Recensione AMD Athlon 64 X2 5000+ EE (65nm)

Con il costo dell'energia in aumento quasi di giorno in giorno, l'attenzione all'efficienza energetica nel settore tecnologico sta iniziando a diventare sempre più importante. Con Intel che sembra tornare a sparare su tutti i cilindri con i suoi processori basati su Core 2, AMD è stata giocando a recuperare, poiché la sua architettura K8 inizia a mostrare la sua età dopo oltre tre anni di servizio.

Durante le fasi successive dell'era Netburst (dal giorno in cui è stato lanciato il K8 di AMD), i vantaggi di Intel in corso la tecnologia non importava molto ad AMD, perché il perdente aveva prestazioni migliori e più efficiente dal punto di vista energetico architettura. Il gioco del processore era una faccenda piuttosto unilaterale all'epoca – almeno, nello spazio degli appassionati – ma le cose sono cambiate in modo abbastanza drammatico in quel mese incredibilmente intenso di luglio dello scorso anno.

Non solo Intel ha lanciato i suoi primi processori Core 2 Duo con prezzi incredibilmente aggressivi, ma AMD ha tagliato il prezzo di molti delle sue CPU a metà durante la notte per reagire ai massicci miglioramenti di Intel sia in termini di prestazioni che di energia efficienza. Oggi stiamo esaminando uno dei primi processori "Brisbane" da 65 nanometri di AMD, che è stato annunciato in silenzio il 5 dicembre. Dato che Intel ha lanciato il suo primo Cedar Mill a 65 nm e basato su Presler (un paio di Cedar Mill su un pacchetto CPU) Processori Pentium 4 e Pentium D il 27 dicembre 2005, mostra il vantaggio che Intel ha quando si tratta di produzione tecnologia.

Tuttavia, la tecnologia di produzione non è tutto, come ha dimostrato in passato AMD, ma con David e Goliath che hanno architetture CPU relativamente buone, può svolgere un ruolo importante. La riduzione del nodo di processo di solito comporta un consumo energetico inferiore, tensioni operative inferiori e quindi requisiti di raffreddamento più modesti.
(IMMAGINE: CPU)
Sebbene AMD non abbia promesso alcun cambiamento notevole nelle prestazioni con la riduzione del processo, abbiamo messo alla prova il nuovo processore AMD Athlon 64 X2 5000+ EE nella nostra tipica selezione di benchmark. Prima di arrivare a questo però, diamo un'occhiata alle novità.

”'Andiamo tutti a Brisbane…''

Brisbane è una CPU piuttosto importante per AMD sotto molti aspetti, perché il processore K8L di prossima generazione dell'azienda sarà prodotto con lo stesso processo Silicon On Insulator da 65 nanometri. Da qui al momento in cui AMD lancerà il suo processore quad-core nativo, AMD lavorerà per rendere il processo il più maturo possibile quando la nuova architettura sarà pronta per il lancio.

È una pratica tipica nell'industria dei semiconduttori per un produttore ridurre un componente familiare con tecnologia di processo di produzione più raffinata prima di tentare di produrre qualcosa di completamente nuovo sull'ignoto processi. Ciò consente al produttore di semiconduttori di maturare il processo con un design con cui ha familiarità, eliminando la maggior parte dei problemi relativi al design dall'equazione.

Secondo AMD, il nuovo core Brisbane a 65 nm con passo G ha lo stesso numero di transistor del 90 nm Core Windsor F-stepping (poco meno di 154 milioni di transistor in termini reali) che alla fine lo farà sostituire. Come risultato del processo di produzione più accurato, il die Athlon 64 X2 è stato ridotto da 183 mm² a 126 mm², appena il 69% delle dimensioni del fratello maggiore. Se i miei calcoli sono corretti, un perfetto restringimento del die da 90 nm a 65 nm renderebbe la parte a 65 nm del 52 percento delle dimensioni della stessa parte prodotta con un processo a 90 nm.

La riduzione delle dimensioni dei die significa ovviamente che AMD è in grado di ottenere più die per wafer, tuttavia c'è di più di quanto sembri. I chip sono prodotti nello stabilimento di produzione Fab 36 di AMD a Dresda, in Germania. Questo impianto utilizza esclusivamente wafer da 300 mm, mentre l'impianto Fab 30 di AMD (che si trova proprio accanto al Fab 36) utilizza wafer da 200 mm che hanno meno della metà della superficie di un wafer più grande da 300 mm (31.415 mm² contro 70.685 mm²).

La produzione di processori che utilizzano un wafer da 300 mm è più economica su base per die rispetto alla produzione degli stessi processori su un wafer da 200 mm. Se prendi questo e l'impressionante riduzione del 31% delle dimensioni del die che AMD è riuscita a ottenere, il costo dell'azienda per la produzione di processori Athlon 64 X2 è appena crollato.

Tuttavia, i costi di produzione inferiori non significheranno processori più economici, perché la riduzione del processo è progettata per aumentare i margini e la capacità di produzione di AMD. Ciò consentirà al produttore di chip di soddisfare la domanda per i suoi processori e aumentare la capacità di produzione in futuro. So che agli egoisti tra di voi non piacerà questo fatto perché il processo di restringimento consiste nel guadagnare più soldi per AMD (piuttosto che risparmiare denaro per il consumatore). Per quanto mi riguarda, però, questo è positivo per l'industria dei microprocessori: è importante che sia AMD che Intel spingano avanti la tecnologia per il bene di una sana concorrenza.

I nuovi processori a 65 nanometri di AMD sono tutti etichettati come "Energy Efficient", poiché AMD è riuscita a ridurre la massima potenza termica di progettazione (TDP) a 65 W su tutti delle nuove CPU. Ciò è dovuto principalmente al processo di progettazione più piccolo, che ha contribuito a ridurre i requisiti di tensione fino a un valore compreso tra 1,25 V e 1,35V.

In passato, AMD ha utilizzato solo valori interi per il moltiplicatore sui suoi processori Athlon 64 e c'erano due diverse dimensioni di cache in tutta la sua linea. A giugno, tuttavia, AMD ha dichiarato che avrebbe semplificato la sua linea di prodotti, ritirando tutti i processori dual-core (tranne l'Athlon 64 FX) forniti con 1 MB di cache L2 per core. I processori rimossi dalla gamma di prodotti AMD includevano X2 4800+, X2 4400+ e X2 4000+.

Tuttavia, AMD ha reintrodotto silenziosamente un paio di Athlon 64 X2 di fascia alta con 1 MB di cache L2 per core; vale a dire un X2 5200+ (che funziona a 2,6 GHz) e un X2 5600+ (che funziona a 2,8 GHz, la stessa velocità di clock dell'ammiraglia dell'azienda Athlon 64 FX-62). Giusto per confondere un po' di più le cose, AMD ha anche introdotto un X2 5400+ che ha anche un clock a 2.8GHz, anche se la differenza qui è che ha solo 2x 512KB di cache L2. Tuttavia, tutti questi processori sono ancora basati sui core da 90 nm di AMD: i nuovi chip Brisbane da 65 nm si inseriscono nel mezzo dello stack di prodotti AMD.

È interessante notare che i nuovi processori basati sul core di Brisbane utilizzano mezzi moltiplicatori (e tutti sono dotati di 2x 512 KB di cache L2), il che significa che ora vediamo livelli di velocità di 100 MHz nella linea di prodotti di AMD. Questo cambio di strategia vede anche la reintroduzione dei tre nomi di modello che AMD ha ritirato dalla sua linea a giugno: X2 4800+, X2 4400+ e X2 4000+ sono tornati.

Attualmente, il processore Brisbane più veloce è l'X2 5000+ EE con clock a 2,6 GHz: il chip che AMD ci ha inviato – e, a parte la riduzione del processo, le prestazioni dovrebbero essere molto simili a quelle dell'X2 5000+ da 90 nm basato sul core Windsor. X2 4800+ EE, X2 4400+ EE e X2 4000+ EE presenteranno un diverso insieme di caratteristiche prestazionali ai processori che hanno sostituito.

"'Follia di memoria"'

L'altra cosa da considerare è il modo in cui il controller di memoria di AMD deriva la sua velocità di memoria, perché non è in grado di derivare un clock di memoria da un mezzo moltiplicatore; utilizza invece il successivo valore del moltiplicatore completo per calcolare la frequenza di memoria. Questo deve essere ampliato qui, perché potrebbe potenzialmente confondere alcune persone.

Poiché l'X2 5000+ EE condivide le stesse caratteristiche dell'X2 5000+ a 90 nm che è destinato a sostituire, la memoria clock è derivato dividendo la velocità della CPU per sette perché non può mai superare la velocità DDR2 impostata nella scheda madre BIOS. Pertanto, la memoria funziona a 742 MHz DDR sull'X2 5000+ EE. Le cose si fanno un po' più complicate con X2 4800+ EE, X2 4400+ EE e X2 4000+ EE, perché usano tutti la metà dei moltiplicatori per ricavare la frequenza di clock della CPU.

L'X2 4800+ EE non può dividere la sua velocità della CPU per sei perché comporterebbe una velocità del bus di memoria di 833 MHz, che è ovviamente superiore alla frequenza massima DDR2-800. Di conseguenza, l'Athlon 64 X2 4800+ EE deve utilizzare lo stesso divisore di memoria dell'X2 5000+ EE, anche se con un clock della CPU di base inferiore. Ciò significa che la memoria funziona a 714 MHz sull'X2 4800+ EE. La confusione continua sia con l'X2 4400+ EE che con l'X2 4000+ EE, poiché entrambi questi chip sono costretti a utilizzare il moltiplicatore CPU/6 quando il clock di memoria massimo è impostato su DDR2-800 nel BIOS. I clock di memoria risultanti sono 766 MHz sull'X2 4400+ EE e 700 MHz sull'X2 4000+ EE.

Anche se alcune di queste frequenze di memoria sono sensibilmente inferiori alla DDR2-800 che hai selezionato nel BIOS, continuiamo a consiglia di acquistare la memoria DDR2-800 se hai intenzione di ottenere il massimo da uno di questi nuovi Athlon 64 X2 a risparmio energetico. Le cose diventano un po' più complesse quando si riduce il clock di memoria massimo nel BIOS a 667MHz, 533MHz o 400MHz. Tuttavia, non ti annoieremo con i dettagli qui.

”'Overclocking''

Per misurare quanto il nostro campione Athlon 64 X2 5000+ EE ha overcloccato, ho usato la stessa scheda madre M2N32 SLI Deluxe di Asus con la tensione del core della CPU impostata su 1,45 V nel BIOS. Inoltre, ho utilizzato la combinazione dissipatore/ventola CNPS9700 di Zalman con la ventola alla sua impostazione di velocità predefinita. Ho ricevuto il chip che AMD ci ha inviato al POST a poco meno di 3200 MHz, ma non sono riuscito a entrare in Windows a questa velocità.

Non sono riuscito a ottenere alcun tipo di stabilità Prime 95 (doppie istanze) fino a quando non ho abbassato la velocità di clock a poco più di 3,04 GHz utilizzando il moltiplicatore predefinito della CPU e un clock HTT di 234 MHz. Ecco uno screenshot di dove sono arrivato:

Ovviamente, devo ricordarti che il tuo chilometraggio può variare durante l'overclocking e non posso garantire come qualsiasi chip acquisti il ​​mio overclock.

"'Consumo di energia"'

Non importa quello che abbiamo provato, non siamo riusciti a far funzionare la tecnologia Cool 'n' Quiet di AMD sul nostro M2N32 SLI Deluxe, quindi sfortunatamente, abbiamo dovuto lasciare le misurazioni del consumo energetico con la gestione dell'alimentazione abilitata per il momento essendo. Abbiamo provato diverse revisioni del BIOS, inclusi un paio di BIOS BETA, e nessuna ha risolto il problema per noi.

Ci sono alcuni bei miglioramenti in termini di potenza qui, ma sospetto che vedremo ulteriori miglioramenti man mano che il processo a 65 nm di AMD matura. La tensione della CPU predefinita era 1,36 V sull'X2 5000+ EE, mentre la tensione del core predefinita del Windsor era solo 1,32 V sulla CPU-Z.

”'Riepilogo delle prestazioni''

I dettagli completi della nostra configurazione di prova possono essere trovati sul nostro sito gemello, Bit-Tech.net.

Come puoi vedere dai nostri risultati nelle pagine seguenti, alla stessa velocità di clock, il nuovo core Brisbane da 65 nanometri di AMD era costantemente più lento del core Windsor da 90 nm, sta sostituendo, anche se solo di meno dello 0,5%, il più sottile di margini. Non abbiamo ricevuto molte spiegazioni da AMD sul perché fosse così: la società ci ha detto che il processore avrebbe funzionato allo stesso modo del suo derivato a 90 nm. Dopo ulteriori indagini approfondite abbiamo accertato che un aumento della cache e delle latenze di memoria sui nuovi core di Brisbane stava causando le piccole differenze di prestazioni.

Non posso fare a meno di sentirmi un po' confuso riguardo alla prima ondata di processori a 65 nanometri di AMD. Mentre l'azienda ha fatto molte cose giuste nella sua transizione a 65 nanometri che sarà immediatamente vantaggioso per se stesso (piuttosto che per i suoi clienti), non possiamo fare a meno di pensare che abbia un prezzo fuori mercato a piccolo.

La riduzione delle dimensioni del die in combinazione con il passaggio a wafer da 300 mm consentirà ad AMD di alleviare il problema problemi di scarsità di chip che ha avuto verso la fine dello scorso anno, e lo aiuterà anche ad aumentare la sua margini. Ha anche aiutato l'azienda a ridurre un po' il consumo energetico. Questo è probabilmente l'unico miglioramento apportato che viene effettivamente trasmesso al consumatore: ogni altro miglioramento che possiamo vedere è a beneficio dei ragazzi con le giacche verdi.

Anche se credo che sia un bene per l'industria dei microprocessori, non aiuta AMD a uscire dal buco in cui sembra essere in questo momento. Attualmente, la principale concorrenza dell'X2 5000+ proviene dal Core 2 Duo E6600 di Intel: le versioni al dettaglio di entrambi hanno un prezzo di circa £ 200 nel Regno Unito, mentre l'Athlon è leggermente più economico. Tuttavia, il problema di AMD diventa evidente quando inizi a guardare più da vicino le prestazioni: spesso l'E6600 scambia colpi con il processore di punta Athlon 64 FX-62 di AMD ed è quasi sempre più veloce dell'Athlon 64 X2 5000+. Aggiungete questo al fatto che il chip Brisbane da 65 nanometri è in realtà leggermente più lento del chip che sta sostituendo, e AMD non diventerà più competitiva.

"'Verdetto"'

In isolamento, l'Athlon 64 X2 5000+ EE è un processore decente. Tuttavia, in poche parole, è tempo per un aggiornamento tanto necessario all'architettura K8 di AMD. Sappiamo che arriverà entro la fine dell'anno, ma secondo noi non può accadere abbastanza presto. K8 è stato fantastico nel corso degli anni, ma AMD non riesce a raggiungere frequenze abbastanza alte da competere con Intel al momento. Se stai cercando di costruire un nuovo sistema, la scelta è abbastanza chiara; a meno che tu non possieda già una scheda madre socket AM2, i processori Intel Core 2 Duo sono una scelta molto migliore.

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