Socket AM2 och Athlon 64 X2 5000+ förhandstitt

AMD står inför en av sina största plattformslanseringar på mycket länge och bara det faktum att Socket AM2 använder sig av en helt ny minnesteknik för AMD gör den extra intressant. Vi har tagit en första titt på vad vi kan vänta oss av Socket AM2 och dess DDR2-stöd.

När det gäller AMDs övergång från DDR1 till DDR2 visste vi alla att denna logiska fortsättning skulle komma förr eller senare. För nästan 2 år sedan började Intel tillkännage sin övergång till DDR2 och att PC3200 skulle bli den sista officiella DDR1-hastigheten. AMD däremot, hade helt andra planer. Man hade byggt och optimerat sin processor för DDR1 och såg ingen som helst anledning att gå över till DDR2 som medförde långsammare access-tider, om än högre frekvenser i framtiden. Inte nog med att AMD höll DDR1 vid liv, man uppmuntrade även en utveckling av hastigheten och densiteten hos DDR1. Nu börjar man dock skönja begränsningen hos DDR1 samtidigt som DDR2 numera både finns med snabba access-tider och höga frekvenser. Det var alltså dags för AMDs intåg på DDR2-marknaden.

Idag lanserar AMD sin nya AM2-socket med tillhörande support för DDR2. Anledningen till den nya socketen är att kommunikationen från processor till minne inte är identisk mellan DDR1 och DDR2. Processorns inbyggda minneskontroller är således också uppdaterad för att klara de nya specifikationerna. Vi ska i den här recensionen titta lite närmare på vad dessa förändringar innebär rent tekniskt och fysiskt, och i slutändan vad för prestanda vi kan förvänta oss av övergången till DDR2.

Vi börjar med att gå igenom vad som skiljer socket AM2 mot socket 939

Rent fysiskt skiljer det inte mycket mellan Socket AM2 och Socket 939. Den nya socketen ger plats för ett extra ben på
processorn och det totala antalet uppgår alltså till 940. Även fast det till antalet är lika många som vissa
Opteron-modeller så passar varken dom i ett AM2 moderkort, eller AM2 processorerna i ett Socket 940 moderkort. Som vi kan
se i jämförelsen ovan så har man flyttat spärrarna för att göra det omöjligt att stoppa i en icke-kompatibel processor. I
övrigt skiljer det inget i utformningen av själva processorn och socketen.

Runt socketen ser vi nästa markanta skillnad, monteringsramen och dess monteringshål genom moderkortet. AMD hävdar att denna nya lösning ger ”ökad tillförlitlighet och stabilitet”, medans vi aldrig har upplevt några problem relaterade till det. Vi ser det snarare som en nackdel att de som har investerat i en dyr kylfläns endera är tvungna att skaffa någon form av adapter, uppdaterad monteringsanordning eller helt enkelt en ny kylfläns. Man har inte gjort några ytterligare inskränkningar på området kring socketen vilket bådar gått för extremare kylanordningar.

Slutligen har vi de nya minnesplatserna med 240 pinnar för DDR2 till skillnad mot 184 för DDR1. Längden på platserna är

fortfarande den samma och det är alltså bara densiteten på pinnarna som har ökat, som vi kan se på den andra bilden.

På nästa sida kikar vi på vad som är nytt arkitekturellt med AM2

DDR2

Det är inte helt korrekt att påstå att DDR2-stödet är en feature då den är en vital del av processorn. AMD har sedan några år tillbaka använt sig av en integrerad minneskontroller som sköter kommunikationen mellan processor och minne. Detta ger bevisligen markanta prestandafördelar jämfört med Intels design som förlitar sig på en extern minneskontroller integrerad i nordbryggan. Det nya med minneskontrollern är att den numera alltså har officiellt stöd för DDR2 i hastigheterna 533, 667 och 800. Minneslatenserna har tagit ett lätt kliv upp och de tre mest signifikanta inställningarna börjar på 3-3-3 och går till 6-6-6. Vi har dock uppmärksammat en markant nackdel med AMDs sätt att implementera minnes-ratios.

Minnesfrekvensen bestäms av processorns multipel i förhållande till en minnesmultipel, exempelvis så fås DDR800 på en processor med multipel 12x via en minnesmultipel på 6x. Alltså 200HTT * 12x / 6x = 400MHz = DDR800. Problemet uppstår när man använder en processor med en ojämn multipel, tex 11x. I och med att det inte finns halva minnesmultiplar så väljs närmast heltal uppåt, alltså 6x i detta fallet. Med ovanstående beräkningar får vi alltså 200HTT * 11x / 6 = 366MHz = DDR732. Som vi kan se i tabellen så förlorar dessa processorer mellan 7% och 10% i minnesprestanda på grund av detta.

AMD Virtualization

AMD har lagt till stöd för virtualization som är motsvarigheten till Intels Virtualization Technology. Virtualization går ut på att man avdelar olika resurser av systemet till viss mjukvara. Det finns många olika tillämpningar av detta och för att nämna några kan man bland annat skilja kritiska system från varandra, för att öka säkerheten, och låta fler resurser dela på samma hårdvara, för att öka effektiviteten.

Energy Efficient (EE) – processorer

I och med AM2 kommer AMD att introducera nya alternativ till existerande modeller där man har tagit extra stor hänsyn till strömförbrukningen i processorerna. Dessa alternativa modeller kommer att finnas till alla utom dom snabbaste modellerna. Hos X2-processorerna har man sänkt den specificerade strömförbrukningen från 89W till 65W och hos de enkelkärniga modellerna kommer man att gå från 67W/89W (beroende på modell) till 35W. Detta är helt klart markanta förbättringar av effektutvecklingarna.

Vi kikar lite på de olika processorerna som kommer att introduceras till AM2-socketen.

AMD’s FX-serie kräver knappast någon ytterligare introduktion. FX-processorerna är riktade till de extremaste

entusiasterna och har också specifikationer därefter. Inte helt oväntat har man ökat frekvensen från FX-60 till 2.8GHz och

inte med en därtill passande prislapp.

AMD har utökat sin X2-serie med några extra modeller och även lagt till EE-versioner som vi kan se inom parenteserna. Vi

har anledning att tro att vi kommer att se ytterligare processorer i denna serie och då främst en 5200+-modell med

motsvarade FX-60 specifikationer. Vi ser också att 3800+-processorn kommer att få två EE-modeller där den ena har en

specificerad effektutveckling på endast 35W.

Athlon64-serien har blivit bantad en aning och innehåller numera endast 3 processorer med 512kb cache var. Vi ser också

att man endast kommer att introducera 3500+-modellen som EE-version.

Budgetserien Sempron kommer att utökas aning och även den innefatta EE-versioner. Tendenser att dra ner på cache-storleken

för att spara på kisel och slutligen också tillverkningskostnad är inget undantag den här gången heller.

Innan vi sätter igång med själva testerna tar vi och kikar på testsystemet.

Hårdvara	Testsystem	Referenssystem
Moderkort	Asus M2N32-SLI Deluxe	Asus A8N32-SLI Deluxe
Processor	AMD Athlon64 5000+ AM2	AMD Athlon64 FX-60 939
Minne	Corsair XMS2 8500 (2x512MB)	Corsair XMS 3200 (2x512MB)
Grafikkort	ATI Radeon X1900XTX
Nätaggregat	OCZ PowerStream 520W
Mjukvara
Operativsystem	Windows XP (SP2)
Chipsetdrivrutiner	nVidia nForce 6.82 (x16)
Grafikdrivrutiner	ATI Catalyst 6.2
Monitoringprogram	Asus AI Booster
Testprogram	SiSoft Sandra 2005 SR3 3DMark2003 3.6.0 3DMark2005 1.2.0 3DMark2006 1.0.2 AquaMark 3 WinRAR 3.60 AIDA 32 Everest Ultimate 2.80

För att testa AM2 har vi använt oss av ett Asus M2N32-SLI Deluxe moderkort som har nVidias nForce 590-chipset. Vi kommer att

ta en noggrannare titt på detta moderkort vid ett senare tillfälle och därför inte gå in på några djupare detaljer om det. Den

observante läsaren inser att vi kommer att testa två processorer med olika mängd cache, men med samma processorfrekvens.

Detta kommer givetvis inte att ge en fullständigt rättvisande bild vid en direkt jämförelse. Vi kommer därför att fokusera

på minnesprestanda och jämföra hur olika minnesinställningar påverkar prestandan och sen slutligen mer generella

benchmarks och speltester. Som vi diskuterade under features så har vi i dagsläget ingen möjlighet att aktivera äkta

DDR800 på vår test-processor utan den maximala minnesfrekvensen kommer att ligga på DDR740.

Vi börjar med att testa vilken inverkan olika minnestimings har på minnesprestandan.

För att kunna göra en bra jämförelse mellan olika timings körde vi minnena i en fix frekvens och endast ändrade de olika latenserna. Av någon anledning vägrade moderkortet starta med 3-3-3-8 timings när DDR800 var valt trots att vi har verifierat att minnena klarar detta på en annan plattform. Vi var alltså tvungna att köra med DDR667-alternativet vilket gav en frekvens på 326MHz/DDR652. Vi har valt att fokusera på 3 olika latens-inställningar som är de vanligast förekommande på dagens minnen, nämligen 3-3-3-8, 4-4-4-12 och 5-5-5-15.

Vi ser tydligt i de rena minnestesterna att timings har störst inverkan på läs- och kopieringshastigheterna medans vi ser en mindre inverkan på skrivhastigheterna. Latenserna, som är just det minnesinställningarna styr, speglar hur skillnaderna i accesstid påverkas av de olika inställningarna.

WinRAR drar viss nytta av minneshastigheten och vi ser en linjär minskning i prestandan från de snabbaste till dom långsammaste inställningarna.

Härnäst undersöker vi prestandaskillnaden med olika minnesdividers.

På samma sätt som vi gjorde på föregående sida låser vi nu en parameter, i det här fallet minneslatenserna till 4-4-4-12, för att sedan testa hur de olika minnedividerna fungerar och vad de ger för påverkan prestandamässigt.

Vi ser samma tendenser här förutom att vi får mer utdragna resultat. Jämför med föregående sida ser vi att det är förhållandevis viktigare att uppnå höga minnesfrekvenser för att få ut optimal prestanda.

Här ser att WinRAR verkligen är beroende av minnesfrekvens för att kunna prestera bra. Å ena sidan tar vi ett rejält kliv uppåt med DDR800-dividern, och ett lika stort kliv ner till DDR533, med avseende på DDR667.

Vi kombinerar det bästa av timings och dividers och jämför dessa med Socket 939 på nästa sida.

Nu tar vi och jämför en uppsättning kombinationer som troligen kommer att bli vanligast till Socket AM2. Vi väljer att köra DDR667 med minnesinställningarna 3-3-3-8 och DDR800 med minnesinställningarna 4-4-4-12 och jämför prestandan i dessa fall med ett Socket939-system med DDR400 och timings 2-2-2-5. Här vill vi återigen uppmärksamma det vi diskuterade under Testsystem, att vi använder oss av två processorer med olika mängd L2-cache.

Vi ser att AM2 står sig mycket bra på DDR1 när det gäller ren minneshastighet där den nya plattformen tar en rejäl ledning. Skillnaden i minnesfördröjningen är något som har diskuterats ända sedan DDR2 presenterades och här är verkligen DDR1 svårslaget. En intressant jämförelse är mellan DDR667 i 3-3-3-8 och DDR800 i 4-4-4-12 där vi ser att DDR800 med de långsammare inställningarna trots allt vinner. Hastigheten har alltså en mer markant inverkan på minnesfördröjningen mellan dessa två och vi kommer garanterat att se fler minnen med ännu snabbare specifikationer i 4-4-4-12, och då har man snart tagit igen försprånget till DDR1. AIDA är inte fullt lika konsekvent i detta test och vi misstänker att dess skrivtest utnyttjar L2-cachen på ett mer markant vis än Everest.

När det gäller WinRAR så misstänker vi att skillnaden i processorernas L2-cache har stor inverkan på prestandan, så man bör ta dessa siffror med en nypa salt.

Vi fortsätter jämförelsen med mer generella benchmarks.

Socket939 systemet vinner rakt igenom, men vi måste återigen påpeka skillnaden i L2-cache mellan de olika processorerna.

Vi ser att trenden att DDR800-konfigurationen ger mer prestanda fortfarande gäller och även fast skillnaden är minimal så

finns den trots allt där.

Vi går vidare och testar några spel.

Trenden fortsätter och DDR400-systemet tar hem segern i alla speltester. Mellan DDR667 och DDR800 är det fortfarande jämnt

med ett konstant övertag från DDR800-konfigurationen. Återigen, vi kan inte belysa det tillräckligt att huvuddelen av

prestandaskillnaden mellan de två systemen troligen härstammar från skillnaden i mängden L2-cache hos de två olika

processorerna.

Vi tar och sammanfattar våra erfarenheter av Socket AM2 på nästa sida.

Fysiska förändringar

Rent fysiskt är det inte så mycket som har ändrats från Socket 939. Det man däremot har ändra kommer nog alla gånger att

reta upp de som redan har en högpresterande kylfläns som är gjord för endast två hål. Ännu värre är det för dom som har

exklusivare kylanordningar så som vattenkylning, Prometeias och VapoChills. Dessa brukar ha långa omställningsperioder

innan det kommer ut nya produkter eller adaptrar för just AM2.

Kompatibilitet

Vi har inte haft någon större möjlighet att testa en mängd olika DDR2-minnen för att se hur dessa beter sig med den nya

minneskontrollern, men de par vi har testat har fungerat utan problem. I dagsläget är de flesta minnen relativt

konservativt typade med långsamma SPD-inställningar, vilket gör att det är ännu mindre risk för problem. Den lilla

kompatibilitetskrock vi stötte på var oförmågan att köra 3-3-3-8 med DDR800 dividern. Vi verifierade att minnena fungerade

i denna hastighet med god marginal på en Intel-plattform och borde inte ha haft några problem på AM2-plattformen. Det

återstår också att se hur AMD har tänkt att lösa DDR800-inställningen på processorer med ojämna multiplar, vilka i

dagsläget riskerar att ta en prestandasmäll på upp till 10%.

Prestanda och stabilitet

När det gäller rå minnesprestanda är det inget att snacka om att AM2 är ett steg i rätt riktning. DDR2-minnen kommer att komma

ut med mer och mer aggressiva hastighetsspecifikationer och vi är övertygade om att AMD kommer att lägga till ytterligare

minnesdividers för att ge stöd för DDR1066 och långsiktigt ännu snabbare minnen. Samtidigt som det kommer snabbare minnen

finns det också de med snävare timings, vilka också ger en viss prestandavinst. Som vi ser i våra tester tjänar vi mer på

att köra minnena i högre frekvenser och därför sörjer vi inte direkt avsaknaden av 3-2-2-4 inställningen som finns på

Intels plattform. Högre frekvens vid snäva timings kommer onekligen att komma och då ser vi inte längre någon

prestandavinst med DDR1.

Priser

AMD har med Socket AM2 lanserat en plattform som sträcker sig från budgetsegmentet med Sempron till de riktiga högprestandamodellerna i Athlon 64 X2 och FX-serien. Det är inte svårt att se hur man tänker sig att dagens konsumenter helt ska lyftas över till den nya plattformen och då kommer vi till en mycket prekär fråga, priserna. Inte bara priserna på processorerna utan även på moderkort och minne som även dem måste stödja den nya AM2-plattformen. Processorpriserna som hittills dykt upp ser ut att vara identiska med dem hos de nuvarande Socket 939-modellerna, när vi tittar på motsvarande modeller, vilket vi ser som positivt och även ett tecken på att AMD verkligen vill få nya konsumenter att gå över till deras DDR2-plattform. Vårt testexemplar, Athlon 64 X2 5000+, kostar drygt 6800 kronor i svenska butiker vilket är en ordentlig slant. Men eftersom AMD lyft över mer eller mindre hela sitt segment till Socket AM2 finns det processorer i de flesta prisklasser. Även moderkort med NVIDIAs nya nForce 5xx-styrkretsar verkar använda motsvarande prissättning som nForce 4 modellerna för Socket 939. Tack vare att AMD väntat så pass länge på att gå över till Socket AM2 har även de tidigare dyrare DDR2-SDRAM minnena sjunkigt ordentligt i pris och även om DDR2-800 moduler, som vi starkt rekommenderar till AM2-plattformen, är något dyrare än motsvarande DDR-400 moduler är skillnaderna relativt små. AMD verkar ha gjort det enda rätta med sin prissättning av Socket AM2-plattformen, man har helt enkelt sett till så att priserna inte ska bli en faktor för att välja dess äldre plattformar.

Sammanfattning

Sammanfattningsvis känner vi att trots att AMD har jobbat en längre tid med optimeringen av minneskontrollern så finns det

lite kvar att göra. Det är möjligt att dessa saker kommer att lösas via BIOS, medans vissa saker kommer att hänga kvar

till nästa uppdatering av minneskontrollern. Minnesprestandan finns men visar inte sitt rätta jag i jämförelse med en

processor med en större mängd cache. Vi hoppas kunna återkomma, med ett uppdaterat test inom kort, med två jämnbördiga

processorer för att verkligen analysera prestandaskillnaden.

Socket AM2

Positivt + Minnesprestanda + EE-modeller av flertalet processorer Negativt – Ingen äkta DDR800 med ojämna processormultiplar – 3-3-3-8 med DDR800 dividern

Vi vill tacka AMD som skickat processorn för utvärdering.