AMD Athlon XP - убегает или догоняет?

<Как интересно и забавно наблюдать за соперничеством двух гигантов "современного компьютеростроения", каковыми уже долгое время являются компании AMD (Advanced Micro Devices) и Intel. Благословенна конкуренция, что дает необходимый заряд, благодаря которому современные технологии развиваются с сумасшедшей скоростью. Кажется, еще совсем недавно сформулированный "закон Мура" казался простому обывателю недостижимым и невыполнимым, а сейчас уже начинаешь задумываться, а не слабоват ли он? Сам Мур уже начал оговариваться по поводу своего закона, - по его словам, закон просуществует еще лет 15, пока не будет освоен новый тип транзисторов.

Конец осени ознаменовался тем, что компания AMD нанесла очередной "апперкот" своему конкуренту - выпустив на рынок новое "детище" - процессор AMD Athlon XP (как у операционной системы Microsoft Windows XP). Однако компания официально утверждает, что идея о добавлении обозначения XP к названию микропроцессора навеяна вовсе не разработками MicroSoft. В случае AMD XP означает не experience, а extra performance. Утверждается, что AMD рассматривала эту схему брэндов еще до того, как Microsoft анонсировала свою операционную систему. Компания AMD принимает новую торговую марку в рамках кампании по дистанцированию своих микропроцессоров от конкурирующих продуктов Intel.

Athlon XP позиционируется компанией как прямой конкурент Intel Pentium 4. К слову скажем, что процессор, который он сменил на рынке (Athlon на ядре Thunderbird), уже показывал себя неплохо в соперничестве с Pentium 4. Выпуск нового процессора был вполне закономерен, т.к. ядро Thunderbird имеет ограничение по частоте (1,4ГГц-1,5ГГц), в то время как Pentium 4 успешно преодолел планку в 2ГГц. Чтобы не дать конкуренту "купаться в лучах славы", компания AMD должна была пойти на решительный шаг, которым, в первую очередь, и стала существенная переделка ядра, получившего название "Palomino". Еще в 1999 году эта перспективная модель процессора AMD проходила под кодовым наименованием "Мустанг" (в мобильном варианте "Corvette"). Затем компания изменила это название на нынешнее из-за претензий со стороны General Motors.

Итак, чем же отличается старый Athlon на ядре Thunderbird от нового Athlon XP на ядре Palomino?

1. Добавлена поддержка интеловских инструкций SSE (не путать с SSE2). Расширен набор SIMD инструкций 3DNow!

2. Усовершенствован механизм предсказания ветвлений.

3. Улучшен механизм, опережающий загрузки инструкций из памяти в L1 кэш (минуя L2).

4. Модифицирован буфер быстрого преобразования адреса (Translation Look-aside Buffer (TLB). Фактически, еще одна разновидность кэша, в котором, правда, кэшируются не сами данные, а их адреса.

5. Встроен термодатчик, позволяющий точно определять температуру кристалла процессора.

6. Благодаря новому ядру, Athlon XP стал потреблять на 20% меньше мощности процессора Athlon на ядре Thunderbird.

7. Заменена керамическая упаковка на органическую (пластиковую ( OPGA -Organic Pin Grid Array)).

8. Изменение маркировки частоты процессора.

Разберем последний пункт отдельно и более подробно.

В маркировке Athlon (Thunderbird) всегда указывалась реальная тактовая частота. А вот Athlon XP маркируется не конкретной частотой, а неким числом, которое характеризует его производительность в соответствии с технологией QuantiSpeed. Соответствие между XP+ рейтингом и настоящими тактовыми частотами описываются в таблице 1.

AMD утверждает, что цифры в маркировке Athlon XP обозначают частоту, которую должен иметь Athlon (Thunderbird), чтобы достичь такой же производительности. Это несколько непонятно, так как производительность такого сравнения в различных программах будет разной. А не кивок ли это в сторону Intel, в частности, процессора Pentium 4? Тем более, что по результатам тестов, о которых мы поговорим чуть ниже, Athlon XP с "выдуманной частотой" смотрится на ступеньку выше того же Pentium 4 той же частоты.

Напрашивается вопрос: а зачем это было делать? Зачем вводить в "непонятки" пользователя? Почему компания не указывает реальную частоту своего процессора? Многие помнят подобный отрицательный опыт при маркировке Cyrix 6x86 и AMD K5. Хитрый маркетинговый ход можно объяснить очень просто. Дело в том, что "миф о мегагерцах" хорошо и надежно распространился в среде пользователей ПК, и только пользователь, хорошо разбирающийся в этой "кухне", знает, что хорошо, а что плохо, не глядя на эти злосчастные мегагерцы. Рядовой же пользователь будет, как зачарованный, смотреть на сумасшедшие частоты Pentium 4 и, в результате, приобретать продукты конкурента компании. Поэтому, чтобы не терять деньги, а, возможно, и рынок, компания и ввела новую маркировку.

Кроме того, чтобы обезопасить себя от всевозможных нареканий, корпорация опубликовала заранее отдельный документ, в котором указала те приложения, по которым она определяла "рейтинговую" производительность своего процессора. Приведем их список:

Приложения бизнес-класса (офисные ПО):

1. Business Winstone 2001

2. SYSmark 2001 Office Productivity

Графика и мультимедиа:

1. Content Creation Winstone 2001

2. SYSmark 2001 Internet Content Creation

Игры и игровые бенчмарки:

1. 3D WinBench 2000

2. 3DMark 2001

3. Aquamark

4. Half-Life

5. Expendable

6. Quake III

7. DroneZ

8. Unreal Tournament

9. Evolva

10. MDK2

11. Serious Sam

Внушительно, не правда ли? Целых пятнадцать приложений. Причем, открыто и официально. Любой пользователь может проверить честь и совесть компании. Тут без комментариев...

Вместе с тем, есть ряд незначительных изменений, которые не так бросаются в глаза и не играют особой роли в производительности процессора. Во-первых, кристал процессора стал не прямоугольным, а почти квадратным. Во-вторых, заменена керамическая упаковка процессора на органическую (пластиковую (OPGA - Organic Pin Grid Array)). Применение таких материалов обычно преподносится в рекламных проспектах как очередной технологический прорыв. Тем не менее, по внешнему виду этот "органический материал" уж больно сильно смахивает на самый обычный стеклотекстолит, который широко применяется при изготовлении печатных плат. Не случайно согласующие резисторы и конденсаторы, которые у Thunderbird расположены сверху и на значительном удалении от кристалла процессора, теперь расположены снизу, в непосредственной близости от него. Подводя итог, можно сказать, что все это, в целом, хорошо. По крайней мере, изготовители научились использовать в конструкции процессора более дешевые материалы.

Совместимость Thunderbird и Palomino, на первый взгляд, полнейшая. Оба процессора производятся по нормам технологического процесса 0.18 мкм. Оба имеют исполнение процессора Socket A. Процессоры Athlon и Athlon XP содержат 128Kb кэш-памяти первого и 256Kb второго уровня, функционирующего на полной частоте процессора. Кэш работает по эксклюзивной схеме, которая подразумевает, что данные из кэш-памяти первого уровня не дублируются в кэше второго уровня.

Так же, как и все процессоры Athlon (Thunderbird), начиная с 1000MHz, Athlon XP работает на частоте FSB 133MHz, и так же, как у Thunderbird, данные по шине передаются двумя порциями за такт, т.е. можно говорить о частоте в 266MHz. В этом нет ничего удивительного и нового, но, как оказалось, с материнскими платами не все так просто.

Большинство производителей материнских плат заранее заявили о поддержке нового процессора, и выпускаемые ими платы действительно, в большинстве своем, беспроблемно состыковываются с новым "детищем" AMD. Все чипсеты от VIA серий KT и KM должны работать с новым процессором, но следует учесть, что Athlon XP работает только на частоте 133MHz, а неподдержка, скажем, чипсета KT133 этой частоты ведет к большим осложнениям, и вам вряд ли удастся совместить процессор с этой материнской платой. Правда, есть одна хитрость, которую можно проделать для изменения множителя процессора соединением двух золотых мостиков. Но, эту тему "разгона" обговорим попозже.

Материнские платы как большинства чипсетов VIA, так и чипсетов других производителей: SIS735, ALi Magik1, AMD760, i845 беспрепятственно должны работать с Athlon XP. Правда, возможны и исключения. Для получения подробной информации вам стоит зайти на соответствующий Internet-сайт, производителя своей материнской платы. К тому же, перед установкой процессора рекомендуется перепрограммировать BIOS материнской платы соответствующей утилитой.

Еще одним парадоксальным изменением в ядре процессора можно назвать увеличение количества транзисторов (теперь их стало на полмиллиона больше) при уменьшении потребляемой мощности с соответствующим уменьшением количества выделяемого тепла. До этого все происходило наоборот: чем больше транзисторов, тем больше потребляется энергии. Более того, процессор Athlon XP, на радость "оверклокерам", стал заметно "холоднее" своего предшественника.

В самом разгоне процессора Athlon XP не появилось практически ничего нового, по сравнению с его более старым "собратом". Процессор разгоняется как увеличением частоты шины, так и изменением коэффициента умножения (либо комбинацией этих двух методов). Увеличение частоты шины выполняется довольно просто и без особых усилий прямо из BIOS, конечно же, если материнская плата предоставляет подобную возможность. Если же такой возможности нет, то существует множество различных программ, которые обходят этот барьер и осуществляют разгон процессора прямо из своего интерфейса.

Разгон изменением коэффициента умножения очень проблематичен. Автор советует пользоваться им с большой осторожностью. Плохо продвинутый в области ПК человек может попросту сжечь свой процессор из-за мельчайшей неосторожности. Заключается этот способ в разблокировке коэффициента умножения, который изначально строго зафиксирован производителем. Пользователь, желающий разогнать свой процессор, должен замкнуть мостики с маркировкой L1, расположенные на корпусе процессора. Если на Athlone(Thunderbird) это делалось довольно просто, как правило, обычным карандашом, а затем уже выставлялся любой коэффициент умножения, который поддерживает материнская плата, то на Athlone XP (Palomino) компания предприняла определенные шаги, чтобы воспрепятствовать "оверклокерам" - расстояние между контактами стало больше, кроме этого, между ними появилось углубление. Поэтому в случае с Athlon XP "метод карандаша" неприемлем. У Palomino, кроме того, изменилась и конструкция самих мостиков. Перемычки теперь скрыты под верхним слоем пластика, хотя и видны через полупрозрачное покрытие. Ну для наших-то "замыленных оверклокеров" это не помеха. Это, скорее, смешно. Мы и не такое разгоняли! Не прошло и пары недель после выхода процессора, как появились первые советы и комментарии на эту тему. Опытные люди и многочисленные "тестовые лаборатории" рекомендуют электропроводящий клей или быстросохнущую эпоксидку. Это, конечно, наиболее трудоемко. Но, что делать, искусство требует жертв...

Внимание! Следует помнить, что в любых операциях по разгону вы рискуете не только процессором, но и теряете право на его гарантийное обслуживание.

К сожалению, упаковка процессора по своей прочности не претерпела практически никаких изменений. По-прежнему, корпус очень ненадежен и его легко раздавить простым кулером - наиболее преуспели в этом деле разнообразные модели Orb'ов. Это, видимо, "черная полоса" во всей линейке AMD, начиная с Duron и заканчивая Athlon XP. Трудно назвать причины, по которым AMD не стоило бы оснащать процессор встроенным распределителем тепла, как на Pentium 4. Поэтому, покупая процессор, желательно заглянуть на сайт производителя и прочитать приведенный список рекомендуемых кулеров. Ну а пока неаккуратный пользователь имеет все шансы повредить процессор при установке кулера. Так что многие люди на своем опыте могут узнать полезность встроенного распределителя тепла.

Итак, так ли хорош на самом деле новый процессор от AMD? Или это очередная "утка", которую пытаются нам пропихнуть хитрые маркетологи этой компании?

Ну что ж, поклонники AMD могут смело бежать за шампанским! По результатам тестов, как различных информационных агентств, так и многих "продвинутых" компьютерных компаний, ясно одно, что процессор AMD Athlon XP 1900+ конкурирует с Intel Pentium 4 2GHz, и как конкурирует! Преимущество AMD видно в значительно нагружающих процессор приложениях, например при работе с видео или с 3D-графикой в DirectX 7 и 8, т.е. на традиционных high-end приложениях. Intel незначительно выигрывает у AMD на тех приложениях, которые используют SSE2, которой нет в Athlon XP, но которая, возможно, будет в следующих Athlon'ах. Выигрыш у Intel заметен также, где программа оптимизирована под Intel, т.е. обращается с памятью линейно и имеет линейный (не хаотичный) код.

Intel вместе с RDRAM сильно "заточен" на линейную работу, но как только появляется нелинейный код и, не дай Бог, обращение в разные участки памяти, так сразу происходит торможение системы (из-за перезагрузки конвейера команд процессора и высокой латентности памяти RDRAM).

Вот и представьте, что Intel сейчас будет навязывать программистам оптимизацию под их процессоры, чтобы программа работала нормально, тем самым укрепляя свою монополию.

Возможно, у AMD появится на свет еще одна проблема с Athlon XP. Не факт, что все программы смогут распознать в этом процессоре поддержку SSE (хотя большинство точно сможет). Некоторые программы определяют набор по типу процессора, и если тип не тот (не Intel), то инструкции не используются. Ну, это временно.

Стоит отметить, что AMD так хорошо себя показывает на несомненно более медленной памяти PC2100 DDR, по сравнению с RDRAM, которую использует Intel. А если говорить о будущих перспективах, то нас ждет DDR333, и, думаем, к тому времени, как она появится, Athlon еще не успеет достигнуть такой частоты, чтобы DDR333 ему не хватало.

Самым актуальным, особенно для наших российских пользователей, является ценовой критерий, который, как и всегда у AMD, гораздо ниже. Если взять две аналогичные конфигурации: Intel Pentium 4 2000MHZ и AMD Athlon XP 1900+, с одинаковым объемом памяти 256RDRAM/256DDR SDRAM соответственно, то разница в цене будет составлять более 20%, в пользу AMD.

Что касается Intel, то их наиболее вероятным ответом на Athlon XP станет в январе-феврале 2002 г. выпуск Nortwood, произведенного по технологии 0,13 мкм.

Подведем итог. Athlon XP хорошо подходит для оснащения современных обычных компьютеров и рабочих станций. Наиболее интересным остается вопрос, внесет ли AMD какие-либо изменения для лучшего маркетинга продукции или для ублажения OEM (последнее значительно важнее, так как именно OEM дают основные деньги). Установка того же кулера на процессор даст значительный плюс корпорации при продаже своих процессоров. Или AMD настолько скрупулезно подходит к своей ценовой политике, что повышение цены процессора на пару долларов, за счет прибавки кулера, по мнению маркетологов компании, приведет ее к падению и финансовому краху? Без комментариев...

Если говорить о планах AMD на ближайшее будущее, то, как следует из официально опубликованных документов, компания будет вести политику по снижению цен на продукцию и улучшение технологических процессов для захвата большего сегмента рынка и увеличение прибылей в противостояние своему главному конкуренту Intel Corp.

Основными направлениями компания считает для себя: поддержку DDR-памяти, развитие и продвижение новых технологий, а также, как говорит президент компании Гектор Руиз (Hector Ruiz), - "уменьшение кристалла, уменьшение кристалла и еще раз уменьшение кристалла".

По мнению некоторых аналитиков, корпорация находится на поворотном этапе своего развития. Несмотря на то что компания в очередной раз заканчивает год с убытками, ее процессоры пользуются большим авторитетом как на российском, так и на мировом рынке, благодаря своей высокой производительности. В США люди, невзирая на холодную погоду, собираются рано утром и часами ждут акции AMD. (Мы это не видели, но слухи:)

За год AMD намеревается захватить 21% рынка ПК микропроцессоров, при условии, что в четвертой четверти текущего года продажа пластин пойдет нормально. "Песенка Intel спета. Finita la commedia:" - возбужденно говорил на выставке Comdex CEO AMD Джерри Сандерс (Jerry Sanders).

Ранее AMD планировала привлечь фонды третьих сторон для производства в 2005 году будущего "наследника" Athlon XP и 64-битного процессора Hammer. Гектор Руиз сообщил, что на сегодняшний день настраивается на процессоры 0.13-микрон: компания еще полгода назад сделала опытные образцы, так что эта технология осваивается. Однако, Intel уже производит микропроцессоры по этой технологии, так что AMD опять придется догонять. Intel планирует освоить процессоры 0.09 микрон к 2003 году, на что AMD планирует ответить в 2005 году 0.065-микронными процессорами. Впрочем, уже тогда можно будет говорить, что технический процесс производства процессоров превратился из микронного в нанометровый, и измерять технологию производства не в микронах, а в нанометрах.

Сейчас же AMD будет настойчиво увеличивать частоту Athlon XP, вплоть до 2200+, который ожидается в первой четверти 2002 года, а затем перейдет на 0.13-микронный "Thoroughbred". По крайней мере, в производительности AMD отодвинет 32-битные вычисления уже в следующем году, представив модель 64-битного процессора Clawhammer.

Начиная с процессора Athlon XP, корпорация AMD не намерена больше играть с Intel в мега (гига)-герцевые войны. В последующих процессорах будет иметь место лишь модель процессора. Будет это маркировка типа 2000+ или что-нибудь другое, время покажет.

Что ж, время идет своим чередом, Intel обязательно отомстит AMD каким-нибудь очередным новшеством, затем AMD нанесет очередной "удар" по Intel. В следующем году уже можно будет говорить, что технический процесс производства процессоров превратился из микронного в нанометровый. Все как бы хорошо, все так и должно быть. Но тут, как гром среди ясного неба, в сети Internet появилась информация, которую скорее можно назвать просто слухами, что в скором будущем возможно образование некой "святой троицы", в которую войдут Intel, Microsoft и, как ни странно, AMD. Не будем пока этому верить, время покажет. Мы просто будем смотреть на это все со стороны и наслаждаться прелестями, которые приносит нам этот замечательный и непредсказуемый компьютерный мир!

Тихон Баранов