Benchmark Redakcija
Feđa Drndarski AMD već izvesno vreme vlada na tržištu Low-Cost procesora, barem kada je u pitanju
tržište OEM računara. To može da zahvali prvenstveno AMD Duron seriji procesora
koji nude visoke performanse po ceni Low-End procesora. Vratimo li se dve godine
unazad, setićemo se da je u to vreme AMD bio gotovo potpuno potisnut od strane
tadašnjeg Intelovog Celeron Mendocino procesora, koji je bio standardna kupovina
u mnogim tadašnjim konfiguracijama. Zasluga za tako dobru prodaju su bile odlične
overclocking mogućnosti inicijalnog modela 300A, kao i 128K L2 cache memorije
koja radi na brzini procesora. Do tada je keš radio na brzini magistrale ili kao
kod Pentiuma II na polovini brzine procesora, što i nije bilo baš najsrećnije
rešenje. Celeron 300A je mogao u mnogim slučajevima da radi i na 50% većem taktu
od deklarisanog, na taj način je postao sinonim za overkloking i dobre performanse
po razumnoj ceni. U odnosu na tadašnji AMD K6-2 procesor čiji je najveći nedostatak
bio slabašna FPU jedinica, loša AGP implementacija, kao i slaba komunikacija sa
memorijom i nekompatibilnost tadašnjih čipsetova sa mnogim grafičkim karticama
i hardverom, Celeron je tada bio daleko bolji izbor. Iako mu je K6-2 u pojedinim
office aplikacijama odmicao, veoma jednostavnim overclockom magistrale na 100
Mhz Celeron je postajao nedostižan po bilo kom aspektu kada su u pitanju performanse.
Kao takav ušao je u istoriju kao Intelov procesor koji je nudio najbolji odnos
cena/performanse. Vreme je polako odmicalo, a Intel se i dalje oslanjao na
vremešnu Pentium Pro arhitekturu koja je i dalje ostala osnova Pentium II, Pentium
III, Celeron, Coppermine i Tualatin PIII procesora.
Ali došlo je vreme kada je AMD radikalno promenio arhitekturu svojih procesora,
izbacivši prvi Athlon procesor, koji je tada radio na 500 Mhz. Novi procesor nasledio
je 200 Mhz EV6 magistralu od istoimenog Alpha EV6 25264 RISC procesora, koji se
u to vreme koristio u Hi End serverskim multiprocesorskim sistemima, kao i radnim
stanicama. Anemična FPU jedinica koja je bila “zaštitni znak” K5/K6/K6-2 i K6-III
serije procesora, zamenjena je daleko moćnijom. Ipak, prošlo je još izvesno vreme
dok AMD nije tržištu predstavio svoju High End i Low End varijantu procesora.
Sredinom 2000-te godine, lansirani su modeli Athlon sa Thunderbird jezgrom i Duron
sa Spitfire jezgrom. Athlon je od tada predstavnik Hi End serije, dok je Duron
– Low End procesor koji je napravljen da zameni K6-2 i preotme veliki deo tržišta
Intelovom Celeronu. Da bi AMD u ovoj nameri uspeo, Duron je morao biti jefriniji
i daleko brži od Celerona. Poredivši ga sa Celeron 2 (Coppermine 128), Duron je
davao u proseku od 20-40 % bolje brzinske rezultate, uz svakako nižu cenu. Ipak,
tu nižu cenu je kompenzovala relativno visoka cena ploča za Athlon/Duron procesore.
Uzevši sve ovo u obzir, Duron je i dalje jako isplativa kupovina. Thunderbird i Duron su tipični predstavnici prve generacije K7 jezgra na koje
je integrisano 256 K odnosno 64K L2 cache-a na punoj procesorskoj brzini. Prvi Athlon
procesori su bili u Slot A formi i na procesorskoj ploči su bili zalemljeni L2
cache SRAM čipovi. Izlaskom Durona i Athlon – Thunderbirda, prelazi se na Socket
A podnožje koje ostaje standard i do današnjih dana. Tadašnji Duroni na 600 i
650 Mhz su prve varijante koje je AMD lansirao na tržištu. Novi Low End procesor
je pokazao zadivljujuće performanse i overkloking mogućnosti što mu je omogućilo
da uz svoju umerenu cenu napravi snažan proboj na tržištu. Od tada pa do danas,
Duron procesori su postali sastavni deo konfiguracija u ponudi kako domaćih tako
i stranih dilera. Podrška u vidu boljih i modernijih setova čipova je sasvim očekivana, s’ obzirom
na broj prodatih primeraka Socket A procesora. Danas na raspolaganju imamo čak
12 razlicitih setova čipova od integrisanih, preko egzotičnog nForce-a, do Hi
End serverskih dual DDR rešenja u vidu AMD 760 MP(X) modela. Softverska podrška
za neke od ovih čipsetova je standardni deo novih operativnih sistema kao što
su Windows XP i Windows 2000 SP2. Dosadašnji Duron sa Spitfire jezgrom pokazao se superiornim u odnosu na Intelovog
Celerona i to kada je u pitanju bilo koji aspekt procesiranja. U mnogim situacijama
kao sto je 3D rendering i zahtevne FPU i memorijske aplikacije, daleko iza sebe
ostavlja čak i mnogo skuplji PIII Coppermine. Duron na 1 Ghz sa Morgan jezgrom
je logični naslednik vrlo uspešne serije Spitfire jezgra. Napredna trostruka superskalarna (pipelined) FPU jedinica je prva takve vrste
u dosadašnjim x86 procesorima. Ekskluzivna cache arhitektura, 128K L1 cache i
64K L2 cache memorije u ukupnom zbiru daju efektivnih 192K cache memorije koja
radi na punoj procesorskoj brzini. Poređenja radi, kod Intelovih procesora se
L1 cache koji je daleko manji kopira u L2 cache, pa ako na svom Celeronu imate
32K L1 cache-a i 128K L2 cache-a, ukupna korisna kolicina cache memorije je 128K,
što je bitno manje nego kada je u pitanju AMD Duron. Faktički, ovo je druga revizija Athlon jezgra. Morgan je po svojoj arhitekturi
istovetan Palomino jezgru – poznatijem kao Athlon XP. Athlon XP (Palomino) za razliku od Durona, koristi 256 KB drugostepene L2 cache
memorije koja radi na internoj brzini procesora, dok Morgan, kao i Spitfire koristi
samo 64Kb L2 cache-a koji je zahvaljujući sofisticiranoj arhitekturi odlično iskorišćen.
Tome naročito doprinosi šesnaestostruka asocijativnost L2 cache-a koja značajno
smanjuje promašaj u čitanju ili pisanju iz L2 cache-a. Kako Athlon, tako i Duron
procesori se podosta oslanjaju i na L1 cache. Ovakva organizacija cache arhitekture
je nasleđe Spitfire i Thunderbird serije procesora.
Novosti koje donosi Morgan core su tzv. Data Prefetching mehanizam koji ima za
cilj bolje iskoriscenje memorijske magistrale kada su u pitanju veliki blokovi
podataka u “stream” obliku. Ovaj mehanizam funkcionise tako sto se na osnovu posebne
tabele predvidja koji ce blokovi podataka biti potrebni procesoru.Na osnovu tabele
predvidjanja, blokovi podataka se kesiraju iz RAM-a u L1 data cache-u i L2 cache-u,
i na taj nacin procesor u cache-u ima na raspolaganju potrebne podatke pre nego
sto ih zahteva, sto rezultuje poboljsanim performansama. To se moze videti ukoliko
se koriste veliki blokovi podataka, preko 512 K, koji prevazilaze velicinu L1
data i L2 cache-a. Na ovom grafikonu se jasno vidi prednost novog Duron procesora
u odnosu na stari Thunderbird. U ukupnom skoru, Morgan jedva zaostaje za Athlon
Thunderbirdom koji je opskrbljen sa dva puta vise kes memorije. Sledeca novina su povecani L1 TLB (Translate Look-Aside Bufferi), sa 24 na 32
ulaza za L1 instruction cache TLB i sa 32 na 40 ulaza za L1 data cache TLB. Ovo
unapredjenje smanjuje “lutanje” procesora kroz RAM u trazenju potrebne memorijske
adrese. TLB je u stvari mapa virtuelnih memorijskih adresa smestena u samom L1
cache-u. Povecanjem TLB ulaza smanjena je potreba za trazenjem potrebne memorijske
adrese u RAM-u. Instrukcijski TLB dozvoljava vise puta koriscenje istih programskih
rutina koje se nalaze na istoj memorijskoj adresi. Mozda najvaznija novost, bar kada su performanse u pitanju, je implementacija
Intelovog SSE seta instrukcija, koji je do sada bio privilegija Intel Pentium
III, Celeron 2 i Pentium 4 procesora. U kombiniciji sa dosadasnjim Enhanced 3D
Now!, zajedno daje 3D Now! Professional. Tu se nalaze dosadasnje Floating Point
3D Now! ekstenzije, integer SSE kao i FP SSE istrukcije koje bi trebalo da daju
znacajno ubrzanje u svim Intel optimizovanim programima, kao sto su odredjeni
filteri u Adobe Photoshop-u, Windows Media Encoder, nekoliko igara itd… Novitet je svakako i nacin izrade novog jezgra. Disipacija toplote je u odnosu
na Duron sa Spitfire jezgrom smanjena za 20% ako govorimo o istoj radnoj frekvenciji
i o istom radnom naponu. Duron na 1 Ghz iako radi na povecanom radnom naponu od
1.75 v, zagreva se otprilike priblizno kao i Duron (Spitfire) na 950 Mhz. Za proizvodjaca
procesora je ovo bitno, jer mu ova tehnologija izrade ostavlja prostora da u budim
varijantama skalira takt procesora do 1.4 Ghz, ne menjajuci proces izrade koji
je 0.18 mikronski. To takodje znaci da je ovaj procesor potencijalno dobar overclocker,
sto je jedan od bitnih faktora kada je u pitanju izbor Low Cost procesora. Na
snizenom naponu, ovaj procesor je prilicno mali potrosac, te je Morgan jezgro
zastupljeno i u notebook racunarima najnovije generacije. Tu je i dugo ocekivana termalna zastita za AMD procesore koji su do sada u slucaju
nestrucne montaze ili spadanja kulera veoma brzo pregorevali. Termalna sonda je
sada locirana unutar procesorskog jezgra i poseduje mogucnost veoma brzog reagovanja
na promenu (skok temperature). Po AMD-ovoj specifikaciji, termalna dioda mora
biti kombinovana sa odgovarajucom kontrolerskom logikom i BIOS-om na maticnoj
ploci. To znaci, da ukoliko posedujete nesto stariju maticnu plocu koja ne podrzava
ovu funkciju, savet je da budete oprezni sa montazom kulera isto onoliko koliko
ste bili i sa Spitfire Duronom i Athlon Thunderbirdom. Ovako to izgleda na papiru: – jezgro procesora je Morgan proizvedeno u 0.18 mikronskom procesu sa aluminijumskim
interkonetorima, Fab 25 (Austin) – 128KB L1 kesa (64KB za podatke i 64KB za instrukcije); 64KB na procesorskom
jezgru 16-way associative L2 cache koji radi na punoj brzini procesora. L2 kes
je ekskluzivan u odnosu na L1 – povecani L1 Data i Instruction TLB-ovi – Alpha EV6 system bus na 200MHz. Socket A podnozije – implementirani 3DNow! Professional instrukcijski set (107 SIMD instrukcija,
enhanced 3D Now! + Intel SSE) – povrsina jezgra 106mm2² koje sadrzi ukupno 25.2 milliona tranzistora – termalna zastita jezgra od pregrevanja – hardware Data Prefetch mehanizam – povecanje radnog takta zahvaljujuci smanjenoj disipaciji za 20% sto omogucuje
ovom procesoru skaliranje radnog takta u buducnosti do 1.4 Ghz Procesor sa kojim smo vrsili poredjenje je Thunderbird na 900 koji je cenovno
u slicnom rangu kao i Morgan na 1 Ghz. U narednim testovima videcete i kako se
Morgan nosi sa Thunderbirdom na istom clocku, pa na osnovu rezultata moze se videti
da li je nova generacija Low – Cost procesora dorasla prosloj Hi – End generaciji.
Kao poredjenja radi, tu je i Thunderbird na 1 Ghz na 133 Mhz magistrali poredjen
sa isto clockovanim Morganom. Test sistem – Windows 98SE
CPU
– AMD Athlon Thunderbird core 900 Mhz – AMD Athlon 1 Ghz (7,5×133) – AMD Duron Morgan 1 Ghz (10×100) – AMD Duron Morgan 1 Ghz (7.5×133) – AMD Duron 1 Ghz @ 1.2 Ghz (9×133)
Maticne ploce
– Abit KT-7A v1.3
Memorija
– 256MB PQI PC-150
Video-karta
– SVGA Gainward GF2 MX TV-out
Hard-disk
– HDD 30 GB Quantum Fireball+ AS
Hladjenje
– TT Volcano 6 Cu+
Power Supply
– 250W Leadman
Rezultati
Sandra CPU test koji je cisto sinteticki benchmark se ocigledno oslanja iskljucivo
na sam procesor i L1 cache, te razne optimizacije u radu sa memorijskom magistralom
nemaju nikakvog efekta na rezultate ovog testa. Ovde su Thunderbird i Morgan jezgra
izjednacena po performansama.
Nesto zanimljivija situacija je u ovom sintetickom benchu koji se oslanja na koriscenje
multimedijalnih ekstenzija. Sada mozemo da vidimo kako je AMD implementirao SSE
set instrukcija u svoje procesore. Rezultati koje ovde vidimo u radu sa SSE instrukcijama
su nesto slabiji od tradicionalnog 3D Now! Floating Point seta instrukcija. To
govori o tome da je ili latencija izvrsavanja SSE instrukcija veca ili da je optimizacija
SiSoft Sandre za Athlon XP procesore slabija. Takodje rezultati u radu sa SSE
instrukcijama su nesto slabiji nego na Intel PIII procesoru, mada je to sve u
granicama od 2-3 %. Kasnije u realnim testovima videcete koliko SSE instrukcijski
set ipak donosi poboljsanja, bar kada je u pitanju video encoding.
Sandra Memory test, koristi dobro poznat StreamD algoritam za testiranje memorijskog
protoka. Ovde se mogu primetiti prednosti Hardware Data Prefetchinga koji ima
uticaja kada se koriste veliki blokovi podataka. Duron na 1 Ghz na 100Mhz sistemskom
clocku i PC-133 SDRAM-om daje rezultate skoro jednake Thunderbirdu na 1 Ghz na
133 Mhz sistemskoj magistrali.Narocita prednost se uocava u komunikaciji ALU jedinice
i sistemskog RAM-a.
CPU Mark 99 je test koji koristi uglavnom neoptimizovan kod te se uglavnom oslanja
na L1 i L2 kes memoriju na procesoru i iskljucivo na ALU jedinicu. Uticaj na rezultat
ovog testa moze imati i rad sa sistemskom magistralom. To je ipak nedovoljno da
se Morgan sa dva puta manje cache memorije priblizi Thunderbirdu koji radi na
istom clocku. Ovaj rezultat ce se svakako odraziti na rad u Office aplikacijama.
Duron na 1 Ghz prati Thunderbirda na 100 Mhz manjem clocku. Sustinski ovo i nije
velika razlika s’ obzirom da poredimo procesore Low End i High End klase. Duron
i Athlon imaju identicne FPU jedinice, a ZD FPU mark testira se ovde iskljucivo
oslanja na FPU jedinicu i L1 cache koji je identican kod svih dosadasnjih procesora
iz K7 familije.
U radu sa 2D grafikom se Duron sasvim ravnopravno nosi sa Athlonom te 1 Ghz Duron
bez problema odnosi glatku pobedu u odnosu na 900 Mhz Athlon, dok na istom taktu
blago zaostaje.
Ovde se moze videti kako se ovi procesori nose sa 3D-om kada je u pitanju koriscenje
sirove procesorske snage, FPU jedinice, SSE i 3DNow! instrukcija, kao i komunikacija
sa sistemskim RAM-om. Duron 1Ghz se ovde takmici sa Thunderbirdom na 900, a na
istom taktu je porazen za nekih 10%. Ovo je jos jedan test gde je L2 cache igra
bitnu ulogu kada je u pitanju krajnji reazultat.
Izgleda da je AMD ipak sjajno odradio posao kada je u pitanju implementacija SSE
instrukcija. Novi Duron zaista briljira kada je u pitanju MPEG2 encoding. Isto
klokovani Athlon je oduvan za citavih 31 %. Za ovakve performanse ce Vam biti
potreban Athlon TBird na najmanje 1.33 Ghz!
Cela prica se ponavlja. Morgan jezgro sa svojom Data Prefetch logikom i SSE instrukcijama
bez problema izlazi na kraj sa TBirdom.
3D Mark 2000 poseduje optimizacije za sve setove instrukcija osim SSE2, te je
jako zgodan test za ovakve procesore. Ovde vidimo da Morgan jezgro jedva malo
zaostaje za Thunderbirdom na istom taktu iako je uskraceno za 192 K ekstra cache
memorije. Ovom logikom namece se zakljucak da novim AMD procesorima veoma prija
optimizacija za Intel procesore. Izgleda da je AMD-ov R&D sektor uspeo da ovu
cinjenicu preokrene korist novog procesora.
Kada je u pitanju neoptimizovan softver, Athlon procesor se pokazao kao veoma
ozbiljan igrac pa se razlika od 5-10% na istom taktu ponovo oseca.
Ovo je ipak noviji test, te se vise oslanja na napredne funkcije procesora, pa
se i razlika izmedju Morgan i Thunderbird jezgra topi na par procenata dok su
1 Ghz Duron i 900 Mhz Athlon prilicno izjednaceni sa minimalnom razlikom od oko
1%.
Konacno, za kraj Quake III Arena je test koji je omiljen kada je u pitanju testiranje
komunikacije procesora i memorijske magistrale. Ovde se apsolutno vidi prednost
koju donosi Hardware Data Prefetch. Testirani primerak procesora smo uspesno overclockovali bez podizanja napona na
1.2 Ghz., a uz podizanje napona na 1.85 v dostignut je takt od oko 1250 Mhz. Ovo
su rezultati koje postize Duron (Morgan) na 1.2 Ghz.
Quake III – fastest (fps)
3D Mark 2001- default
CPU Mark 99
Duron 1 Ghz (10×100)
155.2
3938
80
Duron 1 Ghz @1.2 Ghz (9×133)
176.5
4494
94.2
Rezime AMD je nastavio da potvrdjuje da je lider po pitanju performansi kada je u pitanju
Low Cost segment trzista. Da li Morgan core ima dostojnog protivnika u Intelovom
taboru, videcete u nekom od sledecih testova kada budemo kao pandana imali Celerona
– T sa 256K drugostepene kes memorije. Novi procesor bi trebalo da sasvim solidno
parira Duron Morganu narocito ako ih poredite na SDRAM platformama. S’ druge strane
AMD sa svojom Alpha EV6 magistralom od 200 Mhz daleko bolje iskoriscava memoriju,
narocito ako je u pitanju DDR. Ukoliko se novi Duron upari sa DDR memorijom skok performansi, narocito kada je
u pitanju multimedija i 3D softver daleko je drasticniji nego sto je to na Intel
PIII/Celeron/Tualatin platformi. Hardverski Data Prefetch daje apsolutnu prednost
DDR memoriji, sto govori da AMD forsira koriscenje DDR standarda kako u Hi End
tako i u Low Cost segmentu. Ubrzanja koje bi sa ovakvim procesorima donelo koriscenje
DDR memorije bi trebalo da je vece nego ako koristite stari Thunderbird ili Spitfire
u kombinaciji sa ovim memorijskim standardom. SSE set instrukcija je generalno najvece poboljsanje koje ovaj procesor poseduje
jer mu omogucuje apsolutnu kompatibilnost sa svim postojecim software-om kao i
bolje performanse. To sve omogucuje da Intel optimizovan softver i benchmark programi
maksimalno iskoriste K7 arhitekturu. AMD je sasvim dobro odradio implementaciju
ovih instrukcija u svoje procesore sto se moze videti po napretku kada su u pitanju
SSE optimizovane aplikacije. Zamerka koju bih uputio na racun Morgan jezgra je povecan radni napon sa 1.6 na
1.75v sto rezultuje nesto vecim zagrevanjem nego sto je to slucaj kod Spitfire
serije, iako je generalno smanjena disipacija za 20% (ovo vazi za isti radni napon).
To je ucinjeno iz prostog razloga sto bi za brzine preko 1 Ghz i napon ispod 1.75
v bila potrebna 0.13 mikronska tehnologija, bar kada je u pitanju koriscenje aluminijumskih
medjuveza koje ovaj procesor poseduje. AMD planira da takt ovog procesora u buducnosti
skalira do 1.4 Ghz koji bi otprilike bio bezbedni maksimum za tehnologiju u kojoj
se izradjuje ovaj procesor. Trenutno je u ponudi jos i Duron na 1.1, 1.2 i 1.3
Ghz, ali im je za sada cena previsoka, sasvim uporediva sa Thunderbirdom na 1.2
na 266 Mhz FSB-u tako da se trenutno postavlja pitanje isplativosti kupovine ovih
procesora. U poredjenju sa TBirdom na 900 Mhz koji je u istom cenovnom rangu, ovaj procesor
nudi slicne “overall” performanse dok je u SSE i data streaming optimizovanim
aplikacijama bolji izbor. Kada je overkloking u pitanju, Morgan je sasvim dobar
izbor. Testirani primerak je bez problema radio na “default” naponu na 1.2 Ghz
na 133 Mhz magistrali. Otkljucava se isto kao i svaki drugi Duron – precrtavanjem
L1 kontakata. Poredjenja radi Thunderbird 900 je stabilno radio na 1 Ghz bez podizanja
napona. U odnosu na Athlon Thunderbird na 900 Mhz, za istu, ako ne i manju kolicinu
novca, dobijate moderniji i bolji procesor koji nudi nekoliko zaista bitnih poboljsanja,
kao sto su termalna zastita, SSE instrukcije, bolje multimedijalne performanse,
rad sa memorijom i mozda ne svakom bitan, ali vrlo cesto pominjan overkloking
potencijal. Procesor za potrebe testa ustupio “PC
Centar“
