Введение

В данной статье речь пойдет о трех процессорах AMD, попавших ко мне на тестирование - Athlon II X2 245, Athlon II X4 620 и Phenom II X3 705e. Эти процессоры предназначены для построения на их основе недорогих компьютеров. Благодаря использованию универсального контроллера памяти, поддерживающего память DDR2 и DDR3, процессоры можно устанавливать как в материнские платы с разъёмом Socket AM3, так и в более старые – с Socket AM2+.

 

Все три процессора будут протестированы на номинальной частоте, которая у каждой модели своя, а так же в разгоне до одной фиксированной частоты, что позволит оценить влияние количества ядер и объема кэш памяти на производительность. Будет попытка разблокирования четвертого ядра у Phenom II X3 705e (у двух других процессоров, к сожалению, разблокировать нечего). Так же я расскажу о том, как добиться высокого разгона по частоте HTT (так называется "шина" у современных процессоров AMD).

Спецификации

 

Спецификации процессоров сведены в таблицу:

* Heka – тот же Deneb, только с одним отключенным ядром

**Данные о ценах взяты с официального сайта производителя

Внешне процессоры ничем не отличаются, за исключением маркировки на крышке теплораспределителя:

• Athlon II X2 245: ADX245OCK23GQ CAEEC AE 0925EPJW
• Athlon II X4 620: ADX620WFK42GI AADAC AD 0919EPAW
• Phenom II X3 705e: HD705EOCK3DGI AACYC AC 0911EPMW

 

 

Тестовая конфигурация и драйверы

Для тестирования был использован открытый стенд со следующей конфигурацией:

• Процессоры:

• Athlon II X2 245 С2 (Regor)
• Athlon II X4 620 С2 (Propus)
• Phenom II X3 705e С2 (Heka)

• Материнская плата: MSI 790FX-GD70, AMD RD790+SB750, BIOS 1.7
• Память: G.Skill Perfect Storm F3-16000CL7T-6GBPS 7-8-7-20 1.65V 3x2048Mb (использовались только два модуля памяти)
• Видеокарты: Sapphire Radeon HD4830 512Mb DDR3 PCI-E
• Жёсткий диск: Western Digital WD1500HLFS (Velociraptor), 150 Gb
• Блок питания: Topower PowerTrain TOP-1000P9 U14 1000W
• Термопаста: KPT-8 (производства GMinform)

Для тестирования была использована операционная система Windows 7 Ultimate build 7600 x86. Было установлено обновление DirectX от августа 2009 года и драйвера AMD SATA (AHCI) Controller Driver v1.2.0.125, AMD PCI Express (3GIO) Filter Driver v1.3.0.49 и AMD Catalyst Driver v10.2.

Включение четвертого ядра Phenom II X3 705e

Разрабатывать и производить физически разные процессоры не всегда выгодно. Гораздо быстрее можно получить процессор с меньшим количеством ядер, просто отключив их. К тому же открывается возможность пустить в продажу бракованные кристаллы, у которых одно или два ядра не работают, либо работают нестабильно. Именно так появились 3-ядерные процессоры AMD. Ядра Heka (Phenom II X3 7xx) и Rena (Athlon II X3 4xx) не что иное, как 4-ядерные Deneb и Propus соответственно, только с отключенным одним ядром. Так же не существует и ядра Callisto (Phenom II X2 5xx), являющегося на самом деле все тем же ядром Deneb с двумя отключенными ядрами. Но ядро Regor уже изначально было разработано 2-ядерным и без L3-кэша, поэтому у процессоров Athlon II X2 2xx включить уже ничего нельзя.

Все что необходимо для включения (разблокирования) ядер, помимо процессора у которого они были отключены – материнская плата  с южным мостом SB750 и поддержкой функции Advanced Clock Calibration (ACC) в BIOS. В использованной для тестирования материнской плате MSI 790FX-GD70 поддержка включения ядер появилась не сразу, а только начиная с версии BIOS v1.6, выпущенной осенью прошлого года. Для включения четвертого ядра у Phenom II X3 705e мне понадобилось только установить в положения Enabled опции Unlock CPU core и Advanced Clock Calibration и перезагрузится. В программе CPU-Z процессор определился как 4-ядерный Deneb "05e":

 

Четвертое ядро оказалось полностью рабочим. Проблем со стабильностью не возникло как в номинале, так и в разгоне.

Разгон и температурный режим

Для разгона использовался боксовый кулер от процессора AMD Phenom II 940. В этот раз я не стал искать предел разгона всех трех процессоров на воздушном охлаждении. Вместо этого я сначала определил предел разгона на боксовом кулере наиболее горячего из всех трех процессоров - Athlon II X4 620. Затем убедился, что на этих частотах работают два оставшихся процессора Athlon II X2 245 и Phenom II X3 705e. После чего нашел наименьшие напряжения Vcore и CPU_NB для них, при которых они сохраняют стабильность на этих же частотах, и произвел замер температуры в покое и под нагрузкой в программе LinX.

Почему именно "частотах"? Потому что я считаю неправильным разгонять процессор только по основной частоте, забывая о том, что встроенный контроллер памяти работает на отдельной частоте и что его частота то же довольно сильно влияет на производительность. Частотой, на которой смогли работать все три процессора на боксовом кулере, стала 3600 МГц. Частота NB была при этом 2700 МГц, то есть на 700 МГц выше номинальной. Эти частоты можно считать минимумом. До них без труда разгонится любой Phenom II или Athlon II на воздушном охлаждении. Отличия будут лишь в необходимых для этого напряжениях и полученных после разгона температурах.

Данные о полученных напряжениях и температурах сведены в таблицу:

* в скобках даны значения температур в режиме четырех ядер

Несмотря на самые высокие номинальные напряжения, Athlon II X2 245 оказался самым холодным процессором из трех. Причина этого в наличии у него всего двух ядер и отсутствии L3-кэша. Для разгона до 3600 МГц не потребовал повышения напряжения Vcore, а наоборот позволил снизить его на 0.025V, что привело к получению одинаковых температур в номинале и разгоне. Имеет хорошие шансы на разгон до 4 гигагерц в случае применения хорошего воздушного кулера или СВО. Частота максимальной валидации в CPU-Z на боксовом кулере – 4094 МГц с напряжением 1.55V:

 

Athlon II X4 620 – самый горячий процессор из трех. Для разгона до 3600 МГц не потребовал повышения Vcore до 1.53V, что привело к высоким температрурам в нагрузке (до 70°C). Хорошего разгона на воздухе от него ждать не стоит. Частота максимальной валидации в CPU-Z на боксовом кулере – 4015 МГц с напряжением 1.53V:

 

Phenom II X3 705e отличился самыми низкими напряжениями как в номинале, так и с разгоном. Имеет неплохой потенциал разгона, но для его полного раскрытия потребует эффективного кулера. Включение четвертого ядра у Phenom II X3 705e привело к повышению температуры всего лишь на 1-2 градуса. Частота максимальной валидации в CPU-Z на боксовом кулере – ровно 4000 МГц с напряжением всего 1.40V (режим четырех ядер):

 

 

С охлаждением процессоров жидким азотом предел разгона по основной частоте полностью определился пределом разгона по частоте HTT. Athlon II X4 620 и Phenom II X3 705e (в том числе и в режиме четырех ядер) без проблем взяли 5 гигагерц, а Athlon II X2 245 – 5423 МГц. Уверен, что они покорили бы и 6 гигагерц, если бы не заблокированный множитель.

Разгон по частоте HTT

HTT – это частота, которая используется в системах на базе процессоров AMD для получения остальных частот (основная частота процессора, частота памяти, частота контроллера памяти, частота шины Hyper Transport) путем умножения на соответствующие множители. По сути это аналог базовой частоты (BCLK) у процессоров Core i7/i5/i3. Именно от способности материнской платы и процессора работать на высокой частоте HTT зависит предел разгона процессоров AMD с заблокированным на повышение множителем. Если взять, к примеру, Phenom II X3 705e с его максимальным множителем 12.5, то для достижения частоты 4000 МГц (достижимо на воздухе) понадобится частота HTT 320 МГц, что уже не мало. А для частоты 5000 МГц (легко достижимо на жидком азоте)нужно будет уже 400 МГц HTT.

Секрет достижения высокой частоты HTT прост. Во-первых, нужно снизить множитель (делитель) частоты памяти до минимально возможного 1:1 для материнских плат с AM2+/DDR2 и 1:2 для AM3/DDR3. Это необходимое условия для достижения частот HTT в интервале 400-500MHz. Причем если 400 МГц вполне достижимо с 1:2 (AM3/DDR3), то для 450-500 МГц уже точно нужен будет множитель 1:1 и материнская плата с поддержкой DDR2. Кроме этого еще нужно снизить множитель шины Hyper Transport и так же до 1x (AM2+/DDR2) или 2x (AM3/DDR3). Частота Hyper Transport при этом станет в 2-2.5 раза ниже номинальной, но на производительность это практически никак не влияет. Такие высокие частоты могут понадобиться разве что для бенчмаркинга, а для обычной работы можно ограничиться частотой HTT 300…325 МГц, которая достижима с множителем памяти 3:8 и множителем Hyper Transport x6. Отдельно хочу заметить, что процессора по основной частоте, а так же множитель частоты на которой работает контроллер памяти  (CPU_NB), никак не влияют на разгон по частоте HTT и их можно устанавливать на свое усмотрение.

                 Конечно, одними только множителями предела по HTT не достичь, та же необходимо повышать напряжения. Оптимальные значения напряжений могут быть разными для разных материнских плат, чипсетов, процессоров и типа охлаждения. Если хотите высокого разгона по частоте HTT (и не только) - не ленитесь находить их сами, за вас никто этого не сделает. Я перечислю те напряжения, которые использовал при проверке процессоров Athlon II X4 620, Athlon II X2 245 и Phenom II X3 705e на MSI 790FX-GD70 (только те, которые влияли на разгон по частоте HTT):

• Напряжение на шине Hyper Transport (HT Voltage) = 1.30V;
• Напряжение на северном мосту (NB Voltage) = 1.25V;
• Напряжение на памяти (DRAM Voltage) = 1.90V (выше было опасно для Elpida Hyper);
• Напряжение CPU_VDD = 1.175…1.425V (максимально возможное в BIOS, разное для каждого процессора).

Так же необходимо следить за температурой северного моста на материнской плате. Многие производители ограничиваются пассивными радиаторами для охлаждения северного моста  и если система собрана на открытом стенде, а для охлаждения процессора используется кулер, не создающий обдува пространства вокруг сокета, то в таких условиях вполне возможен нагрев северного моста до температур +60°C и выше. Это вполне нормальные рабочие температуры, но если хотите высокого и стабильного разгона HTT – придется их снизить. Самое простое (и в большинстве случае достаточное) решение – установить дополнительные вентиляторы на обдув и заменить термоинтерфейс материнской платы на хорошую термопасту.

Еще один важный момент в разгоне по частоте HTT – возможность изменять её после старта системы в программах типа SetFSB или при помощи возможностей материнской платы. У MSI 790FX-GD70 для этого имеется специальное "колесо" –  OC Dial. Особенность этой материнской платы стабильно работать на частотах HTT гораздо выше тех, на которых она способна стартовать, я обнаружил еще с процессором Phenom II X4 965. С ним я не мог заставить систему стартовать если установить в BIOS частоту HTT выше 354 МГц, но увеличив её до 400 МГц при помощи "колеса" смог пройти LinX и другие тесты. Так же получилось и другими процессорами – частота старта была примерно на 50…55 МГц ниже предельной частоты HTT, достигнутой при помощи динамического разгона.

Результаты разгона по частоте HTT с охлаждением  процессора боксовым кулером получились следующие:

• Athlon II X2 245: 377 МГц (старт на 325 МГц);
• Athlon II X4 620: 388 МГц (старт на 334 МГц);
• Phenom II X3 705e: 415 МГц (старт на 361 МГц).

С охлаждением процессоров жидким азотом предел по частоте HTT стал немного ниже (вероятно, это связано с более высокой частотой и напряжениями Vcore и CPU_NB).

• Athlon II X2 245: 374 МГц (старт на 325 МГц);
• Athlon II X4 620: 387 МГц (старт на 334 МГц);
• Phenom II X3 705e: 404 МГц (старт на 361 МГц).

Сравнение производительности

Замер производительности осуществлялся в восьми разных режимах – каждый процессор в номинале и с разгоном, а так же Phenom II X3 705e в режиме четырех ядер. В режимах с разгоном все процессоры имели фиксированную частоту 3600 МГц (12x300), а встроенный контроллер памяти был разогнан до 2700 МГц. Память во всех режимах (как с разгоном, так и без) работала на частоте 1600 МГц с таймингами 6-6-6-18 1T. Вторичные тайминги были оставлены на усмотрение материнской платы, но я проследил за тем, чтобы они устанавливались равными для всех трех сравниваемых процессоров.

Для замера производительности были использованы следующие приложения, бенчмарки и игры:

• SuperPi / mod1.5 XS - режимы 1M и 32M
• Hexus PiFast v4.1 - Total computation time
• wPrime v1.55 - режимы 32M и 1024M
• Fritz Chess Benchmark v4.2 - Kilo nodes per second
• Nuclearus Multicore v2.0.0 - Total Score
• CineBench R10 - CPU Benchmark (xCPU)
• 7-Zip v4.65 (32Mb) – Общий рейтинг (MIPS)
• WinRar v3.92 - Speed (KB/s)
• Flac Encoder v1.21 - play/CPU ratio. Результат рассчитывался как длительность тестового файла в секундах, делённая на время, затраченное процессором на кодирование этого файла. Для тестирования использовался файл длительностью 3609 секунд. Чем больше показатель play/CPU ratio, тем лучше.
• Lame MP3 Encoder v3.98.2 - play/CPU ratio
• TechArp x264 Benchmark HD v2.0 (v0.59.819M) – fps при кодировании в MP4
• Lavalys Everest Ultimate v5.02.1795 beta – Memory Read / Write / Copy / Latency

Полученные результаты сведены в таблицу:

* Nuclearus 2.0.0 не поддерживает 3-ядерные процессоры и выдаёт результат как на 1-ядерных.

** 7-Zip v4.65 не поддерживает 3-ядерные процессоры и с настройками по умолчанию выдаёт результат как на 2-ядерных. Чтобы задействовать все ядра, количество потоков (опция "Number of CPU threads") устанавливалось равным шести (возможность задать ровно три потока в 7-Zip отсутствует).

 

 

Часть бенчмарков (например, SuperPi, wPrime, WinRar) показывают результаты хуже на "Vista-подобных" системах, к которым относится и Windows 7. Это нужно учитывать, если сравнивать с результатами из других источников, полученных на Windows XP.

Заключение

Рассмотренные в статье процессоры совсем не новые и уже присутствуют на рынке около года, но за это время в секторе low-end у главного конкурента Intel так и не появилось ни одного процессора под современный сокет, который был бы сравним с ними по цене. Двуядерный Intel Pentium G6950 стоит почти как четырехядерный AMD Athlon II X4 620, а четырехядерников дешевле Core 2 Quad Q8200 (от $150 и выше) нет вообще. Конечно, еще есть Celeron и Pentium Dual Core под Socket 775, но не думаю, что можно назвать перспективной покупку процессора для устаревшей платформы. Кроме низких цен, AMD предлагает широкий выбор моделей – с 2-3-4 ядрами, с L3-кэшем и без него, с возможностью включения ядер, а так же с возможностью использования в материнских платах с поддержкой как DDR2, так и DDR3 памяти.

С разгоном у процессоров AMD поколения K10.5 все стало значительно лучше, чем у K10 (первые Phenom). Теперь разгон до частоты 3600 МГц не проблема даже на боксовом кулере, а с более эффективным охлаждением можно достичь или хотя бы приблизится к отметке в 4 ГГц. Но самое большое улучшение принесла полная победа над "колдбагом". Теперь мы просто заливаем полный стакан жидкого азота и спокойно разгоняем до 6 ГГц и выше (а в случае стпеппинга C3 – возможно и до 7 ГГц) любой процессор со свободным множителем (серия Black Edition). А даже если множитель не свободный, в большинстве случаев можно добиться 5 ГГц даже на младших моделях с низким множителем. Единственное что огорчает – низкий разгон памяти. Встроенный контроллер памяти не способен работать на частотах 2000 МГц и выше. Даже разгон памяти до частот 1800…1900 МГц и то не всегда возможен. Остается надеяться, что разгон памяти будет улучшен в будущем с выпуском новых степпингов ядра.

Выводы по каждому процессору в отдельности:

• Athlon II X2 245: Дешевый и холодный процессор. Для разгона не требует особо эффективного кулера и не требует сильного поднятия напряжения (номинальное напряжение у него и так достаточно высого – 1.425V). Использует ядро Regor, поэтому о разблокировке ядер придется забыть. Отсутствие L3-кэша частично компенсируется увеличенным вдвое L2-кэшем (1024Kb на каждое ядро). Будет хорошим выбором, в случае если нужно собрать современный компьютер максимально дешево и при этом не планируется покупка дорогой системы охлаждения, но планируется разгон.
• Athlon II X4 620: Этот процессор, в отличии от предыдущего, значительно горячее как в номинале, так и в разгоне. Для нормального разгона требует поднятия напряжения до уровня 1.50V-1.55V, что в свою очередь требует эффективной системы охлаждения. Ядро Propus не содержит отключенных ядер, а L3-кэш у него отсутствует физически, так что и тут любителям "халявы" надеяться не на что. Выбор тех, кому просто нужен недорогой 4-ядерник безо всяких заморочек с разгоном и разблокированием. Купил-поставил-забыл.
• Phenom II X3 705e: Самый интересный процессор из этой троицы. Буква "e" в названии модели указывает на его принадлежность к серии Energy Efficient, что означает пониженный до 65W уровень энергопортебления (сравнимо с энергопотреблением двуядерных Athlon II X2). Достигается это отбором кристаллов, способных работать на пониженном до 1.175V напряжении Vcore. Второстепенные напряжения (CPU_NB, CPU_VDD) у него так же снижены. Как результат – процессор достаточно холодный по сравнению с другими 3 и 4 ядерными моделями. Ядро Heka (3-ядерный вариант Deneb) допускает возможность разблокировки 4 ядра, хотя это и не гарантируется – это ядро вполне может оказаться не рабочим или работающим недостаточно стабильно. Но в случае удачи вы получите полноценный 4-ядерный Deneb, с возможностью хорошего разгона и низким уровнем энергопотребления и тепловыделения.

Администрация сайта ModLabs.net  выражает благодарность нашему партнеру, компании AMD за предоставленные на тестирования процессоры.

Обсудить данный материал можно в специальной ветке нашего форума.