Путеводитель по процессорам AMD Athlon II, Phenom II K10
После прорыва начала «нулевых» AMD благополучно вернулась в своё обычное состояние вечно догоняющего и, несмотря на довольно интересные и, бесспорно, передовые технические решения, даже не пытается конкурировать с Intel по объёмам продаж.
По данным на середину 2009 года, на долю компании приходится порядка 14,5% рынка микропроцессоров.
При этом некогда фирменные «фишки» чипов AMD — например, 64-разрядные расширения инструкций или встроенный в процессор контроллер оперативной памяти — давно используются в чипах главного конкурента.
Продукция AMD сегодня занимает две весьма узкие ниши: ультрабюджетных процессоров для постройки компьютеров эконом-класса и производительных моделей, предлагаемых в три-пять раз дешевле сравнимых по возможностям чипов Intel.
Именно этим объясняется тот факт, что на прилавках магазинов можно обнаружить процессоры AMD самых разных семейств и поколений — от доисторических Sempron и Athlon на базе заслуженной архитектуры K8 для разъёма Socket 939 до ультрасовременных шестиядерных Phenom II X6.
Как бы то ни было, в AMD сейчас делают ставку на архитектуру K10, поэтому речь пойдёт именно о процессорах, сконструированных на её основе.
К ним относятся Phenom и Phenom II, а также их бюджетный вариант, застенчиво названный Athlon II.
Исторически первыми чипами на базе K10 были четырёхъядерные Phenom X4 (кодовое название Agena), выпущенные в ноябре 2007 года.
Чуть позже, в апреле 2008 года появились трёхъядерные Phenom X3 — первые в мире центральные процессоры для настольных компьютеров, в которых на одном кристалле расположено три ядра.
В декабре 2008 года c переходом на 45-нанометровый техпроцесс было представлено обновлённое семейство Phenom II, а в феврале чипы получили новый разъём Socket AM3.
Серийный выпуск четырёхъядерных Phenom II X4 начался в январе 2009 года, трёхъядерных Phenom II X3 — в феврале 2009 года, двухъядерных Phenom II X2 — в июне 2009 года, а шестиядерных Phenom II X2 — буквально только что, в апреле 2010 года.
Athlon II — современная замена Sempron — представляет собой Phenom II, лишённый одного из важнейших его достоинств — большой кэш-памяти третьего уровня (L3), общей для всех ядер.
Выпускается в двух-, трёх- и четырёхъядерных вариантах.
Athlon II X2 производится с июня 2009 года, X4 — c сентября 2009 года, а X3 — c ноября 2009 года.
Архитектура AMD K10
Каковы принципиальные отличия архитектуры K10 от K8 ?
Прежде всего, в процессорах K10 все ядра выполнены на одном кристалле и снабжены выделенной кэш-памятью L2.
В чипах Phenom/Phenom 2 и серверных Opteron также предусмотрена общая для всех ядер кэш-память L3, объём которой составляет от 2 до 6 Мб.
Второе важное преимущество K10 — новая системная шина HyperTransport 3.0 с пиковой пропускной способностью до 41,6 ГБайт/с в обоих направлениях в 32-битном режиме или до 10,4 ГБайт/с в одном направлении в 16-битном режиме и частотой до 2,6 ГГц.
Напомним, что максимальная рабочая частота предыдущей версии HyperTransport 2.0 составляет 1,4 ГГц, а пиковая пропускная способность — до 22,4 или 5,6 ГБайт/с.
Широкая шина особенно важна для многоядерных процессоров, при этом в HyperTransport 3.0 предусмотрена возможность конфигурации канала, что позволяет предоставить каждому ядру собственную независимую линию.
Кроме того, процессор K10 способен динамически изменять ширину и рабочую частоту шины пропорционально собственной частоте.
При этом нужно отметить, что в настоящее время в чипах AMD шина HyperTransport 3.0 работает с намного меньшей скоростью, чем максимально допустимая.
В зависимости от модели применяются три режима: 1,6 ГГц и 6,4 ГБайт/с, 1,8 ГГц и 7,2 ГБайт/с и 2 ГГц и 8,0 ГБайт/с.
В выпускаемых чипах пока не используются ещё два заложенных в стандарт режима — 2,4 ГГц и 9,6 ГБайт/с и 2,6 ГГц и 10,4 ГБайт/с.
В процессоры K10 встраиваются два независимых контроллера оперативной памяти, что ускоряет доступ к модулям в реальных условиях эксплуатации.
Контроллеры способны работать с памятью DDR2-1066 (модели для разъёма AM2+ и AM3) или DDR3 (чипы для разъёма AM3).
Поскольку интегрированный в Phenom II и Athlon II для Socket AM3 контроллер поддерживает оба типа оперативной памяти, а разъём AM3 обратно совместим с AM2+, новые ЦП могут устанавливаться на старые платы для AM2+ и работать с памятью DDR2.
Это означает, что при покупке Phenom II для апгрейда вам не придётся сразу же менять и системную плату, а также приобретать оперативную память другого типа — как, например, в случае с чипами Intel i3/i5/i7.
В микропроцессорах с архитектурой K10 реализован целый набор модернизированных технологий энергосбережения — AMD Cool’n’Quiet, CoolCore, Independent Dynamic Core и Dual Dynamic Power Management.
Эта сложная система позволяет автоматически снижать энергопотребление всего чипа в режиме простоя, обеспечивает независимое управление питанием контроллера памяти и ядер и способна отключать неиспользуемые элементы процессора.
Наконец, сами ядра также были существенно усовершенствованы.
Была переработана конструкция блоков выборки, предсказания переходов и ветвлений, диспетчеризации, что позволило оптимизировать загрузку ядра и, в конечном итоге, повысить производительность.
Разрядность блоков SSE была увеличена с 64 до 128 бит, появилась возможность выполнять 64-разрядные инструкции как одну, была добавлена поддержка двух дополнительных инструкций SSE4a (не путать с наборами инструкций SSE4.1 и 4.2 в процессорах Intel Core).
Здесь необходимо упомянуть о конструктивном дефекте, выявленном в серверных Opteron (кодовое название Barcelona) и в Phenom X4 и X3 первых выпусков — так называемой «ошибке TLB», которая в своё время привела к полному прекращению поставок всех Opteron ревизии B2.
В очень редких случаях при высокой загрузке из-за конструктивного недостатка блока TLD кэш-памяти L3 система могла вести себя нестабильно и непредсказуемо.
Дефект был признан критически важным для серверных систем, из-за чего и была приостановлена отгрузка всех выпущенных Opteron.
Для десктопных Phenom был выпущен специальный патч, отключающий средствами BIOS дефектный блок, но при этом производительность процессора заметно падала.
С переходом на ревизию B3 проблема была полностью устранена, и в продаже такие чипы уже давно не встречаются.
Актуальный модельный ряд
Хотя топовые процессоры AMD вчистую проигрывают верхним моделям Intel, в сегменте массовых двух- и четырёхъядерных чипов уже продолжительное время сохраняется некоторый паритет.
При этом сама платформа AMD заметно дешевле — меньше стоит не только сам процессор, но и системная плата.
Особенно заметна эта разница, если сравнивать бюджетные машины на Phenom II X3 и X4 с компьютерами на базе Core i3, которые незначительно производительнее, но почти вдвое дороже.
А если ещё больше пожертвовать мощностью и выбрать Athlon II, то ПК будет более чем вдвое дешевле!
Что же касается более производительных машин, то конкурировать с Core i5 могут только самые мощные модели Phenom II X4, а новейшие шестиядерные X6 корректно сравнивать лишь с самыми младшими четырёхъядерными Core i7.
Все выпускаемые Athlon II и Phenom II рассчитаны на установку в разъём AM3, за исключением двух моделей: Phenom II X4 940 и 920, которые устанавливаются в Socket AM2+ и работают только с оперативной памятью DDR2.
Чипы Phenom предназначены исключительно для разъёма AM2.
Процессор для разъёма AM2+ нельзя установить в гнездо AM3, зато, как мы уже говорили, чипы AM3 можно устанавливать на платы с разъёмом AM2+.
Судя по всему, AMD постепенно выводит из употребления чипы для Socket AM2 и, как и Intel, делает ставку на модели с поддержкой более современной оперативной памяти DDR3.
Схожие по тактовой частоте и прочим характеристикам модели для AM3 и AM2+ стоят практически одинаково, а если учесть обратную совместимость новых чипов, то в приобретении первых Phenom нет особого смысла.
Поэтому в дальнейшем мы будем рассматривать исключительно Phenom II и Athlon II.
Как Athlon II, так и Phenom II доступны в двух-, трёх- и четырёхъядерном исполнении (X2, X3, X4), а «феномы» — также в шестиядерном.
Выпускаются также модификации Black Edition, отличающиеся от стандартных разблокированным множителем, что упрощает разгон.
К сожалению, большая часть новых чипов AMD снова уступают по термопакету аналогичным по характеристикам моделям Intel, что означает большую требовательность к системам охлаждения и повышенное энергопотребление.
Для многоядерных Phenom II типичный TDP — 80, 95 или 125 Вт.
Продаются специальные экономичные (65 Вт) модификации с буквой «e» после индекса модели, но они заметно медленней «обычных» вариантов, а стоят дороже.
Процессоры Athlon II X2 представляют собой «настоящие» двухъядерные чипы, а не четырёхъядерники с двумя нерабочими ядрами, как Phenom II X2.
А вот Athlon II X3 — это Athlon II X4 c одним нефункциональным ядром.
Все Athlon II выпускаются по 45-нанометровой технологии.
Каждое ядро «атлонов» X2, X3 и X4 оснащается 128 КБайт кэш-памяти L1 и 512 КБайт кэша второго уровня.
Однако, в отличие от Phenom II, у них нет общей кэш-памяти L3, а это означает, что процессоры будут чаще обращаться к заведомо более медленной системной памяти.
Результат — ограниченная производительность в ресурсоёмких приложениях, в трёхмерной графике и компьютерных играх.
Впрочем, в сочетании с хорошей видеокартой системы на Athlon II демонстрируют вполне достойную игровую производительность.
Phenom II испытывают сильнейшую конкуренцию со стороны Core i3 и i5, но они, безусловно, выигрывают по стоимости сравнимой по характеристикам системы.
Как и в Athlon II, каждое ядро «фенома» снабжено 128 КБайт кэш-памяти L1 и 512 КБайт кэш-памяти L2.
При этом в Phenom II предусмотрена ещё и кэш-память третьего уровня, общая для всех ядер.
Почти во всех «феномах» — и двух-, и трёх- и четырёх- и шестиядерных — 6 МБайт кэша L3, за исключением трёх младших моделей X4 с индексами 805, 810 и 820, у которых всего 4 МБайта L3.
Athlon II
Athlon II — двух-, трёх или четырёхъядерный процессор для настольных компьютеров начального и среднего уровня.
Впервые представлен в июне 2009 года.
Кодовые названия: двухъядерный X2 — Regor, трёхъядерный X3 — Rana, четырёхъядерный X4 — Propus.
Рассчитан на установку в разъём AM3. Производится по 45-нанометровой технологии.
Отличается от Phenom II отсутствием кэш-памяти третьего уровня (L3).
В отличие от Phenom II X2, Athlon II X2 — чип с двумя ядрами на кристалле, а не с четырьмя, из которых два отключены.
Этим объясняется меньшая себестоимость Athlon II и доступная конечная цена.
Оснащён двумя независимыми контроллерами оперативной памяти DDR3-1333/DDR2-1066.
Обратно совместим с разъёмом AM2+ и способен с пониженной производительностью работать на платах с этим разъёмом.
Снабжён системной шиной нового поколения HyperTransport 3.0 с пиковой пропускной способностью до 10,4 ГБайт/с в одном направлении в 16-битном режиме и частотой до 2,6 ГГц.
В выпускающихся чипах используется менее скоростной режим 8,0 ГБайт/с и 2 ГГц.
Модели с двузначным индексом и буквой B — модификации для корпоративных пользователей, доступность которых гарантируется в течение 24 месяцев со дня представления.
Модели с буквой «e» после числового индекса — модификации с пониженным энергопотреблением.
Модели с пометкой Black Edition — модификации с разблокированным множителем, что упрощает разгон.
Совместимые наборы системной логики: AMD 760G, 770, 780G/V, 785G и 790X/G/GX/FX.
Основные технические параметры Athlon II
• Микроархитектура K10
• Два, три или четыре ядра
• Кэш-память L1 — 128 КБайт для каждого ядра
• Кэш-память L2 — 512 КБайт или 1 МБайт для каждого ядра
• Два встроенных контроллера оперативной памяти DDR3-1333/DDR2-1066
• Системная шина HyperTransport 3.0
• Поддержка технологии виртуализации AMD-V
• Поддержка 64-битных инструкций AMD64
• Наборы инструкций SSE3 и SSE4a
• Антивирусная технология NX bit
• Технологии энергосбережения Cool′n′Quiet, CoolCore, Independent Dynamic Core и Dual Dynamic Power Management
Модельный ряд
Phenom II
Phenom II — двух-, трёх-, четырёх- или шестиядерный процессор для производительных настольных компьютеров.
Впервые представлен 8 января 2009 года.
Кодовые названия: двухъядерный X2 — Callisto, трёхъядерный X3 — Heka, четырёхъядерный X4 — Deneb, шестиядерный X6 — Thuban.
Рассчитан на установку в разъём AM3.
Производится по 45-нм технологии.
Оснащён двумя независимыми контроллерами оперативной памяти DDR3-1333/DDR2-1066, за исключением моделей Phenom II X4 940 и 920, которые предназначены для установки в разъём AM2+ и работают только с оперативной памятью DDR2.
Остальные модели обратно совместимы с разъёмом AM2+ и способны с пониженной производительностью работать на платах с этим разъёмом.
Снабжён системной шиной нового поколения HyperTransport 3.0 с пиковой пропускной способностью до 10,4 ГБайт/с в одном направлении в 16-битном режиме и частотой до 2,6 ГГц.
В выпускающихся чипах используются менее скоростные режимы 7,2 ГБайт/с и 1,8 ГГц и 8,0 ГБайт/с и 2 ГГц.
Модели с двузначным индексом и буквой B — модификации для корпоративных пользователей, доступность которых гарантируется в течение 24 месяцев со дня представления.
Модели с буквой «e» после числового индекса — модификации с пониженным энергопотреблением.
Модели с пометкой Black Edition — модификации с разблокированным множителем, что упрощает «разгон».
Совместимые наборы системной логики: AMD 760G, 770, 780G/V, 785G и 790X/G/GX/FX.
Основные технические параметры Phenom II
• Микроархитектура K10
• Два, три, четыре или шесть ядер
• Кэш-память L1 — 128 КБайт для каждого ядра
• Кэш-память L2 — 512 КБайт для каждого ядра
• Кэш-память L3 — 4 или 6 МБайт, общая для всех ядер
• Два встроенных контроллера оперативной памяти DDR3-1333/DDR2-1066
• Системная шина HyperTransport 3.0
• Поддержка технологии виртуализации AMD-V
• Поддержка 64-битных инструкций AMD64
• Наборы инструкций SSE3 и SSE4a
• Антивирусная технология NX bit
• Технологии энергосбережения Cool′n′Quiet, CoolCore, Independent Dynamic Core и Dual Dynamic Power Management
• Автоматическая технология «разгона» в моделях X6
Модельный ряд
Что выбрать?
Процесcоры AMD Athlon традиционно прекрасно себя чувствуют в бюджетном сегменте, и двухъядерные Athlon II X2 — не исключение.
Наилучший выбор в эконом-классе — модели X2 240 c тактовой частотой 2,8 ГГц и X2 245, работающий на частоте 2,9 ГГц.
Разница в цене и производительности у этих чипов ничтожна, при этом они мало в чём уступают трёхъядерным X3 и даже четырёхъядерным X4, которые в полтора-два раза дороже.
Чрезвычайно привлекательное предложение — Athlon X4 620 (2,6 ГГц), самый дешёвый на сегодняшний день четырёхъядерный процессор, достаточно мощный для постройки недорогого домашнего мультимедийного компьютера.
Ещё раз подчеркнём, что вcе эти чипы можно установить на старые платы с разъёмом AM2+ и оперативной памятью DDR2, что делает их самым доступным вариантом апгрейда системы.
Единственное достоинство «экономичных» моделей с индексом «е» — заметно меньшее энергопотребление.
Во всех других отношениях это не лучший выбор: по производительности они значительно уступают аналогам с такой же тактовой частотой, а стоят примерно на треть дороже.
Что характерно, ввиду отсутствия спроса, в российских магазинах они практически не представлены.
Если вы ограничены в бюджете, но вам необходимо собрать компьютер, справляющийся как с трёхмерными играми и обработкой видео, так и со сложными программными пакетами, оптимизированными для многопоточных вычислений, то нелишне присмотреться к чипам семейства Phenom II.
Лучшие представители четырёхъядерного семейства X4, модели 955 и 965, сравнимы по производительности с двухъядерными Intel Core i5 серии 6xx, но уже заметно отстают от четырёхъядерного i5-750.
Цены на эти чипы вполне сопоставимы, хотя «феномы», в среднем, дешевле примерно на тысячу рублей.
А если учесть, что и системные платы для Phenom II, как правило, дешевле аналогичных по функциональности «материнок» для Core на 1000-1500 рублей, то получается весьма ощутимая экономия — эту сумму можно вложить, например, в оперативную память.
Двух- и трёхъядерные Phenom II X2 и X3 привлекают очень доступными ценами, но их преимущества над аналогичными Athlon II проявляются, пожалуй, только в компьютерных играх — при условии установки достаточно мощного графического ускорителя.
Во остальных задачах они выступают с переменным успехом, так что на них имеет смысл обращать внимание либо при сборке машины, ориентированной на игры, либо при апгрейде устаревшего десктопа.
Топовые шестиядерники интересны, пожалуй, лишь энтузиастам и стойким поклонникам платформы AMD.
Несмотря на шесть ядер, по производительности они примерно соответствуют четырёхъядерным Intel Core i7 — младшим представителям серий 8xx и 9xx.
При этом «феномы» дешевле примерно на четверть: ультрасовременный X6 1055T с автоматической системой «разгона», аналогичной интеловской Turbo Boost, стоит всего порядка 8600 рублей.
А выбрав версию Black Edition с разблокированным множителем, можно уже всласть поэкспериментировать с разгоном.
Автор: Олег Нечай