работу очень хорошо, дешево и эффективно. Если использовать недорогую материнскую плату AMD 785G с памятью SidePort, то можно получить отличную мини-платформу для домашнего кинотеатра или даже небольшую портативную игровую приставку для локальных сетей. Учитывая совместимость AMD Athlon II X2 240 2800 МГц с AM2+ и ОЗУ DDR2, то этот маленький чип начинает выглядеть очень универсальным и гибким. Не стоит забывать также о его очень хорошем разгоне и потенциале снижения напряжения.

Таким образом, при цене 60 $ стоит подумать о дешевом обновлении системы HTPC или небольшой игровой платформы.

После прорыва начала «нулевых» AMD благополучно вернулась в своё обычное состояние вечно догоняющего и, несмотря на довольно интересные и, бесспорно, передовые технические решения, даже не пытается конкурировать с Intel по объёмам продаж.

По данным на середину 2009 года, на долю компании приходится порядка 14,5% рынка микропроцессоров.
При этом некогда фирменные «фишки» чипов AMD - например, 64-разрядные расширения инструкций или встроенный в процессор контроллер оперативной памяти - давно используются в чипах главного конкурента.

Продукция AMD сегодня занимает две весьма узкие ниши: ультрабюджетных процессоров для постройки компьютеров эконом-класса и производительных моделей, предлагаемых в три-пять раз дешевле сравнимых по возможностям чипов Intel.

Именно этим объясняется тот факт, что на прилавках магазинов можно обнаружить процессоры AMD самых разных семейств и поколений - от доисторических Sempron и Athlon на базе заслуженной архитектуры K8 для разъёма Socket 939 до ультрасовременных шестиядерных Phenom II X6.

Как бы то ни было, в AMD сейчас делают ставку на архитектуру K10, поэтому речь пойдёт именно о процессорах, сконструированных на её основе.
К ним относятся Phenom и Phenom II, а также их бюджетный вариант, застенчиво названый Athlon II.

Исторически первыми чипами на базе K10 были четырёхъядерные Phenom X4 (кодовое название Agena), выпущенные в ноябре 2007 года.
Чуть позже, в апреле 2008 года появились трёхъядерные Phenom X3 - первые в мире центральные процессоры для настольных компьютеров, в которых на одном кристалле расположено три ядра.

В декабре 2008 года с переходом на 45-нанометровый техпроцесс было представлено обновлённое семейство Phenom II, а в феврале чипы получили новый разъём Socket AM3.
Серийный выпуск четырёхъядерных Phenom II X4 начался в январе 2009 года, трёхъядерных Phenom II X3 - в феврале 2009 года, двухъядерных Phenom II X2 - в июне 2009 года, а шестиядерных Phenom II X2 - буквально только что, в апреле 2010 года.

Athlon II - современная замена Sempron - представляет собой Phenom II, лишённый одного из важнейших его достоинств - большой кэш-памяти третьего уровня (L3), общей для всех ядер.
Выпускается в двух-, трёх- и четырёхъядерных вариантах.
Athlon II X2 производится с июня 2009 года, X4 - c сентября 2009 года, а X3 - с ноября 2009 года.

Архитектура AMD K10

Каковы принципиальные отличия архитектуры K10 от K8 ?
Прежде всего, в процессорах K10 все ядра выполнены на одном кристалле и снабжены выделенной кэш-памятью L2.
В чипах Phenom/Phenom 2 и серверных Opteron также предусмотрена общая для всех ядер кэш-память L3, объём которой составляет от 2 до 6 Мб.

Второе важное преимущество K10 - новая системная шина HyperTransport 3.0 с пиковой пропускной способностью до 41,6 ГБайт/с в обоих направлениях в 32-битном режиме или до 10,4 ГБайт/с в одном направлении в 16-битном режиме и частотой до 2,6 ГГц.
Напомним, что максимальная рабочая частота предыдущей версии HyperTransport 2.0 составляет 1,4 ГГц, а пиковая пропускная способность - до 22,4 или 5,6 ГБайт/с.

Широкая шина особенно важна для многоядерных процессоров, при этом в HyperTransport 3.0 предусмотрена возможность конфигурации канала, что позволяет предоставить каждому ядру собственную независимую линию.
Кроме того, процессор K10 способен динамически изменять ширину и рабочую частоту шины пропорционально собственной частоте.

При этом нужно отметить, что в настоящее время в чипах AMD шина HyperTransport 3.0 работает с намного меньшей скоростью, чем максимально допустимая.
В зависимости от модели применяются три режима: 1,6 ГГц и 6,4 ГБайт/с, 1,8 ГГц и 7,2 ГБайт/с и 2 ГГц и 8,0 ГБайт/с.
В выпускаемых чипах пока не используются ещё два заложенных в стандарт режима — 2,4 ГГц и 9,6 ГБайт/с и 2,6 ГГц и 10,4 ГБайт/с.

В процессоры K10 встраиваются два независимых контроллера оперативной памяти, что ускоряет доступ к модулям в реальных условиях эксплуатации.
Контроллеры способны работать с памятью DDR2-1066 (модели для разъёма AM2+ и AM3) или DDR3 (чипы для разъёма AM3).

Поскольку интегрированный в Phenom II и Athlon II для Socket AM3 контроллер поддерживает оба типа оперативной памяти, а разъём AM3 обратно совместим с AM2+, новые ЦП могут устанавливаться на старые платы для AM2+ и работать с памятью DDR2.

Это означает, что при покупке Phenom II для апгрейда вам не придётся сразу же менять и системную плату, а также приобретать оперативную память другого типа - как, например, в случае с чипами Intel i3/i5/i7.

В микропроцессорах с архитектурой K10 реализован целый набор модернизированных технологий энергосбережения - AMD Cool’n’Quiet, CoolCore, Independent Dynamic Core и Dual Dynamic Power Management.

Эта сложная система позволяет автоматически снижать энергопотребление всего чипа в режиме простоя, обеспечивает независимое управление питанием контроллера памяти и ядер и способна отключать неиспользуемые элементы процессора.

Наконец, сами ядра также были существенно усовершенствованы.
Была переработана конструкция блоков выборки, предсказания переходов и ветвлений, диспетчеризации, что позволило оптимизировать загрузку ядра и, в конечном итоге, повысить производительность.

Разрядность блоков SSE была увеличена с 64 до 128 бит, появилась возможность выполнять 64-разрядные инструкции как одну, была добавлена поддержка двух дополнительных инструкций SSE4a (не путать с наборами инструкций SSE4.1 и 4.2 в процессорах Intel Core).

Здесь необходимо упомянуть о конструктивном дефекте, выявленном в серверных Opteron (кодовое название Barcelona) и в Phenom X4 и X3 первых выпусков — так называемой «ошибке TLB», которая в своё время привела к полному прекращению поставок всех Opteron ревизии B2.
В очень редких случаях при высокой загрузке из-за конструктивного недостатка блока TLD кэш-памяти L3 система могла вести себя нестабильно и непредсказуемо.

Дефект был признан критически важным для серверных систем, из-за чего и была приостановлена отгрузка всех выпущенных Opteron.
Для десктопных Phenom был выпущен специальный патч, отключающий средствами BIOS дефектный блок, но при этом производительность процессора заметно падала.
С переходом на ревизию B3 проблема была полностью устранена, и в продаже такие чипы уже давно не встречаются.