AMD Applebred a Thorton: zakuklený výkon! |
autor: Redakce PCT , publikováno 12.11.2003 |
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.
Procesor | Duron | Duron | Athlon XP |
Athlon XP |
Athlon XP |
Athlon XP |
Jádro | Morgan | Applebred | Thoroughbred "A" | Thoroughbred "B" | Barton | Thorton |
Fsb | 100MHz | 133MHz | 133MHz | 133MHz 166MHz |
166MHz 200MHz |
133MHz |
Socket | A | A | A | A | A | A |
Technologie (počet vrstev) |
0,18um 7 vrstev |
0,13um 9 vrstev |
0,13um 8 vrstev |
0,13um 9 vrstev |
0,13um 9 vrstev |
0,13 9 vrstev |
Mil. tranzistorů plocha |
20 mil. 128 mm2 |
20 mil. 80 mm2 |
37 mil. 80 mm2 |
37 mil. 84 mm2 |
54 mil. 101 mm2 |
54 mil. 101 mm2 |
Napětí | 1,75V | 1,5V-1,65V | 1,5V-1,65V | 1,65V | 1,65V | 1,65V |
Tepelný výkon | 43W | 57W | 63W | 68W | 70W | 68W |
Termodioda | ne | ano | ano | ano | ano | ano |
Paměť L1 | 128KB | 128KB | 128KB | 128KB | 128KB | 128KB |
Takt L1 | Plný | Plný | Plný | Plný | Plný | Plný |
Paměť L2 | 64KB | 64KB | 256KB | 256KB | 512KB | 256KB |
Takt L2 | Plný | Plný | Plný | Plný | Plný | Plný |
Instrukce | MMX SSE 3DNow! 3DNow! + |
MMX SSE Enhanced 3DNow! 3DNow! Professional |
MMX SSE Enhanced 3DNow! 3DNow! Professional |
MMX SSE Enhanced 3DNow! 3DNow! Professional |
MMX SSE Enhanced 3DNow! 3DNow! Professional |
MMX SSE Enhanced 3DNow! 3DNow! Professional |
{mospagebreak title=Ano/ne: modifikace Applebreda a Thortona}
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.
{mospagebreak title=Duron 1600 vs. Athlon XP 1700+}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.
{mospagebreak title=Další benchmarky}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.
Redakce si vyhrazuje právo odstranit neslušné a nevhodné příspěvky. Případné vyhrady na diskuze(zavináč)pctuning.cz
Další chyba je ještě závažnější, protože jí mažete med kolem huby lidem kteří nic netuší - Na Těhle nově balených procesorech je spojení můstků tak jak to popisujete nemožné. Proč? Vemte si multimetr a lupu a zjistíte, že ony "kontakty" na povrchu procu ve zkutečnosti s můstky nemají nic společného - NEJSOU S NIMI SPOJENY - je to jen past od AMD. Odpor mez spodním kontaktem L2 a odpovídajícím vývodem na odporu, se kterým by měl být spojen, je nekonečno. Objevilla se možnost kápnout tedy trochu stříbrného laku přímo do spáry od laseru - nemam to ale odskoušené, mohlo by se tím spojit výc věcí než je třeba.
Jinak co se týče spojování můstku - pravdou je že námi zobrazená verzi nelze odemknout (ale jen tzv. Model 10) viz zde: http://www.xbitlabs.com/news/cpu/display/20030930171549.html">How to Enable Additional 256KB of L2 Cache on AMD Athlon XP Processors Model 10
btw.: kua proc tam cpou jen 1.8V???? prurazne napeti je prece az 1.85V tak jaky strach??? nebo snad bylo real trochu vyssi???? muj 8k5a2+ pridava +0.04V k tomu co je v Biosu, kua by me fakt zajimalo kdo ho provozuje dlouhodobe nad 1.85V???
1.9V nebo vic???
Ja mam thorton 2200+ @2600bartona
L2 mostik som zatuzkoval jak na starom durone napatie a hura mam plnu cache a atd aj to pretaktovanie mate nejake divne a male,pomaly pustate viacej voltov ako napatia
That's all.
Nevite, jestli je mezi temito seriemi nejaky rozdil treba v moznosti taktovani?
Na tom svem uz sem tu zaplou cache vypnul,delalo to resety sem tam.
myslim, že by jste jméno thortna měli z titulku vypustit!!!
dlouho jsem se rozmyslel cim mam nahradit muj stary DURON 700@927MHz v desce ABIT KT7 Raid. Mam tam upraveny BIOS.
Testoval jsem tam od kamose v kvetnu2003 AthlonXP 1800+. Jelikoz to je stara deska (unor2001), tak CPU slo pouze na 12x100= 1200Mhz@12x103Mh=1236MHz.
Ted pred vanocemi jsme si chtel udelat radost a kamos ze stavi PC s DURON 1800 a tak ze CPU zkusim v moji desce.
A ono ejhle. CPU se hlasi jako AthlonXP2000MHz(20x100MHz).
Neverim, zejram, stahuji z NETu idetifikacni a analyzacni nastroje na CPU. Jak kde to pise bud AthlonXP nebo to hlasi ze je to DURON, ale stale 20x100MHz=2000MHz. L2 je ale jen 64kb.
Zkousim v BIOS nastavit na ruzne hodnoty, ale funguje pouze pro nastaveni "above12x". Hejbat lze pouze s FSB a to max na 105MHz s potizemi ve WinXP(asi pameti nebo PCI ci AGP nejde nastavit deleni FSB).
Ted po zacmarani pentilkou posledniho mustku L2 stabilne funguje DURON1800(hnede barvy) jako plnohodnotny AthlonXP2060MHz(20x103MHz;L2=256kb). Tak jsme si CPU nechal.
Nechapu to. Na desce kde ma jet jen stary Athlon1400Mhz je to dost slusny!!!
Jestli ma nekdo vysvetleni proc to tak funguje nebo ma podobnou zkusenost tak se prosim ozvete.Pokud budete mit nekdo zajem, poslu Vam screen z nejakeho SW.
http://www.czechcomputer.cz/art.jsp?doc=6267D40582F0D0B6C1256E270080E66C
Čeština je krásná, ale někdy se v IT vůbec nehodí. Zkrátka všeho s mírou!
Mimo jiné můj Thorton 2400@2000 jde bez zvednutí napětí až na 2300MHz což strčí do kapsy i Bartona 3200+ :-)
ten uplne v pravo i v levo !!! http://www.sweb.cz/Illuminator/amdap/ap002.jpg
to jsem asi v prdeli , co ?
podle cpuz je to revize B0 , a pameti ma 64 kilo
detekuje se mi ve vsech programech i pri startu jako unknown procesor 2200+ a v testech je na hrubej vykon tak na pul mezi xp2000+ a xp2200+
Myslíte si že ma smysl kupovat 400 Mhz paměti ??
objevil jsem tenhle obrázek, kde je to dobře vidět - vlevo Thorton Originál (256kB L2) vpravo 512 kB L2 - hledejte můstek uplně vpravo od čipu...
Snad to funguje - má s tím někdo zkušeností ? Dneska akorát jdu koupit Athlona XP s Thortonovym jádrem a nahradím jím Durona s jádrem Morgan - takže s tim Athlonem nemám vůbec zkušenosti...
Michal Matoušek
PROSIM KONTAKTUJTE ME NA E-MAIL
skuska
daf