Winchester vs. Venice

Revize, revize

O původním jádru s přezdívkou Winchester (jinak také DH8-D0) jsme si povídali již téměř před rokem. Novější Venice (DH8-E3) se objevil letos na jaře. Pro koncové uživatele se nejedná o nějak přehnaně rozdílné modely. Oba nabízí prakticky totéž a koupí kteréhokoli z nich určitě neprohloupíte. Přesto ale někteří stále váhají, který z nich mají vybrat.

Od revize E3 se očekávalo mnoho. Možná až příliš. Někteří byli tak natěšení, že dokonce odmítali koupit Winchestera. Shrňme slovy samotné AMD, jaké novinky s sebou přinesla:

• Podpora instrukční sady SSE3.
• Vylepšení integrovaného řadiče pamětí tak, aby umožňoval provozování 128bit přístupu i v okamžiku, kdy na každém kanálu jsou paměti různých velikostí.
• Zlepšené mapování paměti.
• Lepší práce s více moduly.

K druhému bodu lze říct, že všechny revize E by měly zvládat pracovat ve 128bit režimu (tj. dual-channel) i v okamžiku, kdy na každém kanálu budou paměti rozdílné kapacity. Takže například když máte na jednom kanále připojený modul o kapacitě 256MB a na druhém modul o kapacitě 512MB, stále bude fungovat dual-channel. Otázkou je samozřejmě výkon takové konfigurace a v pravdě nezkoušel jsem to v praxi.

Poslední bod je velmi důležitý pro ty z vás, kteří nutně musí mít čtyři moduly. Za současného stavu, pokud máte čtyři oboustranné moduly (dnes jsou typicky jednostranné paměti do 256MB, oboustranné ty od 512MB), pak u revize D0 dojde ke snížení frekvence na DDR333. U revizí E3 a E6 by měla frekvence zůstat na DDR400, pouze se zpomalí adresování a vysílání příkazů na dvoucyklové (2T timing).

Oficiální povídání o změnách samozřejmě nepostihuje vše. Dalšími jsou:

• Nový výrobní proces Strained Silicon Directly On Insulator (SSDOI) umožňující dosahování vyšších frekvencí.
• Dodávky s třemi různými hodnotami napětí - 1.350V, 1.375V nebo 1.400V.
• Kalibrované hodnoty maximální povolené teploty.
• Omezení nastavení minimálního napětí.

Vyjma lepší přetaktovatelnosti lze tedy shledat i určitá negativa. Čipy revize E mají kalibrované hodnoty TcaseMax, což je teplota na povrchu kovového krytu (Heat Spreaderu) uprostřed. Přesněji řečeno maximální teplota, která musí být dodržena, aby bylo možné zaručit stabilitu. Ta je ale definována v poněkud drsném rozsahu 49 - 79 stupňů Celsia a to pro každý kus individuálně (hodnota se dá přečíst přímo z procesoru - jak, to si povíme jindy). Tak například testovaný kus 3000+ má maximum stanoveno na pouze 55 stupňů Celsia !

Poslední bod se týká faktu, že procesory revize E mají omezení na minimální nastavitelné napětí. U procesorů Athlon 64 a z nich odvozených se napětí nastavuje přes PowerNow! v1.4. Možnosti jsou ale limitovány interní logikou - není možné například nastavit násobič či napětí vyšší, než má procesor v sobě zakódovány jako maximální. Pokud se o o to nějaký program pokusí, procesor automaticky přenastaví volbu na svá maxima. Minimálních hodnot se toto netýkalo, takže u revize D0 si klidně můžete zvolit i nejnižší hodnotu 0.800V. Bohužel ale u nových Eček AMD zavedlo omezení i směrem dolů - nejnižší napětí tak u testovaného kusu bylo 1.100V.

Z hlediska spotřeby jsou na tom obě jádra stejně, tj. velmi dobře. Při testování jsem ani nemusel použít teplovodivou pastu, přičemž podle čidel základní desky byly teploty opravdu velmi nízké (okolo 40 stupňů při zátěži).

Novější jádro E3 zároveň opravuje 9 chyb jádra D0. Naopak ale zase vnáší 3 nové, mezi nimi i chybu ve Write Combinning, která snižuje výkon, a chybu ovládání síly datových signálů na řadiči pamětí, která může způsobit horší kompatibilitu s některými DIMM moduly. Nejnovější revize E6 nyní přicházející do obchodů pak všechny tyto tři nové chyby opravuje. V době testování zatím E6 nebyla dostupná.

Venice má malou propustnost pamětí

Aféru spojenou s novým jádrem rozpoutal v ČR článek v nejmenovaném tištěném časopise. V něm se čtenář dočetl, že jádro v revizi E3 trpí závažnými problémy s propustností pamětí. Ta měla být údajně až o 20 procent nižší než u starší D0. Prostě a jednoduše podle uvedeného článku měl být nový model podstatně pomalejší. Uvedené tvrzení bylo později podepřeno řadou jiných nálezů i u ostatních jader založených na revizi E (mimo jiné i u naší konkurence). Na druhou stranu v jiných recenzích vycházely výsledky v normě.

Uvedený pokles propustnosti pamětí pak pochopitelně vyvolal ohromný poprask. V diskuzích se můžete často dozvědět, že Venice je horší produkt. Jaká je pravda, to si ukážeme za chvíli. O celý problém jsem se samozřejmě zajímal a v zásadě dospěl ke dvěma možným příčinám:

1. Různé nastavení pro různé procesory - Mnoho BIOSů sice uživateli tvrdí, že nastavují časování pamětí nějak, ale v praxi se třeba nastaví úplně jinak. Pokles propustnosti o 20 procent nasvědčoval tomu, že pro revizi E3 je záměrně zvoleno pomalejší nastavení, patrně z důvodů zlepšení kompatibility.
2. Optimalizace řadiče pro dual-core procesory - Optimalizace toho charakteru, kdy by řadič měl tendenci být rozdělen na 2x 64bit nezávisle tak, aby pro každý procesor připadla vlastní paměť (samozřejmě ne vždy), by mohla v určitých programech (syntetických testech či obdobných streamových záležitostech) snížit propustnost ve prospěch ostatních programů.

Druhý zmiňovaný důvod můžeme snadno posoudit pomocí testů - pakliže budou vycházet v různých testech rozdílné výsledky, můžeme tuto teorii potvrdit. K prvnímu problému stačí z procesoru vytáhnout nastavení paměťového řadiče:
Podle výše uvedeného snímku se nastavení v mnoha registrech liší. Jenže nahlédnutím do dokumentace jsem zjistil, že buďto se liší v registrech, které nemají vliv na výkon, nebo jednoduše nejsou dokumentovány (typická praxe výrobců hardware je nesdělovat veřejně obsah všech registrů a některé si nechat pro sebe). V každém případě ale nastavení časování známého z ostatních čipsetů (Precharge, RAS to CAS Delay...) je u obou procesorů identické. Zda nemá novější typ zakázané nějaké urychlovací funkce, lze těžko posoudit, vzhledem k nedostatkům dokumentace. Protože ale základní parametry nastavení jsou identické, můžeme tedy i výchozí podmínky považovat za identické, a tedy procesory měly by poskytovat identický výkon.