Загадка Sempron

Что означает номер этого процессора?


Немного истории

Летом 2004 года компания AMD сообщила о выпуске новой линейки процессоров под официальным названием "Sempron". Как обычно, за пару месяцев до этого события в интернете появились первые сообщения о Sempron, источником которых были утечки внутренней информации от производителей материнских плат. Поначалу высказывались различные предположения о том, что это будет за процессор. Точно было известно, что он будет поддерживаться существующими материнскими платами с разъемом Socket-A. Но какое ядро будет лежать в его основе? То же самое, что и в основе Athlon XP? Но почему тогда формула расчета рейтинга в зависимости от реальной тактовой частоты у него другая? При одной и той же частоте рейтинг Sempron оказывался выше, чем рейтинг Athlon XP. Может быть, как рассуждали аналитики, разработчики AMD внесли в ядро изменения, повлиявшие положительно на производительность? Или процессоры Sempron используют более высокую частоту шины, по сравнению с Athlon XP? А вдруг они используют ядро Athlon 64, но поддерживают Socket A?

Когда AMD официально выложила документацию по процессорам Sempron, все встало на свои места. Реальность оказалась и проще, и сложнее одновременно.


Почему не Duron?

 

Чтобы дать дорогу процессорам следующего поколения, Athlon 64, компании AMD понадобилось перевести процессоры Athlon XP в класс бюджетных. Конечно, можно было присвоить им название "Duron", которое раньше использовалось для недорогих процессоров. Так всегда поступала корпорация Intel, главный конкурент AMD на рынке процессоров. Однако Duron - процессор урезанный, по сравнению с Athlon. По крайней мере, пользователи привыкли считать его таковым. Маркетологи из AMD захотели подчеркнуть, что Sempron - полноценный процессор, но предыдущего поколения. В силу своих архитектурных особенностей он обладает более низкой, чем у Athlon 64, производительностью, но при этом не является его урезанной версией. Поэтому они и ввели новое название.


Технические детали

Все процессоры Sempron с рейтингом ниже или равным 3000+ можно было бы назвать перемаркированными Athlon XP, если бы не одна особенность - у всех Sempron частота процессорной шины равна 166 МГц. Почему именно 166? Вообще-то процессору, грубо говоря, нет разницы, какова частота его внешней шины. Это важно лишь для его поддержки материнскими платами. В 2004 году все материнские платы, включая самые бюджетные, поддерживали шину 166 МГц. С шиной 200 МГц сложнее: некоторые чипсеты, в особенности с интегрированной графикой, с ней не работают. Таким образом, AMD выбрала оптимальный баланс между производительностью и совместимостью.

Для Sempron с рейтингом ниже 3000+ первоначально было выбрано старое ядро Thoroughbred с 256 Кб кэша второго уровня. Видимо, у AMD остались запасы этих кристаллов, которые как раз пригодились для новых процессоров. Впоследствии в двух моделях, 2200+ и 2800+, ядро было заменено на Thorton. Это модификация хорошо известного ядра Barton (оно обладает меньшим энергопотреблением, по сравнению с Thoroughbred) с половиной кэша L2. Отличить Thorton от старого ядра Thoroughbred можно по маркировке процессора: у первого она начинается с букв "SDC", у второго - "SDA".

Процессор Sempron 3000+ - единственный процессор в семействе на полном ядре Barton; его кэш вдвое больше, чем у остальных Sempron - 512 Кб. Как видите, путаницы все равно избежать не удалось; более того, в природе могут существовать и другие варианты, не отраженные в официальной документации, - такое случалось неоднократно.

Упомянутые выше процессоры Sempron совместимы с существующими материнскими платами для Socket-A. Необходимо лишь убедиться, что чипсет поддерживает шину 166 МГц, и обновить при необходимости BIOS.

Процессоры Sempron с рейтингом от 3100+ базируются на урезанном ядре семейства K8 - Paris. Они не совместимы с материнскими платами под Socket-A, так как, по сути, являются урезанными Athlon 64:

  1. объем кэша уменьшен до 256 Кб;
  2. всего один канал встроенного контроллера памяти - следовательно, Sempron совместимы только с Socket 754;
  3. поддержка 64-разрядных инструкций отключена (чтобы подчеркнуть бюджетность процессора и дать покупателям дополнительный стимул к выбору в пользу более дорогостоящего Athlon 64).

(Ремарка: раз уж процессор урезан, почему не назвать его "Duron"? В этом была бы определенная логика. Но AMD решила закрепить название "Sempron" и за процессорами на ядре K8.)

Вы уже заметили, что Sempron, как и остальные настольные процессоры AMD, маркируются не тактовой частотой?


Почему рейтинги не совпадают

Как известно, процессоры AMD маркируются рейтингом производительности. Раньше для оценки процессоров использовалась тактовая частота. Но и объем кэша L2, и частота шины, и версия ядра влияют на общую производительность. Необходим комплексный показатель - некое условное число, позволяющее приблизительно сравнивать производительность процессоров, отличающихся друг от друга по нескольким параметрам. Рейтинг как раз и является этим показателем - такова официальная позиция AMD.

Впрочем, тут есть нестыковка. Как оказалось, по рейтингу можно сравнивать процессоры только в пределах одного семейства, будь то Athlon XP, Athlon 64 или Sempron. Процессоры из разных семейств сравнивать нельзя. Так, рейтинги процессоров Sempron рассчитываются по другой формуле, нежели рейтинги процессоров Athlon, хотя базируются на одних и тех же кристаллах. Я попытался соотнести обе линейки по тактовым частотам (хотя бы приблизительно, так как частоты шин не всегда совпадают), и получилось, что рейтинг Sempron ровно на 400 единиц выше, чем рейтинг Athlon XP. Разве это означает, что процессоры Sempron работают эффективнее, чем предшественники? Они ведь "внутри" одинаковы.

Про-
цессор
Маркировка Ядро Кэш L2 Час-
тота
Мно-
жи-
тель
Ши-
на
Разъ-
ем
Vcore Мощ-
ность
По час-
тоте равен
Sempron 2200+ SDA2200DUT3D Thorough-
bred
256 Кб 1500 МГц 9 166 (333) МГц Socket-A 1,6 В 55,9 Вт Athlon XP 1800+
Sempron 2200+ SDC2200DUT3D Thorton 256 Кб 1500 МГц 9 166 (333) МГц Socket-A 1,6 В 49,4 Вт Athlon XP 1800+
Sempron 2300+ SDA2300DUT3D Thorough-
bred
256 Кб 1583 МГц 9.5 166 (333) МГц Socket-A 1,6 В 55,9 Вт Athlon XP 1800+
Sempron 2400+ SDA2400DUT3D Thorough-
bred
256 Кб 1667 МГц 10 166 (333) МГц Socket-A 1,6 В 55,9 Вт Athlon XP 2000+
Sempron 2500+ SDA2500DUT3D Thorough-
bred
256 Кб 1750 МГц 10.5 166 (333) МГц Socket-A 1,6 В 55,9 Вт Athlon XP 2100+
Sempron 2600+ SDA2600DUT3D Thorough-
bred
256 Кб 1833 МГц 11 166 (333) МГц Socket-A 1,6 В 55,9 Вт Athlon XP 2200+
Sempron 2800+ SDA2800DUT3D Thorough-
bred
256 Кб 2000 МГц 12 166 (333) МГц Socket-A 1,6 В 55,9 Вт Athlon XP 2400+
Sempron 2800+ SDC2800DUT3D Thorton 256 Кб 2000 МГц 12 166 (333) МГц Socket-A 1,6 В 49,4 Вт Athlon XP 2400+
Sempron 3000+ SDA3000DUT4D Barton 512 Кб 2000 МГц 12 166 (333) МГц Socket-A 1,6 В 49,4 Вт Athlon XP 2800+
Sempron 3100+ SDA3100AIP3AX Paris 256 Кб 1800 МГц 9 200 МГц Socket-754 1,4 В 62 Вт Athlon 64 2800+

Точно так же не совпадают рейтинги у Sempron и Athlon 64. Доказательства? Возьмем два процессора - Sempron 3000+ (ядро Barton) и Athlon 64 2800+. У первого частота выше - 2 ГГц против 1.8 ГГц, объем кэша второго уровня одинаков - 512 Кб. Если оценивать процессоры по этим параметрам, то Sempron 3000+ должен быть более производительным. Об этом и говорит его более высокий рейтинг. Но тестирование утверждает другое.


Тестирование

Для проведения тестов были выбраны две материнские платы одного производителя - Epox, обе на чипсетах VIA: KT880 для Sempron 3000+ и K8T800 для Athlon 64 2800+. Конфигурация обеих систем точно совпадала, вплоть до версий всех драйверов.

512 Mb DDR400, GeForce FX 5600 Sempron 3000+ KT880 Athlon 64 2800+ K8T800 Разница
Тесты подсистемы памяти
Rightmark Memory Read 1351 3003 122%
Rightmark Memory Write 891 1261 42%
Rightmark Memory Latency 190.8 72 62%
Rightmark Memory Perf. 1001 1777 78%
Sandra2004 Memory SSE2 2422 3087 27%
Sciencemark memory 2365 2971 26%
Sciencemark latency 250 93 63%
CPU-Z cache latency 250 91 64%
CacheBurst Read 1201 2814 134%
CacheBurst Write 860 1282 49%
CacheBurst latency 246.5 92 63%
Офисные приложения
Winstone Business 2004 19.8 20.9 6%
SYSMark2004 Office 102 130 27%
Communication 129 140 9%
Doc. creation 120 141 18%
Data analysis 69 112 62%
Профессиональные приложения
Winstone 2004 Content 22.8 26.2 15%
SYSMark2004 Content 140 165 18%
3D creation 155 159 3%
2D creation 137 195 42%
Web publish 128 145 13%
3D-графика
SPECViewperf 8 3ds max 6.35 7.2 13%
- Catia 7.86 9 15%
- Ensight 3.76 4.8 28%
- Light 8.55 9.2 8%
- Maya 15.8 18.2 15%
- ProEng 10.6 12.7 20%
- Sw 4.98 5.4 8%
- Ugs 2.88 3.2 11%
Игры
Doom 3 19.9 19.9 0%
UT2004 59.9 61.8 3%
Call of duty 93 94.2 1%
Halo 18.7 18.8 1%
Unreal II 39.5 41.1 4%
Разное
Winrar 240 489 104%
PCMark04 score 3144 3431 9%
- File Compression 2.64 2.57 -3%
- File Encryption 29.9 27.97 -6%
- File Decompression 20.8 22 6%
- Image Processing 10.4 11 6%
- Virus Scanning 1.367 1.77 29%
- Grammar Check 2.1 3 43%
- File Decryption 59.2 56 -5%
- Audio Conversion 2.32 2.39 3%
- Web Page Rendering 4.4 4.25 -3%
- WMV Compression 41.2 43.62 6%
- DivX Compression 43.6 53.82 23%
- Physics & 3D 133.2 152.8 15%

Синтетические тесты памяти убедительно доказывают преимущество встроенного контроллера памяти процессора Athlon 64: пропускная способность существенно выше (в зависимости от методики расчета - от 30 до 130%!), латентность ниже на 63%. Даже двухканальный режим, поддерживаемый чипсетом KT880, не помог системе старой архитектуры догнать новую систему.

В состав теста PCMark04 входят фрагменты реальных приложений, выполняющих несколько типичных задач. Это не синтетический тест, но его результаты, в основном, зависят от производительности процессора. Однако Sempron 3000+ смог обойти Athlon 64 2800+ только в задачах сжатия (Zlib), шифрования (Blowfish) и дешифрования файлов, рендеринга HTML-страниц (IE 6.0). Именно эти задачи сами разработчики описывают как зависимые от целочисленной производительности процессора. В остальных задачах лидирует Athlon 64, причем максимальная разница (20-40%) наблюдается при проверке грамматики, сканировании на вирусы, сжатии видео.

Интересные результаты получились при проверке производительности в различных прикладных приложениях. Минимальная разница получилась в приложениях по созданию 3D (SYSmark2004). Но, согласно другому тесту, SPECViewperf, у системы на базе Athlon 64 преимущество (в среднем, 15%) все-таки есть. Наибольший выигрыш новая архитектура дала в приложениях обработки коммерческих данных (62%) и 2D-графики (42%). Даже подготовка документов - презентаций, отчетов, страниц веб-сайтов - будет продуктивнее. Архивация (встроенный тест WinRAR 3.40) ускоряется в 2 раза!

Безусловно, рейтинг Sempron имеет иную точку отсчета, нежели рейтинг Athlon 64. Только по нему процессоры сравнивать нельзя. Sempron 3000+, а точнее, система на его базе, в среднем, на 15% медленнее, чем Athlon 64 2800+.


Другая версия

Поэтому более правдоподобной кажется другая версия происхождения рейтингов. AMD сравнивает свои процессоры с процессорами конкурента, корпорации Intel. Рейтинг означает тактовую частоту того процессора Intel, который имеет сходную производительность согласно тестам (обычно AMD использует SYSMark и Winstone). В свое время Athlon XP и Athlon 64 сравнивались с Pentium 4, поскольку эти процессоры нацелены на один сегмент рынка. А процессоры Sempron, очевидно, противопоставляются Celeron D. Эти процессоры тоже оказались в одном классе - бюджетном (Value). Значит, рейтинг Sempron - это тактовая частота процессора Celeron D, равного ему по производительности. Простое сравнение цен на процессоры, в целом, подтверждает справедливость догадки. Но точку в этом вопросе могут поставить только тесты.

Макс КУРМАЗ,
max@hw.by,
HW.by - Белорусский "железный" сайт

Благодарим компанию "Джет" за предоставленную материнскую плату

Версия для печатиВерсия для печати

Номер: 

07 за 2005 год

Рубрика: 

Hardware
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!