Выбор платформы на базе процессора AMD: теория и практика

12 мая 2006, пятница 21:49
для раздела Блоги
Статья написана на конкурс статей и обзоров, посвященных процессорам AMD

Статья отмечена поощрительным призом, футболкой с символикой AMD


Часть первая. Вступление

Говоря о производительности современных процессоров, даже представляющих откровенно бюджетные направления, можно характеризовать ее как «достаточную». Так как для большинства потребительских задач достаточно мощности процессора далеко не самого последнего поколения и производительности. Конечно, всегда будут существовать профессиональные приложения, потребности (и возможности) которых растут по мере совершенствования железа. Нет такой системы, и, наверное, не появится, которую нельзя было бы «повесить» и загрузить на 110% (а значит, строго говоря, производительность нельзя назвать избыточной).

Но среднестатистический потребитель, посмотрев тесты, может обнаружить, что для успешной (в целом) поддержки его задач, достаточно процессора предыдущего поколения. И тогда побудить его идти в ногу со временем и выбрать новый, могут лишь какие-то «третьи причины».

В качестве таких причин оба главных производителя x86-процессоров интегрируют в свои чипы фирменные технологии, не обязательно связанные с традиционной задачей сделать процессор «быстрее», но по-своему влияющие на привлекательность конечного продукта. Разумеется, если процессор достойно справляется со своими основными задачами, наличие подобных бонусов можно только приветствовать.

Однако есть у них и общая не столь приятная черта - зависимость от программной и аппаратной поддержки «опций» материнской платой, ее BIOS и операционной системой. Если процессор приобретается в составе системного блока, пользователь, безусловно, вправе рассчитывать, что все настройки за него сделает производитель. Но многие, особенно это касается посетителей сайта overclockers.ru, собственноручно собирают свои системы. Поэтому встает вопрос собрать именно такую, позволяющую реализовать все купленные технологии. То есть стоит задача построения платформы, в которой заявленные технологии не просто формально существуют, но действительно работают оптимальным образом.

Большинство из нас любят процессоры AMD за их производительность в современных приложениях и играх, за их хороший разгонный потенциал. Но кроме данных качеств, присущих им, есть и другие, только усиливающие потребительскую привлекательность.


Часть вторая. Теоретическая. «Фишки» и «примочки» от AMD

Интегрированный контроллер памяти

Революционность подхода компании AMD состоит в том, что её процессоры с архитектурой AMD64 (и микроархитектурой, которую условно принято называть «K8») оснащены множеством «внешних» шин. При этом одна или несколько шин HyperTransport служат для связи со всеми устройствами кроме памяти, а отдельная группа из одной или двух (в случае двухканального контроллера) шин — исключительно для работы процессора с памятью.

Преимущество интеграции контроллера памяти прямо в процессор, очевидно: «путь от ядра до памяти» становится заметно «короче», что позволяет работать с ОЗУ быстрее.

Даже при установке параметра в 2T интегрированный контроллер памяти сохраняет более высокую скорость доступа (низкие величины латентностей) в сравнении с любыми существующими дискретными контроллерами в чипсетах при использовании одних и тех же модулей памяти.

Большой практический интерес представляет следующий вопрос: Имеет ли смысл тратиться на элитную память, способную работать на штатной частоте с агрессивными таймингами? Осмелюсь ответить, что БОЛЬШОГО преимущества в работе системы такая покупка не даст. Да, объем памяти, ее частота – играют большую роль в производительности системы. Но если есть желание сэкономить (меня лично оно часто охватывает), можно быть уверенным, что даже бюджетная память с нерекордными таймингами не утянет всю систему на дно, а напротив - обеспечит производительность, лишь немногим уступающую «элите».

Cool & Quiet

Технология вряд ли нуждается в представлении, поскольку существует уже достаточно долгий по компьютерным меркам срок. Если вкратце, работает он следующим образом - драйвер Cool & Quiet (диспетчер энергосбережения), считающий холостые такты процессора, определяет насколько сильно в данный момент можно снизить частоту и напряжение питания без ущерба для производительности. Минимальными значениями в зависимости от типа процессора являются 800-1000 МГц и 0,8-1,0 В, соответственно. В режиме «спокойной» работы тепловыделение снижается настолько, что в просторном корпусе процессору вполне хватает пассивного охлаждения.

Можно спорить, насколько такая технология жизненно необходима, но то, что она полезна, совершенно очевидно. Хотя бы потому что позволяет безо всяких экспериментов с жидкостным охлаждением, прочих дорогостоящих изысков и вообще какой-либо модификации штатной системы охлаждения пользователем, снизить ее шумность, причем именно тогда, когда это особенно необходимо (когда пользователь занят умственным трудом и скорость работы упирается не в мощность процессора, а определяется трудоспособностью самого человека, зависящей в том числе и от комфортности рабочего места). Другой бесспорный факт - минимизация тепловыделения процессора позволяет создать более комфортные условия для остальных компонентов системного блока, в частности, для видеокарты, и, в конечном счете, обойтись менее мощным вентилятором в самом корпусе.

Вторая составляющая технологии Cool & Quiet - поддержка «интеллектуального» управления частотой вращения вентиляторов, полностью зависит от материнской платы. Понятно, что AMD к ее реализации отношения не имеет, заставить кулеры «тише» вращаться должна сама плата.

На мой субъективный взгляд, гарантированно поддерживают Cool & Quiet лишь платы под Socket 939 от большой тройки (ASUS, MSI и Gigabyte), плюс ABIT со своей технологией m-Guru, располагающим особо богатыми сервисными настройками в этом вопросе. У вышеперечисленных производителей в настройках BIOS есть соответствующий пункт (Q-Fan, Smart Fan и т. п.).

AMD64

Итак подавляющее большинство процессоров AMD и Intel стали «формально 64-битными». На практике это принесло нам три основных усовершенствования:
- появление команд для работы с 64-битными целыми числами,
- увеличение количества и/или разрядности регистров,
- увеличение максимального объёма адресуемой памяти.

Именно компании AMD мы обязаны введением 64-битности, что порядком осовременило x86-процессоры. Реальная польза 64-битности ощутима, особенно значимо увеличение максимального объёма адресуемой памяти. Но, само – собой, от установки 64-битного программного обеспечения компьютер в два раза быстрее работать не станет. Хотя преимущества невооруженным глазом в первые два дня заметны . Конечно есть проблемы с разработкой драйверов устройств и т.д. Но софт традиционно отстает от харда, нужно думать о будущем!

Собственно 64-битное расширение AMD64 в каком-либо пользовательском внимании не нуждается, поддержка зашита в BIOS материнских плат с первых версий, и какие-либо пункты для включения/блокировки в Setup поголовно отсутствуют. Так что на такой компьютер можно сразу же устанавливать Windows XP x64 Professional, например.

NX-бит

NX-бит – выражаясь простым языком – аппаратный антивирус. Кто не знает, для включения антивирусной DEP с использованием аппаратной защиты от исполнения программного кода, записанного в область данных (для чего такие области помечаются специальным No eXecution-битом и попытка исполнения приводит к стандартной ошибке защиты памяти) в Windows XP SP2 нужно проделать такой путь: раздел Система - закладка Дополнительно - в разделе Быстродействие нажать кнопку Параметры - закладка Предотвращение выполнения данных - установить галочку «Включить DEP для всех программ и служб, кроме выбранных ниже».

SSE2 и т. п.

Для чего предназначены дополнительные наборы команд? В первую очередь — для увеличения быстродействия при выполнении некоторых операций. Одна команда из дополнительного набора, как правило, выполняет действие, для которого понадобилась бы небольшая программа, состоящая из команд основного набора. Опять-таки, как правило, одна команда выполняется процессором быстрее, чем заменяющая ее последовательность. Однако в 99% случаев, ничего такого, чего нельзя было бы сделать с помощью основных команд, с помощью команд из дополнительного набора сделать нельзя. Таким образом, упомянутая выше проверка программой поддержки дополнительных наборов команд процессором, должна выполнять очень простую функцию: если, например, процессор поддерживает SSE — значит, считать будем быстро и с помощью команд из набора SSE. Если нет — будем считать медленнее, с помощью команд из основного набора.

Вот табличка, обобщающая информацию о поддержке различных расширенных наборов команд различными десктопными процессорами. Делаем выводы самостоятельно.


Информация о поддержке различных расширенных наборов команд различными десктопными процессорами
* в зависимости от модификации


Часть третья. Выбор комплектующих

Как говорится в народной пословице: что ни рыбак – то узел. А также: на вкус и цвет товарищей нет. У каждого свои предпочтения. Я тоже не исключение. За более чем 10 летнее копание с железом выработались стойкие симпатии и антипатии. О последних умолчу, а о симпатиях – пожалуйста:
Процессор – AMD
Материнская плата – MSI@ASUS
Привод CD@DVD – NEC (а также дисплеи)
Жесткий диск – Seagate
Принтер – hp
Это только ИМХО, я не настаиваю и не навязываю никому свою точку зрения.

Процессор

Априори – процессор AMD. Какой из них?

Производитель предлагает большой модельный ряд, несколько сокетов. С одной стороны – ограничителем выступает количество свободных дензнаков – с другой стороны – хочется взять достаточно современный экземпляр, обладающий всеми возможными «примочками» и технологиями.

Мой выбор пал на Sempron 64 3400+ socket 939. Он оснащен всеми возможными инструкциями и технологиями а ля AMD для одноядерных процессоров. 3DNow, E3DNow, SSE, SSE2, SSE3, Cool'n'Quiet, NX-bit, AMD64, не говоря уже про MMX и EMMX. И наряду с этим – его цена достаточно демократична. Мои достаточно скромные потребности этот процессор удовлетворяет ПОЛНОСТЬЮ. Если наступит день и мне его перестанет хватать (а, учитывая его приличный разгонный потенциал – это будет не скоро), то на socket 939, который еще долго будет актуальным, можно легко поставить недорогой двухядерник. Но об этом я даже еще и не задумываюсь.

Подробно об этом процессоре и его разгоне можно почитать в моей предыдущей статье. Да, процессор охлаждается кулером от Tt Silent Boost.

Материнская плата

Хороший камень нужно вставить в достойную оправу. Выбор материнской платы – наиважнейший этап формирования системы. От него зависит и функциональность и разгонный потенциал. На материнской плате почему-то не возникло желание сэкономить.

Хоть я и достаточно заядлый геймер, технология SLI не вызывает у меня особого восторга. Дорого, шумно и горячо. Рассчитывать в отдаленной перспективе купить на барахолке вторую такую же видеокарт? Туманно… Поэтому интересовали платы на чипсете NVIDIA nForce4 Ultra. Думал взять или ASUS A8N Deluxe, или же MSI K8N Neo4 Platinum. По ряду субъективных причин, а также прочитав пару обзоров в инете и прессе, остановился на второй.


(кликните по картинке для увеличения)

Крастотка! MSI 7125 K8N Neo4 Platinum

Законный вопрос: А почему именно из двух производителей выбор? А GigaByte, ABIT, DFI и другие? Просто ИМХО. Я иногда подрабатываю сборкой компьютеров на коленке. Собрал не один десяток. И только платы этих двух фирм НИ РАЗУ не побывали в гарантийке… (тьфу-тьфу). Хотя раньше у меня были несколько иные предпочтения…

Итак, плата у меня, вот ее основные характеристики:

основные характеристики MSI K8N Neo4 Platinum

Это изделие фирмы MSI заслужило достаточно лестных отзывов и за свою функциональность и приличный оверклокерский потенциал. В последних версиях прошивок BIOS этой платы присутствуют все возможности для успешного разгона. Это касается и управления напряжением, подаваемом на процессор, чипсет и память, и настройки всевозможных таймингов оперативной памяти.

Видеокарта

Исходя из технической характеристики М/В, видеокарта должна быть PCI-E. Помимо этого требования, у меня был и ряд других: не менее 256 мегабайт быстрой видеопамяти, ширина шины 256 бит, поддержка шейдеров 3.0, серьезная система питания, хороший разгонный потенциал, приемлемая стоимость. Конечно неплохо быть хозяином X1800XT или 7800 GTX, но карточка класса high-end стоит слишком дорого, причем буквально через несколько месяцев резко падает в цене. Low-end тоже не для меня, наелся в свое время от души, хочется иногда комфортно поиграть. Так что средняя ценовая категория как раз для меня.

А выбор был не велик (прошу учесть, что выбирать приходилось в январе этого года), причем как и ATI, так и у NVIDIA. 6600 vs X1600 плавно движутся к сегменту Low-end. Возможными вариантами остаются 6800GS vs X800GTO. При цене немногим более 200 долларов эти карты обеспечивают неплохой разгонный потенциал и отличную производительность в современных играх. После тщательных раздумий и консультаций X800GTO был все же отвергнут в пользу 6800GS. Причинами этому послужили: отсутствие дополнительного разъема питания, схема питания носит какой-то бюджетный оттенок, ни одного конденсатора, отсутствие поддержки пиксельных шейдеров 3.0, шумное охлаждение, особенно GTO FireBlade. Ничего против ATI не имею, просто в данной ситуации для моих целей ИМХО 6800GS оказался предпочтительней.

Дизайн платы идентичен дизайну 7800 GT. В том числе и мощная референсная система питания. Однослотовая система охлаждения видеокарты оснащена тепловой трубкой, распределяющей температурную нагрузку между чипами памяти. В целом, на мой взгляд, видеокарта выглядит очень стильно. Силовые элементы и разъем для подключения дополнительного питания видеокарты расположены в задней части платы, как и у всей линейки видеокарт 6800/7800.

Видеокарта оснащена аналоговым, цифровым (DVI-I) и TV-выходами, а также разъемом для подключения SLI-моста. Графический процессор NV42 имеет 12 пиксельных и 5 вершинных процессоров. Частота работы чипа равна 425 MHz в 3D режиме и 350 MHz при работе в 2D. Память видеокарты по умолчанию работает на 1000 MHz. Как вы скоро сможете убедиться из тестов, MSI GeForce NX6800 GS 256 Mb действительно продукт высокого качества, демонстрирующий, пожалуй, одно из лучших на сегодня сочетание цены и производительности (конечно, для своего ценового сегмента).


(кликните по картинке для увеличения)



Оперативная память

По моему категорическому убеждению иметь дорогую память с агрессивными таймингами – хорошо. Но если такой памяти нет – для системы в целом это не критично. 2-3% производительности – мелочи по сравнению с мировой революцией! (Зато можно сэкономить неплохую сумму, допустим для организации RAID)

У меня стоят две планки производства Hyundai. Они слегка разные: HYMD264 646B8R-D43 и HYMD264 646D8R-D43. В принципе к памяти производства Samsung я тоже вполне либерально отношусь. Но при примерно одинаковом уровне производительности цена планки 512 Мб у гнусмаса на 10$ выше. А раз их нужно два – то мы экономим сумму вполне достаточную для обмывки новой платформы (если не злоупотреблять закуской)
SPD Timings Table
133MHz 2-2-2-6
166MHz 2.5-3-3-7
200MHz 3-3-3-8

Итак, память двусторонняя, по 8 чипов суммарным объёмом 32х8 = 256Mb с каждой стороны, то есть 512Мб на планку. Чипы сделаны на 130нм техпроцессе. По данным энтузиастов, разгонный потенциал этой памяти доходит до 260-280 МГц в двухканальном режиме, и 270-310 в одноканальном, в зависимости от таймингов и экземпляра памяти. Я пока не достиг таких частот, наверное сказывается что планки не совсем одинаковые. Во всяком случае в двухканальном режиме работают.

У меня эта память 100% работоспособна на частоте 230-235 и таймингах (2.5-3-3-7)-1Т. Напряжение при этом 2,7 В, при номинале 2.5. На памяти стоят недорогие радиаторы («под медь») от Titan, но особого прироста в разгоне что-то я от их монтажа не заметил… Возможно что-то даст повышение напряжение и установка вентилятора на обдув? На досуге проверим…
* При обсуждении статьи встал вопрос на сколько можно разогнать данную память. Пока удалось достигнуть следующего, при 2,85 В (с таймингами долго не играл):


Дисковая подсистема

Испытываю пламенные чувства к продукции Seagate Technology. Между прочим, основана еще в 1979 (как сейчас помню). Без сомнения – мировой лидер в области разработки, производства и сбыта накопителей на жестких дисках. Компания видит свою задачу в том, чтобы поставлять продукцию самого высокого качества, обеспечить отличный сервис и высокую надежность, удовлетворяя растущие мировые потребности в устройствах для хранения информации. ВСЕ ШЕСТЬ HDD которые когда-либо были у меня на домашнем компьютере были производства Seagate и до сих пор исправно работают у знакомых, включая первый Medalist на 850 Мб 1995 года выпуска.

Сейчас у меня RAID 0 2xSeagate ST3160812AS (160 Гб) (SATA II, 7200.9).


Seagate ST3160812AS


характеристика Seagate ST3160812AS

DVD-RW

Испытывая давнюю симпатию к продукции NEC, стабильно беру только эти приводы. Причем ныне действующий NEC 3500AG исправно трудится уже пару лет. Следует признать, что в чтении дисков плохого качества отдельные приводы этой фирмы бывают не сильны. (я был вынужден в течении первой недели после покупки поменять его на другой – такой же) Зато в записи – им практически нет равных. За два года я запорол только одну болванку, когда вместо 4х записал ее на 8х. Основными конкурентами NEC считаю Pioneer и BenQ


Часть четвертая. Практическая. Тестируем систему

Итак, после неспешной сборки (около часу) система была запущена, на нее была поставлена ОС: Microsoft Windows XP Home Edition, версия 5.1.2600 Service Pack 2

Первым насущным вопросом стала проверка максимальной частота работы системной платы. Сразу скажу – она не разочаровала.


максимальная рабочая частота шины

Однако для этой платы 350 МГц не рекорд, сородичи по сайту добивались ее старта и на 400 МГц. Но все равно – не плохо! Причем такая частота была получена при номинальном питании процессора и чипсета.

Выяснив потенциал системной платы, обратим взоры на видеокарту. Ибо на нее возложены также достаточно большие надежды в плане разгона. На стабильность проверял многократными прогонами 3D Mark ов. Самое обидное и нехорошее – так это капризность 3D Mark2001. Если 03 и 05 позволяли приподнять максимальные частоты ГП и памяти, то 01-й эту планку понижал. Пришлось согласиться, для чистоты эксперимента…

Итак, вот при каких параметрах удалось добиться ПОЛНОСТЬЮ СТАБИЛЬНОЙ работы. Причем использовалась родная система охлаждения и не модифицированный BIOS.


рабочие характеристики видеокарты при разгоне

То есть реально были получены частоты 510/1190, у коллеги Jordan в его исследовании: Когда третий не лишний: ATI Radeon X1600 XT против NVIDIA GeForce 6800 GS и ATI Radeon X800 GTO частоты при разгоне составили 486/1305. И если прирост частоты ГП у меня достаточно неплох, то память значительно разгоняться не пожелала. Температура чипа во время максимальной нагрузки не поднялась выше 71 градусов Цельсия, а температура видеокарты в целом держалась около 43 градуса. Возможно проблема с термоинтерфейсом. Планирую в ближайшем будущем поменять систему охлаждения.

Итак, видеокарта разгону подлежит. Каким же в плане оверклокинга окажется краеугольный камень моей платформы – AMD Sempron 3400+ (socket 939)? Следящие за моим «творчеством» знают ответ на этот вопрос из моей предыдущей статьи, посвященной именно этому процессору.

Загрузить операционную систему мне удалось при частоте процессора 2850 МГц (при номинале 2000 МГц). Но стабильности в работе не было, система регулярно уходила в ребут после 5-10 минут работы.



Поэтому экспериментальным путем была выявлена максимальная стабильная частота работы процессора. Она составила 2760 МГц.


максимальная стабильная частота работы процессора (на сегодняшний день)

Остается узнать, чего же я смогу добиться от моей платформы при комплексном разгоне.

Осмелюсь утверждать, что тестирование с помощью 3D Mark различных версий может дать наглядное представление о производительности системы. Причем 3D Mark01 в первую очередь процессоро-зависим, разгон видеокарты дает мизерный прирост «попугаев», в отличие от прироста при разгоне процессора.


3D Mark 01

3D Mark03 по данным тестов более сбалансирован. Прирост «попугаев» почти в одинаковой степени зависит и от повышения частоты процессора и от разгона видеокарты.


3D Mark 03

3D Mark05 полностью ориентирован на тестирование видеоподсистемы компьютера. Разгон частоты процессора на 38% (2000@2760) дает всего лишь 138 «попугаев», зато не самый экстремальный разгон видеокарты добавил более 1000.


3D Mark 05

Также мне удалось обновить свой рекорд в SuperPi. Теперь он равняется 28m47s при 32М.


SuperPi

Традиционно в качестве процессорного бенчмарка и вообще проверки на стабильность используют также архивацию файлов. Обычно я использую папку с рандомными файлами размером 1-1,5 Гб. Но для сопоставимости результатов на разных платформах форумчане мне порекомендовали архивировать что-то конкретное, например папку I386 из дистрибутива Windows XP Professional SP2.


сжимаем папку I386 из дистрибутива Windows XP Professional SP2

Для сопоставимости производительности различных платформ, пожалуй, применимо. Но при архивации папки с рандомными файлами прирост производительности выше и в большей степени зависит от увеличения частоты процессора.
Отдаю себе отчет, что было бы неплохо привести реальные игровые тесты, но сроки конкурса подкрались незаметно… Постараюсь успеть добавить.

Для полноты картины хочу привести скрины тестов оперативной памяти (чтение, запись, задержка) полученных из программы EVEREST Ultimate Edition v.2.50.480


чтение из памяти


запись в память


задержка памяти

Обобщим полученные данные в таблице

сводная таблица тестов

Производительность платформы при разгоне возрастает как минимум на четверть в разнообразных тестах.


Часть пятая. Заключение

На основании вышеизложенного, можно заключить, что собрать современную, оснащенную всеми актуальными технологиями платформу, можно даже на основе бюджетного процессора производства AMD. Данная платформа будет иметь отличную производительность и отвечать всем запросам потребителя. А приложив небольшие усилия, можно за те же деньги получить систему, работающую на уровне, не уступающем многим гораздо более дорогим решениям.

Платформа на базе Sempron socket 939 – это недорогое, достаточно перспективное, высокопроизводительное, отвечающее всем сегодняшним потребностям решение. Эту платформу можно смело рекомендовать всем энтузиастам, не обремененными лишними финансовыми средствами, но желающим получить в свое распоряжение мощную современную систему.

З.Ы. С предложениями и замечаниями прошу сюда.
Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают