DDR333 pamäť sa stáva pomaly, ale isto priemyslovým štandardom. Na trhu je už dostatok chipsetov pre rozdielne plattformy, ktoré podporujú tento typ pamätí. JEDEC pre ne potvrdila špecifikácie a veľa výrobcov pamätí začalo s masovou výrobou pamäťových modulov DDR333. Takto sa zvýšila prenosová šírka pásma masových DDR SDRAM na 2.7GB/s.Popravde, dajú sa však naozaj využiť pamäte DDR333? Ako ukázali naše testy použitie rýchlejších pamätí DDR333 má zmysel u plattformy Pentium 4, kde je preukázateľný nárast výkonu. A ani nás to neprekvapuje. Prenosová šírka zbernice procesora (CPU) Pentium 4 je totiž 3.2GB/s čo znamená, že systémy na ňom založené vedia naplno využiť prenosovú šírku pamätí DDR333. U systémov založených na procesore Athlon je situácia trochu odlišná.
Frekvencia procesorovej (CPU) zbernice sa zastavila na 266MHz čo znamená, že prenosová šírka zbernice procesora je len 2.1GB/s. Prirodzene dalo sa čakať čo to bude znamenať. Výkonnostný nárast medzi pamäťami DDR266 a DDR333 je prakticky nepostrehnuteľný.
Na druhú stranu by sme vám chceli pripomenúť, že CPU zbernica EV6 používaná u systémov založených na procesore Athlon by mala byť schopná pracovať do 400MHz. Takže teoreticky nikto nemôže zabrániť zvýšeniu CPU zbernice u Ahtlona napr. na 333MHz. V tomto prípade budú systémy založené na procesoroch s rýchlejšou zbernicou dosahovať významný nárast výkonu, keďže dáta medzi procesorom a pamäťou budú prúdiť podstatne rýchlejšie.
AMD však nevyzerá, že by plánovalo dvíhať frekvenciu systémovej zbernice (FSB) a tak Athlon XP zostane pravdepodobne na 133MHz. Nevyzerá, že by to mohla zmeniť ani 0.13 mikrónová architektúra výroby jadra u procesorov Thoroughbred. Každopádne všetky procesory Athlon XP, ktoré majú prísť na trh v tomto roku nebudú bežať na vyššej FSB.
Prečo nespraví AMD tento jednoduchý krok k prudkému nárastu výkonu? Táto otázka je obzvlášť naliehavá, keď je trh plný chipsetov DDR333 pre systémy s paticou Socket A a rýchlejšia FSB a rýchlejšia frekvencia pamäťovej zbernice môže byť pre systémy len a len výhodou. Vezmime si príklad, VIA KT333 vie kombinovať frekvenciu CPU zbernice 333MHz s pamäťami DDR333, takže obe zbernice môžu bežať synchrónne. Pomáha to predchádzať nekompatibilite výšky ich prenosovej šírky pásma. Zvyšovanie frekvencie systémovej zbernice vyzerá byť resp. je efektívnejšie ako zvyšovanie veľkosti cache L2. AMD sa však rozhodlo, že pôjde cestou zvyšovania cache druhej úrovne. V druhej polovici tohto roka má jej veľkosť narásť na 512KB zatiaľ čo FSB má stále zostať len na 133MHz.
Je najvyšší čas aby sme dostali odpovede na vyššie položené otázky. Samozrejme, AMD má svoje dôvody prečo nechce zvýšiť frekvenciu CPU zbernice na 333MHz (FSB 166MHz) a tieto dôvody nesúvisia len s marketingom, ale aj s konštrukciou.
Ako prvé by ste si mali uvedomiť, že AMD sa chystá na nadchádzajúce uvedenie rodiny procesorov ClawHammer na konci tohto roku a Athlon XP už nie je prioritou firmy. Ospevované dieťa ClawHammer je označované ako riešenie pre vysoký výkon a hodnota Athlona XP sa dostane na pozíciu dnešných Duronov a Celeronov. Kvôli tomuto začalo AMD brzdiť rodinu procesorov Athlon XP, aby sa mohla hladko a bezbolestne presunúť na novú pozíciu. Veľmi agresívne reklamy a promočné akcie ohlasujúce príchod ClawHammera znamenajú, že čím viac výhod bude mať oproti Athlonu XP, tým lepšie. Takže AMD urobí samozrejme prenosovú šírku procesora ClawHammer o niečo vyššiu ako je u Athlonov XP. Toto je marketingové riešenie.
Taktiež krok na 333MHz CPU zbernicu (alebo 166MHz frekvenciu FSB) znamená určité konštrukčné problémy. Procesory Athlon XP su síce schopné pracovať s vyššou frevenciou zbernice, ale nemôžeme povedať to isté o zakladných doskách. Zvýšenie frekvencie FSB znamená vyššie EMI, ktoré zapríčiní vyššiu nestabilitu celého systému. To je dôvod prečo vyžaduje implementácia rýchlejšej 333MHz zbernice viac testov a možno aj kompletné redizajnovanie schémy dosky. Nie všetci výrobcovia základných dosiek sú však pripravení na ďalšie výdavky navyše. To je dôvod prečo sa nemôžeme diviť, že len polovica všetkých základných dosiek na trhu je schopná bez problémov pracovať na 166MHz FSB.
Napriek tomu nemôžeme poprieť možnosť implementácie 333MHz CPU zbernice u procesora Athlon XP. Napríklad nedávno uvedený chipset DDR333 alias KT333 od VIA podporuje 166MHz FSB napriek tomu, že neexistuje oficiálna špecifikácia. Znamená to, že aj keď je FSB na 166MHz, tak PCI a AGP zbernice stále pracujú na nominálnych frekvenciách. Inými slovami, chipset umožňuje nastavenia pomeru FSB ku PCI frekvencii ako 1:5. Samozrejme všetky základné dosky založené na chipsete VIA KT333 podporujú rovnaké nastavenie. Aj keď je FSB na 166MHz, frekvencia pamätí zostane len na 166MHz
kvôli určitým obmedzeniam spôsobeným chipsetom. Táto kombinácia (166MHz FSB a pamäť DDR333) prebudila záujem milovníkov experimentov.
Tiež by sa patrilo spomenúť, že nastavenie 166MHz FSB nie je nijaká výhra pre hocijakú dosku založenú na chipsete VIA KT333, keďže frekvencie AGP a PCI zbernice zostanú na 66MHz a 33MHz. To však neznamená, že všetky základné dosky budú pracovať stabilne s týmto nastavením. Veľa základných dosiek s chipsetom VIA KT333 si nestabilitu prepožičalo od starších základných dosiek s chipsetom VIA KT266(A) s dizajnom PCB.
Veľa výrobcov základných dosiek sa rozhodlo, že nebudú testovať stabilitu svojich dosiek na 166MHz FSB, aj keď (či práve kvôli tomu, že) je považovaná za priateľskú pre overclockerov. V súčasnosti môžeme spomedzi testovaných dosiek s chipsetmi VIA KT333 a Sis745 odporučiť len dve. Sú to: ASUS A7V333 a MSI KT3 Ultra.
OK, dosť bolo rečí, pusťme sa do praxe.
---Testovací hardware a metódy---
Tieto testy boli zamerané na ukázanie vhodnosti 333MHz frekvencie CPU zbernice pre rodinu procesorov Athlon XP. Pokúsili sme sa ukázať ako veľmi narastie výkon Athlonu XP s použitím rýchlejšej zbernice. Pre naše skúmanie sme použili procesor Athlon XP 2000+ CPU (pracujúci na 1666MHz). Multiplikátor sme odomkli spojením 5 mostíkov L1 na povrchu CPU. Potom sme otestovali jeho výkon v troch módoch:
133MHz FSB a 133MHz DDR pamäť;
133MHz FSB a 166MHz DDR pamäť;
166MHz FSB a 166MHz DDR pamäť.
Ako testovacia doska bola použitá jedna z najrýchlejších základných dosiek založených na chipsete VIA KT333 - MSI KT3 Ultra-ARU. Radi by sme zdôraznili, že aj napriek tomu, že frekvencia FSB bola nastavená na 166MHz táto doska sa preukázala ako vysokostabilná počas všetkých testov.
Pre lepšie a viac znázorňujúce porovnanie sme tiež pridali k výsledkom Intel Pentium 4 2.4GHz pracujúce na systéme s chipsetom i845D s PC2100 DDR SDRAM (DDR266).
Tu sú naše testovacie zostavy:
Všetky zostavy pracujú pod Microsoft Windows XP.
---Výkon---
Pre začiatok by sme odporučili pohľad na veľký nárast výkonu u pamäťového subsystému, ktorého výkon je závislý od frekvencie systémovej zbernice. Tu sú výsledky syntetického (nie reálneho použitia) benchmarku Cachemem, ktorý testuje prenosovú šírku pamäťového subsystému pri čítaní, zápise a kopírovaní dlhých blokov dát (väčších než je cache L2 na procesore).
Výsledky ukazujú ako veľmi je skutočný výkon pamäťového subsystému obmedzovaný prenosovou šírkou CPU zbernice len počas čítania. Rýchlejšia systémová zbernica v prípade, že frekvencia pamäte zostáva rovnaká poskytuje vyšší výkon pri operáciách zápisu a kopírovania, ale tento efekt nie je veľmi veľký. Takto pamäte DDR333 zaručujú v systémoch založených na procesore Athlon rýchlejšie zapisovanie a kopírovanie do pamäte. Nemôžu byť však urýchlené tak ako čítanie z pamäte, pretože sú dáta prenášané medzi CPU a pamäťou musia prejsť cez úzke hrdlo medzi CPU a chipsetom. Nárast FSB na 166MHz pomôže zväčšiť toto úzke hrdlo a zvýšiť dátový prenos.
Tiež sme postrehli jednu veľmi zaujímavú vec. Procesor Pentium 4 pracujúci s pamäťou DDR266 číta a zapisuje do pamäte rýchlejšie ako procesor Athlon s rýchlejšou pamäťou a 166MHz CPU zbernicou. Je to pravdepodobne spôsobené tým, že jadro Palomino, keďže číta z pamäte pomalšie ako starý dobrý Thunderbird. Aj keď skombinujete chipset VIA KT333 s Athlonom s jadrom Palomino stale nie je schopný využiť naplno potenciál DDR SDRAM. Takže inžinieri z AMD a VIA ešte stále majú na čom pracovať.
Meranie latencie vyzerá ešte napínavejšie. Ako môžeme vidieť nárast frekvencie CPU zbernice v systémoch Athlon znamená, že požiadavky CPU poslané do pamäťového subsystému idú pomalšie. Mali by ste však mať na pamäti, že samotná latencia pamäte nejde v tomto prípade nižšie. Keď vydelíme dosiahnuté výsledky multiplikátormi procesorov dostaneme, že 366/24=15 cyklov pre i845; 196/10=19 cyklov pre VIA KT333 a 166MHz FSB; 227/12.5=18 cyklov pre VIA KT333 a 133MHz FSB.
Znova by som rád upriamil vašu pozornosť nato, že chipset i845D, ktorý nás otešil v predchádzajucom teste znova dosiahol lepšie výsledky ako chipset VIA KT333. A znova sa môžeme len sťažovať na implementáciu pamäťového radiča u chipsetov
VIA.
Výsledky dosiahnuté v teste pamäťového subsystému v benchmarku SiSoft Sandra 2002 znovu potvrdzujú naše závery. DDR333 sa ukazuje podstatne efektívnejšie keď nenarastie len frekvencia DDR SDRAM, ale aj frekvencia CPU zbernice. V štandardnom VIA KT333 móde, keď je frekvencia FSB na 133MHz a sú použité rýchlejšie DDR333 pamäte namiesto DDR266 sa preukazuje minimálny nárast výkonu. Toto nám dáva právo tvrdiť, že použitie DDR333 v systémoch Athlon podporujúcich synchrónne 166MHz zbernicu má veľký význam. Ale nariadenia ohľadne nezvyšovania FSB tomu chceli bohužial inak...
Teraz sa presunieme od syntetických testov k reálnym aplikáciám:
Pre kancelárske a na výrobu obsahu zamerané aplikácie sme použili novú sadu testov SYSmark2002. Odlišuje sa od predchádzajúcich testov z roku 2001 len verziami obsiahnutých aplikácií. Aj preto je pamäťová zbernica využitá dvakrát náročnejšie v porovnaní s predchádzajúcimi testami v SYSmark2001. Teraz je sada testov ešte citlivejšia na výkon pamäťového subsystému.
Výsledky ukazujú, že s pamäťami DDR333 výkon systému narastie o 2% a použitie rýchlejšej systémovej zbernice pridá ďalšie 3% výkonu. Tiež treba poznamenať, že rýchlejšie pamäte nemajú prakticky žiadny pozitívny efekt bez zvýšenia frekvencie CPU zbernice v aplikáciách zameraných na tvorbu internetového obsahu, zatiaľ čo v kancelárskych aplikáciách oboje: pamäťová a CPU zbernica prispieva k celkovému nárastu výkonu.
Ako môžeme vidieť, archivačná rýchlosť záleží dosť na výkone pamäťového subsystému. Použitie DDR333 spolu asynchrónne so 133MHz CPU zbernicou sa neukazuje ako účinné. Naproti tomu, keď zvýšite oboje: FSB a pamäťovú frekvenciu zo 133MHz na 166MHz algoritmus WinRARu začne pracovať o 16% rýchlejšie.
Nemôžeme povedať, že by bolo enkódovanie operáciou veľmi závislou na výkone pamäte. Pozrite sa sem:
Rovnako je to s účinkom u kompresie videa. Celkovo nevidíme nejaký nárast pri použití rýchlejšej zbernice pamäte a CPU. Vyzerá to tak, že 2.GB/s prenosovej šírky pamäte je dosť pre audio a video algoritmy.
3DMark2001 SE test modelovania budúcich hier ukazuje, že pamäte DDR333 strácajú význam pri použití s procesorom na 133MHz zbernici. Pokiaľ je však FSB na 166MHz, výkon narastie o 4%.
Takže toto je tajomstvo úspechu procesora Pentium 4 v Quake3 Arena. Všetko záleží na výkone pamäťového subsystému. Keď ponúkne AMD procesory s 333MHz zbernicou môže tu o žmurknutie poraziť Pentium 4.
V najnovšej verzii populárneho leteckého
stimulátora sa ukazuje byť dátový prenos medzi procesorom a pamäťou ako kľúčový faktor. Len vymeniť DDR266 za rýchlejšie DDR333 nepomôže.
Diagram ukazuje ďalší argument pre podporu 166MHz zbernice, aj keď to vyzerá tak, že AMD nepresvedčí nič.
3D dizajnéri môžu mať tiež výhody zo zvýšenia frekvencie zbernice procesora Athlon. Zvýšením FSB o 25% (s použitými pamäťami DDR333) môžete získať až 8% extra výkonu vo ViewPorts.
Výsledky dosiahnuté v profesionálnom SPECviewperf teste potvrdzujú vyššie napísané konštatovania.
Hmm, takže všetky tieto dôkazy vyzerajú pekne usvedčujúco, že?
---Záver---
Tak, videli sme významný nárast jednoduchým zvýšením frekvencie zbernice procesora Athlon XP. Keď prejdeme zo 133MHz FSB na 166MHz FSB (s použitými DDR333 pamäťami) je výkonnostný nárast 7%-15%. Je škoda, že nám AMD nikdy nedá príležitosť využiť túto výhodu. A bola by to skutočne pomoc obzvlášť na účte medzi AMD a Intelom, keby sa AMD dostalo ďalej po tom čo Intel predstavil 533MHz zbernicu.
Určite však nikto nemôže zabrániť hardvérovým nadšencom dostať ich FSB na 166MHz, aj bez asistencie AMD. V tom prípade budú potrebovať pamäte DDR333, vysokokvalitnú záladnú dosku s chipsetom VIA KT333 a procesor AMD Athlon XP s odomknutým multiplikátorom.
Markoff@szm.sk
Zdroj: www.xbitlabs.com
PS: Pokiaľ sú vám zbernice po (či už pred) prečítaní článku nejasné tu máte ich stručný popis:
systémová zbernica = FSB = 100/133/166MHz = hlavná zbernica na ktorej komunikuje CPU s MoBo a podľa nej sa deliteľom (/4, /5, /6) určujú ďalšie zbernice
procesorová (CPU) zbernica = EV6 = interná DDR zbernica na ktorej pracuje jadro, takže je vždy dvojnásobok systémovej (FSB) zbernice
pamäťová (DDR) zbernica = 266/333/400MHz = slúži ko komunikácii RAM s CPU cez MoBo, buď dvojnásobok FSB alebo môže bežať asynchrónne čo však nemá veľký vlyv na výkon
AGP zbernica = 66MHz = AGP 2X/4X/8X čosi ako DDR = slúži pre komunikáciu CPU s grafárňou cez MoBo
PCI zbernica = 33MHz = slúži na pripájanie zariadení ako modemy, zvukovky, TV karty do MoBo
Pridať nový komentár