AMD Athlon 64 3200+ auf dem Prüfstand

28.11.2003 11:00 Uhr

Silicon on Insulator

SOI wurde ursprünglich geboren, um Problemen mit herkömmlichen MOS/CMOS aus dem Wege zu gehen, welche beispielsweise in der Durchschaltzeit eines Impulses auf einem Transistor lagen. AMD wollte Silicon on Insulator eigentlich schon in die letzten Modelle des Athlon XP Thoroughbred und Barton integrieren, doch kam es zu einigen Problemen in der Fertigung. Schließlich zog man Anfang des Jahres das Unternehmen IBM zur Hilfe und entwickelte fortan gemeinsam Technologien wie zum Beispiel SOI. Hierzu ein kleiner Ausschnitt aus der damaligen Pressemeldung: "Die von AMD und IBM zu entwickelnden neuen Prozesse zielen darauf ab, die Leistung von aktuellen Mikroprozessoren weiter zu verbessern und den Stromverbrauch zu reduzieren. Diese Prozesse werden modernste Strukturen und Materialien wie superschnelle Silicon on Insulator (SOI) Transistoren, Kupfertechnologie sowie eine verbesserte low-k-dielectric Isolierung einsetzen...". Wenn man es einfach ausdrücken will, kommt man auf folgendes Ergebnis: SOI ermöglicht eine höhere Taktung der CPUs. Prozessoren die auf SOI basieren sollen, im Vergleich zu traditionellen MOS/CMOS Chips (Complementary Metal Oxide Semiconductor), bis zu 25 Prozent mehr Geschwindigkeit erlauben und senken zudem noch die minimale Stromaufnahme um etwa die Hälfte. Wie sicherlich jedem klar ist, ermöglicht eine gesenkte Stromaufnahme eine niedrigere Wärmeproduktion, welche mehr Takt erlaubt. Grob zusammengefasst hat SOI eigentlich nur Vorteile und ist für die Zukunft und vor allem für hohe Taktraten mit realisierbaren Kühlungen unabdingbar!

Modelle

Aktuell gibt es für den Desktop-Bereich nur einen Athlon 64 3200+ und einen Athlon 64 FX-51, jedoch sollen in den nächsten Wochen der 3400+ und der FX-53 auf den Markt kommen. Für Notebooks gibt es bereits zwei DTR Prozessoren (Desktop Replacement), welche mit den Ratings 3000+ und 3200+ arbeiten. Einen Athlon 64 FX für Notebooks wird es wohl in näherer Zukunft nicht geben.

Prozessor	Modell	Frequenz	Verfügbarkeit	Preis
Athlon 64	3200+	2.000 MHz	Erhältlich	417 $
Athlon 64	3400+	2.200 MHz	Dezember 03	-
Athlon 64 Mobile	3000+	1.800 MHz	Erhältlich	278 $
Athlon 64 Mobile	3200+	2.000 MHz	Erhältlich	417 $
Athlon 64 FX	FX-51	2.200 MHz	Erhältlich	733 $
Athlon 64 FX	FX-53	2.400 MHz	Dezember 03	-

Wirft man einen Blick auf die neue Roadmap von Hersteller AMD, wird man gleich eine Reihe neuer Prozessoren ausmachen können. So wird uns bereits im ersten Halbjahr 2004 ein neuer Athlon 64 Kern erwarten (Codename: Newcastle). Im mobilen Bereich wird erstmals der Athlon 64 Mobile in Aktion treten. In der zweiten Jahreshälfte 2004 werden wir dann in allen Bereichen neue Prozessoren zu Gesicht bekommen. Gleich drei neue Kerne für den AMD Opteron, gefertigt in 0,09 µm, werden die Segmente 1-Way, 2-Way und 8-Way abdecken. Aber auch die Desktop-Varianten der neusten 64 Bit Architektur werden aktualisiert. San Diego und Winchester werden die Neuauflagen von Athlon 64 FX bzw. Athlon 64 heißen (90 nm). Aber auch der Athlon XP erhält ein Update: Paris (0,13 µm). Im portablen Bereich wird ein Kern namens Odessa ins Rampenlicht treten und in kommenden Athlon 64 Mobile zum Einsatz kommen. Dublin wird der neue 0,13 µm Athlon XP-M heißen.

Auch für das Jahr 2005 trifft AMD schon Prognosen: Im ersten Halbjahr werden wir nur einen neuen Kern sehen, welcher Oakville genannt werden und den A64 Mobile auffrischen wird. Egypt, Italy und Denmark werden in Quartal drei und vier die neuen Opteron Prozessoren sein (90 nm). AMD´s Athlon 64 wird kein Update erhalten, nur die Highend-Variante - Athlon 64 FX - deren Core dann Toledo heißen wird. Auch der Athlon XP wird auf 90 nm portiert werden und auf einem Core namens Palermo basieren. Um alle Athlon XP auf den neusten Stand zu bringen, wird auch der Athlon XP-M auf 0,09 µm umgerüstet (Codename: Trinidad). Wir sind gespannt, ob AMD den Zeitplan wird einhalten können.

Verlustleistung und Cool´n´Quiet

Natürlich ist auch die thermische Verlustleistung ein sehr wichtiger Punkt bei einem Prozessor, da man über eine geeignete Kühlung verfügen sollte. Grundsätzlich empfiehlt AMD Kühlkonstruktionen folgender Hersteller: Ajigo, AVC, Coolermaster, Foxconn und Thermaltake. Jedoch können wir hier noch den schon etwas länger erhältlichen Zalman 7000Cu bzw. 7000AlCu empfehlen, welcher in unserem Testsystem seine Aufgaben souverän meisterte. Zwar liegt die Verlustleistung des neuen 64 Bit Athlon 64 mit etwa 89 Watt nicht gerade niedrig, doch scheint AMD einige Verbesserungen vorgenommen zu haben, welche eine einfachere und effektivere Kühlung ermöglichen, beispielsweise der Heatspreader. Zum Vergleich: Ein Athlon XP 3200+ mit Barton-Kern produziert ca. 77 Watt Verlustleistung. Aus welchen Gründen auch immer, wird ein Athlon 64 FX-51 ebenfalls mit 89 Watt thermischer Verluste deklariert, und dies trotz 200 MHz mehr Takt. Jedoch hat der normale Athlon 64 noch ein kleines Ass im Ärmel...

Und genau dieses Ass nennt sich Cool´n´Quiet und ermöglicht ein dynamisches Takten des Athlon 64 (Regelung nach CPU-Last). Dies ist sowohl mit Desktop- als auch mit Mobile-Prozessoren möglich. Diese Geschwindigkeitsstufen (P-States) liegen bei einem Desktop Athlon 64 mit einem Rating von 3200+ bei 2,0 GHz, 1,8 GHz und 800 MHz. Im erstes Modus (P-State Max) bzw. bei deaktiviertem Cool´n´Quiet wird die CPU logischerweise mit satten 2,0 GHz betrieben und erreicht auch die maximal mögliche thermische Verlustleistung von 89 Watt. P-State #1 taktet den Athlon mit 1.800 MHz und drosselt dabei die VCore-Spannung auf 1,40 Volt - 66 Watt Abwärme. Ein dritter und letzter Status namens P-State Min hält die Frequenz bei niedrigen 800 MHz, was auch die Verluste auf mit 35 Watt gering hält (VCore: 1,30 Volt). Einziger Nachteil: Cool´n´Quiet muss vom Motherboard unterstützt werden, was aktuell noch nicht bei allen der Fall ist. Richtig Sinn macht das ganze jedoch erst bei mobilen Athlon 64 Prozessoren, welche in Notebooks zum Einsatz kommen und auf Stromsparen ausgelegt sind. Daher kann man Cool´n´Quiet auch mit PowerNow! oder Intel´s Speedstep vergleichen. Folgend nun eine kleine Übersicht der möglichen P-States bei den beiden aktuell erhältlichen Athlon 64 Mobile Prozessoren für DTR-Notebooks. Wie man erkennt, verfügt der A64 3200+ Mobile über einen zusätzlichen vierten P-State.

Prozessor	P-State Max	P-State #1	P-State #2	P-State Min
Athlon 64 3200+	2.000 MHz 89 Watt 1,50 Volt	1.800 MHz 66 Watt 1,40 Volt	-	800 MHz 35 Watt 1,30 Volt
Athlon 64 3200+ Mobile	2.000 MHz 81,5 Watt 1,50 Volt	1.800 MHz 61 Watt 1,40 Volt	1.600 MHz 45 Watt 1,30 Volt	800 MHz 19 Watt 1,10 Volt
Athlon 64 3000+ Mobile	1.800 MHz 81,5 Watt 1,50 Volt	1.600 MHz 57 Watt 1,40 Volt	-	800 MHz 19 Watt 1,10 Volt

Autor: Patrick von Brunn

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