AMD Athlon X2 3800+, Intel Pentium D 820

Povećanje performansi procesora računara može se postići na dva načina: povećanjem radnog takta i boljim tj. efikasnijim dizajnom procesora. Proizvođači su se do sada pretežno oslanjali na prvi metod – stalna unapređenja tehnološkog procesa izrade obezbeđivala su sve manje tranzistore koji zahtevaju manje struje, manje disipiraju toplotu i tako mogu da rade na višim radnim taktovima. Svakih nekoliko godina bi izašao novi dizajn koji bi se u narednih nekoliko godina ubrzavao sitnim prepravkama, optimizacijama i povećanjem radnog takta. Ipak, pre otprilike godinu dana, ova „tehnika” je konačno zakazala. Dalje ubrzavanje procesora dodavanje megaheraca postalo je izuzetno skupo i teško, a proizvođači su primorani da nađu drugo rešenje.

Intel je dogurao do 3,8 GHz. Skoro četiri gigaherca zvuči impresivno, ali, ako se setimo da je Intel pre više od dve godine najavljivao da će Pentiumi 4 pregurati 5 GHz, onda se 3,8 GHz može smatrati neuspehom. Na to treba dodati da je jezgro Prescott i uvedeno da bi se konačno prešla brojka 4 na gigahercnoj skali. Trebalo je da 90 nm proces izrade i duži pipeline budu dovoljni, ali konačan dobitak je bio mali – svega 600 MHz – s obzirom na to da su P4 sa jezgrom Northwood dogurali do 3,2 GHz.

Ista je situacija sa kompanijom AMD. Stari Athloni sa jezgrom K7 su dogurali do 2200 MHz pa je bilo više nego očekivano da će generacija K8, Athloni 64 i FX, dosegnuti makar 3 GHz. Ni to se nije desilo. Athloni 64 sa NewCastleom i Winchesterom stigli su do 2,4 GHz, a prelazak na Venice i jezgra San Diego i 90 nm tehnološki proces obezbedili su svega 400 MHz više (najbrži Athlon FX 57 radi pri učestalosti od 2,8 GHz).

Pri tome, top-modeli su strahovito skupi, dok pristupačniji modeli nisu dovoljno brži od nekoliko godina starih Athlona XP i Pentiuma 4. Zato su se korisnici koji imaju procesor iz poslednje serije Athlona XP ili Pentiuma 4 sa jezgrom Northwood teško odlučivali za upgrade, a iz tog razloga popularni „Bartoni” i „Nortvudi” i dalje drže cenu i uopšte se teško nalaze na tržištu polovnih komponenti.

Proizvođačima je bio potreban nov način za realno podizanje performansi procesora. „Friziranje” proizvodnog procesa i broja megaherca nije davalo rezultate i bilo je jasno da se problemu moralo prići s druge strane.

Za to vreme, serveri i napredne radne stanice nisu imali ovih problema. Korisnici ovih računara nemaju probleme sa cenom, a kada cena nije problem, rešenje je poznato i zove se multiprocesiranje tj. korišćenje više procesora ili čak više računara s više procesora kao jedne celine. Ipak, ovo rešenje zahteva veoma specifične komponente koje su sve samo ne jeftine pa su višeprocesorski računari namenjeni „običnim smrtnicima” veoma retka pojava.

Ipak, ovde se nazire rešenje problema s početka teksta. Kako bi izgledalo spojiti najbolje iz oba sveta, tj. „preneti” koncept multiprocesiranja u desktop segment tako da računar ima više procesora, ali da se i dalje koriste standardne povoljne komponente karakteristične za desktop računare?

Na ovu ideju su inženjeri iz AMD-a i Intela došli tokom 2004. godine, da bi sredinom ove godine praktično istovremeno obe kompanije predstavile potpuno nov koncept namenjen desktop računarima i jeftinijim radnim stanicama – višejezgarne procesore! Ovo rešenje je već poznato u serverima i jakim radnim stanicama, ali tek sada korisnici ne moraju da plate poseban hardver. Novi višejezgarni Athloni i Pentiumi rade u standardnim matičnim pločama i koriste klasičnu memoriju, grafičke i sve ostale kartice! Iz sveta servera je preuzeto „samo” multiprocesiranje, čime Intel i AMD konačno dobijaju mogućnost da korisnicima ponude znatno bolje performanse, ali tako da cena celog računara ostane u razumnim okvirima.

AMD Athlon X2 3800+

AMD je prvi izbacio svoj proizvod logično nazvan Athlon 64 X2. U pitanju je Socket939 procesor koji u sebi sadrži posebno jezgro Manchester ili Toledo koje se sastoji od dva jezgra Venice tj. San Diego. Razlika je u količini L2 keša koji je na raspolaganju svakom jezgru – Manchester poseduje dva puta po 512 kB, dok Athloni X2 sa Toledo jezgrom imaju dva puta po 1024 kB L2 keša. Svako jezgro ima svoj drugostepeni keš, ali dele jedan memorijski kontroler. Ovo rešenje je bilo neophodno jer Athlon s dva kontrolera ne bi mogao da radi u već postojećim s939 pločama. Ovo znači da oba jezgra dele isti memorijski protok tj. da svako jezgro teoretski raspolaže sa „samo” 3,2 GB protoka u jednoj sekundi. Da bi se ovaj „penal” manje osetio, AMD je dodao specijalnu vezu koja povezuje jezgra i omogućuje da ona međusobno razmenjuju podatke bez opterećenja spoljnih resursa.

Ostatak specifikacije je identičan starijim Athlon 64 procesorima. Podržane su 64-bitne i SSE3 instrukcije i tehnologija Cool’n’Quiet te standardna veza sa čip-setom, HyperTransport pri 1 GHz. Sve je upakovano u 199 mm^{2 veliku silicijumsku „pločicu” koja broji 233,2 miliona tranzistora.}

Pentium D 820

Intel je „uhvatio” nešto drugačiji kurs nego AMD, pre svega jednostavniji. Pentiumi D, kako se zovu prvi dvojezgarni Intelovi procesori, pre bi se mogli nazvati „dvoprocesorskim procesorima” nego dvojezgarnim kao što je to slučaj sa AMD-om. Naime, jezgro koje koriste ovi Pentiumi, nazvano Smithfield, dobijeno je bukvalnim spajanjem dva jezgra Prescott, pri čemu nema čak ni namenske veze između jezgara pa komunikacija ide preko čip-seta.

Iako poseduje dva jezgra Prescott koja se koriste u Pentiumima 4, prva serija Pentiuma D nema uključen HyperThreading koji karakteriše sve Pentium procesore nekoliko godina unazad. SSE3 i EM64T instrukcije su prisutne, a modeli 830 i 840 podržavaju i EIST tehnologiju za smanjenje toplotne disipacije.

Jezgro Smithfield se izrađuje u 90 nm procesu i konačan proizvod je površine 206 mm^{2, sa oko 230 miliona tranzistora u sebi. Pakuje se u danas standardno LGA775} pakovanje, ali ne može da radi u svim matičnim pločama sa ovim podnožjem. Tek i945 i i955X obezbeđuju dovoljno struje za ove procesore – i915 i i925X nisu na spisku podržanih.

Najbrži X2 4800+ radi na istom taktu kao i najbrži klasičan Athlon 64, 2400 MHz, što govori da su jezgra Toledo i Manchester mnogo bolje optimizovana po pitanju potrošnje – sa dva jezgra na 2,4 GHz Athlon X2 i dalje ne traži više od 110 W. Intel je stao na 3,2 GHz uz potrošnju iste količine energije, a dalje skaliranje podiglo bi potrošnju na više od 130 vati, što nije predviđeno trenutnim modelima čip-setova i matičnih ploča. Spisak svih trenutno raspoloživih modela naveli smo u tabeli.

Cene novih procesora su očekivano visoke: za Athlone 64 X2 treba platiti od 400 do 700 €, dok je Intel, na opšte iznenađenje, u startu jeftiniji – najslabiji Pentium D može se kupiti za manje od 300 €. Modeli 830 i 840 su skuplji i odgovaraju ponudi AMD-a. Ipak, niska cena modela 820 nedvosmisleno ukazuje da Intel sa Pentiumom D pretenduje i na srednju klasu desktop procesora, za razliku od AMD-a koji „nišani” samo viši segment. Ovo je posebno simptomatično kada se pogleda cena dodatnog jezgra. Primer je Athlon 64 3200+ (2 GHz, 512 kB L2 keša) koji košta nešto više od 200 €, a takav „dupli” X2 3800+ potrebno je platiti preko 400 €. Dodatno jezgro je, dakle, potrebno platiti kao i prvo. Intel je znatno povoljniji: Pentium 4 521 (2,8 GHz, 1 MB L2, EM64T) košta oko 190 €, dok je „dupli” Pentium D 820 raspoloživ već od 280 €, što je svega 50% viša cena.

Drugi bitan faktor posle cene jesu performanse. Najviše nas je zanimalo koliko performansi donosi drugo jezgro u odnosu na jednojezgarni procesor na istom radnom taktu, ali i kako se dvojezgarni modeli nose sa jednojezgarnima slične cene. Kako smo na testu imali Athlon X2 3800+ i Pentium D 820, konkurencija su bili Athlon 64 3200+ i Pentium 4 520 koji rade na istom taktu (2 i 2,8 GHz) te Athlon 64 3800+ koji po AMD-u ima isti indeks brzine i Pentium 4 550 koji je po ceni najsličniji Pentiumu D 820.

Da bi se iskoristile prednosti multiprocesiranja, potrebno je da softver bude tako napisan. Godinama unazad ozbiljne aplikacije se pišu na ovaj način pa nije bilo problema sa pronalaženjem test programa. Izabrani su 3ds Max 7, Photoshop 9 i najnoviji DivX 6, koji predstavljaju standardne alate profesionalaca koji se bave 3D modelingom i renderingom, obradom slika i videa. S druge strane, igre retko primećuju dodatno jezgro, ali smo i njih uključili u test – igranje je sastavni deo korišćenja računara, za mnoge korisnike i jedini. Od pravih igara tu su FarCry, Doom3 i Quake4, a od sintetičkih testova 3DMark 03 i 05. Konačno, PCMark 05 je sintetički test istog proizvođača i dobro prikazuje performanse računara u celosti.

Očekivano, 3ds Max je u potpunosti iskoristio drugo jezgro – razlika u odnosu na „singlecore” verziju na istom taktu iznosi preko 90%. Photoshop je bio nešto manje osetljiv na drugo jezgro, ali je ipak pokazao značajan porast performansi. Koristili smo više efekata i operacija koje su više-manje pokazale iste rezultate – da drugo jezgro donosi poboljšanje od tridesetak procenata. Kodiranje video-zapisa kodekom DivX 6 pokazalo je slične rezultate. PC Mark 05 pokazuje bolji „total” rezultat kada računar koristi dvojezgarni procesor, što je posledica CPU testa, a svi ostali sistemi (grafika, memorija i disk) rade identično. 3DMark 03 i 05 u grafičkim testovima ne vide drugo jezgro, što je redovna i očekivana pojava, dok CPUMark očekivano favorizuje P-D i X2 jer se ovaj deo testa u potpunosti oslanja na procesorsku snagu.

Najbolje smo ostavili za kraj – testove igara. Dok dve starije igre uopšte ne vide (Doom3) ili jedva primećuju (FarCry) drugo jezgro i jasno favorizuju viši radni takt jednojezgarnih procesora, Quake4 je pokazao da se i u razvoju igara stvari menjaju. Quake4 je, po svemu sudeći, prva igra koja je pisana tako da iskoristi MP mogućnosti sistema. Skok nije ni približan kao u ozbiljnim aplikacijama, ali je dovoljan da „dupli” Athlon pri 2 GHz postigne bolji rezultat od „jednog” koji radi na 2,4 GHz. Bez preterivanja, ovo je istorijski uspeh multiprocesorskih sistema jer je doskora bilo nezamislivo da igra profitira od drugog jezgra, pa makar to bilo skromnih 10% koliko smo izmerili kod najnovijeg „potresa”.

Šta smo na kraju dobili? Višejezgarni procesori su nesumnjivo budućnost i korisnici već sada treba ozbiljno da porazmisle o njima. Najveći broj ozbiljnih programa već sada iskorišćava prednosti ovakvih računara – razlike od 30 do 90 procenata nikako ne treba zanemariti.

Ipak, ono što nas je oduševilo jeste napredak u igrama, ne toliko zbog samih igara koliko zbog činjenice da se i ovde stvari pokreću. A ako se i igre optimizuju za multiprocesiranje, sigurno će uskoro i sav drugi softver biti tako pisan.

Preporuka za dvojezgarni procesor? Definitivno, ukoliko vam treba ovako snažan procesor. Za prosečnog kupca jednojezgarni procesor će još dugo biti bolji izbor prosto zato što nema potrebu za ovako brzim i skupim procesorima. Ali, ukoliko mu je potreban procesor iz ovog „cenovnog razreda”, po svemu ovde prikazanom dvojezgarni procesori su već sada bolje rešenje.

Zanimljivo je što dualcore modeli ne zaostaju za singlecore varijantama ni kad je u pitanju overklokabilnost. Primerak Pentiuma D 820 s našeg testa uspešno je radio na 3,64 GHz, dok je AMD X2 3800+ stigao do 2,4 GHz, što je solidnih 20–30% ubrzanja.

Još jedan plus dvojezgarni procesori dobijaju za utisak o radu. Naoko, računar znatno lakše radi, čak i kada testovi pokazuju iste ili slične rezultate. Situacije u kojima je računar pod opterećenjem i sporije reaguje na komande praktično su eliminisane s obzirom na to da je još uvek nemoguće potpuno uposliti oba jezgra i uvek se nađe višak snage koji osigurava da računar uvek i odmah reaguje na komande.

AMD ili Intel? AMD Athlon 64 X2 je svakako bolji procesor jer pokazuje veći skok performansi i generalno bolje rezultate, ali je čak i najslabiji model veoma skup. AMD-u je uteha što X2 3800+ realno odgovara Pentiumu D 830 od kojeg je X2 3800+ i brži i jeftiniji pa AMD i dalje ima bolji odnos cene i performansi u odnosu na konkurentske modele. Problem je šta sa Pentiumom D 820 za koji AMD nema odgovor...

Najjeftiniji dualcore procesor već je sada pristupačan i cenovno mu pariraju Pentium 4 550 i 640 te Athlon 3500+ od kojih je 820 redom brži. U igrama su jednojezgarni modeli nešto bolji, ali je u svemu ostalom „820-tica” mnogo brža. Kada na to dodamo da je budućnost definitivno na strani višejezgarnih procesora i sve prednosti ovih rešenja, Pentium D 820 je definitivni best buy za napredne korisnike i bez ikakvih problema tvrdimo da svako ko se odluči za nešto drugo u ovom trenutku pravi grešku. Na dilemu može da nas navede samo pojava još slabijih Athlona 64 X2, ali sigurno bismo i u tom slučaju preporučili neki dualcore. Intel ili AMD, nije preterano važno, dokle god ispod limenog poklopca procesora „kucaju” dva jezgra.

Saša UZELAC