Innehåll
AMD Athlon "Thunderbird" 1GHz

Inledning
Specifikationer
Resultat
Slutord

17/2-01 | CH | ch@64bits.se


Artikelsponsor

AMD Sverige

Tack till AMD Sverige fr att de frsg oss med denna processor.

Inledning

Nu stter vi p 64bits tnderna i en 1 GHz Athlon "Thunderbird" frn AMD. ven om det inte r den allra snabbaste modelen ger den en bra fingervisning om hur de snabbaste Thunderbirdsen presterar. Sjlvklart testar vi ocks att verklocka den. Tyvrr kommer den hr recensionen lite sent, mestadels beronde p att den frsta processorn vi fick inte fungerade. AMD bytte dock ut den snabbt och enkelt.


Specifikationer

Nr AMD skulle flja trenden och integrera fullhastighets L2-cache (On-Die Cache) i Athlons processorkrna blev resultatet Thunderbird. Thunderbird r egentligen ett kodnamn, officielt heter processorn fortfarande Athlon. Thunderbird r tredje (andra om man inte rknar K75) generationens Athlon-processor frn AMD. Ledarna i processorkrnan r p 0,18 micron och bestr av koppar eller aluminium. Hur man skiljer en koppar Thunderbird frn en aluminium Thunderbird tar jag upp senare.

Jmfrelse med Athlon "Classic"

. Athlon Classic Athlon Thunderbird
Tillverkningsprocess

0.25 / 0.18 micron, Aluminium 0.18 micron, Aluminium / Koppar
Krnstrolek 102 mm^2 (.18 micron) 117 mm^2
Antal transistorer 22 miljoner 37 miljoner
Spnning 1,6 1,8 1,7
Effekt i 1GHz 65W 54W
Maximal strm i 1GHz 37A 33,6A
L2-cache placering Off-Die On-Die
L2-cache hastighet 1/2, 1/3 eller 2/5 1/1
L2-cache storlek 512KByte 256KByte
L2-cache bandbredd 64-bitar 64-bitar
L2-cache organisering

2-way set associative 16-way set associative
Grnssnitt Slot A Socket A, Slot A (Bara OEM)
Chipset

AMD 750, AMD 760 och VIA Apollo KX133 AMD 750, AMD 760, VIA Apollo KX133 (begrnsad stabilitet) och VIA Apollo KT133.

Hr kan vi se att de strsta skillnaderna ligger i cache-arrangemanget. L2-cachen har integrerats i processorkrnan istllet fr att sitta bredvid p kretskortet som frut. Mer om frdelarna med det sen. Strmfrbrukningen har ocks frbttrats, men inte dramatiskt. ven en Thunderbird behver ett starkt ntaggregat och bra kylning. Krnstorleken har kat p grund av L2-cachens placering, precis som antalet transistorer som numer r hela 37 miljoner!

Varfr r det d s bra med L2-cachen integrerad i processorkrnan?

Frst och frmst gr den snabbare, om cacheminnet r integrerat i samma kisel-bit som processorn kan de kra i exakt samma hastighet vilket ser till att processorn aldrig behver vnta p cacheminnet. I en Athlon "Classic" gick cacheminnet i 1/2, 2/5 eller 1/3 av processorhastigheten. Detta berodde helt enkelt p att tillverkarna av SRAM-minnen hade svrt att leverera minnen som klarade mer n 400 MHz. S i vrsta fall kunde processorn f vnta tv klockcykler p cacheminet, och det var naturligtvis inte bra. On-Die cache garanterar helt enkelt att processorn alltid fr tillrkligt med data frn cacheminnet, ven i hgre hastigheter.

En annan frdel r att bandbredden mellan cachen och processorn kan vara hgre, fast s r tyvrr inte fallet med Thunderbird. Om man jfr med Pentium III s har Coppermine fyra gnger s hg cacheminnesbandbredd som Katmai.

Och till sist mjliggr det fr en mindre processorstorlek. Det har inget med prestandan att gra, men r ganska trevligt nd. Och eftersom cacheminnet r integrerat i processorn behvs inget kretskort med processor och cacheminnen lngre, drfr har AMD gtt ver till att anvnda Socket A istllet fr den gamla SEC (Single Edge Cartridge) lsningen Slot A. Och eftersom Socket A r bde enklare och billigare att tillverka innebr det lgre processorpriser.

Superskalr arkitektur

Alla Athlon processorer (K7, K75, Thunderbird och Duron) r uttrustade med tredubbla heltalsenheter (ALU), flyttalsenheter (FPU) och x86 avkodare. Och det r just att den kan utfra flera operationer parallelt som gr den till en superskalr arkitektur.

De sammanlagt sex heltals- och flyttalsenheterna har dessutom varsin niostegs pipeline. Det innebr att upp till 27 instruktioner sammanlagt kan befinna sig i processorns heltalsenheter och 27 i flyttalsenheterna. Varje pipeline steg r en klockcykel, s en lngre pipeline innebr att processorns arbetsbrda per klockcykel minskar. Allts kan varje klockcykels tid snkas och processorns klockfrekvens kas.

Socket A

Socket A r en terimplementation av det gamla vlknda grnsnittet som vi knner igen frn Socket 7 och ldre system. Det r en 462-pins ZIF (Zero Insertion Force) socket och den anvnds till bde Thunderbird och Duron. Detta kanske verkar sjlvklart, men Intel har ett flertal gnger frskt hindra folk frn att byta upp sig frn deras budgetprocessor till deras High-End alternativ. Nu senast var det genom att flytta ett par pinnar p Socket 370 PPGA och kalla det fr FC-PGA bara fr att hindra gare av Socket 370 PPGA moderkort frn att byta ut sin Celeron mot en Pentium III Coppermine. Som tur r finns det fretag som Powerleap som ser till att det gr i alla fall, men det r nd dlig stil av Intel. En elog till AMD fr att de inte gnar sig t snt!

Systembus

AMD Athlon anvnder sig av en DDR-bus p 100 (KT133) eller 133 MHz (KT133A), s den motsvarar en SDR-bus p 200 respektive 266 MHz, i alla fall nstan eftersom SDR n s lnge r lite effektivare. Fr er som inte redan vet det s betyder DDR att den arbetar tv gnger per klockcykel. Och det r just det som r anledningen till att den r s svr att verklocka. Busen heter EV6 och r utvecklad av Digital, fretaget bakom Alpha. EV6 r gjord fr att kunna arbeta i hastigheter p upp till 400 MHz. I 200 MHz har den en bandbredd p 1,6GByte / sekund. Athlon r helt klart den x86-processor som har den mest avancerade systembusen i dagslget.

3DNow!

3DNow! r AMDs instruktioner fr accelereration av spel och multimedia. De 21 instruktionerna som utgr 3DNow! har funnits med i AMDs processorer sen det introducerades med K6-2:an, men frn och med Athlon bestr 3DNow! av ytterligare 24 instruktioner, allts hela 45 instruktioner. De 24 nya instruktionerna r:

  • 12 instruktioner som frbttrar heltalsberkningarna i multimediaapplikationer som rstigenknning och videobearbetning.
  • 7 instruktioner som accelerar flyttning av data fr grafik.
  • 5 DSP instruktioner fr att accelerera t ex. mjukvarubaserade modem, MP3 och Dolby Digital Surround.

Koppar eller Aluminium

Thunderbirds p 900 MHz och uppt kan finnas bde med aluminium och koppar, och varken AMD eller terfrsljare berttar vad som r vad, ven om de inte gr ngot fr att dlja det. Det enda stt jag kner till fr att identifiera vilken som r vilken r att kolla vilken frg krnan har. Om den r bl har den kopparbanor, om den r grn har den aluminiumbanor. Varfr de har olika frg vet jag inte, men de med aluminium produceras i AMD:s Fab25 i Austin medan de med koppar produceras i Fab30 i Dresden. Frmodligen r det s att de bara anvnder sig av olika frg p de olika fabrikerna.

En processor med ledningsbanor av koppar r ngot snabbare n en med aluminium, men skillnaden r knappt mrkbar. Dessutom borde kopparvarianten g att verklocka mer. S om man har mjlighet att vlja ska man sjlvklart ta kopparvarianten, men har man redan kpt en med aluminium behver man inte grta sig till smns fr det.


Resultat

Testsystem

Soltek SL75-KAV-X, KT133A (Tack till Soltek)
192MB (3*64MB) PC100@133MHz CAS 3
AMD Duron 600@866, 1.7V
Thermaltake SuperOrb (Tack till Kylning.com)
IBM Deskstar 22GXP, 22GB, 7200RPM
Asus V7700 GeForce 2 GTS 32MB
Windows 2000 Professional SP1

Prestanda


Det rder ingen tvekan om att den hr processorn presterar mycket bra. Man kan lungt sga att det r den verlag snabbaste x86 processorn i dagslget, i alla fall per megaherz. Fr en prestandamssig jmfrelse med Intel senaste processor, Pentium 4, kan ni ta er en titt p vr Pentium 4 recension. S eftersom vi redan har gjort en jmfreslse mot en av Intels processorer kommer jag inte att gra ytterligare en. Jag kommer istllet att gra en jmfrelse mot AMDs eget budgetalternativ Duron fr att se vilken processor som ger mest kraft fr pengarna.


I Quake 3 r det ganska stor skillnad mellan en Duron och en Thunderbird i samma klockfekvens, helt enkelt fr att Quake 3 r ganska cacheintensivt. I lite hgre upplsningar r det dock ingen mrkbar skillnad, eftersom grafikkortet d blir flaskhalsen.


Hr kan vi se att det inte r ngon alls mellan de bda processorerna i SiSoft Sandra. Det beror p att Sandra inte anvnder sig srskilt mycket av processorns L2-cache.

verklockning

De snabbaste processorerna i varje serie brukar sllan vara srskilt bra att verklocka, fr att det de redan krs ganska nra sitt max. Nu r det hr inte den allra snabbaste Thunderbirden, s man kan kanske vnta sig att den maxar runt 1200 MHz +/1 100MHz. Nog med snack, hr kommer resultaten:


1154 MHz lyckades vi allts uppn, vilket fr anses vara godknt. Spnningen som anvndes var 1,85v vilket var max moderkortet klarade. Frmodligen hade vi kunnat komma lite hgre med ett moderkort som kunde ge lite hgre spnning. Eftersom det hr moderkortet tidigare visat sig var stabilt i lite drygt 140MHz FSB var det lite synd att processorn inte hngde med till 1190 (140 * 8,5). Lite mer spnning hade nog inte skadat, som sagt. Temperaturen hll sig mellan 40 och 50 grader vilket r ganska normalt fr en Thunderbird.


Vi krde testet i det frinstllda "Fastest" lget fr att undvika att grafikkortet skulle bli den begrnsande faktorn. Och det blev det inte, vi kan se hur resultaten kar i takt med processorhastigheten. Den strsta kningen fr vi nr vi hjer FSBn till 133MHz, hela 10fps kning i samma klockfrekvens.


Sandras CPU Benchmark pverkas inte av FSB-hastigheten, resultaten kar i takt med processorhastigheten.


Samma sak med Sandras CPU Multimedia Bencmark, den kade FSB-hastigheten snkte t om resultatet ett par pong.



Slusats

Aldrig frr har s mycket processorkraft kostat s lite. En Thunderbird p 1 GHz gr p runt 2400 kr p de flesta stllen i dagslget. Det innebr att en kraftig processor inte lngre behver vara det dyraste i systemet. Att den dessutom har relativt god verklockningspotential gr inte saken smre.

Om man har ont om pengar kan man satsa p en Duron istllet, och nd f processorkraft s att det rcker. Kper man en Thunderbird eller Duron kommer man inte att ngra sig.

17/2-01 | CH | ch@64bits.se