Athlon 64 3800+ Venice – silicijska evolucija

Predstavljanjem dvojezgrenih Athlona 64 i njihovih profesionalnih pandama, Opterona, AMD je započeo sa korištenjem nove revizije jezgri - Toledo, San Diego i Venice. Riječ je o vrlo sličnim "komadima" silicija budući da dvije jezgre Venice ili San Diego, pojednostavljeno rečeno, čine jezgru Toledo. Budući da dvojezgrene Athlone još uvijek nismo uspjeli nabaviti za testiranje, odlučili smo se pozabaviti sa slijedećom najboljom stvari - klasičnim, monojezgrenim, Athlonom 64 baziranim na jezgri Venice. Uzgred rečeno, jedina razlika između jezgri Venice i San Diego je to što potonja ima dva puta više cachea - 1.024 umjesto 512 kB.

Jezgra Venice proizvodi se 90-nanometarskim SSDOI (Strained Silicon Directly on Insulator) procesom. Dotični proces je kombinacija strained silicon tehnologije koju koristi Intel (naravno, implementacija nije jednaka onoj od AMD-a) te SOI tehnologije. AMD je svoju tehnologiju "rastezanja" silicija razvio u suradnji sa IBM-om, a naziva je Dual Stress Liner. AMD-ova metoda je tehnički naprednija od Intelove metode "rastezanja" budući da se s njom djeluje na NMOS i PMOS tranzistore. Intelova metoda podržava modifikaciju samo jedne vrste tranzistora što na kraju rezultira i manjim ubbrzanjem tranzistora - od 15 do 20%, nasuprot AMD-ovih 24%.

Završna slova na oznaci procesora, "BP", označavaju da se radi o novoj jezgri

Zbog savršenijeg proizvodnog procesa, novi su procesori sposobni raditi na radnom naponu od 1,35 do 1,4 volta. AMD-ovi dokumenti ne specificiraju fiksnu vrijednost, a najgora stvar u cijeloj priči sa nominalnim naponom je to što on na matičnim pločama može dosta varirati. Npr. na našoj Epoxici koju smo koristili za testiranje, radni napon procesora bio je 1,485 volta - mnogo više od AMD-ovih specifikacija. Budući da ova ploča ne dopušta fino podešavanje napona (npr. od 1 do 1,7 V) već samo dodavanje napona na nominalnu vrijednost, nismo bili u prilici testirati procesor na tvorničkom, nižem naponu.

Shematski prikaz NMOS i PMOS tranzistora sa Dual Stress Liner tehnologijom

Kao i sa svakom novom jezgrom, AMD-ovi inženjeri su se ponovo pozabavili sa mogućnostima integriranog memorijskog kontrolera. Unaprijeđeni kontroler nudi veću razinu kompatibilnosti sa memorijom pa je sada sa Athlonima moguće upariti četiri dvostrana memorijska modula koji će raditi na brzini od 400 MHz DDR sa Command Rateom 2T. Na starijoj jezgri Wichester, ovakva bi kombinacija memorije rezultirala degradacijom brzine memorije na DDR333 uz Command Rate 2T. U slučaju da sve memorijske utore popunimo sa jednostranom memorijom, ona će moći raditi sa Command Rateom 1T dok je na Winchesteru ovakva konfiguracija memorije funkcionirala samo uz Command Rate 2T. Kao što vjerojatno znate, Command Rate 2T u kombinaciji sa Athlonom 64 rezultira osjetnim padom memorijskih performansi.

Naša je matična ploča odredila prilično visok nominalni napon za novi Athlon

Osim što ima poboljšanu kompatibilnost sa različitim kombinacijama memorije, novi memorijski kontroler u odnosu na stari nudi i poboljšanje u performansama. Uz neka manja, AMD je memorijski kontroler unaprijedio sa dva veća poboljšanja - naprednijim hardverskim prefetchom podataka i više buffera za write combining (4 umjesto 2 na starijim jezgrama).

Zadnja novost tiče se proširenja seta SIMD instrukcija. AMD je u jezgru Venice dodao podršku za SSE3 instrukcije što bi u teoriji trebalo rezultirati povećanjem performansi u aplikacijama koje ih rabe (premda takvih aplikacija nema mnogo).

Budući da jezgra Venice ima odličan potencijal što se tiče maksimalnog takta, AMD je na nju odlučio prebaciti gotovo sve postojeće verzije monojezgrenog Athlona 64 Socket 939. Dakle radi se o modelima 3000+, 3200+, 2500+, 3800+ i 4000+ (ovaj model koristi zapravo koristi jezgru San Diego, ali ona je vrlo slična jezgri Venice).

Athlon 64 baziran na jezgri Venice usporedili smo sa njegovim 130-nanometarskim pandamom. Uz to, u cijelu smo usporedbu ubacili i rezultate novog procesora na overclockiranom taktu.

Premda pri testiranju nismo naišli na mnogo problema, nužno ih je spomenuti. O jednom od njim smo već rekli par riječi - pogrešan napon koji je za jezgru Venice odredila naša matična ploča. Premda smo korsitli najnoviji BIOS koji u prema proizvođačevim specifikacijama podržava nove procesore, ploča je našem Athlonu pružala napon od čak 1,485 volta. S obzirom da prema AMD-ovim specifikacijama napon novih Athlona 1,35 do 1,4 volta, jasno je da će Epox morati malo poraditi na slijedećoj reviziji BIOS-a za svoju nForce4 Ultra ploču. Drugi problema je također vezan za matičnu ploču, odnosno čipset. Naime, nForce4 čipset se iz nekog razloga ne voli sa Maxtorovim SATA diskom DiamondMax 10. Disk ploča često ne prepoznaje te se čak smrzne pri POST-anju. Valja napomenuti da smo slične probleme sa ovim diskom imali i na nekim drugim nForce4 pločama - npr. Gigabyte K8NXP-SLI i MSI K8N Diamond.

Temperatura
Idle (celzijevi stupnjevi)
Athlon 64 Newcastle 3800+ 46    Athlon 64 Venice 3800+ 39    0 1 0 2 0 3 0 4 0 4 7
Stress (celzijevi stupnjevi)
Athlon 64 Newcastle 3800+ 62    Athlon 64 Venice 3800+ 51    0 1 2 2 4 3 6 4 8 6 0 6 3

Kao što vidimo, nova 90-nanometarska jezgra slično kao i jezgra Winchester donosi velik napredak u redukciji zagrijavanja u odnose na jezgre izrađene 130-nanometarskim procesom. Valja imati na umu da su temperaturna očitanja za jezgru Venice izvedena na povišenom naponu koji joj je davala Epoxova ploča. Drugim riječima, na nominalnom naponu Athloni sa jezgrom Venice su još hladniji od svojih 130-nanometarskih rođaka. Nažalost, za vrijeme testiranja u našem labu nije bio niti jedan Athlon sa jezgrom Winchester pa novu jezgru nismo uspjeli usporediti sa starijom 90-nanometarskom jezgrom. Prema mjerenjima naših kolega diljem svijeta, Athlonice sa jezgrom Venice se griju nešto više nego oni sa jezgrom Winchester što nam govori da osnovna prednost AMD-ove Dual Stress Liner tehnologije nije niže zagrijavanje već viši maksimalni takt. Tijekom testiranja procesori su hlađeni Zalmanovim hladnjakom Zn 7000A-Cu na maksimalnoj brzini.

Visok radni takt uz prilično visok napon

S overclockiranjem nove revizije procesora nismo imali previše sreće. Premda je procesor funkcionirao na maksimalnom taktu od 2.820 MHz što je prilično dobar rezultat, da bi dostigli ovaj takt morali smo rabiti dosta visok napon. S obzirom na rezultate overclockiranja koje smo viđali diljem mreže svih mreža, možemo zaključiti samo jedno - opet nismo imali sreće sa našim primjerkom procesora. Kao što svi entuzijasti znaju, rezultati overclockiranja uvelike ovise o sreći pri kupovini procesora. Mi sreće sa ustupljenim procesorom evidentno nismo imali.

Pogledajmo sad kako se Athloni bazirani na jezgri Venice ponašaju u odmjeravanju snage sa svojim 130-nanometarskim rođacima.

PCMark '04
Score
Venice oced 5520    Athlon 64 Venice 3800+ 4800    Athlon 64 Newcastle 3800+ 4734    0 11 00 22 00 33 00 44 00 55 00 55 50
CPU
Venice oced 5128    Athlon 64 Venice 3800+ 4470    Athlon 64 Newcastle 3800+ 4424    0 10 00 20 00 30 00 40 00 50 00 52 00
MEM
Venice oced 5576    Athlon 64 Newcastle 3800+ 5391    Athlon 64 Venice 3800+ 5312    0 11 00 22 00 33 00 44 00 55 00 56 00
GFX
Venice oced 6848    Athlon 64 Newcastle 3800+ 6764    Athlon 64 Venice 3800+ 6761    0 14 00 28 00 42 00 56 00 69 00

PCMark je svima dobro poznat test za mjerenje općeniti performansi računala. U ovom testu Athlon sa jezgrom Venice vodi u svim segmentima osim onom koji cilja isključivo performanse memorijskog kontrolera. Razlike nisu velike, ali sasvim je jasno da je svako poboljšanje dobrodošlo.

WinRAR 3.5 beta4
Winrar 3.5 beta4 (kB/s)
Venice oced 699    Athlon 64 Venice 3800+ 598    Athlon 64 Newcastle 3800+ 598    0 1 40 2 80 4 20 5 60 7 00 70 5

Testiranje sa alatom za kompresiju WinRAR je prilično jednostavno izvesti. Dovoljno je pokrenuti integrirani benchmark preko izbornika Tools. Što se tiče performansi dvije revizije procesora, one su u ovom testu nimalo ne razlikuju. Čudno, pretpostavljali smo da će ovaj benchmark "bacati" malo drugačije rezultate...

MP3 kompresija
256 kb/s VBR (s, manje je bolje)
Venice oced 311    Athlon 64 Venice 3800+ 370    Athlon 64 Newcastle 3800+ 371    0 7 0 1 40 2 10 2 80 3 50 37 3

Kompresija MP3-ca pomoćo codeca LAME također ne pruža osobito zanimljive rezultate. Athlon sa jezgrom Venice je nešto brži od procesora sa 130-nanometarskom jezgrom, ali razlike nisu osobite.

Enkodiranje videa
DivX Pro 5.21 (s, manje je bolje)
Venice oced 168    Athlon 64 Venice 3800+ 189    Athlon 64 Newcastle 3800+ 193    0 4 0 8 0 1 20 1 60 19 5

Za enkodiranje video datoteka koristili smo DivX-ov alat Dr.DivX sa postavkom DivX Home Certified Profile. Kako vidimo, Athlon sa jezgrom Venice u odnosu na stariju jezgru pokazuje porast performansi što nije ništa čudno ako imamo na umu da je već i jezgra Winchester bila nešto brža od starog New Castlea.

SPECviewperf 8.01
3dsmax (fps)
Venice oced 22,07    Athlon 64 Venice 3800+ 20,7    Athlon 64 Newcastle 3800+ 20,62    0   4   8 1 2 1 6 2 0 22 ,1
catia (fps)
Venice oced 13,76    Athlon 64 Venice 3800+ 12,94    Athlon 64 Newcastle 3800+ 12,93    0   3   6   9 1 2 1 4
ensight (fps)
Venice oced 12,55    Athlon 64 Venice 3800+ 11,81    Athlon 64 Newcastle 3800+ 11,75    0 2 ,5   5 7 ,5 1 0 12 ,5 12 ,6
light (fps)
Venice oced 13,97    Athlon 64 Venice 3800+ 11,79    Athlon 64 Newcastle 3800+ 11,64    0   3   6   9 1 2 1 4
maya (fps)
Venice oced 26,8    Athlon 64 Venice 3800+ 22,12    Athlon 64 Newcastle 3800+ 21,89    0   5 1 0 1 5 2 0 2 5 2 7
proe (fps)
Athlon 64 Venice 3800+ 15,88    Athlon 64 Newcastle 3800+ 15,88    Venice oced 15,88    0   3   6   9 1 2 1 5 1 6
sw (fps)
Venice oced 14,45    Athlon 64 Venice 3800+ 14,11    Athlon 64 Newcastle 3800+ 14,09    0   3   6   9 1 2 14 ,5
ugs (fps)
Venice oced 4,676    Athlon 64 Venice 3800+ 4,645    Athlon 64 Newcastle 3800+ 4,641    0   1   2   3   4 4, 7

Za one koji ne znaju, SPECview perf. je profesionalna testna aplikacija ta analizu performansi OpenGL radnih stanica. U većini segmenata ovog testa vidimo lagani rad performansi kod jezgre Venice. Jedina iznimka je Pro Engineer (proe) gdje svi procesori, pa čak i onaj overclockirani, imaju jednake performanse.

Farcry
1024x768 (volcano)
Venice oced 136,96    Athlon 64 Venice 3800+ 129,81    Athlon 64 Newcastle 3800+ 126,21      0 3 0 6 0 9 0 1 20 14 0

Testiranje u Farcryu smo odradili rabeći timedemo Volcano budući da je relativno nezahtjevan što se tiče performansi grafičke kartice. I u Farcryu Venicove performanse su nešto bolje od performansi starijeg procesora što je zasluga "uglancanog" memorijskog kontrolera, a ne dodatnih SIMD instrukcija.

Half Life 2
1024x768 (prison)
Venice oced 110,77    Athlon 64 Venice 3800+ 109,41    Athlon 64 Newcastle 3800+ 104,15      0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 00 11 1

Zijev...dakle...u Half Lifeu ponovo vidimo maleni dobitak na performansama pri korištenju nove jezgre. Razlika nije velika, ali pokloljenom konju se ne gleda u zube.

Cinebench 2003
OGL HW lighting test scene 1 (fps)
Venice oced 43,3    Athlon 64 Venice 3800+ 40,4    Athlon 64 Newcastle 3800+ 40,4      0   9 1 8 2 7 3 6 4 4
OGL HW lighting test scene 2 (fps)
Athlon 64 Venice 3800+ 42,5    Venice oced 42,5    Athlon 64 Newcastle 3800+ 42,4      0   9 1 8 2 7 3 6 4 3
OGL SW lighting test scene 1 (fps)
Venice oced 23,6    Athlon 64 Venice 3800+ 20,4    Athlon 64 Newcastle 3800+ 20,4      0   5 1 0 1 5 2 0 2 4
OGL SW lighting test scene 2 (fps)
Venice oced 30,8    Athlon 64 Venice 3800+ 28,2    Athlon 64 Newcastle 3800+ 28,1      0   6 1 2 1 8 2 4 3 0 3 1
Cinema 4D Shading Scene 1 (fps)
Venice oced 4,2    Athlon 64 Venice 3800+ 3,7    Athlon 64 Newcastle 3800+ 3,7      0 0 ,8 1 ,6 2 ,4 3 ,2   4 4, 3
Cinema 4D Shading Scene 2 (fps)
Venice oced 10    Athlon 64 Venice 3800+ 8,6    Athlon 64 Newcastle 3800+ 8,5      0   2   4   6   8 1 0 10 ,5
Single CPU render test (s, manje je bolje)
Venice oced 66,3    Athlon 64 Newcastle 3800+ 77,2    Athlon 64 Venice 3800+ 77,4      0 1 2 2 4 3 6 4 8 6 0 6 7

Cinebench 2003 je aplikacija za testiranje bazirana na engineu za renderiranje softvera Maxon 4D. Mjeri OpenGL performanse grafičke kartice, ali i brzinu procesora. U većini segmenata ovog testa jezgra Venice ima primat s tim da je u testu renderiranja New Castle nešto brži. S obzirom na dosadašnji omjer performansi dva procesora, ovu nekonzistenciju slobodno možemo pripisati statističkoj pogrešci pri mjerenju.

Science Mark 2
Membench (MB/s)
Venice oced 5735,14    Athlon 64 Newcastle 3800+ 5521,25    Athlon 64 Venice 3800+ 5460,52      0 11 00 22 00 33 00 44 00 55 00 57 50
Moldyn (s, manje je bolje)
Venice oced 63,66    Athlon 64 Venice 3800+ 76,15    Athlon 64 Newcastle 3800+ 77,03      0 1 3 2 6 3 9 5 2 6 5 7 8
Primordia (s, manje je bolje)
Venice oced 321,99    Athlon 64 Venice 3800+ 374,8    Athlon 64 Newcastle 3800+ 379,6      0 8 0 1 60 2 40 3 20 38 0

Science Mark 2 je test koji mjeri performanse procesora (odnosno računala) pri zahtjevnim matematičkim izračunima. Uz to, u test je ugrađena opcija testiranja brzine memorije. Kao što vidimo, Venice u sintetičkom mjerenju performansi memorijskog kontrolera ne pokazuje toliko zavidne performanse kao do sada - sporiji je od New Castlea. Situacija se mijenja u računanju molekularnih simulacija gdje ponovo vidimo malen, ali mjerljiv rast performansi u odnosu na staru jezgru.

Zaključak

Što na kraju reći za Venice nego da je AMD ponovo napravio odličan posao. Firma je prilično konzervativna pri uporabi novih tehnologija (sjetimo se, najbrži model Winchestera bio je samo 3500+), ali kad ih napokon odluči uporabiti, one zaista rade sjajno. Premda smo jako zadovoljni sa onim što nam je pokazala nova jezgra, najviše nas zanima njena "prava" implementacija - dvojezgreni Athlona 64. Tu će stvarno do izražaja doći niža razina zagrijavanja, ubrzani memorijski kontroler te SSE3 instrukcije. Naime, neke od SSE3 instrukcija služe za sinhronizaciju threadova pri uporabi Intelovog HyperThreadinga, a ne bi nas začudilo da iste instrukcije mogu efikasno rabiti i dvojezgreni Athloni.

Sve u svemu, ako ste trenutno u potrazi za procesorom koji ćete utaknuti u svoju Socket 939 matičnu ploču, ciljajte na procesore bazirane na novoj reviziji. Naravno, to ne znači da su Winchesteri za smeće budući da ovi procesori zapravo nude sve što i jezgra Venice, minus poboljšana memorijska kompatibilnost. Što se tiče dostupnosti novih procesora, s zadovoljstvom možemo reći da ih je moguće pronaći u Hrvatskim trgovinama. Doduše, dosta naših trgovaca nema pojama što drži na skladištu pa ćete u cjenicima jezgre Venice često biti skrivene pod generičkom etiketom "Athlon 64 Socket 939" ili još gore, "Hammer" (inače kodno ime prvog Athlona 64).