3/25 AMD Athlon 64 FX-53 mit 2,4 GHz im Test : Nägel mit Köpfen

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Speichersupport und Kompatiblität

Der Athlon 64 (nicht FX) ist recht wählerisch, (siehe auch) was den Speicherausbau betrifft. Ursprünglich war geplant, dass der nächste Prozessorkern des Athlon 64, der Newcastle, mit diesen Problemen aufräumen soll. Doch schnell wurde klar, dass es vor diesem noch ein neues Athlon 64-Stepping geben soll, welchem die selbe Aufgabe zuteil wird. Der Mythos des "CG"-Steppings wart geboren und ein Dokument von Shuttle schien die Gerüchte zu bestätigen. Es dauerte nicht lange, bis offizielle Details seitens AMD folgten. Demnach sollte das CG-Stepping nicht nur die Speicherkompatibilitätsprobleme lösen, sondern auch für einen geringen Stromverbrauch bei verringerte Betriebsspannung im niedrigsten Cool'n' Quiet-Modus sorgen. Auch beim Stand-By-Modus wollte AMD durch weitere Optimierungen die Leistungsaufnahme von 600 mW auf 160 mW (Athlon 64) beziehungsweise 1,2 W auf 400 mW (Athlon 64 FX) gesenkt haben. Die folgende Tabelle verdeutlicht die Unterschiede zwischen C0- und CG-Stepping anhand des Athlon 64 3400+.

AMD Athlon 64 3400+: C0- vs CG-Stepping
Typ ADA3400AEP5AP ADA3400AEP5AR
Modell 3400+ 3400+
CPUID F4Ah F48h
Stepping C0 CG
Frequenz 2200 MHz 2200 MHz
Spannung 1,5 Volt 1,5 Volt
Stromstärke 57,8 A 57,8 A
Leistungsaufnahme 89 Watt 89 Watt
Frequenz 1 2000 MHz 2000 MHz
Spannung 1,4 Volt 1,4 Volt
Leistungsaufnahme 70 Watt 69 Watt
Stromstärke 48,4 A 47,7 A
Frequenz 2 - 1800 MHz
Spannung - 1,3 Volt
Leistungsaufnahme - 50 Watt
Stromstärke - 36,8 A
Niedrigste Frequenz 800 MHz 1000 MHz
Spannung 1,3 Volt 1,1 Volt
Leistungsaufnahme 35 Watt 22 Watt
Stromstärke 25,2 A 18 A
S3 Stand By
I/O Power 600mW 160mW

Zum Athlon 64 mit CG-Stepping können wir im Rahmen dieses Artikels leider keine Aussagen treffen. Den Kollegen von ZDNet war es jedoch vergönnt, sich den Athlon 64 3400+ mit diesem Prozessorstepping genauer anzusehen. Neben einer effektiv um sieben Watt gesenkten Leistungsaufnahme im Leerlauf (bei aktiviertem Cool'n' Quiet) konnten jedoch keine Verbesserungen beim Speichersupport festgestellt werden. Allerdings fiel auf, dass AMD die L2-Latenzzeiten etwas gelockert hat und das neue Stepping in Folge dessen in einigen Benchmarks langsamer zu Werke schreitet. Soviel dazu.

High-End DDR400 Registered Module
High-End DDR400 Registered Module

Über den FX-53 mit CG-Stepping können wir dagegen schon um einiges mehr sagen. Da auch dieser, wie alle Athlon 64 FX-Prozessoren, kein Cool'n' Quiet unterstützt (dies wird wohl erst der Wechsel zum Sockel 939, oder der in 90 nm gefertigte San Diego-Kern mit sich bringen), kommen hier entsprechende Verbesserungen beim CG-Stepping nicht zum Tragen. Da der FX-53 im Sockel 940 auch weiterhin Registered DDR400 verlangt und es hier in der Vergangenheit (bei unseren Tests) nie Probleme gegeben hat, wirkt sich auch diese Verbesserung nicht auf dem Arbeitsalltag mit einem FX-System aus. Ein Betrieb mit scharfen Speichertimings war und ist mit geeigneten Speichermodulen von Corsair, OCZ oder Mushkin nachwievor ohne Probleme möglich. Somit kann sich der FX-53 (und der FX-51 mit CG-Stepping) lediglich über eine gesunkene Leistungsaufnahme im Stand-By freuen.

Messungen mit gängigen Programmen fördern nur wenig Interessantes zu Tage. Die Speicher- und Cache-Latenzen des C0- und CG-Stepping sind bei gleichem Prozessortakt identisch. Deutlich interessanter wird es dagegen bei Operationen im L2-Cache und im Arbeitsspeicher selbst.

Science Mark 2 Beta
Operation FX-51 C0 FX-51* CG FX-53 CG P4 3,4 EE
L2-Cache-Bandbreite in MB/s
REP MOVSD 3760 4197 4561 20987
Speicherbandbreite in MB/s
REP MOVSD 2456 2050 2095 2514
ALU Reg Copy 2470 2069 2139 2410
MMX Reg Copy 2531 2189 2225 2477
MMX Reg 3DNow 5001 4754 4787 -
MMX Reg SSE 5174 4943 4628 4006
SSE PAlign 4319 4030 3579 3963
SSE PAlign SSE 5169 4970 4919 4099
SSE2 PAlign 4323 4030 3588 3955
SSE2 PAlign SSE 5139 4952 4923 4101
MMX Block 4kb 5268 5229 5410 3770
MMX Block 16kb 5568 5551 5662 3845
SSE Block 4kb 5291 5179 5235 3763
SSE Block 16kb 5564 5535 5591 3887
* Mittels FX-53, da nach unten unlocked, simuliert

Was sagt uns die Zahlenflut? Werden im L2-Cache Byte, Word oder DoubleWord Speichblöcke mittels REP MOVSD verschoben, so geht dies beim CG-Stepping bei gleichem Prozessortakt schneller vonstatten als dies noch beim C0-Stepping der Fall war. Wird diese Operation dagegen im Arbeitsspeicher ausgeführt, so lässt sich das CG-Stepping hier mehr Zeit. Generell ist die Bandbreite vieler Arbeitsspeicher-Operationen gesunken, wobei einige mit steigendem Prozessortakt weiter in die Knie gehen - äußert merkwürdig. Leider blieb uns während unserer Tests nicht genügend Zeit, diesem Verhalten auf den Grund zu gehen. Auf die von Science Mark ermittelte Speicherbandbreite hatte dies keinen Einfluss, da diese beim Test "MMX Block 16kb" weiterhin ihr Maximum besitzt; der Pentium 4 Extreme Edition 3,4 GHz ist bei "SSE2 PAlign SSE" am schnellsten.

v.l.n.r.: Athlon 64 FX-53, Athlon 64 FX-51, Athlon 64 3400+, Pentium 4 Extreme Edition 3,4 GHz, Pentium 4 3,2E GHz
v.l.n.r.: Athlon 64 FX-53, Athlon 64 FX-51, Athlon 64 3400+, Pentium 4 Extreme Edition 3,4 GHz, Pentium 4 3,2E GHz
v.l.n.r.: Athlon 64 FX-53, Athlon 64 FX-51, Athlon 64 3400+, Pentium 4 Extreme Edition 3,4 GHz, Pentium 4 3,2E GHz
v.l.n.r.: Athlon 64 FX-53, Athlon 64 FX-51, Athlon 64 3400+, Pentium 4 Extreme Edition 3,4 GHz, Pentium 4 3,2E GHz

Zur Kompatibiblität des CG-Steppings lässt sich so viel sagen: Damit ein Prozessor mit diesem Stepping im Sockel erkannt wird, bedarf es bei allen aktuellen Mainboards eines BIOS-Updates. Ist das BIOS zu alt, verweigert der Prozessor jede Zusammenarbeit. Asus hat für seine Platinen bereits entsprechende Updates bereitgestellt, weshalb wir für diesen Test auf ein Asus SK8V mit VIA K8T800 zurückgreifen mussten. Ein BIOS für das MSI K8T Master1 erreichte uns leider zu spät. Möchte man sich also ein entsprechendes System bestehend aus Athlon 64 FX "CG" und einem aktuellen Mainboard zusammenstellen, so sollte man am besten gleich im Laden das aktuellste BIOS aufspielen lassen. Daheim werden alle Versuche scheitern (wenn kein FX-Prozessor mit C0-Stepping zur Hand ist).

Soviel also zum CG-Stepping beim Athlon 64 FX. Bevor wir uns weiteren Leistungsmessungen zuwenden, soll im Folgenden kurz auf das Übertaktungspotential und AMDs Zukunftspläne eingegangen werden.

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