Еще раз о тепловыделении Winchester

25 сентября 2004, суббота 06:34
Вчерашние результаты тестирования 0.09 мкм версии Athlon 64 3500+ вызвали оправданное беспокойство среди поклонников платформы AMD64. Еще бы, ведь китайские обозреватели пытались убедить весь мир, что 0.09 мкм процессоры Athlon 64 нагреваются больше своих 0.13 мкм аналогов, хотя и уровень TDP для них одинаков - 89 Вт. По крайней мере, до частот 2.2 ГГц (3500+) включительно такое утверждение справедливо.

Стоит ли владельцам материнских плат с разъемом Socket 939 текущего года выпуска бояться несовместимости с будущими процессорами на 0.09 мкм ядрах? Мы уже пытались их успокоить вчера, и сегодня попытаемся сделать это еще раз.

Прежде всего, нужно вспомнить о тепловых характеристиках процессора Athlon 64 FX-55, основанного на 0.13 мкм ядре SledgeHammer. Для этой модели TDP равняется тем самым 104 Вт, а предельная температура корпуса и вовсе равна 63 градусам Цельсия. Мы пока не можем предположить, каковы будут рекомендации для 0.09 мкм процессоров Athlon 64 с рейтингом 3800+, но на частоте 2.2 ГГц (3500+) они имеют чуть более "мягкое" значение предельной температуры корпуса - 65 градусов Цельсия.

Другими словами, 0.13 мкм ядра на частоте 2.6 ГГц уже демонстрируют повышенное тепловыделение, и с переходом на 0.09 мкм техпроцесс ситуация вряд ли станет хуже. Тем более, что AMD обычно перестраховывается, и для семейства Athlon 64 назначает температурные и мощностные характеристики, исходя из параметров старших моделей и наихудших условий эксплуатации. А ядро Winchester, как мы знаем, может достичь частоты 3.0 ГГц, так что эти самые 104 Вт могут быть припасены как для этого рубежа, так и для двуядерных процессоров Athlon 64 FX (Toledo).

Если же говорить о тепловыделении ядра Winchester, то здесь следует разграничивать его абсолютную и удельные величины. Известно, что площадь кристалла уменьшилась с 144 до 84 кв. мм, то есть на 42%. Допустим, что 0.09 мкм ядро площадью 144 кв. мм выделяло бы столько же тепла, как и 0.13 мкм ядро аналогичной площади, либо даже несколько меньше. Тогда мы могли бы говорить о равенстве абсолютных уровней тепловыделения или же об его снижении.

Но мы имеем дело с ядром, площадь которого равна всего лишь 58% площади прежнего 0.13 мкм ядра. Естественно, что даже при прежнем абсолютном значении выделяемой мощности через 1 кв. мм контактной поверхности кристалла проходит гораздо больше тепловой энергии. Как раз в этом случае мы сталкиваемся с возрастанием удельного тепловыделения, измеряемого в ваттах на единицу площади.

Так как плотность теплового потока возросла, производитель вынужден принимать меры по повышению эффективности отвода тепла от кристалла. В частности, более эффективный термоинтерфейс на участке "крышка теплораспределителя - кристалл ядра" пришелся бы весьма кстати. Но о принятии подобных мер инженерами AMD мы пока судить не можем - снимать крышку с новых 0.09 мкм процессоров Athlon 64 еще никому не приходилось.

Если не учитывать все меры по активной защите ядра от перегрева, производителю остается лишь ужесточить требования по температурному режиму. Собственно говоря, это AMD и сделала, снизив предельно допустимую температуру корпуса с 70 до 65 градусов Цельсия.

Возможно, при установке более производительного кулера с медным основанием 0.09 мкм процессоры Athlon 64 и не будут показывать более высоких температур под нагрузкой. Главное в этой ситуации - быстро отводить тепло от ядра. Если в масштабах OEM-индустрии справиться с этой задачей без увеличения затрат нельзя, то рядовые пользователи с хорошими познаниями в области разгона наверняка найдут оптимальный способ охлаждения 0.09 мкм процессоров AMD.

Собственно говоря, эту заметку мы написали с единственной целью. Мы хотели сказать, что по результатам единственного теста, проведенного в далеко не безупречных условиях, рано судить о тепловом режиме эксплуатации процессоров Athlon 64 на 0.09 мкм ядре Winchester. В реальности все может быть не так однозначно, как может показаться при изучении паспортных данных новинок.

Частотный потенциал 0.09 мкм процессоров пока представляется ограниченным, но отчаиваться не стоит. Если анонс Athlon 64 FX-57 с частотой 2.8 ГГц намечен на второй квартал следующего года, то к тому времени процессоры Athlon 64 должны покорить этот рубеж. Рискнем предположить, что в первом квартале 2005 года частота 2.6 ГГц покорится старшим моделям, а многие младшие будут уверенно разгоняться до 2.4 ГГц и выше.

Кстати, в случае самого неблагоприятного сценария с плохим уровня выхода годных 0.09 мкм ядер по частоте, процессор Athlon 64 FX-55 может переродиться в Athlon 64 4200+ (или Athlon 64 4300+) в первом квартале следующего года. По крайней мере, подобное превращение Athlon 64 FX-53 (Socket 939) в Athlon 64 4000+ (Socket 939) состоится уже 11 октября. Если частоту 2.6 ГГц в рамках 0.09 мкм техпроцесса к январю-февралю освоить не удастся, а на новинки Intel нужно будет срочно дать формальный ответ, AMD может выпустить малым тиражом процессоры Athlon 64 4200+ с частотой 2.6 ГГц, 1 Мб кэша второго уровня и поддержкой двухканальной памяти DDR 400. Конечно, численность подобных процессоров не превышает 1%, но ради "бумажного анонса" на такое можно решиться, а потом постепенно заменить 0.13 мкм версию Athlon 64 4200+ на 0.09 мкм версию Athlon 64 4200+. Надеемся, что этого все же не произойдет, и частотный потенциал 0.09 мкм ядер будет расти уверенными темпами.

Возникают вопросы и в отношении правомочности присвоения процессору Athlon 64 4000+ столь высокого рейтинга. По сути, он является аналогом Athlon 64 FX-53 в исполнении Socket 939 с заблокированным на повышение коэффициентом умножения. Реальные тесты показывают, что Athlon 64 FX-53 (соответственно, и Athlon 64 4000+) примерно на 5.5% быстрее процессора Athlon 64 3400+ в исполнении Socket 754. То есть, эти 5.5% приравниваются к 600 баллам рейтинга.

При этом переход от одноканальной памяти к двухканальной (Socket 754 -> Socket 939) оценивается примерно в 300 баллов рейтинга (Newcastle 3200+ и Newcastle 3500+ работают на одинаковой частоте 2.2 ГГц и отличаются конструктивным исполнением). Дополнительные 512 Кб кэша в этой системе рейтинга оцениваются в 200 баллов. По сути, процессоры в исполнении Socket 754 и Socket 939 должны использовать идентичную систему рейтинга с равным "удельным весом".

Между тем, прирост кэша на 512 Кб для процессоров в исполнении Socket 754 оценивается уже в 300 баллов: примером этому являются различия между Athlon 64 3400+ (2.4 ГГц, 512 Кб) и Athlon 64 3700+ (2.4 ГГц, 1 Мб).

Прирост частоты на 200 МГц в рамках конструктива Socket 939 дает дополнительные 300 баллов рейтинга (Athlon 64 3500+ -> Athlon 64 3800+), аналогичное изменение в рамках Socket 754 "стоит" только 200 баллов (Athlon 64 3200+ -> Athlon 64 3400+). Получается, AMD ведет "политику двойных стандартов" :(.

В большинстве приложений самое эффективное увеличение производительности происходит от увеличения тактовой частоты, а не от добавления 512 Кб кэша или появления второго канала памяти. По логике вещей, именно прирост тактовой частоты должен поощряться самым заметным увеличением рейтинга. Дополнительные 512 Кб кэша или второй канал памяти реально "стоят" не больше 100 баллов.

Тогда становится непонятно, каким образом разница в производительности между Athlon 64 3500+ и Athlon 64 3800+, равная примерно 7.5% в среднем, оценивается в 300 баллов рейтинга, а разница в производительности между Athlon 64 3400+ и Athlon 64 4000+, равная 5.5% в среднем, оценивается в 600 баллов рейтинга? Если на бумаге все кажется закономерным, то рейтинг Athlon 64 4000+ в действительности немного, если не сказать большего, раздут.

Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Сейчас обсуждают