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

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+.

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.

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.

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.

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.