Предисловие

Выход новых четырёхъядерных процессоров AMD Phenom, к сожалению, не смог стать причиной значительных изменений на процессорном рынке. Новые процессоры компании AMD, откровенно говоря, дали поклонникам продукции этой компании порядочный повод для разочарования. Как показали многочисленные тесты, Phenom не могут конкурировать с четырёхъядерными процессорами Intel Core 2 Quad и значительно проигрывают им как по скорости в штатном режиме и при разгоне, так и по тепловыделению. К сожалению, единственная возможность сделать Phenom хоть сколько-нибудь привлекательным выбором для экономных пользователей путём адекватного их производительности снижения цен пока что плохо используется AMD. На наш взгляд, стоимость этих процессоров несколько завышена, что, впрочем, вполне может быть объяснено высокой себестоимостью их производства. Например, из-за монолитного строения, избранного AMD в пику Intel, которая в своих четырёхъядерных CPU использует более рациональный двухкристальный дизайн.

В дополнение к далеко не лучшим характеристикам репутацию новых процессоров AMD Phenom подкосило и сообщение о найденной в них так называемой ошибке TLB. И хотя данная проблема практически не затрагивает интересы пользователей настольных компьютеров, вызванное её исправлением падение быстродействия стало ещё одним фактором, формирующим новинке от AMD не самый лучший имидж.

Иными словами, шансов завоевать сердца энтузиастов у AMD осталось совсем немного. Тем не менее, компания всё-таки попыталась разыграть и эту карту, выпустив Phenom 9600 Black Edition – топовый процессор в линейке своих четырёхъядерных CPU, предназначенный специально для оверклокеров. В отличие от других представителей семейства, этот процессор имеет незафиксированный коэффициент умножения, что позволяет разгонять его без каких либо проблем и ограничений в практически любом аппаратном окружении. Однако достаточно ли этого для покорения сердец оверклокеров? Именно на этот вопрос мы и попытаемся ответить в рамках данной статьи, посвящённой тестированию процессора Phenom 9600 Black Edition.

Испытания нового CPU от AMD мы решили совместить и с очередным раундом рассмотрения платформы Spider, которая была анонсирована производителем как наиболее благоприятная аппаратная среда для Phenom. Очевидно, что благодаря внедрению в этой платформе полноценной поддержки нового процессорного гнезда Socket AM2+, именно материнские платы, основанные на наборе логики AMD 790FX (а также на более простых его вариантах AMD 790X и AMD 770), станут идеальной основой для оверклокерских систем с процессорами Phenom. С выбором же конкретной материнской платы для наших тестов особых проблем не возникло. Одним из лучших производителей системных плат для энтузиастов, использующих процессоры AMD, уже на протяжении нескольких лет считается компания DFI. А к анонсу AMD Phenom 9600 Black Edition этот производитель как раз подготовил свой новый многообещающий продукт, основанный на чипсете AMD 790FX, DFI LP UT 790FX-M2R.

Таким образом, данный материал имеет статус скорее не обычного обзора процессора, а оверклокерского обследования новой платформы. Мы коснёмся процессора, материнской платы, а затем, попробуем разогнать полученную систему, пытаясь попутно сформулировать некие общие рекомендации по разгону новых CPU от AMD.

AMD Phenom 9600 Black Edition

К настоящему моменту AMD выпустила две модификации своих четырёхъядерных процессоров, основанные на так называемой микроархитектуре Stars и ориентированные на использование в десктопах. Это – процессоры Phenom с модельными номерами 9500 и 9600, рассчитанные на работу при частоте 2.2 и 2.3 ГГц соответственно. В дополнение к этим двум CPU компания предложила и третий - Phenom 9600 Black Edition. Этот процессор не отличается от обычного Phenom 9600 ни по частоте, ни по другим характеристикам, однако ориентирован он на использование в компьютерах энтузиастов, для чего имеет разблокированный множитель, который может стать весьма полезным качеством при разгоне. Добавим, что при этом Phenom 9600 Black Edition не отличается от обычного Phenom 9600 и по цене.

Что же касается формальных характеристик рассматриваемого процессора, то мы собрали их воедино в таблице.

AMD Phenom 9600 Black Edition
Маркировка	HD960ZWCJ4BGD
Тактовая частота	2.3 ГГц
Тип упаковки	Socket AM2+
Размер L2 кэша	4 x 512 Кбайт
Размер L3 кэша	2 Мбайта
Контроллер памяти	Двухканальный 128-битный
Поддерживаемые типы памяти	DDR2-533/667/800/1066 SDRAM
Частота северного моста	1.8 ГГц
Частота шины HyperTransport	1.8 ГГц (HyperTransport 3.0)
Степпинг ядра	B2
Технология производства	65 нм, SOI
Число транзисторов	450 млн.
Площадь ядра	285 кв. мм
Типичное тепловыделение	95 Вт
Максимальная температура корпуса	70 град. C
Напряжение питания ядра	1.1 - 1.25 В
Поддержка технологии AMD64	Есть
Поддержка SIMD инструкций	MMX(+), 3DNow!(+), SSE, SSE2, SSE3, SSE4A
Поддержка Cool'n'Quiet	Есть

Отметим, что в основе Phenom 9600 Black Edition лежит то же самое ядро степпинга B2, что и в других, более ранних, процессорах этого семейства. Это означает, что Black Edition также не лишён нашумевшей «проблемы TLB», аппаратное решение которой должно прийти с выходом ядра степпинга B3, который предварительно запланирован на конец текущего квартала.

Необходимо сделать несколько оговорок, касающихся спецификации рассматриваемого процессора Phenom. В частности, хочется напомнить, что новые процессоры AMD и Phenom 9600 Black Edition в их числе поддерживают два режима работы контроллера памяти, названные Ganged и Unganged. В первом случае, как и Athlon 64, процессор общается с памятью по 128-битной шине, а во втором, новом режиме, – имеет возможность оперировать двумя независимыми 64-битными каналами, что может быть полезно в многопоточных средах.

Также напомним, что процессоры Phenom обратно совместимы и с привычными Socket AM2 материнскими платами, однако в этом случае они теряют поддержку DDR2-1066 SDRAM и HyperTransport 3.0, а также возможность раздельного управления напряжением и частотой ядер.

Хочется обратить внимание и на то, что процессор Phenom имеет несколько заниженную до 1.8 ГГц частоту HyperTransport 3.0 и встроенного северного моста (а также, L3 кэша). Все последующие модели Phenom будут использовать для этих узлов более высокую частоту 2.0 ГГц, что, судя по всему, даст небольшой дополнительный прирост в скорости работы. К слову, первые предварительные образцы Phenom, с которыми мы уже имели возможность ознакомиться, были снабжены именно 2-гигагерцовыми северным мостом и шиной HyperTransport 3.0.

Внешний вид процессора Phenom 9600 Black Edition вполне обычен. Он выглядит точно также, как и обычный Phenom 9600. О разблокированном же коэффициенте умножения говорит лишь литера Z, стоящая на шестой позиции в маркировке (вместо 0 у обычных процессоров).

Существует мнение, что для серии Black Edition копания AMD специально отбирает наиболее разгоняемые полупроводниковые кристаллы, однако, судя по всему, это не так. Существующая статистика разгона говорит о том, что средние частоты максимального разгона четырёхъядерных процессоров AMD не зависят от их принадлежности к оверклокерской серии.

Диагностическая утилита CPU-Z выдаёт о Phenom 9600 Black Edition следующую информацию.

Заметим, что, судя по скриншоту, принадлежность процессора к серии Black Edition вообще никаким образом установить не получится.

Аналогичная картина видится и в фирменной утилите AMD OverDrive.

Попутно обратите внимание на круглую зелёную кнопку-индикатор “Turbo” в правом верхнем углу информационного окна утилиты. Она показывает состояние TLB-патча и позволяет активировать его из операционной системы. Отсутствие обводки у этой кнопки означает, что патч включён, жёлтый или красный ободок говорит о деактивации исправления ошибки. При этом в «красном» состоянии задействуются дополнительные механизмы повышения быстродействия, основанные на отключении некоторых функций энергосбережения.

DFI LANParty UT 790FX-M2R

Давайте познакомимся со второй, не менее важной частью нашей тестовой платформы – материнской платой DFI LP UT 790FX-M2R. Благодаря безупречной репутации компании DFI в качестве ведущего поставщика решений для оверклокеров и энтузиастов, именно эта плата кажется одним из лучших на сегодня вариантов Socket AM2+ платформы. Именно поэтому она и была выбрана нами для подробного исследования.

В первую очередь, давайте взглянем на формальные характеристики данного продукта.

DFI LANParty UT 790FX-M2R
Процессоры	Socket AM2 и Socket AM2+ процессоры AMD Athlon 64, AMD Athlon 64 X2, AMD Athlon 64 FX и AMD Phenom
Чипсет	AMD 790FX + AMD SB600
Шина Hypertransport	HyperTransport 3.0, до 2.6 ГГц
Частоты тактового генератора, МГц	200-700 (с шагом 1 МГц)
Функции для разгона	Независимое тактование шины PCI Express Возможность изменения множителя процессора Возможность изменения напряжений на процессоре, чипсете, памяти и шинах HyperTransport и PCI Express
Память	4 слота DIMM для двухканальной DDR2-533/667/800/1066 SDRAM
Слоты PCI Express	3 x PCI Express x16
	1 x PCI Express x4
Слоты расширения PCI	3
Порты USB 2.0	10 (6 – на задней панели)
Порты IEEE1394	2 (1 – на задней панели, через контроллер VIA VT6307)
ATA-100/133	2 канала ATA-133 (через чипсет)
Serial ATA	4 канала Serial ATA-300 (с поддержкой RAID, через чипсет) 2 канала Serial ATA-300 (с поддержкой RAID, через контроллер Silicon Image Sil3132)
Поддержка ATA RAID	RAID 0, 1, 0+1 у чипсета RAID 0, 1 у контроллера Silicon Image Sil3132
Интегрированный звук	Восьмиканальный HD кодек Realtek ALC888T
Интегрированная сеть	Два Gigabit Ethernet контроллера (Marvell 88E8053 и Marvell 88E8052)
Дополнительные возможности	POST-контроллер
BIOS	Phoenix-AwardBIOS v6.00PG
Форм-фактор	ATX, 305x245 мм

На первый взгляд – вполне типичная плата, соответствующая нашим представлениям о платформе Spider. Но некоторые особенности, касающиеся основных характеристик, у DFI LP UT 790FX-M2R всё-таки есть. В частности, эта плата снабжена всего лишь тремя графическими слотами PCI Express x16. А ведь набор логики AMD 790FX позволяет реализовывать и четыре таких слота, в расчёте на Quad Crossfire конфигурации. Однако ж инженеры DFI почему-то решили, что пользователям их продукции хватит и трёх графических слотов, один из которых всегда работает в полноскоростном x16 режиме, а второй и третий переходят в режим x8 при их одновременном задействовании. Впрочем, насколько серьёзно это упущение – судить пока тяжело, ибо реальные Quad Crossfire системы на рынке недоступны.

Зато с поддержкой новых процессоров у DFI LP UT 790FX-M2R нет никаких проблем. Плата имеет Socket AM2+ интерфейс (обратно совместимый с Socket AM2 процессорами) и поддерживает все инновации, реализованные в Phenom: Cool’n’Quiet 2.0, HyperTransport 3.0 и более скоростную DDR2-1066 память.

Применённый на плате южный мост AMD SB600 – решение далеко не новое. Поэтому, для снабжения материнской платы всеми необходимыми интерфейсами DFI прибегла к помощи ряда дополнительных микросхем: Serial ATA RAID контроллера Silicon Image Sil3132, двух сетевых чипов Marvell 88E8053 и Marvell 88E8052, а также IEEE1394 контроллера VIA VT6307. В итоге, на задней панели платы присутствует шесть USB 2.0 портов, порт IEEE1394, два гигабитных сетевых порта и PS/2 разъёмы для подключения мыши и клавиатуры.

Помимо того, на самой плате разведено ещё несколько pin-коннекторов, позволяющих подключение дополнительных двух пар USB 2.0 портов и одного IEEE1394 порта.

Что же касается возможностей по подключению устройств хранения информации, то DFI LANParty UT 790FX-M2R имеет четыре чипсетных Seral ATA порта и два порта, реализованные через дополнительный контролер. Все шесть каналов Serial ATA поддерживают скорость передачи данных до 3 Гбит в секунду и позволяют объединять диски в RAID массивы. Кроме того, южный мост AMD SB600 обеспечивает и функционирование присутствующего на плате Parallel ATA-133 канала. Таким образом, не хватает рассматриваемой плате разве только поддержки внешнего eSATA интерфейса.

Заслуживает внимания и реализация звукового тракта, который инженеры DFI традиционно выносят на дополнительные дочерние платы. Не исключение в этом плане и DFI LP UT 790FX-M2R. Плата комплектуется дополнительной звуковой карточкой, основанной на восьмиканальном HD кодеке Realtek ALC888T.

По старой традиции этот аудио-модуль назван именем очередного именитого дирижёра и композитора, на этот раз в честь Леонарда Бернстайна. Модуль имеет шесть аналоговых аудио-разъёмов и коаксиальные SPDIF вход и выход. Кроме того, на нём предусмотрены pin-коннекторы для подключения оптического SPDIF выхода и ещё одной карты (которая не входит в комплект поставки), реализующей возможность использования стандартных телефонных аппаратов в VoIP телефонии.

Ещё одна фирменная особенность рассматриваемой платы от DFI заключается в оригинальном конвертере питания процессора, который использует цифровую обратную связь и не содержит электролитических конденсаторов. В этой схеме применены высокочастотные MOSFET, что даёт возможность обойтись мелкими керамическими SMT конденсаторами. Что же касается числа каналов в схеме питания, то их семь: шесть относятся непосредственно к процессорному ядру, седьмой же канал отвечает за подачу напряжения на интегрированный в AMD Phenom северный мост.

Следует отметить, что используемые на DFI LP UT 790FX-M2R в схеме питания процессора транзисторы отличаются сравнительно высокой рабочей температурой, что требует организации их охлаждения. Поэтому, конвертер питания закрыт массивным радиатором, который объединён тепловой трубкой в единую систему охлаждения с радиаторами чипсетного северного и южного моста. Несмотря на то, что подобные решения применяются производителями материнских плат повсеместно, компания DFI нашла возможность удивить нас и здесь. Дело в том, что в дополнение к имеющейся на плате системе охлаждения в комплекте поставки имеется ещё один вспомогательный радиатор Transpiper. Благодаря хитроумной системе крепления и использованию тепловых трубок этот радиатор может быть установлен либо на VRM, либо на южный мост и при желании даже вынесен наружу корпуса.

Более того, прилагаемое к Transpiper крепление позволяет навесить на него 80-миллиметровый вентилятор. Впрочем, не следует думать, что на DFI LANParty UT 790FX-M2R ситуация с тепловыделением обстоит катастрофически. Все греющиеся компоненты прекрасно охлаждаются и без этого дополнительного радиатора, Transpiper же следует рассматривать просто как некий приятный аксессуар, способный дополнительно потешить энтузиастов своей нетрадиционностью и подчеркнуть оригинальность мышления R&D отдела DFI.

Немалое внимание разработчиками было уделено и удобству дизайна рассматриваемой платы. Все коннекторы распределены по площади PCB с умом, проблем при сборке компьютера на основе DFI LP UT 790FX-M2R возникать не должно. Тем не менее, есть у платы и недостатки. Например, нас сильно расстроило чрезвычайно близкое расположение к процессорному сокету слотов памяти. Из-за этого на плате наверняка не сможет уместиться целый ряд массивных систем охлаждения.

Впрочем, мы готовы простить инженерам DFI этот недостаток, так как на LANParty UT 790FX-M2R можно обнаружить массу примеров иного плана: а именно, трогательную заботу об удобстве пользователя. Основное преимущество DFI LP UT 790FX-M2R перед многими другими продуктами заключается в наличии на ней полноценного индикатора POST-кодов, а также кнопок Power и Reset. Причём, эти кнопки имеют и ещё одну функцию – их одновременное удержание в течение нескольких секунд очищает содержимое CMOS, что бывает весьма полезно в оверклокерских экспериментах.

DFI LP UT 790FX-M2R заслуживает титула платы для оверклокеров не только за счёт своих характеристик и особенностей, но и благодаря продуманному BIOS. На первый взгляд он совершенно привычен, так как основывается на микрокоде Award. Однако в его недрах хранится небывалое число всевозможных настроек. Всё, что может быть важно для оверклокеров собрано в отдельном разделе Genue BIOS Setting.

Здесь сразу же открываются опции для установки частоты тактового генератора, которая может изменяться в пределах от 200 до 700 МГц. Рядом присутствуют информационные поля, сообщающие об основных напряжениях системы. Все остальные критически важные настройки разнесены по подразделам.

На странице Onboard Devices предлагаются возможности по включению/выключению интегрированных контроллеров.

Страница DRAM Configuration задаёт параметры работы контроллера памяти.

В подразделах MCT Memory Timing и ODC Control Mode содержатся исчерпывающие средства для управления настройками контроллера памяти.

В этом многообразии параметров не мудрено и запутаться, но к счастью, плата способна выполнять установку всех опций не только вручную, но и автоматом. Хочется заметить, что BIOS содержит возможность включения и выключения TLB-патча по желанию пользователя: за это отвечает настройка TLB Cache Mode.

Страница HT Link Control позволяет управлять параметрами шины HyperTransport.

В разделе CPU Feature скрываются опции для активации Cool'n'Quiet и технологии виртуализации, а также настройки, задающие коэффициент умножения процессора и встроенного в него северного моста.

Страница PWM Setting отведена для настроек, задающих напряжения питания.

Сведения об изменяемых напряжениях собраны в таблице.

Параметр	Диапазон изменения
CPU VID Control	0.44375 - 1.6 В
CPU VID Special Add	До 125%
CPU NB Voltage Control	0.44375 - 1.6 В
CPU NB VID Special Add	До 125%
DRAM Voltage Control	1.32 – 2.76 В с шагом 0.01 В
SB PLL 1.2V Voltage	1.2 – 1.5 В с шагом 0.1 В
NB Core Voltage	1.12 – 1.5 В с шагом 0.04 В
NB PCI-E Voltage	1.12 – 1.5 В с шагом 0.04 В
NB HT Voltage	0.98 – 1.5 В с шагом 0.04 В

Набор имеющихся в этом разделе напряжений наверняка порадуют большинство оверклокеров. Это же можно сказать и о границах их изменения. Например, благодаря двухуровневому алгоритму задания напряжения CPU, оно может быть поднято до 2.0 В. Совершенно не разочаровывают и остальные диапазоны. То, что DFI LANParty UT 790FX-M2R спроектирована с прицелом на разгон, сомнений не вызывает.

Помимо Genue BIOS Setting внимания заслуживает и раздел аппаратного мониторинга.

Как видим, набор контролируемых параметров весьма широк, а кроме того плата позволяет задавать законы изменения скоростей вращения трёх вентиляторов в зависимости от температуры соответствующих узлов. Кстати, всего к рассматриваемой плате можно подключить до шести вентиляторов.

Для удобства работы с BIOS в нём реализована технология CMOS Reloaded, позволяющая сохранять профили настроек.

Разгон: по-простому

После несколько затянувшегося вступления пора, наконец, переходить к той части статьи, ради которой она и затевалась. А именно, к описанию опытов по разгону AMD Phenom 9600 Black Edition, выполненных с использованием материнской платы DFI LANParty UT 790FX-M2R. Помимо этих двух неотъемлемых компонентов собранная нами тестовая система была снабжена парой гигабайтных модулей DDR2 SDRAM из комплекта Corsair TWIN2X2048-10000C5DF, видеокартой OCZ GeForce 8800GTX и жёстким диском Western Digital WD1500AHFD. В качестве системы охлаждения процессора нами был использован воздушный кулер Zalman CNPS9700 LED.

Поскольку процессор AMD Phenom 9600 Black Edition имеет незафиксированный множитель, вполне логичным было бы проводить тестирование его оверклокерских возможностей, пользуясь именно этим свойством. Именно поэтому разгон процессоров, относящихся к серии Black Edition обычно не вызывает никаких проблем. Для его запуска при частоте, превышающей штатную, достаточно просто изменить в BIOS Setup коэффициент умножения. Дополнительно, при желании, можно повысить и напряжение его питания.

Без повышения напряжения питания наш экземпляр AMD Phenom 9600 Black Edition смог работать без каких-либо проблем на максимальной частоте 2.6 ГГц, получаемой с использованием множителя 13х.

В данном случае, как и во всех последующих опытах, стабильность системы проверялась часовым прогоном утилиты Prime 25.5.

Вторая серия опытов была проведена с увеличением напряжения питания процессора до 1.45 В. Впрочем, как оказалось, изменение только лишь этого параметра помогает оверклокингу не сильно. Фактически, после поднятия только лишь этого напряжения, CPU так и не смог разогнаться свыше уже достигнутых 2.6 ГГц.

Как было установлено в ходе дальнейших опытов, для достижения лучших результатов при разгоне AMD Phenom 9600 Black Edition необходимо увеличивать и второе процессорное напряжение, подаваемое на встроенный в CPU северный мост. Новые Socket AM2+ материнские платы управляют этим вольтажом независимо от основного напряжения питания процессора. Неспроста за его подачу отвечает даже отдельный канал в конвертере питания CPU. После установки соответствующего параметра в значение 1.3 В, нам удалось повысить частоту функционирования рассматриваемого процессора до 2.7 ГГц.

В таком состоянии процессор смог успешно пройти часовое тестирование в Prime, однако, как выяснилось позднее, о полной стабильности речь всё-таки не идёт. Последующее измерение производительности выявило некоторые проблемы, возникающие в ресурсоёмких приложениях, поэтому для выполнения полного комплекта тестов нам всё-таки пришлось «откатиться» обратно на 2.6 ГГц.

К сожалению, дальнейшее увеличение питающих процессор напряжений не позволило достичь существенно лучших результатов разгона. Да и при работе на частоте 2.6 ГГц с повышением напряжений процессор очень сильно нагревался. К сожалению, мы не можем поделиться объективными характеристиками этого нагрева, так как имеющиеся диагностические утилиты, включая и AMD OverDrive, выдавали откровенно заниженные значения температур.

На этом рассказ о разгоне Phenom 9600 Black Edition при помощи увеличения множителя процессора можно было бы и закончить, если бы не одно но. Дело в том, что Socket AM2+ процессоры, в отличие от их предшественников, теоретически поддерживают более широкий диапазон дробных множителей. В то время как Socket AM2 процессоры способны выставлять только коэффициенты умножения, идущие с шагом 0.5x, новые процессоры Phenom обладают средствами для работы с гораздо более широким набором нецелых коэффициентов умножения.

Достигается это путём задания множителя Phenom не одним, а двумя параметрами, названными в документации CpuFid и CpuDid. Результирующий множитель K вычисляется по формуле:

BIOS «продвинутых» Socket AM2+ материнских плат позволяет изменять оба эти параметра. Например, у использовавшейся нами в тестах DFI LANParty UT 790FX-M2R соответствующие опции находятся в разделе CPU Feature.

Попутно, инженеры DFI несколько упростили эту формулу, в результате чего для данной материнской платы она приобрела вид:

Таким образом, в теории, Phenom может чередовать свой множитель с очень мелким шагом. Это свойство, в частности, используется технологией Cool'n'Quiet 2.0, которая способна управлять параметром CpuDid при переходе в энергосберегающие состояния. Именно поэтому Phenom, порой, способны удивлять своими причудливыми множителями в состоянии покоя.