У меня в руках оказался инженерный образец ноутбука на базе процессора AMD Mobile Athlon 64. Времени на ознакомление с этим чудом техники было достаточно мало, тем не менее, предлагаю вашему вниманию краткий рассказ о своих впечатлениях. Почему краткий? Ну, во-первых, ноутбук был действительно инженерным, поэтому говорить о нем как о собственно ноутбуке преждевременно скорее, он выступал агрегатоносителем. Во-вторых, специалистом по процессорам я себя не считаю, поэтому пространно рассуждать о достоинствах архитектуры не вправе. Кому интересно лучше прочитать мнение профессионалов.
Так что обычная структура наших обзоров будет нарушена. Речь пойдет скорее о первом знакомстве с новым мобильным процессором.
Ноутбук и снаружи и в открытом виде выглядит достаточно стандартно для платформ Mitac.
Все необходимые разъемы присутствуют (4 порта USB 2.0, порт IEEE1394, разъемы RJ-45 и RJ-11, параллельный порт, инфракрасный порт, выход на внешний монитор, аудиоразъемы, картовод, разъем PC Card). Предусмотрена опциональная беспроводная сеть, правда, на данном образце ее не было. Внутри достаточно стандартный DVD/CD-RW привод QSI SBW-242 и жесткий диск Fujitsu MHT2060AT.
Но самое интересное скрывается под крышкой в правом верхнем углу (на фото):
Под мощной системой охлаждения с центробежным вентилятором:
К сожалению, большая часть маркировки осталась на термопасте, так что приведу еще и зеркальное отражение «отпечатка пальца».
Мне лично из маркировки ясно одно процессор представлен также инженерным образцом :).
Вес ноутбука порядка 2,5 кг. Судя по могучей аккумуляторной батарее, и, особенно, мощной системе вентиляции, конкурентом Intel Pentium M новый процессор от AMD не станет. В «тонкие и легкие» ноутбуки его, пожалуй, не поставишь. Впрочем, мобильный Athlon 64 отличается от настольного Athlon 64 только металлической крышкой на кристалле, поэтому, например, версия Mobile Athlon 64 3000+ может потреблять до 85 Вт, а наш экземпляр потребляет 81,5 Вт. Как следствие, ниша AMD Mobile Athlon 64 мощные ноутбуки типа «замена настольного ПК» (DTR) и универсальные ноутбуки то есть те модели, которые в принципе работают в стационарных условиях, но, при необходимости, позволяют пользователю функционировать в автономном режиме. Стало быть, основной конкурент Intel Pentium 4-M.
Продолжаем исследование включаем ноутбук (справедливости ради надо сказать, что на самом деле «препарирование» проводилось по окончании тестирования во избежание, как говорится). Что у нас с видеокартой? С видеокартой у нас все в порядке здесь стоит ATI RADEON M9600 64МВ самый мощный, пожалуй, на сегодняшний день «мобильный» графический контроллер. В сочетании с 15-дюймовой матрицей разрешением 1400х1050 получается хорошая оправа для процессора. А что у нас, кстати, за процессор?
Так, AMD Mobile Athlon 64 2200+. Ох уж мне эти рейтинги! С одной стороны, понятно, с чем надо сравнивать, а с другой на самом-то деле какая тактовая частота? Запускаем CPU-Z (режим энергопитания Portable/Laptop, питание от сети, ОС Microsoft Windows XP Professional SP1).
Первое чувство глубокое удивление, смешанное с завистью. Поставить рейтинг 2200+ процессору с тактовой частотой 800MHz. Какой же рейтинг будет у обещанного процессора с тактовой частотой 1.8GHz? Обращает также на себя внимание низкая частота шины памяти. На самом деле, а чего же вы хотели от инженерного сэмпла? В реальности, мобильный Athlon 64 пошел в серию с начальной тактовой частоты 1800 МГц (рейтинг 3000+) и с кэшем L2 равным 1 МБ. Ну да ладно, посмотрим процессор в деле. Прогоняем тесты. Как будто специально недавно у меня в руках побывал также инженерный образец ноутбука на базе Pentium 4-M с графикой ATI RADEON M9600 64МВ (чипсет SiS M651). Правда, частота побольше 2.5 GHz. Естественно, возьмем его результаты для сравнения. Ну и для порядка возьмем результаты ноутбука ASUS L4H с процессором Intel Pentium 4-M 2.2GHz. Правда, у него интегрированная в чипсет SiS M650 графика. Итак, что получается?
Что удивительно, результаты действительно подтверждают рейтинг. Вот только при работе в автономном режиме тактовая частота почему-то не снижается (хотя куда уж дальше :-)). Попробуем разобраться. Поработаем при запущенной утилите CPU-Z. Обращение к диску. Так, а это что такое? Частота скакнула до 900MHz. А если запустить приложение посерьезней? 1200, 1700, 1800MHz. Это что же получается? Инженеры AMD настолько любят свою технологию Cool’n’Quiet (динамическое изменение частоты и напряжения чтобы уменьшить тепловыделение и снизить скорость вращения вентилятора), что она функционирует даже при питании ноутбука от сети. Оказывается, так все и должно быть, т.е. да, технология Cool’n’Quiet работает всегда, даже при питание от сети. Причем эта технология есть во всех процессорах с ядром AMD64 (но требуется еще и поддержка со стороны BIOS, иначе работать не будет). Впрочем, экономия энергии сейчас глобальный лозунг. В итоге выясняется, что наш инженерный сэмпл мобильного Athlon 64 отличается от серийного процессора только объемом кэша второго уровня. Переключаем энергопитание в режим Home/Office Desk:
Так и есть, все верно. Правда, несколько смущает частота FSB 450MHz и частота шины памяти в 300MHz, но спишем это на софт (может быть, не совсем правильно он интерпретирует работу системы). По крайней мере, в тактовой частоте можно быть уверенным утилита AMDClk это подтверждает. Так что те самые 1,8GHz мы и имеем. Это уже меньше похоже на научную фантастику, так что можно вздохнуть с облегчением. Но ведь все надо тестировать по новой! Тут уж ничего не поделаешь. Слава богу, результаты графических тестов, как и ожидалось, практически не изменились (по неведомым мне причинам они даже совсем немного, в пределах погрешности измерений, но стабильно уменьшились), а вот результаты SYSmark, тоже ожидаемо, изменились, и прилично:
При работе на максимальной частоте наш Athlon Mobile 64 достаточно уверенно обгоняет Intel Pentium 4-M 2.5GHz в тесте, который еще совсем недавно представители AMD критиковали, считая адаптированным под процессоры Intel.
Но вернемся к нашему ноутбуку. Время автономной работы (естественно, в режиме Portable/Laptop) в модели Productivity workload теста MobileMark 2002 189 минут, в модели Reader workload 201 минута. Результаты солидные, но не стоит забывать о мощной батарее Battery Capacity 97680 MWh по данным того же теста. Собственно говоря, поэтому я не привожу сравнительных результатов у конкурентов батареи существенно слабее. А вот производительность в автономном режиме сравнить можно.
Оригинальные результаты. В общем, и целом производительность автономной работы определяется настройками BIOS, поэтому здесь «инженерность» образцов может влиять (и, видимо, влияет) существенно. В любом случае результаты ноутбука с процессором AMD на уровне.
Итак, «в работе» ноутбук с процессором AMD Mobile Athlon 64 чувствует себя превосходно. А как обстоит дело с развлечениями? Для начала тесты 3DMark. Здесь, естественно, результаты ASUS L4H уже учитывать не стоит.
На низких разрешениях Athlon 64 впереди, на высоких чуть проигрывает. В целом результаты можно охарактеризовать как равные разница весьма незначительна.
А вот в тесте 3DMark03 Pro явное преимущество процессора Intel. При этом обращает на себя внимание низкое значение CPU Score у процессора AMD около 176 против 422 у Intel. В чем тут дело? Честно признаюсь не знаю. Могу только констатировать факт. Для желающих найти истину привожу детализированные результаты.
Теперь собственно игры:
Mobile Athlon 64 немного, но впереди. А если чуть спуститься к низким разрешениям, то преимущество будет еще значительней (на взгляд, по крайней мере :)). Впрочем, ситуация аналогична настольным процессорам.
А вот в игре Serious Sam 2 результаты нового процессора AMD просто ужасающие, видимо причина в самом сэмпле процессора Mobile Athlon 64, т.к. в случае настольных вариантов картина иная. Тем более что мобильный Athlon 64 отличается от настольного Athlon 64 только отсутствием металлической крышки, закрывающей кристалл процессора сверху.
Ну не может быть двукратного преимущества, не может. Переустановка драйверов (CATALYST Windows XP 3.7) не спасает. Установка другой версии тоже. Все установки OpenGL скорость. Ничего не помогает. В конце концов, на то и инженерный сэмпл, чтобы что-нибудь не работало.
Общий итог. Выводы
Могу честно сказать, что первое впечатление от ноутбука на базе процессора AMD Mobile Athlon 64 у меня осталось весьма положительное. Честно признаюсь, до этого я несколько пессимистически относился к мобильным решениям от AMD. Теперь буду ждать выхода товарной модели на этом процессоре интересная вещь получилась.
Описание
Это ноутбучный процессор на архитектуре Newark, в первую очередь рассчитанный на офисные системы. Он имеет 1 ядро и 1 поток и изготовлен по 90 нм техпроцессу, максимальная частота составляет 2600, множитель заблокирован.
С точки зрения совместимости это процессор с TDP 62 Вт.
Он обеспечивает слабую производительность в тестах на уровне 1.22% от лидера, которым является AMD EPYC 7742.
Мобильные 64-битные вычисления: ноутбук на Athlon64
64-битная мощь в ноутбуке: Mobile Athlon64 3000+
После многочисленных задержек первые 64-битные процессоры для массового рынка Athlon64 FX-51 и Athlon64 3200+ всё же вышли в конце сентября.
Затем, после дебюта настольных процессоров AMD Athlon64, производители ноутбуков получили возможность протестировать мобильный вариант Athlon64 — Mobile Athlon64 3000+.
Процессор Mobile Athlon64, подобно настольной модели, базируется на архитектуре x86 с 64-битными расширениями. Поэтому процессор Mobile Athlon64 обладает преимуществом — он поддерживает как обычные 32-битные операционные системы и приложения, так и будущие 64-битные операционные системы/приложения.
И на сегодняшний день это единственный мобильный процессор для ноутбуков с интегрированным контроллером памяти (не считая Transmeta Crusoe, конечно). В зависимости от приложения, архитектура обещает ощутимый прирост производительности, поскольку интегрированный контроллер памяти ускоряет время доступа по сравнению с традиционным дизайном.
В нашу лабораторию поступила одна из первых моделей ноутбуков на базе Mobile Athlon64 — Q8M Power64 XD от Yakumo, и мы не упустили возможность протестировать его в лаборатории.
Процессор Mobile Athlon64 в сравнении с настольным Athlon64 и конкурентами
Подобно предшественнику Athlon XP-M, процессор Mobile Athlon64 является производной настольного процессора.
Настольный Athlon64 и его мобильный аналог базируются на одном и том же дизайне чипа. Различие начинается после создания кристалла — на этапе тестирования, валидации и упаковки. Топовая модель Mobile Athlon64 — это 3200+ с тактовой частотой ядра 2 ГГц.
| AMD Athlon 64 3200+ (2,00 ГГц) | AMD Athlon 64 mobile 3200+ (2,00 ГГц) | AMD Athlon 64 mobile 3000+ (1,80 ГГц) | Intel Pentium-M 1,70 ГГц | Intel Pentium4-M 2,6 ГГц | |
| Частоты процессора | 2,00 ГГц/ 800 МГц | 2,00 ГГц/ 800 МГц | 1,80 ГГц/ 800 МГц | 1,70 ГГц/ 600 МГц | 2,60 ГГц/ 1,20 ГГц |
| Тип упаковки | Pin Lidded O-Micro-PGA | Pin Lidless O-Micro-PGA | Pin Lidless O-Micro-PGA | Микро-FCPGA | Микро-FCPGA |
| Число транзисторов | 105,9 млн. | 105,9 млн. | 105,9 млн. | 77 млн. | 55 млн. |
| Частота FSB | 200 МГц | 200 МГц | 200 МГц | 100 МГц | 100 МГц |
| Кэш L1 | 64 кбайт/64 кбайт | 64 кбайт/64 кбайт | 64 кбайт/64 кбайт | 32 кбайт/32 кбайт | 12K micro-Ops/8 кбайт |
| Кэш L2 | 1024 кбайт | 1024 кбайт | 1024 кбайт | 1024 кбайт | 512 кбайт |
| Частота кэша L2 | 2,00 ГГц | 2,00 ГГц | 1,80 ГГц | 1,70 ГГц | 2,60 ГГц |
| Отношение частот шина/ ядро | 10 | 10 | 9 | 17 | 26 |
| Напряжение ядра | 1,50 В/ 1,30 В | 1,50 В / 1,10 В | 1,50 В/ 1,10 В | 1,484 В/ 0,956 В | 1,30 В/ 1,20 В |
| Выделяемая мощность | 89 Вт/ 35 Вт | 81,5 Вт/ 19 Вт | 81,5 Вт/ 19 Вт | 24,5 Вт/ 6 Вт | 35 Вт/ 20,8 Вт |
| Техпроцесс производства | 0,13 мкм | 0,13 мкм | 0,13 мкм | 0,13 мкм | 0,13 мкм |
| Размер кристалла | 1406 мм² (размер распределителя тепла) | 193 мм² | 193 мм² | 83 мм² | 132 мм² |
Если мобильный Athlon 64 и использует Socket 754, то, в отличие от настольного процессора, он не оснащён распределителем тепла. Оба варианта используют различные механизмы защиты ядра от перегрева, что предотвращает повреждение кристалла при отказе системы охлаждения. На аппаратном уровне процессор поддерживает немедленное завершение работы при подаче сигнала THERMTRIP#. Процессор использует этот механизм для предотвращения тепловых повреждений — он просто отключается, если температура кристалла достигнет определённого значения. Кроме того, мобильный Athlon64 использует троттлинг. Как вы знаете, эта технология позволяет существенно снизить тактовую частоту процессора, что обеспечивает сохранение температуры кристалла на приемлемом уровне. Наверное, не стоит и упоминать, что при троттлинге производительность существенно снижается.
Два названия одной и той же технологии: PowerNow и Cool & Quiet
Довольно интересно, что и Mobile Athlon64, и настольный Athlon64 используют одинаковый механизм регулировки энергопотребления, чтобы обеспечить минимальное потребление энергии и, в зависимости от температуры, низкий уровень шума. Эта технология называется PowerNow для мобильного процессора и Cool&Quiet для его настольного эквивалента.
Принцип работы технологии прост и уже показал себя в "старом" Athlon XP-M. Для ноутбука или ПК максимальная производительность нужна далеко не всегда. Поэтому в некоторых случаях, при низкой нагрузке на процессор, вполне разумно снижать тактовую частоту и напряжение питания. Подобный подход помогает экономить энергию и увеличивает время автономной работы ноутбука.
Кроме того, уменьшение выделяемого тепла приводит к снижению уровня шума. Сегодня подобная технология стала возможной и для настольного ПК. Если приложению необходима высокая вычислительная мощность, то процессор поднимает напряжение питания, а затем и частоту. Если потребность исчезает, то оба значения снижаются, следовательно, понижается и энергопотребление.
| Схемы энергопотребления Windows XP | Питание от сети (пример по частоте — мобильный Athlon 64 3000+) | Питание от батарей (пример по частоте — мобильный Athlon 64 3000+) |
| Домашний/офисный настольный ПК | Нет (всегда 1800 МГц) | Адаптивная (800 1800 МГц) |
| Портативный/ноутбук | Адаптивная (800 1800 МГц) | Адаптивная (800 1800 МГц) |
| Презентация | Адаптивная (800 1800 МГц) | Пониженная (800 МГц) |
| Всегда включён | Нет (всегда 1800 МГц) | Нет (всегда 1800 МГц) |
| Минимальное управление энергопотреблением | Адаптивная (800 1800 МГц) | Адаптивная (800 1800 МГц) |
| Максимальное время работы от батарей | Адаптивная (800 1800 МГц) | Пониженная (800 МГц) |
Помимо выбора схемы энергопотребления, поведение процессора в работе автоматически регулируется операционной системой и BIOS без вмешательства пользователя. В то же время, операционная система измеряет нагрузку на процессор и, через драйвер, связывается с процессором для выполнения динамических изменений значений частоты и напряжения.
В операционных системах типа Windows 2000 и старше, которые не имеют встроенной поддержки PowerNow, необходимо использовать утилиту PowerNow, которая осуществляет переключение между состояниями процессора.
| Рабочие точки | ||
| Mobile Athlon 64 3000+ | Mobile Athlon 64 3200+ | LV Mobile AMD Athlon-XP-M 1600+ |
| — | 2000 МГц/1,50 В | — |
| 1800 МГц/1,50 В | 1800 МГц/1,40 В | — |
| 1600 МГЦ/1,40 В | 1600 МГЦ/1,30 В | — |
| — | 1400 МГц/1,250 В | |
| — | — | 1200 МГц/1,200 В |
| — | — | 1066 МГц/1,150 В |
| — | — | 933 МГц/1,100 В |
| 800 МГц/1,10 В | 800 МГц/1,10 В | 800 МГц/1,050 В |
| — | — | 733 МГц/1,050 В |
| — | — | 667 МГц/1,050 В |
| — | — | 533 МГц/1,050 В |
| — | — | 400 МГц/1,050 В |
Из таблицы рабочих состояний сразу же становится очевидной "дыра" в 800 МГц между нижней рабочей точкой 800 МГц/1,1 В и следующей точкой 1600 МГц/1,4 В. Затем, после точки 1600 МГц, мы наблюдаем увеличение частоты на 200 МГц. Это означает, что Mobile Athlon64 обладает только четырьмя рабочими точками, названными P-состояниями. Мы можем только предполагать, почему Mobile Athlon64 имеет такое небольшое количество рабочих точек по сравнению со своим предшественником Mobile Athlon XP. Возможно, это связано с тем, что частые переключения между максимумом в девять средних состояний невозможны, поскольку, по требованиям операционной системы, частота, которая должна следовать за переключением между различными рабочими точками, превышает технически достижимую частоту между двумя точками (около 2 кГц). К тому же, как показало наше тестирование, частое переключение не слишком хорошо сказывается на времени автономной работы.
Возможно, выбор небольшого числа рабочих точек для Mobile Athlon64 связан с тем, что в прошлом, как мы знаем, разработчики BIOS не всегда программировали все рабочие точки Mobile Athlon XP. Из всех протестированных нами ноутбуков только половина соответствовала технически возможным уровням процессора.
Но между PowerNow и Cool&Quiet всё же существует различие. В соответствии со спецификациями AMD, процессор в настольном ПК изначально загружается, как требует Cool&Quiet, в максимальном P-состоянии, то есть он работает на максимальной частоте ядра. Мобильный процессор в ноутбуке, с другой стороны, загружается на минимальной частоте ядра (800 МГц).
Если сравнить Pentium 4-M или Pentium-M с Mobile Athlon64, то 4-M, подобно AMD Mobile Athlon64, можно встретить в ноутбуках класса "замена настольного ПК" с 1,7 ГГц. Но мы выбрали для сравнения процессор Pentium-M, благодаря кэшу L2, также объёмом 1 Мбайт, и сходной тактовой частоте (1,8 ГГц у Mobile Athlon64 3000+).
Большой кэш L2 — это ещё не всё
Взгляд на теоретическое максимальное тепловыделение при максимальной тактовой частоте даёт следующую картину:
У Mobile Athlon64 3000+ оно в три раза выше, чем у Pentium-M с тактовой частотой 1,7 ГГц. На первый взгляд этот факт может удивить, поскольку оба процессора работают на сходных напряжениях питания (1,50 В/1,484 В) и сходных частотах (1,8 ГГц/1,7 ГГц).
Но следует учитывать следующую формулу:
Это выражение описывает связь между тактовой частотой процессора, напряжением питания, общей ёмкостью и энергопотреблением P.
Если вы примете во внимание, что Athlon64 имеет почти 106 миллионов транзисторов, на 38% больше, чем у Pentium-M, то станет понятно — по энергопотреблению Mobile Athlon64 находится позади. Чем больше транзисторов, тем больше затворов, тем больше ёмкость.
Также следует помнить, что кэш L2 у Pentium-M использует специальный механизм переключения — тогда станет понятно, почему максимальное рассеяние энергии у Mobile Athlon64 настолько более высокое. У Pentium-M всего лишь 1/32 часть кэша L2 постоянно активна, в то время как у Mobile Athlon64 всегда активен весь кэш L2.
