Análise do AMD Athlon 64 X2 5000+ EE (65nm)

Com o custo da energia aumentando quase a cada dia, o foco na eficiência energética na indústria de tecnologia está começando a se tornar cada vez mais proeminente. Com a Intel aparentemente voltando a funcionar em todos os cilindros com seus processadores baseados em Core 2, a AMD tem sido jogando um jogo de atualização, como sua arquitetura K8 começa a mostrar sua idade após mais de três anos de serviço.

Durante os estágios posteriores da era Netburst (desde o dia em que o K8 da AMD foi lançado), as vantagens da Intel no processo a tecnologia não importava muito para a AMD, porque o azarão tinha um melhor desempenho e mais eficiência de energia arquitetura. O jogo do processador era um assunto bastante unilateral naquela época - pelo menos, no espaço dos entusiastas - mas as coisas mudaram dramaticamente naquele mês incrivelmente agitado de julho do ano passado.

A Intel não apenas lançou seus primeiros processadores Core 2 Duo com preços incrivelmente agressivos, como a AMD cortou o preço de muitos de suas CPUs pela metade durante a noite, a fim de reagir às grandes melhorias da Intel em desempenho e energia eficiência. Hoje estamos olhando para um dos primeiros processadores "Brisbane" de 65 nanômetros da AMD, que foram anunciados discretamente no dia 5 de dezembro. Dado o fato de que a Intel lançou seu primeiro Cedar Mill de 65 nm e baseado em Presler (um par de Cedar Mill em um pacote de CPU) Processadores Pentium 4 e Pentium D em 27 de dezembro de 2005, mostra a liderança que a Intel tem quando se trata de fabricação tecnologia.

A tecnologia de fabricação não é tudo, como a AMD provou no passado, mas com Davi e Golias tendo arquiteturas de CPU relativamente boas, ela pode desempenhar um papel importante. Reduzir o nó do processo geralmente resulta em menor consumo de energia, menores tensões de operação e, portanto, requisitos de resfriamento mais modestos.
(iMAGE: cpu)
Embora a AMD não tenha prometido nenhuma mudança notável no desempenho com a redução do processo, colocamos o novo processador Athlon 64 X2 5000+ EE da AMD em sua seleção típica de benchmarks. Antes de chegarmos a isso, vamos dar uma olhada no que há de novo.

"'Vamos todos para Brisbane ..."'

Brisbane é uma CPU bastante importante para a AMD em muitos aspectos, porque o processador K8L de próxima geração da empresa será fabricado no mesmo processo de silicone no isolamento de 65 nanômetros. Até o momento em que a AMD lançar seu processador quad-core nativo, a AMD trabalhará para tornar o processo o mais maduro possível quando a nova arquitetura estiver pronta para ser lançada.

É uma prática típica na indústria de semicondutores para um fabricante encolher um componente familiar com tecnologia de processo de fabricação mais refinada antes de tentar produzir algo completamente novo no desconhecido processar. Isso permite que o fabricante de semicondutores amadureça o processo com um projeto com o qual está familiarizado, eliminando a maioria dos problemas relacionados ao projeto da equação.

De acordo com a AMD, o novo núcleo de 65nm G-stepping Brisbane tem a mesma contagem de transistores de 90nm F-stepping Windsor core (apenas tímido de 154 milhões de transistores em termos reais) que acabará substituir. Como resultado do processo de fabricação mais refinado, a matriz Athlon 64 X2 foi reduzida de 183 mm² para 126 mm² - apenas 69% do tamanho de seu irmão mais velho. Se meus cálculos estiverem corretos, um encolhimento perfeito da matriz de 90 nm para 65 nm tornaria a peça de 65 nm 52 por cento do tamanho da mesma peça fabricada em um processo de 90 nm.

A redução no tamanho da matriz obviamente significa que a AMD é capaz de obter mais matrizes por wafer, no entanto, há mais do que aparenta. Os chips são fabricados na fábrica Fab 36 da AMD em Dresden, Alemanha. Esta planta usa exclusivamente wafers de 300 mm, enquanto a instalação Fab 30 da AMD (que está localizada ao lado da Fab 36) usa wafers de 200 mm que têm menos da metade da área de superfície de um wafer maior de 300 mm (31.415 mm² versus 70.685 mm²).

Produzir processadores usando um wafer de 300 mm é mais barato em uma base por molde do que produzir os mesmos processadores em um wafer de 200 mm. Se você pegar isso e a impressionante redução de 31% no tamanho do molde que a AMD conseguiu atingir, o custo da empresa de produção dos processadores Athlon 64 X2 despencou.

Os custos de produção mais baixos não significam processadores mais baratos, porque a redução do processo é projetada para aumentar as margens e capacidade de produção da AMD. Isso permitirá que o fabricante de chips satisfaça a demanda por seus processadores e aumente a capacidade de produção no futuro. Eu sei que o egoísta entre vocês não vai gostar desse fato porque o encolhimento do processo tem tudo a ver com ganhar mais dinheiro para a AMD (em vez de economizar dinheiro para o consumidor). No entanto, no que me diz respeito, isso é bom para a indústria de microprocessadores - é importante que a AMD e a Intel impulsionem a tecnologia em prol de uma concorrência saudável.

Os novos processadores de 65 nanômetros da AMD são todos rotulados como ‘Eficiente em termos de energia’, já que a AMD conseguiu reduzir a potência máxima do projeto térmico (TDP) para 65W em todos das novas CPUs. Isso se deve principalmente ao processo de design menor, que ajudou a reduzir os requisitos de tensão entre 1,25 V e 1,35 V.

No passado, a AMD usava apenas valores inteiros para o multiplicador em seus processadores Athlon 64 e havia dois tamanhos de cache diferentes em sua linha. Em junho, porém, a AMD afirmou que simplificaria sua linha de produtos, retirando todos os processadores dual-core (exceto o Athlon 64 FX) que vinham com 1 MB de cache L2 por núcleo. Os processadores removidos da linha de produtos da AMD incluíam o X2 4800+, X2 4400+ e X2 4000+.

No entanto, a AMD discretamente reintroduziu alguns Athlon 64 X2s de última geração com 1 MB de cache L2 por núcleo; a saber, um X2 5200+ (rodando a 2,6 GHz) e um X2 5600+ (rodando a 2,8 GHz, a mesma velocidade de clock do carro-chefe da empresa Athlon 64 FX-62). Só para confundir um pouco mais as coisas, a AMD também introduziu um X2 5400+ que também tem uma freqüência de 2,8 GHz, embora a diferença aqui seja que ele tem apenas 2x 512 KB de cache L2. Todos esses processadores ainda são baseados nos núcleos de 90 nm da AMD - os novos chips Brisbane de 65 nm se encaixam no meio da pilha de produtos da AMD.

Curiosamente, os novos processadores baseados no núcleo de Brisbane usam meio multiplicadores (e todos vêm com 2x 512 KB de cache L2), o que significa que agora vemos níveis de velocidade de 100 MHz na linha de produtos da AMD. Esta mudança na estratégia também vê a reintrodução dos três nomes de modelo que a AMD retirou de sua linha em junho - X2 4800+, X2 4400+ e X2 4000+ estão de volta.

Atualmente, o processador mais rápido de Brisbane é o X2 5000+ EE que vem com freqüência de 2,6 GHz - o chip que a AMD nos enviou - e, além da redução do processo, o desempenho deve ser muito semelhante ao de 90 nm X2 5000+ baseado no núcleo Windsor. O X2 4800+ EE, X2 4400+ EE e X2 4000+ EE apresentarão um conjunto diferente de características de desempenho para os processadores que eles substituíram.

”'Loucura de Memória”'

A outra coisa a se considerar é a maneira como o controlador de memória AMD deriva sua velocidade de memória, porque ele é incapaz de derivar um clock de memória de meio multiplicador; em vez disso, ele usa o próximo valor do multiplicador completo para calcular a frequência da memória. Isso precisa ser expandido aqui, porque pode confundir algumas pessoas.

Como o X2 5000+ EE compartilha as mesmas características do X2 5000+ de 90 nm que está destinado a substituir, a memória o clock é derivado dividindo a velocidade da CPU por sete porque ele nunca pode exceder a velocidade DDR2 definida em sua placa-mãe BIOS. Portanto, a memória funciona a 742 MHz DDR no X2 5000+ EE. As coisas ficam um pouco mais complicadas com o X2 4800+ EE, o X2 4400+ EE e o X2 4000+ EE, porque todos eles usam multiplicadores pela metade para derivar a frequência de clock da CPU.

O X2 4800+ EE não pode dividir sua velocidade de CPU por seis porque isso resultaria em uma velocidade de barramento de memória de 833 MHz - que é obviamente maior do que a frequência máxima DDR2-800. Como resultado disso, o Athlon 64 X2 4800+ EE tem que usar o mesmo divisor de memória que o X2 5000+ EE, embora com um clock base inferior do CPU. Isso significa que a memória funciona a 714 MHz no X2 4800+ EE. A confusão continua com o X2 4400+ EE e o X2 4000+ EE, já que ambos os chips são forçados a usar o multiplicador CPU / 6 quando o clock máximo da memória é definido como DDR2-800 no BIOS. Os clocks de memória resultantes são 766 MHz no X2 4400+ EE e 700 MHz no X2 4000+ EE.

Mesmo que algumas dessas frequências de memória sejam consideravelmente mais baixas do que o DDR2-800 que você selecionou no BIOS, ainda recomendamos comprar memória DDR2-800 se você estiver planejando obter o máximo de um desses novos Athlon 64 X2s com eficiência energética. As coisas ficam um pouco mais complexas quando você reduz o clock máximo da memória no BIOS para 667 MHz, 533 MHz ou 400 MHz. Não vamos aborrecê-lo com os detalhes aqui, no entanto.

”'Overclocking”'

Para avaliar o quanto nosso Athlon 64 X2 5000+ EE apresentou overclock, usei a mesma placa-mãe M2N32 SLI Deluxe da Asus com a tensão do núcleo da CPU configurada para 1,45 V no BIOS. Além disso, usei a combinação de dissipador de calor / ventoinha CNPS9700 da Zalman com a ventoinha em sua configuração de velocidade padrão. Eu recebi o chip que a AMD nos enviou para o POST com pouco menos de 3200 MHz, mas não consegui entrar no Windows nessa velocidade.

Eu não consegui obter qualquer tipo de estabilidade Prime 95 (instâncias duplas) até que reduzi a velocidade do clock para um pouco mais 3,04 GHz usando o multiplicador padrão da CPU e um clock HTT de 234 MHz. Aqui está uma captura de tela de onde eu cheguei:

Claro, devo lembrá-lo que sua própria milhagem pode variar durante o overclock e não posso garantir como nenhum chip você comprará o meu overclock.

"'Consumo de energia"'

Não importa o que tentemos, não conseguimos que a tecnologia Cool ‘n’ Quiet da AMD funcionasse em nosso M2N32 SLI Deluxe, então infelizmente, tivemos que deixar as medições de consumo de energia com o gerenciamento de energia habilitado para o momento sendo. Tentamos várias revisões de BIOS, incluindo algumas BIOS BETA, e nenhuma corrigiu o problema para nós.

Existem algumas melhorias interessantes no poder aqui, mas eu suspeito que veremos mais melhorias conforme o processo de 65 nm da AMD amadurece. A voltagem padrão da CPU era de 1,36 V no X2 5000+ EE, enquanto a voltagem do núcleo padrão do Windsor era de apenas 1,32 V na CPU-Z.

"'Resumo do desempenho"'

Os detalhes completos de nossa configuração de teste podem ser encontrados em nosso site irmão, Bit-Tech.net.

Como você pode ver em nossos resultados nas páginas a seguir, na mesma velocidade de clock, o novo núcleo Brisbane de 65 nanômetros da AMD foi consistentemente mais lento do que o núcleo Windsor de 90 nm, ele está substituindo, embora apenas por menos de 0,5 por cento, o mais fino dos margens. Não recebemos muita explicação da AMD sobre por que isso acontecia - a empresa nos disse que o processador teria o mesmo desempenho que seu derivado de 90 nm. Após investigações mais aprofundadas, verificamos que um aumento nas latências de cache e memória nos novos núcleos de Brisbane estava causando as pequenas diferenças de desempenho.

Eu não posso deixar de me sentir um pouco confuso sobre a primeira onda de processadores de 65 nanômetros vindos da AMD. Embora a empresa tenha feito muitas coisas certas em sua transição para 65 nanômetros, isso será imediatamente benéfico para si mesmo (e não para seus clientes), não podemos deixar de sentir que está fora do mercado a pouco.

A redução no tamanho da matriz em conjunto com a mudança para wafers de 300 mm permitirá que a AMD alivie o problemas de escassez de chips que teve no final do ano passado, e também ajudará a aumentar seu margens. Também ajudou a empresa a reduzir um pouco o consumo de energia. Esta é provavelmente a única melhoria feita que é realmente passada para o consumidor - todas as outras melhorias que podemos ver estão lá para beneficiar os caras de jaquetas verdes.

Embora eu acredite que isso seja bom para a indústria de microprocessadores, não ajuda a AMD a sair do buraco em que parece estar no momento. Atualmente, o principal concorrente do X2 5000 + vem do Intel Core 2 Duo E6600 - as versões de varejo de ambos custam cerca de £ 200 no Reino Unido, com o Athlon um pouco mais barato. No entanto, o problema da AMD se torna aparente quando você começa a olhar mais de perto para o desempenho - o E6600 frequentemente comercializa golpes com o processador Athlon 64 FX-62 da AMD e quase sempre é mais rápido do que o Athlon 64 X2 5000+. Adicione isso ao fato de que o chip Brisbane de 65 nanômetros é na verdade um pouco mais lento do que o chip que está substituindo, e a AMD não ficará mais competitiva.

"'Veredito"'

Isoladamente, o Athlon 64 X2 5000+ EE é um processador decente. No entanto, para simplificar, é hora de uma atualização muito necessária para a arquitetura K8 da AMD. Sabemos que isso acontecerá ainda este ano, mas, em nossa opinião, não pode acontecer em breve. O K8 tem sido ótimo ao longo dos anos, mas a AMD simplesmente não consegue atingir frequências altas o suficiente para competir com a Intel no momento. Se você está procurando construir um novo sistema, a escolha é bastante clara; a menos que você já tenha uma placa-mãe soquete AM2, os processadores Core 2 Duo da Intel são uma escolha muito melhor.

Pontuação de confiança