Původně se měly nové Durony objevit jen na východ od nás, nakonec si trh vynutil prodej v naší republice i jinde (a tuším že zájem o ně po našem článku rozhodně nepoklesne). Nové jádro AMD Duronu nazvané Applebred má skvělé vyhlídky stát se opět králem low-endových procesorů, ať už z důvodu nízké ceny tak i teoretické vysoké přetaktovatelnosti. V neposlední řadě je zde taky možnost z nového Durona udělat plnohodnotné XP!

Do redakce se nám zatoulal jeden z těchto procesorů, dokonce i s jeho kolegou z vyšší řady, procesorem Athlon XP s novým jádrem Thorton. Proto jsme nelenili a pokusili se z těchto procesorů vytáhnout maximum.

32-bit procesory firmy AMD se v poslední době rozšířily o dvě další nová "odlehčená" jádra. K už známým AMD Athlonům XP s jádrem Barton a Thoroughbred přibyla dvě kódová jména: Applebred a Thorton. Podle principu známého ze světa grafických karet se jedná o výkonově omezené verze již známých, dříve uvedených, "dospělých" procesorů.

• Z jádra "vyšší řady" Athlonů XP typu Barton (s 512kB pamětí cache L2 -druhé úrovně) byl odpojením poloviny cache vytvořen Thorton, který "zaskakuje" za některé nižší Athlony XP,
• z jádra Thoroughbred (s 256kB L2) typického pro střední třídu Athlonů XP se odpojením 3/4 L2 cache stane již zmíněný Duron s jádrem Applebred.

Základem všech těchto procesorů je jádro které známe z procesorů jako je np. Athlon XP 3200+. Za vším stojí 0,13um polovodičová technologie a QuantiSpeed architektura (tedy lehce vylepšená K7 architektura: teplotní čidlo, přidané Lookaside buffery, memory prefetching). "Nové" procesory mají pochopitelně sadu instrukcí 3DNow! Professional, která se skládá z 3DNow! a SSE instrukcí, což v praxi znamená, že některé speciální "SSE" aplikace už nejsou pro procesory AMD problémem.

Co je příčinou blokace určité části cache L2

Důvody mohou být dva: technický a obchodní. Technický důvod je jasný - pokud některá část paměti cache vykazuje vadu (np. při velkém zatížení dochází k chybám) zatímco další část je zcela v pořádku, stačí vadnou část vypnout a... máte "nový" procesor s poněkud nižším výkonem. Jelikož se odpojení cache provádí laserem na již hotovém procesoru, je tento scénář možný.

Důvod obchodní: nejedná se o situaci kdy by firma AMD vyrobila veliká množství procesorů s jádrem Thoroughbred a... nevěděla co s nimi. Naopak, předpokládám že by se v tomto případě jednalo o náklady na výrobu jednoho kusu procesoru. Pokud jsou u AMD výrobní náklady na takto vyrobený "Duron" nižší od původní technologie (je to možné protože nová jádra se vyrábějí jinou polovodičovou technologii) je takováto výroba Duronů pravděpodobná. Zní to možná absurdně ale AMD potřebuje celou řadou procesorů, lepší i horší. Kdyby výrobci procesorů prodávali procesory striktně podle toho, na jakou frekvenci se dostanou, měli bychom zde obrovské množství hi-endů. Pokud by je zlevnili chybělo by potřebné cenové rozpětí. V praxi se bude nejspíše jednat o kombinaci obou důvodů.

Poznámka: Na internetu se záhy po uvedení těchto procesorů objevily způsoby, jak se pokusit otevřít odblokovanou cache L2, ale k tomu se dostaneme později. Pokud se Vám podaří odblokovat zablokovanou cache, máte šanci že dostanete plnokrevníka v podobě Athlonu XP. Podle našich informací je pravděpodobnost odblokování odstavené cache vysoká, ne však zaručená." 

Nejdříve si pojďme říci o největších rozdílech mezi jednotlivými procesory:

Athlon XP - jádro Thoroughbred

První z procesorů firmy AMD vyráběný 0,13um technologií. Objevil se ve dvou variantách, jako Thoroughbred A a Thoroughbred B. Hlavním technologickým rozdílem bylo zvětšení počtu vrstev jádra z osmi na devět. Thoroughbredy B byly jako první posunuty k vyššímu fsb, z 266MHz přešly na 333MHz. Díky vynikajícím taktovacím možnostem si řada "B" získala oblibu mezi overclockery. Úprava výrobní technologie se také odrazila ve vyšší výtěžnosti.

AMD Duron - jádro Applebred

Původní kódový název zněl Apalbred (názvy čerpá AMD u amerických plemen koní - v tomto případě mělo být základem plemeno Apalosa), světu se však více líbilo označení Applebred a tak se u něj nakonec i zůstalo. Jka jsme již psali výše - není to žádná převratná novinka, Applebred je mírně upraveným Thoroughbredem. Nejdůležitější změny se týkají redukce L2 cache z 256KB na 64KB (hlavní důvod je prodej přebytečných Thoroughbredů). Pracuje na sběrnici 133MHz (266MHz DDR) oproti 100MHz u starších Duronů. Výrobní proces je 0,13um (Durony s jádrem Morgan byly vyráběny 0,18um technologií).

Athlon XP - jádro Barton

Modifikovaný Thoroughbred B se kterým se setkáme u procesorů od ratingu 2500+ výše. Firma AMD u tohoto procesoru zvýšila množství paměti cache L2 na dvojnásobek, tedy na 512KB. Další podstatnou změnou je úprava frekvence fsb na 333MHz u modelů do Athlonu 2600+ a 400MHz u modelů nad 2800+. Díky tomuto zvýšení upravila AMD rating těchto procesorů. Přidáním cache L2 se zvýšila plocha jádra a také počet tranzistorů. Jde o poslední řadu 32-bit procesorů firmy AMD

Athlon XP - jádro Thorton

Jedná se o "downgradovaný" procesor vycházející z jádra Barton. Jeho jediným rozdílem oproti Bartonu je redukce paměti cache druhé úrovně na množství obvyklé u Thoroughbredu (na 256kB L2). Pokud dnes koupíte procesor AthlonXP 2400+ může se jednat o Thoroughbred nebo o již zmíněný Thorton.

Na internetu se s uvedením nových Duronů a Athlonů XP objevily postupy, jak z Applebreda nebo Thortona udělat plnohodnotný Athlon XP (respektive z Thortna výkonnější Barton) "zapnutím" zablokované části cache. Přes jistou lukrativnost jde o mimořádně obtížný úkol vedoucí prakticky ke ztrátě záruky (viz. dále) - myslíme si, že tento postup dnes nemá větší opodstatnění. Pokud chcete, můžete přejít na další kapitolu z testy, ostatní "hardcore" ladiči si mohou přečíst o tom "coby/kdyby" :-)

Určitě si z minulosti vybavujete postup odemykání násobičů Palomina. Jedná se vlastně o podobný postup jako v tomto případě. I u procesoru Applebred nebo Thorton jsou totiž přerušeny můstky - nám se bude jednat o L2 jejichž spojením byste měli dosáhnout odblokování cache.

Dnes je to však operace, která je velice pracná - na povrchu procesoru se (ve srovnání s minulostí) jedná o mimořádně malé malinké body, které je nutno spojit. Běžně se v minulosti používalo tužky, v tomto případě tento postup není možný. Proto je nutné použít vodivý lak nebo pájení vlasového drátku, je však nutné si dát veliký pozor na ostatní můstky, aby nedošlo k jejich zkratování a tím pádem i ke zničení procesoru. Je to operace, díky níž přijdete bez debat o záruku. Dalším z rizik je možnost zakoupení opravdu špatného kusu s vadnou cache.

Vlevo vidíte Thortona, vpravo pak Applebreda

Applebred (Můstky L2 před a po spojení)

U Applebredu je přerušen krajní z můstků L2. Opatrným nanesením vodivého laku lze dosáhnout spojení těchto můstků a pokud budete mít štěstí, vyloupne se Vám z procesoru plnohodnotný Ahtlon XP ;-)

Přerušené můstky Applebredu

Přerušený můstek L2 Applebredu

Tak by to mělo vypadat po spojení...

Thorton (Můstky L2 před a po spojení)

U jádra Thorton je přerušen druhý můstek zleva. Pravděpodobnost bezproblémového odblokování je rozhodně menší než u Applebredu. Podle posledních informací je totiž možné odblokovat pouze Thortony Model 10. Bližší informace naleznete zde.

Thortonovy přerušené můstky - jak sami tušíte jejich spojení nebude zase tak jednoduché.

Přerušený můstek L2 Thortonu

Ideální stav po spojení

Jak už jsem zmínil jedná s o operaci, která je poměrně nebezpečná pokud si nedáte velký pozor. Začátečníci by se do ní měli raději pustit za asistence zkušenějšího kolegy - hodináře :-)

V redakci jsme se nakonec rozhodli podobný postup tentokrát vynechat (průměr bodů je stěží 0.3mm a jejich vzdálenost je 3mm) a raději jsme se zaměřili na výkony a možnosti přetaktování těchto procesorů.

Jelikož se jedná o dva v současné době nejprodávaněji procesory AMD, zkusili jsme otestovat jak si povede nový Duron s taktem 1600MHz (zapůjčila firma LEVI) v porovnání s Athlonem XP 1700+ (1470MHz). Porovnávány byly oba procesory na nominálním taku, pak jsme přetaktovali Athlona XP na stejný takt jako má Applebred, tedy 1.6GHz (tím jsme získali Athlona XP 1900+) - kvůli přímému porovnání dopadu menší cache L2.

OC Applebredu

Ve finále jsme se pokusili Applebred přetaktovat na co největší možný takt. U prvního přetaktování jsme zvedli napětí na decentních 1.6V (defaultní napětí bylo 1.5V) a fsb na 166MHz, při pokusu o maximální přetaktování jsme zvedli napětí až na razantní mez 1.8V a fsb na 200MHz. Více jsem raději ani nezkoušel, nerad bych si vystavil spálený procesor do vitrínky ;-) Už předem mohu říci, že se nám z nového Durona za těchto podmínek podařilo vymáčknout 38% navíc.

OC Thortonu

Ani Thortona jsme nemohli nechat bez povšimnutí a zkusili jsme z něj dostat maximum. Standardní napětí modelu Athlonu XP 2400+ s jádrem Thorton, který jsme měli k dispozici bylo 1,65V. Po mírném zvýšení o 0,1V na 1,75V se nám jej podařilo přetaktovat k hranici 2167MHz (166Mhz x 13). Při dalším zvednutí napětí až na 1,8V se Thorton rozběhl s 200MHz fsb a násobičem 11x na stejný takt jako jeho přímý bratranec Barton 3200+.
Poslední hodnotou na kterou jsem si při zvyšování napětí troufl bylo 1,95V. Jedná se však o velice extrémní hodnotu, kterou nedoporučuji žádnému z Vás. Procesor v těchto podmínkách (s velice vysokým tepelným vyzařováním) zvládl frekvenci 2300MHz.

Jak se testovalo

Deska do které byly osazovány procesory byla ABIT NF7-S rev 1.2 (Bios 2.1), 2x256MB/400MHz OCZ (časování 6-3-3-2), ovladače (záměrně méně výkonné) grafické karty Gainward 4MX440 byly ForceWare 52.16, ovladače čipsetu byly 3.13.

V případě maximálního přetaktování procesorů bylo upuštěno od Dual-channelu (použit byl modul 256MB/400MHz OCZ s časováním 8-4-4-2,5) aby se vyloučil případný vliv nestability čipsetu.

Herní benchmarky

Nebudeme si nalhávat, že tento procesor nebude směrován i do velmi levných herních sestav. Podíváme se tedy i na tento aspekt, i když musíme si být vědomi vlivu (nepříliš výkonné) grafické karty.

Zde jsme kromě obou 3D Marků jsme vybrali ještě Unreal Tournament 2003, mapky Anubis bothmatch a Asbestos flyby a také Return to the Castle Wolfensterin.

Zde je patrná chybějící cache v porovnání s XP 1700+ i s XP na stejném taktu jako Applebred

Pokud porovnáme Durona se stejně taktovaným Athlonem XP, je rozdíl ve výkonech díky čtyřnásobné  cache (64KB vs. 256KB) až 12%.

Stejný dopad chybějící cache jako u 3D Marku 2001.

Jak je známo zvýšené fsb pomůže zvýšení výkonu velice rapidně, v případě Duronu je to až 25 % nárůst.

U herních benchmarků je cache velice důležitou...

Rozdíly ve výsledném skóre ukazují, že jde o benchmark závislý spíše na grafické kartě

3D benchmarky jen potvrdily drtivý rozdíl výkonu v případě použití větší cache. Pokud ale využijete možnosti přetaktování obou procesorů, výsledky se mohou posunout řádově o desítky procent.

Část s herními bencharky byla určená především pro gamery, v následující části se zaměříme na výkony v testech jako jsou: komprese ACE, Super PI, Sandru 2004 a její Multimedia a Arithmetic benchmarky. Tyto benche budou více zajímat lidi, kteří nepotřebují výkon ve 3D, ale na různé zpracování audia či videa a jiné výpočty či kompresi.

Kompresi ACE pomáhá hlavně takt procesoru

Již nějaký ten rok je mezi námi CPU Mark, který ukazuje hrubý výpočetní výkon

Výpočet Ludolfova čísla staví Applebreda na konec pelotonu...
 

Benchmark Arithmetic je velice závislý na taktu procesoru a rozdíly mezi Duronem a Athlonem na stejné frekvenci je řádově pár bodíků. Menší hodnota je výkon ve FPU.

V multimedia benchmarku Sandry 2004 je rozdíl mezi Duronem na defaultní frekvenci a stejně taktovaným Athlonem XP (1900+) opravdu minimální. Větší hodnoty udávají výkon v SSE, menší v MMX/SSE.

Větší číslo je čtení, menší zápis

Se stoupajícím fsb je krásně vidět dopad na nárůst paměťové propustnosti, méně již záleží na velikosti cache.

Větší číslo je CPU, menší pak výkon pamětí...

Závěr

Výkon nového Durona nás příjemně překvapil a ještě více pak jeho mimořádné přetaktovávací schopnosti. Tím jde přesně ve šlépějích svých předchůdců a jen potvrzuje, že jeho silnou stránkou je dobrý potenciál a výborný poměr cena/výkon.

Pokud jej nebudete přetaktovávat, vyhoví jako kancelářský procesor, po případném přetaktování se zlepší i v oblasti 3D her a multimédií (vysoké fsb částečně sníží nedostatečné množství paměti cache). Tyto procesory bych však doporučil pouze lidem, kteří mají hlouběji do kapsy a musí šetřit každou stokorunu. Podívejte se na cenové rozložení v low-endu:

Cenová osa

• Duron 1400MHz stojí cca. 1400,- Kč
• Duron 1600MHz stojí cca. 1530,- Kč
• Athlon XP 1800+ stojí cca. 2050,- Kč
• Athlon XP 1900+ stojí cca. 2200,- Kč

Co se týká odemykání paměti cache L2, zůstává toto pouze ve sféře hypotetické, samotné provedení je značně ztíženo, navíc hrozí ztráta záruky (u dřívějších úprav stačilo vygumovat tužkou udělaný můstek, dnes tento postup není možný).

Pokud uvažujete o upgrade svého starého počítače, nezapomeňte na fakt, že Vaše základní deska nemusí nová jádra procesorů podporovat (ověřte si to na webu nebo v dokumentaci, či diskuzích). Dobrým vodítkem by mohla být podpora procesorů - pokud deska podporuje například procesor Athlon 2000+ a vyšší, neměl by být problém. Předpokládám, že bez problému budou čipsety obsluhující paměti DDR.

Za zapůjčení procesorů děkujeme firmě Levi
 

Pokud jste majiteli stejného procesoru a podařilo se Vám úspěšně odblokovat cache, ozvěte se v diskuzi pod článkem.

Další články v kategorii

• Nárůst výkonu CPU za posledních 11 let – AMD vs. Intel
• Čipsety X370, X470 a X570 a AMD Ryzen 3700X
• Intel Core i9–9900KS: 5GHz osmijádro v testu
• Ladíme paměť RAM – testy stability a testy rychlosti
• Ladíme paměť RAM a PATRIOT Viper 4 DDR4-3600MHz