Levná dvoujádra: Core 2 Duo vs. Athlon 64 X2

Euforie z uvedení nového dvoujádra Intelu pomalu odeznívá. Můžeme se tedy střízlivým pohledem podívat, jak si vede nejlevnější zástupce nové řady Core 2 Duo, model E6300, v přímém srovnání s další zajímavou novinkou od AMD, levným a úsporným Athlonem 64 X2 3600+, a dalšími dvěma oblíbenými dvoujádry, Athlony 64 X2 3800+ a 4200+. Který z těchto procesorů je pro vás ten nejvýhodnější se dozvíte v dnešním testu.

Core 2 Duo - novinka s vysokým výkonem

Konec července se nesl ve znamení uvedení procesoru Core 2 Duo. Ten jednak převzal pomyslný trůn krále výkonu, ale především také vystřídal v nabídce Intelu zastaralá Pentia D.

Za novým procesorem dříve kódově označovaným Conroe stojí řada inovativních technologií. Jeho návrh je podobný Pentiu M (které je samo podobné Pentiu Pro uvedenému v roce 1995), na druhou stranu změny jsou tak rozsáhlé, že ho lze sotva označit za evoluční model.

Zcela přepracovaná pipeline mu dovoluje zpracovat až čtyři mikroinstrukce za jeden hodinový cyklus. Přestože tato možnost je využitelná jen v malém procentu případů (mnoho aplikací má udržitelné tempo kolem IPC = 1 až 2, tedy na úrovni procesorů 486, resp. Pentium), může to mít za určitých okolností velký význam. Všechny ostatní dnešní procesory zvládnou totiž jen tři mikroinstrukce. To znamená, že špičkově může Core 2 Duo dosahovat při stejné frekvenci až o 33 % vyššího výkonu než ostatní procesory. Kdy taková situace může nastat? Zejména tehdy, když program pracuje s velkým množstvím celočíselných výpočtů nebo s hodně SSE instrukcemi. Tedy zejména u náročných programů jako například kódování videa.

Ale i pokud aplikace nedokáže takových zdrojů využít, je Conroe připraven. Má totiž řadu vylepšení starajících se o podporu paralelismu, tj. vyššího využití výpočetních jednotek. Jedním z těchto vylepšení je technologie Memory Disambiguation. Ta umožňuje spekulativní čtení dat z paměťových lokací i v situaci, kdy o několik taktů dříve zpracovávané uložení výsledků potenciálně míří na stejnou adresu v paměti. Zvýšení spekulace vede v tomto případě k plynulejšímu zpracování a obcházení limitů starších architektur. Obecně může být přínos několik málo procent výkonu navíc, v extrémních situacích až stovky procent navíc.

Rozšířeno bylo také instrukční okno, které nyní dovoluje zpracovávat mimo předem stanovené pořadí až 96 instrukcí. V kombinaci s fúzováním podmínkových skoků a některých mikroinstrukcí to znamená, že Core 2 Duo dokáže v jednom okamžiku zpracovávat větší počet instrukcí programu, a tedy lépe obcházet výpočetní závislosti. Důsledkem je opět lepší využití jednotek, a tedy při stejné frekvenci vyšší výkon.

Lepší predikce větvení výpočtů po podmínkových skocích a agresivní spekulativní načítání dat z paměti před jejich využitím (prefetch) znamenají plynulejší chod. Obecně vzato by Core 2 Duo měl mít podstatně lepší předpoklady k dosažení vysokého výkonu u neoptimalizovaných aplikací. Zároveň by měl dosahovat vyrovnanějších výsledků u řady programů (to byl velký problém Pentií 4 a Pentií D, která v některých případech vynikala, jinde naopak zcela propadala) a v průměru vyššího využití potenciálu než konkurence.

Core 2 Duo nebo Pentium D?

S příchodem procesoru Conroe se částečně prolínají nové modely se starším Pentiem D. Dle mého názoru nemá o starších Pentiích D vůbec smysl uvažovat. Proč? Důvodem jsou některá zásadní vylepšení:

1) Core 2 Duo má mnohem menší spotřebu. Pentia D, zejména modely řady 800, jsou „nenažraná“. Novinka si řekne při výpočtech o méně energie než Celeron D a podobně jako jednojádrový Athlon 64. Naproti tomu Pentia D trhala všechny rekordy (v negativním slova smyslu). Technologie úspory pomocí vypínání nepotřebných transistorů se zde projevuje v plné síle. Menší spotřeba znamená nižší provozní náklady a také potenciálně nižší hluk, neboť stačí méně účinný (a tudíž tišší) chladič.

2) Core 2 Duo má vynikající výkon při zpracování SSE instrukcí. Jeho výpočetní jednotky dosahují u SSE instrukcí špičkově dvoj- až trojnásobného výkonu, což se projeví v řadě náročných aplikací, především při zpracování audia, videa a při práci s obrázky. Běžně sice urychlení není takto extrémní, je ale možné obecně počítat s desítkami procent navíc.

3) Core 2 Duo má velkou a zároveň velmi rychlou level 2 cache. Žádný jiný procesor na trhu nemá dva až čtyři megabyty cache druhé úrovně s rychlostí vyhledávání 14 cyklů. Konkurenční Athlony 64 sice mají cache rychlejší (12 cyklů), ale také mnohem menší (512kB až 1MB). Pentia D jí zase mají zhruba dvojnásobně pomalou. Většina aplikací preferuje spíše rychlou cache a velikost nedokážou využít. Jsou ale i takové programy, které naopak preferují velkou cache (takovými mohou být například práce s obrázky ve vysokém rozlišení). Velikost oceníte také při multitaskingu, kde bývá hodně cítit. Ideální kombinace velikosti a rychlosti poskytuje Core 2 Duo značnou konkurenční výhodu.

Všechna tato vylepšení dělají z Core 2 Duo po stránce archutektury aktuálně nejdokonalejší prodávaný procesor.

Core 2 Duo je prodáváno v nové krabičce

Mnoho lidí si plete Core 2 Duo s Core Duo. Pozor na to, druhý jmenovaný procesor není ani zdaleka tak dobrý a navíc je z dnešního pohledu morálně přežitý - není totiž 64 bitový.

 

Čipsety - jasná volba

Procesor Core 2 Duo vyžaduje pro svůj chod novou napájecí specifikaci Voltage Regulation Down 11 (VRD 11). Ta přináší především jemnější nastavení napětí - nyní v krocích po 0,0025 V namísto dřívějších 0,0050 V. Aby bylo toto možné, byl přidán další Voltage Identification pin - namísto dřívějších šesti jich je nyní použito sedm. Krom toho došlo i na další změny ve vývodech socketu LGA775. Z toho plyne, že Core 2 Duo není možné použít ve starších základních deskách. Procesor se v takovém případě ani nerozjede. Je obtížné soudit, zda byly tyto změny nevyhnutelné, osobně se ale domnívám, že spíše než nevyhnutelné, byly provedeny záměrně (ať už byl účel jakýkoli).

Z čipových sad tak na výběr moc není. V podstatě jsme omezeni na zcela nový čipset P965 a na o něco starší i975X a i945 v případě, kdy tyto přímo deklarují podporu pro Core 2 Duo, tj. mají nový typ napájení (zejména je nutné všímat si revizí základních desek). Výběr vhodného čipsetu je ale překvapivě snadný. Vítězí totiž nejnovější P965. Důvodů je hned několik:

  P965 i975X
Max. rychlost RAM DDR2-800 DDR2-667
Max. množství RAM 4 GB při DDR2-800, 8 GB při DDR2-667 8 GB při DDR2-667
Podpora ECC Ne Ano
Idle Power 10 W ?
TDP 19 W 13,5 W
Výrobní technologie 90nm 130nm

Vyjma o pár Wattů vyšší spotřeby a nepodpory ECC pamětí (ty stejně nejspíš nevyužijete, protože se sotva dají sehnat) je P965 ve všech ohledech lepší. Podporuje rychlejší moduly DDR2-800, má méně chyb a díky menším transistorům jde lépe přetaktovat.

K novějšímu čipsetu P965 také dostanete novější south bridge ICH8R. Ten má oproti staršímu ICH7R následující výhody:

1) 6× Serial ATA 3 Gb/s s AHCI

2) Oficiální podpora eSATA

3) Gigabitový PHY (fyzický spoj převodníku) pro síťovou kartu

4) Hardwarové urychlení protokolu TCP/IP

5) Deset portů USB 2.0 namísto osmi.

Drobnou nevýhodou je absence klasického IDE rozhraní - to ale dnešní počítače potřebují jen na optické mechaniky, přičemž téměř všechny základní desky obsahují přídavný IDE řadič od společnosti JMicron s jedním kanálem pro dvě zařízení.

Některé levnější desky jsou osazeny pouze čipem ICH8. Ten podporuje jen 4× Serial ATA 3 Gb/s a neumí AHCI (tj. chybí podpora hot-plug a Native Command Queueing) a funkci RAID. Naopak některé desky mají čip ICH8DH (Digital Home), což je to samé jako ICH8R, navíc ale s podporou funkce Quick Resume (něco jako sleep režim u videorekordéru). Obdobně je na tom ICH8DO (Digital Office), což je ICH8R s podporou Active Management - správy počítače přes síť. Pro domácí použití jsou nejlepší ICH8DH a ICH8R.

 

Není všechno zlato, co se třpytí

Core 2 Duo má bohužel i některé stinné stránky. Protože se jedná o zbrusu nový návrh architektury, obsahuje čip poměrně značné množství chyb. Toto je vcelku normální a nevyhne se tomu žádná elektronická součástka takové komplexity. Zatímco poslední generace Pentií 4 obsahuje v revizi C1 (CPUID F64h) jen 27 chyb, u Core 2 Duo jich bylo za dva měsíce od uvedení zveřejněno hned 77. Je zřejmé, že pět let prodeje Pentia 4 je přeci jenom pro vychytání mušek delší doba než pár měsíců u novinky.

Většina z chyb Core 2 Duo není naštěstí vážného charakteru. Pokud už znamenají nějaký potenciální problém, bývají ošetřeny pomocí microcode update.

Microcode update je procedura, kdy BIOS po spuštění nahraje do procesoru informaci o velikosti asi 1 kByte, která pozmění vnitřní architekturu čipu tak, že změní způsob dekódování některých instrukcí, vloží dodatečné kontrolní mechanismy atp. Toto obecně snižuje dostupný výpočetní výkon.

V některých specifických případech se ale může stát, že se chyby projeví. Ohroženy jsou zejména debugovací nástroje pro programátory či specifické programy monitorující chod procesoru. Takové mohou za jistých okolností poskytovat zkreslené údaje. Základní funkce procesoru (provádění výpočtů) by ale neměla být za žádných okolností ohrožena.

Nadcházející revize B3 v podání čtyřjádrového Core 2 Extreme

Intel již připravuje novou revizi B3 (CPUID 6F7h), která nahradí aktuální B2 (CPUID 6F6h). Dostupná by měla být již od listopadu v nově uváděném čtyřjádrovém Core 2 Quad, postupně ale nahradí i současnou verzi Core 2 Duo. Vyjma opravy nejzávažnějších chyb je možné očekávat také velmi mírné navýšení výkonu, neboť u těchto chyb nebude nutné volit takový režim, který by při neošetřených chybách mohl vést k poškození integrity dat.

Obdobné problémy jako u procesoru se týkají i čipové sady P965. Ta v revizi C1 obsahuje závažnou chybu s úspornými režimy, kdy při přepnutí z operačního režimu do S3 (Suspend to RAM), S4 (Hibernace) nebo S5 (Soft Off) či zpět může při použití PCI Express grafické karty dojít k zatuhnutí systému. Tuto chybu opravuje revize C2, se kterou se právě začínají dodávat základní desky do obchodů.

Chcete-li, aby váš počítač běžel co nejspolehlivěji, doporučuji vám na tyto nové revize počkat.

Témata článku: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,