Přetaktování procesorů se v dobách, kdy výkonné procesory stály desítky tisíc korun, stalo metodou, jak za málo peněz získat maximum výkonu - stačilo koupit nižší typ a zvednout jeho pracovní frekvenci. Dnes jsou levné procesory mnohem výkonnější, ale touha po maximálním výkonu zůstala. Proč o tom mluvím? Z nedávno uvedené nové řady procesorů AMD Athlon 64 s jádrem Winchester (90nm) se nejspíše stane nový milník v dějinách PCtuningu - ukazuje se totiž, že i základní typ 3000+ je možné vyladit až na výkon dnešní procesorové špičky. {mospagebreak title=Athlon 64 3000+ s 90nm jádrem Winchester}

Podle počítačů v českých domácnostech byste asi neřekli, že procesory AMD Athlon 64 jsou na trhu už celý rok (Athlon 64 +3200: první testy). Athlony 64 pro platformu Socket 754, typy s jednokanálovým řadičem paměti, sice časem zlevnily, ale výkonnější provedení s dvoukanálovým řadičem paměti (typy určené pro základní desky Socket 939) byly do této doby pro většinu uživatelů cenově nepřístupné (málokdo za procesor vydá více než 10 000Kč). Navíc možnosti přetaktování prvních Atlonů 64 nebyly zrovna špičkové (dříve se dokonce spekulovalo o tom, jestli Athlony 64 bude možné "taktovat" vůbec).

Kdybych procesory přirovnával k autům, pak by procesory AMD Athlon 64 pro základní desky Socket 939 odpovídaly Audi nebo BMW. Dlouho se čekalo na okamžik, kdy dojde k uvedení cenově přístupných procesorů pro tuto platformu, na dobu kdy se mezi procesory objeví pověstné "lidové BMW". Zdá se, že dnes je čekání u konce: právě takové procesory totiž začínají sjíždět z výrobních linek AMD, navíc typy které je možné vyladit na pověstných 260 procesorových koní (více dále)...

Situace se zlepšila příchodem nedávno uvedeného inovovaného jádra s kódovým jménem Winchester. Jedná se o první řadu procesorů AMD vyráběnou polovodičovým procesem 90nm s využitím Silicon on Insulator - SOI (první Athlony 64 byly vyráběné technologií 130nm). Jaký je skutečný potenciál těchto nových procesorů? My jsme se konkrétně podívali na nejlevnější procesor nové řady...

Jádro Winchester přichází dnes v třech variantách, lišících se frekvencí a pochopitelně i rychlostním ratingem: máme tu rating 3000+, 3200+ a 3500+. Jak mnozí z vás jistě ví, pro testování možností přetaktování procesorů jsou často nejvhodnější nejníže taktované modely, skrývají totiž největší frekvenční potenciál (navíc jsou, což je příjemné, nejlevnější :-)) Proto jsme pro testování zakoupili Athlon 64 3000+ (pochopitelně určený pro patici 939, stále se totiž můžete setkat i se starším typem 3000+ určeným pro Socket 754). Velikost paměti cache L2 je 512 KB, reálná frekvence testovaného typu činila 1800 MHz - je tedy stejná jako dříve testovaného Sempronu 3100+.

Pojďme se nejdříve podívat na praktickou stránku věci. Měli jsme tu čest s boxovanou verzí - procesor tak obdržíte ve velice designově povedeném balení.

Pryč jsou ty časy, kdy úhledné krabice obsahující procesor, chladič a nálepku s firemním logem (tedy tzv. boxované provedení) byly pouze doménou Intelu. Uvnitř balení najdete samozřejmě procesor (ten je vidět skrze průhledné okénko v krabici) a chladič, který sice nenadchne, ale pro standardní chlazení plně dostačuje (a jak sami dále uvidíte, pro potřeby tohoto procesoru to platí dvojnásob).

Více o procesoru nám řekne jeho označení. Pokud víte jaké údaje hledat, dozvíte se mnohé. Důležitý je zejména první řádek hned pod názvem procesoru AMD Athlon 64.

Pro nás je zajímavý zejména konec znakového řetězce ADA..., konkrétně poslední 2 znaky. Podle nich lze totiž určit o jaké jádro, jeho revizi a náležící socket se jedná. V našem případě na konci prvního řádku vidíte BI, což označuje nové 90nm jádro Winchester pro socket 939. Přehled možných eventualit zahrnuje následující tabulka.

Jak je z předcházející tabulky zřejmé, Athlon 64 s 90nm jádrem Winchester je určen výhradně pro Socket 939. Na platformě Socket 754 se s 90nm procesory budete moci setkat pouze v podobě AMD Sempronu. Pro majitele základních desek se socketem 754 to nejspíše moc povzbuzující zpráva není, nicméně už delší dobu se ví, že AMD předurčuje socket 939 pro Athlony 64 a socket 754 pro Low-Endové Semprony. Proto tento vývoj situace není žádným překvapením.

Základní deska a na ní použitá čipová sada, je vedle samotného procesoru nejdůležitějším faktorem úspěšného přetaktování na vyšší a hlavně stabilní frekvence. Můžete mít výtečný procesor co se jeho frekvenčního limitu týče, ale pokud jej osadíte do základní desky, která není tzv. "overclockers friendly" (nedisponuje přetaktovávacími schopnostmi), zůstane vám potenciál procesoru víceméně skrytý. Proto pokud máte v úmyslu si s overclockingem začít tykat (na kterékoliv platformě), nesmíte zanedbat výběr základní desky a čipové sady, kterou bude osazena (to by měl dnes už být snad všeobecně známý fakt).

Ne jinak je tomu i v našem konkrétním případě. Jelikož jsme se rozhodli "natáhnout na skřipec" Athlon 64 3000+ určený pro socket 939, neměli jsme nikterak široký výběr mezi čipovými sadami. Proto zřejmě nikoho nepřekvapím, že jsme použili čipset nVIDIA nForce3 250Gb v podání základní desky MSI K8N Neo2.

Poznámka: desky s čipovou sadou VIA K8T800 (případně pro socket 939 s čipovou sadou VIA K8T800 Pro) se pro přetaktování procesorů Athlon 64 nehodí, zřídkakdy se na této platformě podaří zvýšit frekvenci procesoru nad 115%. Vaše volba by proto měla vždy a zásadně padnout na čipovou sadu nForce3 250Gb (nForce4, K8T890 a vyšší...). Poznámka: Na platformě nForce3 jsme se se dostali až na 130% původní frekvence...

Se základní deskou souvisí patřičné nastavení BIOSu. Následují fotky právě těch nastavení, která jsou pro overclocking klíčová a která se budete muset naučit ovládat, pokud se hodláte do přetaktování pouštět. Rovnou tedy zamíříme do nabídky obsahující možnosti ladění výkonu, kterou MSI označuje jako "Cell menu". Následuje obrázek zachycující obsah této položky.

Na prvním místě se nachází výpis aktuální frekvence procesoru a pamětí (Current CPU / Memory Clock), což vám umožní se rychle zorientovat, pokud si nejste jisti, na jaké frekvenci zrovna "běžíte".

Následuje podskupina "DRAM Configuration", kde máte další volby týkající se paměťového subsystému:

Mějte na paměti, že pod údajem vyjádřujícím frekvenci pamětí (Max Memclock) se nachází příslušná dělička, vztahující se k taktování procesoru. Frekvence paměti se ve skutečnosti odvozuje přímo od frekvence procesoru, my si tuto hodnotu ale přepočítame na externí takt procesoru (někdy nepřesně označovaný jako FSB, my u tohoto označení také v tomto článku pro jednoduchost zůstaneme).

• 133MHz značí děličku 3/5 FSB
• 166MHz značí děličku 4/5 FSB
• 200MHz značí 100% FSB

Při přetaktování procesoru se tedy frekvence pamětí mění - nelze ji napevno "zmrazit" (jak by se mohlo podle položky Max Memclock zdát). Pokud máte paměti DDR400 (takt pamětí 200MHz, Double Data Rate) a externí frekvenci procesoru zvednete z 200 (standard) na 250MHz, budete muset změnit Max Memclock na 166MHz abyste paměti provozovali na 200MHz (4/5 z 250MHz je 200MHz).

Naštěstí máte, jak již bylo řečeno, v Cell Menu indikátor stávající frekvence paměti (pokud ale cokoliv měníte, nezapomínejte na to, že pro nastolení nových hodnot je nutné provést restart).

Dynamic Overclocking zapíná a vypíná firemní funkci z produkce MSI, která při své aktivaci automaticky přetaktuje systém podle zvoleného výkonnostního stupně (ty jsou zde pojmenovány podle vojenských šarží). Tuto funkci dnes nevyužijeme, proto ji doporučujeme vypnout (Disabled).

Další položkou s kterou budete zřejmě muset pracovat v případě touhy po vyšší metě (frekvenci CPU) je "HT Frequency". Athlon 64 3000+ pracuje s HyperTransport-em o frekvenci 1000 MHz. Pro potřeby overclockingu je tuto frekvenci nutné snížit (násobič 5x snížit na 4x nebo 3x).

Dále je v pořadí položka "Cool n Quiet", což je funkce, kterou je pro účely testování potřeba vypnout. Za běžného provozu se však jedná o velice užitečnou vlastnost, která, dle vytížení procesoru, mění jeho frekvenci a napětí. Při zátěži procesor jede na 100% a v případě nečinnosti nebo při malém zatížení se procesor zpomalí a zároveň se sníží jeho napětí, procesor se méně topí, klesnou nároky na chlazení což vede také k prodloužení jeho životnosti. Věřím, že o dlouhodobou životnost se nebude nikdo moc strachovat, nicméně mnohem zajímavější je to, že při nižších nárocích na chlazení se sníží v případě regulovatelných chladičů procesoru otáčky ventilátoru a tím se sníží úroveň hluku pocházejícího od vašeho stroje.

Výčet završuje možnost nastavení frekvencí (Adjust CPU FSB Frequency, standardně 200MHz, tato položka je nejdůležitějším nástrojem přetaktovávače), násobiče procesoru a také napětí. Pro dosažení co nejvyšší frekvence procesoru je vhodné mu dodat více energie (CPU Voltage). Pro někoho může být na první pohled poněkud matoucí přítomnost dvou položek týkající se napětí procesoru. V tom případě vězte, že CPU VID zastupuje bezpečné hodnoty, přičemž zdejší strop činí 1.55V. Athlon 64 3000+ pracuje standardně s napětím 1.4V, napětí pod 1.6V lze považovat za bezpečné, nad 1.7V by mohlo dojít ke zničení procesoru.

Pokud budete chtít procesor zkusit vybičovat o poznání výše, tak pak se vám bude moci hodit právě položka "CPU Voltage", kde lze zvýšit napětí ještě o něco více. Následující obrázek však ukazuje, že zde jsou hodnoty, které jsou barevně označeny - MSI tím dává najevo, že se již jedná o nestandardní nastavení a hodnoty červeného zabarvení se již vyloženě nedoporučují (stejně barevně diferencované jsou i možnosti nastavení napětí u pamětí a AGP).

S problematikou přetaktování je samozřejmě úzce spojená otázka chlazení. Nutno ovšem podotknout, že nové 90nm procesory z produkce AMD (narozdíl těch od Intelu) v tomto směru velice mile překvapily. Když přihlédnu k teplotě Pentií 4 s jádrem Prescott a dosavadních Athlonů 64, tak lze říci, že nové 90nm procesory AMD jsou opravdu "vlažné". Ani po přetaktování našeho kousku se teplota nedostala na takovou úroveň, jakou lze vysledovat u Pentií 4 na standardní frekvenci.

Při standardní frekvenci ukazuje monitoring v BIOSu teplotu procesoru 38 stupňů
(to by mnoho z nás u tak výkonného procesoru nečekalo...)

Co ale v nastavení nikde nenajdete, je jeden velice důležitý fakt, na který by se nemělo při přetaktovávání zapomenout. Řeč je o integrovaném diskovém řadiči Serial ATA (SATA), který v některých případech může působit problémy - obecně se udává hodnota FSB, kdy řadič přestane pracovat, kolem 210 - 215 MHz. To opravdu v takovém případě moc růžově nevypadá, nicméně existuje řešení - stačí SATA disk připojit na 3. nebo 4. konektor (jejich frekvence nevychází přímo z HT jako u konektorů 1. a 2.) a problémy by měly zmizet.

Pro přehlednost následuje tabulka shrnující jednotlivá nastavení ovlivňující úspěšnost vašeho přetaktovávacího úsilí.

Společně se základní deskou nesou svůj podíl na úspěchu také použité paměťové moduly a chladič procesoru. Nejenže jde o rychlostní možnosti (frekvence, časování) ale také jsou bohužel známy problémy s kompatibilitou pamětí u Athlonů 64. Platforma socket 939, jak už většina z vás ví, pracuje s dvoukanálovým řadičem pamětí (jež je obsažen v jádru procesoru), pročež je možné použít v dvoukanálovém režimu dohromady až 4GB paměti DDR400 (s využitím čtyř 1GB modulů). bez narušení funkce Cool ´n´ Quiet. V případě socketu 754 je možné použít pouze dvou modulů DDR400 a nebo 3 modulů DDR333, ovšem v tom případě musí být deaktivována funkce Cool ´n´ Quiet (u některých starších desek dokonce i při použití dvou modulů).

Pro naše účely jsme vybrali, pro někoho možná překvapivě, dva 256 MB moduly DDR500 značky A-Data ze série Vitesta (takto jsou značeny vysokorychlostní moduly této značky). Jak je na následujícím obrázku naší testovací "sestavy" vidět, jedná se o moduly vybavené pasivními chladiči s červenou povrchovou úpravou. Za nimi lze spatřit námi použitý chladič procesoru v podání značky Nexus, AOP-6400 s měděnou základnou, který sice nedosahuje nějak extrémních výsledků (vyznačuje se zejména tichým chodem), nicméně jádro Winchester nijak vysoké nároky na chlazení ani nemá. V klidu monitoring hlásí teplotu 38 stupňů a při plném zatížení programem Prime95 se teplota dostala maximálně na 49 stupňů - opakuji, že jde o teplotu při plné zátěži. S teplotou jsou na tom tedy nové Athlony 64 opravdu dobře.

Možnosti nastavení a použité komponenty jsme si tedy představili, můžeme se tedy již konečně dostat k tomu, jak se nám naše úsilí vyvedlo a na kolik jsme procesor nakonec přetaktovali, což je asi hlavní otázka, kterou si kladete od samotného nadpisu. Nejprve nahlédněme co na procesor v nepřetaktovaném stavu říká diagnostická utilita CPU-Z.

Nejnovější verze 1.24 již jádro Winchester korektně rozezná. Metodou pokus-omyl jsme nakonec (po mnoha restartech a šachování s "ClearCMOS" jumperem) dospěli k maximální stabilní hodnotě FSB 262 MHz (odtud tedy pomyslných 260 "procesorových" koní) při napětí zvýšeném na 1.55V. Frekvence procesoru se tak dostala z původních 1800 MHz až na 2358 MHz. Chybělo jen 42 MHz k tomu, abychom se dostali na stejnou frekvenční úroveň nedávno uvedeného Athlonu 64 4000+ (ten má ale ještě navíc rozdílnou cache L2 o velikosti 1 MB).

Dosáhli jsme tak frekvenčního nárustu procesoru o 558 MHz, což vůbec není špatné. Vzhledem k nominální frekvenci je to navýšení o celých 31%. Paměť při tomto nastavení pracovala na frekvenci 214 MHz (takže efektivních 428 MHz).

Přestože jsme použili nadstandardní moduly DDR500, tak jsme je museli oproti plné rychlosti FSB zpomalit, jelikož při poměru 1:1 by musely pracovat na frekvenci 524 MHz, což nezvládaly.

Testovací sestava:

• Základní deska pro AMD: MSI K8N Neo2, pro Intel: Asus P4P800 (chipset 865PE)
• Grafická karta: Saphire Radeon 9800 Pro Atlantis (128MB)
• Operační paměť: 2 x 256 MB DDR500 A-Data série Vitesta
• Operační systém: Windows XP
• Ovladače grafické karty: Catalyst 4.7

Pro srovnání byly do grafů zaneseny i výsledky tehdejšího testování procesoru Sempron 3100+ a Athlonu 64 3200+ pro socket 754 (tedy jednokanálový řadič pamětí). Dále byly pro doplnění zařazeny i výsledky Pentia 4 s frekvencí 3GHz (jádro Northwood, 800MHz FSB, HyperThreading). Následující testy berte jako ilustraci výkonu a porovnání s jinými procesory. Nesnažili jsme se o rozsáhlé testování, jelikož jsme se zaměřili vyloženě na možnosti přetaktování nových 90nm procesorů AMD.

3DMark 2001 - dnes již postarší verze oblíbeného 3D benchmarku. Zde je jasně vidět - přesto, že hlavní zátěž nese grafická karta - že výkon procesoru má zde stále co říci. I při nasazení výkonné grafické karty Radeon 9800Pro je rozdíl mezi dosaženými hodnotami až 18% !

Testem hrubého výpočetního výkonu je pro nás stále CPUmark 99. Zde se každý MHz se výrazně projeví na výsledném výsledku - samozřejmě v rámci stejné platformy - Pentium 4 i přes vysoký takt zaostává. Výsledné score 275 bodů u přetaktovaného A64 3000+ je opravdu velmi dobrým výsledkem.

čas výpočtu v sekundách, menší sloupec je lepší!

SuperPI - V tomto případě menší hodnota znamená lépe. Hodnoty udávají dobu v sekundách, za kterou byl vykonán výpočet Ludolfova čísla Pi s přesností na 2 mil. desetinných míst. Jak je vidět, test je hodně závislý na frekvenci - opět v rámci stejné platformy. Přetaktovaný A64 3000+ vše zvládne za 87s, Pentium 4 zaostává (113 s).

CipherBench je testem rychlosti dekodování AES, hodnoty značí datový tok - MB/s. Více tedy znamená lépe. Pentium 4 propadá. Přetaktovaný Athlon 64 výrazně vede.

V těchto CAD/CAM testech naopak přese všechny ostatní případy Pentium 4 celkem boduje. Není výkonnostním "lídrem", nicméně již nekončí na poslední pozici a předhání konkurenty od AMD (tedy samozřejmě až na Athlon 64 3200). V oblasti digitalizace videa by ale Pentium 4 vedlo. V tom je prostě architektura NetBurst obzvláště silná (problémem ale je, že jde snad jen o tuto výjimku, ostatní pole obsazují Athlony).

Shrnutí a závěr

Z grafů je ale jasně patrné, že Rating u různých procesorů AMD ne zcela přesně odpovídá reálným výkonům. Na to jsme ale upozorňovali už minule u příležitosti přetaktování Sempronu 3100+. Tehdejší závěry se i nyní potvrzují. Dnešní Athlon 64 3000+ za všech podmínek Semprona (mířeného proti Celeronům D) s na první pohled vyšším ratingem 3100+ hravě strčí do kapsy. A pokud nového 90nm "miláčka davu" (osobně si myslím, že se jím Athlon 64 s jádrem Winchester stane) přetaktujete, pak strčí do kapsy i Athlona 64 s mnohem vyšším ratingem. Pokud jde o Pentium 4 - žádná sláva. To je jasné i z grafů na první pohled. Kdybychom zařadili nějaký rychlejší model (např. taktovaný 3.6GHz), tak by to zase tak špatné nebylo... ale proč, když jsme testovali Athlona 3000+, který by měl přibližně odpovídat Pentiu 4 na stejné frekvenci.

Zvládnutím 90nm výrobní technologie přebírá v současnosti AMD Intelu jeden z jeho největších triumfů - velice dobrou přetaktovatelnost. Je sice pravda, že třeba Northwoody 2400 s 800MHz FSB šly přetaktovat běžně na 3200 MHz, někdy dokonce i 3600 MHz (což je 50%), nicméně důležité je to, co se děje teď a nynější Pentia 4 pro LGA775 schopnostmi přetaktování nikoho opravdu neohromí (jen Celeron D zachraňuje co se dá). Není to tak dlouho, co bylo pro procesory AMD synonymem "přímotop". Teď je tomu právě naopak. Přestože nedávno Intel oznámil novou revizi Prescottů se značně sníženou spotřebou, tak na 67W u Winchestera to stále zdaleka nemá. K tomu připočtěme fungující Cool ´n´ Quiet a máme zde nenáročný procesor na chlazení s možností tichého chodu, velice dobrým přetaktováním a solidním výkonem.

Samotná spotřeba vypoví mnohé. Z dosavadních 89W u 130nm Athlonů 64 se firmě AMD podařilo spotřebu zredukovat u 90nm procesorů na 67W, což je pro porovnání s Intelem velký úspěch, jelikož příchod Pentii 4 s jádrem Prescott (též 90nm) s sebou naopak přinesl zvýšení spotřeby a daleko větší nároky na chlazení. Inu je vidět, že karta se na čas zase obrátila, což je trend započatý (v roce 2000) příchodem procesorů rodiny K7 - prvních Athlonů (od té doby se to na procesorové scéně opravdu "hýbe)". A zatím nevypadá, že by se situace měla nějak měnit. Ba naopak - s rozšířením základních desek s chipsetem nForce 4 (se sběrnicí PCI Express) se pozice AMD podlé mého soudu ještě více upevní.

Jak ale všichni moc dobře víme, podceňovat konkurenci se nevyplácí, čehož si jsou podle mého vědomi už konečně OBĚ společnosti. Jak se ale říká, jednou jsi nahoře a jednou zase dole. Proto bych se nedivil, kdyby Intel přese všechny nedávno zrušené dlouhodobě známe plány (viz Tejas nebo 4GHz procesor do konce roku) tiše kutil něco, co by opět mohlo situaci zajímavým způsobem zvrátit (zajímavým zejména pro nás - koncové zákazníky, jelikož tvrdý konkurenční boj je pro nás to nejlepší). Inu uvidíme... (zajímavé bude zejména vypuštění 64-bitových Windows).

Jisté je to, že s příchodem nových procesorů Athlon 64 se konečně mnohem více rozšíří platforma Socket 939 s duálním řadičem pamětí. S nynější cenou cca 4800 bez DPH za nejpomalejšího Winchestera, Athlona 64 3000+ je tak možné přejít na platformu socket 939 a zajistit si tak možnosti rozšíření do budoucna (cena o krok vyššího modelu, Athlonu 64 3200+, se pohybuje okolo 6500 bez DPH). Na Socket 754 podle všeho zbydou už jen Low-Endové AMD Semprony.

Další články v kategorii

• HWBOT, bašta overclockerů: jak se tam cítit jako doma
• Intel Haswell-E: jak na přetaktování monstra s i7-5960X
• Overclockerská rychlovka s Kingstonem
• OC Noob: amatérské klání v přetaktování i hrátky s dusíkem
• Haswell od Intelu – kompletní návod na přetaktování