AMD Phenom II: разблокируем кэш-память и четвёртое ядро – THG.RU

Введение

История вынуждена часто повторяться: производитель X, известный своим флагманским продуктом Y, недавно стал выпускать продукт среднего уровня Z, который построен на кристалле кремния, по каким-то причинам не дотягивающим до Y. Но вместо того, чтобы выкинуть кристалл, X отключает у него определённую часть, после чего продаёт как Z – по меньшей цене.

Как правило, в большинстве случаев (но мы не знаем, насколько велико такое большинство), это происходит из-за того, что у ядра действительно есть дефект. Но иногда производителю просто нужно выпустить процессоры определённого ценового уровня, которых не хватает. ATI Radeon HD 4830, nVidia GeForce GTX 260, линейки AMD Phenom II X3 700 и 800 – всё это примеры продуктов, базирующихся на более дорогих компонентах.

AMD Phenom II

Для проверки мы купили розничную версию процессора X3. Нажмите на картинку для увеличения.

Пару месяцев назад из Кореи пришла информация, в которой говорилось, что можно просто разблокировать четвёртое ядро на процессоре Phenom II X3, включив функцию Advanced Clock Calibration на некоторых материнских платах, что превращает Phenom II X3 720 Black Edition за $135 (от 6 тыс. рублей в России) в процессор Phenom II X4 920 (Black Edition) за $190 (от 6,9 тыс. рублей в России) путём изменения опции в BIOS. Пока что мы обойдём стороной вопрос, стоит ли экономить, чтобы получить потенциально нестабильную систему.

Как вы помните из нашей статьи, посвящённой выходу на рынок Phenom II, AMD заявила, что технология ACC ничего технически у Phenom II не меняет, поскольку она уже интегрирована в Phenom II. Самая же технология ACC позволяла достигать Phenom более высоких частот после разгона. Теперь же данная функция южного моста SB750, по всей видимости, повлияла на Phenom II по-другому.

Как всё это работает, так и осталось для нас загадкой. Два производителя материнских плат ASRock и Biostar, заявили, что поддерживают возможность разблокирования процессоров X3, но ни одна компания так и не пояснила, как это происходит. Честно говоря, это вряд ли связано с какой-либо хитростью со стороны компаний, и наверняка происходит что-то подобное: ACC может изменять процесс проверки CPU на ошибки, увеличивая устойчивость к ошибкам и снижая шанс сбоя при определённых условиях. В данном случае увеличения устойчивости к ошибкам у ACC позволило “оживить” отключённый участок кремния.

Также мы купили и розничную версию процессора X4. Нажмите на картинку для увеличения.

Менеджер по продуктам компании Biostar сказал, что любая плата с южным мостом SB750 может дать такой же эффект разблокирования. ASRock это подтвердила, а также предоставила нам собственные тестовые данные по определённому количеству процессоров, где наблюдается довольно равномерное распределение на чипы, которые разблокируются и работают стабильно; чипы, которые разблокируются, но работают нестабильно; чипы, которые не разблокируются совсем.

И вот что интересно. AMD заявляет, что шумиха, поднятая вокруг ACC/Phenom II X3 хорошо подстегнула продажи линейки продуктов, которая, как мы думали, была не самой востребованной. В конце концов, после первого выхода X3 многие приложения просто не знали, что можно делать с тремя ядрами. И компания утверждает, что у неё нет планов остановить энтузиастов от разблокирования четвёртого ядра X3, включив ACC у SB750.

Но один производитель материнских плат сообщил нам, что AMD планирует прекратить в этом месяце поддержку ACC в южном мосту SB750. Другой производитель сообщил, что AMD давит на него, чтобы обновить прошивку встроенного контроллера ACC и опубликовать “обновлённую” версию BIOS. И если первое является предположением, то второе похоже на правду. Действительно, бесплатный сыр бывает только в мышеловке. Доказательства? Чуть ниже.

Ядра и кэш

Похоже, что X3 – не единственные модели, которые способны на большее. Чипы AMD из линейки Phenom II X4 800 (те, которые оснащены 4 Мбайт кэша L3 вместо полных 6 Мбайт), тоже можно разблокировать с помощью трюка ACC, хотя выгода в этом случае кажется сомнительной. Процессор Phenom II X4 810 стоил на Newegg.com $167 (6,8 тыс. рублей в России) на момент публикации статьи. Phenom II X4 920, работающий на 200 МГц быстрее, стоил $189 (6,9 тыс. рублей в России). Конечно, 810 относится к поколению Socket AM3, а линейка 900 на данный момент ограничена AM2+, но AMD в ближайшем будущем обновит линейку Socket AM3 топовыми моделями, поэтому вряд ли сегодня имеет смысл ограничивать себя AM2+, особенно если вы планируете в будущем перейти на DDR3.

Нажмите на картинку для увеличения.

Но давайте перейдём к настоящему “железу” и посмотрим, сможем ли мы получить стабильную систему после разблокирования менее дорогих процессоров. Конечно, вряд ли имеет лишний раз повторять, что даже при штатных тактовых частотах здесь мы имеем те же самые последствия, как и после разгона. То есть никто не будет осуществлять техническую поддержку данного шага, если не считать сообщества энтузиастов.

Подходят не все материнские платы

Сначала мы решили выбрать подходящую для тестирования платформу на Socket AM3. Мы уже знали, что ASRock и Biostar являются двумя производителями, которые изначально поддержали эту идею. Да и в нашем Клубе экспертов читатели просили провести подобные тесты.

Мы начали с тестов Asus M4A79T Deluxe, которая, судя по другим сайтам, должна работать. Но ничего не получилось. С отключенным ACC плата работала хорошо. Стоило включить эту функцию, и наш Phenom II X3 720 (который, как мы знали, успешно разблокируется), начинал постоянно выдавать “синий экран”. Мы использовали последнюю версию BIOS от Asus, поэтому взяли другую материнскую плату с более старым BIOS.

Следующей стала материнская плата Gigabyte MA790XT-UD4P. Мы получили эту плату с BIOS F2 от 16 января 2009 года. Впрочем, и это не помогло разблокировать наш “удачный” экземпляр Phenom II X3. 10 марта Gigabyte выпустила версию BIOS F2B, которая должна была обновить код ACC для процессоров Phenom X3. Мы обновили BIOS до последней версии F3, но и это не помогло.

Мы связались с Gigabyte, чтобы узнать, что подразумевается под “обновлением кода ACC”. По информации компании, все производители, разрабатывающие новые BIOS с последним микрокодом AMD, должны отключить функцию разблокирования ядра/кэша, что, по крайней мере, объясняет, почему материнские платы ASUS и Gigabyte с последними версиями BIOS отказались с нами сотрудничать. Почему бы не использовать старый микрокод? Последняя версия микрокода исправляет многие другие проблемы, включая, например, проблему со случайной перезагрузкой. С точки зрения производителя материнской платы, выпуск более стабильной версии BIOS всё же предпочтительнее, чем оставить неподдерживаемую и потенциально проблематичную функцию хака. В общем, если вы хотите сохранить свой “хакнутый” Phenom II, то нужно придерживаться версии BIOS до исправления.

ASRock M3A790GXH/128M – единственная плата в нашей лаборатории, которая по-прежнему была способна разблокировать все Phenom. Нажмите на картинку для увеличения.

Наконец, мы взяли плату, которая должна гарантированно работать: ASRock M3A790GXH/128M. Что странно, даже с функцией ACC, выставленной на Auto, плата включила четвёртое ядро Phenom II X3 720 под Windows. ASRock выпустила только одну версию BIOS для этой материнской платы – первоначальную. Возможно, через некоторое время выйдет обновление BIOS, и плата потеряет функции разблокирования?

Представители ASRock сообщили нам, что компания не торопится включать последние исправления микрокода. Если AMD выпустит новые процессоры или исправит ошибки, которые она считает критически важными для обновления микрокода, тогда потребителю будут представлены две версии BIOS, а энтузиасты смогут выбирать ту или иную версию.

И не все процессоры тоже

В итоге мы протестировали три процессора Phenom II X4 810 и три Phenom II X3 720 Black Edition. По одному процессору было получено от AMD в качестве сэмплов. По одному процессору мы получили от ASRock – это были модели с гарантированной разблокировкой, которые мы использовали для проверки того, сможем ли мы разблокировать процессоры на других материнских платах. Наконец, последнюю пару мы купили на Newegg, чтобы получить представление о возможности разблокировки розничных версий процессоров.

Конечно, два процессора от ASRock мы успешно разблокировали. Phenom II X4 810 от AMD тоже заработал. Но Phenom II X3 720 BE от AMD мы разблокировать не смогли. Phenom II X4 810, купленный на Newegg, мы успешно разблокировали. А Phenom II X3 720 не смогли.

Тестируем стабильность

У процессоров, которые мы смогли нормально разблокировать, функция ACC была выставлена в “Auto” в BIOS материнской платы ASRock. Образец X3 720, высланный нами ASRock, прекрасно прошёл все наши тесты при данной настройке, показав преимущество в производительности от включения четвёртого ядра. Затем для проверки стабильности мы запустили тест Prime95. Всего через несколько минут платформа зависла, а после сброса начала сообщать только о трёх ядрах – даже с включенной функцией ACC.

Мы уже читали о подобном поведении, когда разблокирование процессора “не приживается”. К счастью, это позволило нам найти способ, как вернуть разблокирование, даже если оно не получается, обратно.

Разблокированный X3 720, ACC включена.

Обычный X3 720, ACC выключена.

Мы начали переводить настройку ACC в другие режимы, помимо “Auto”, используя при этом опцию всех ядер “All Cores”. Изменяя её с шагом на 2%, мы смогли вернуть четвёртое ядро обратно при настройке -6%. И если раньше система не смогла выдержать тест Prime95 вообще, в данном случае она нормально проработала в течение часа без ошибок, прежде чем мы выключили компьютер. Похоже, более агрессивная настройка ACC позволяет стабилизировать разблокирование четвёртого ядра.

Впрочем, ACC не творит чудес. На двух наших Phenom II X3 720, на которых ядро не разблокировалось и в положении “Auto”, мы изменяли настройку ACC со значения +12% до -12%, и так и не обнаружили никаких признаков четвёртого ядра.

Разблокированный X4 810, ACC включена.

Обычный X4 810, ACC выключена.

Результаты по процессорам

Результаты лучше всего выглядят для AMD Phenom II X4 810, причём независимо от того, когда был произведён этот процессор или какой у него может быть степпинг. Во всех трёх случаях мы смогли разблокировать и добавить 2 Мбайт кэша L3 на материнской плате ASRock.

К сожалению, для трёхъядерного процессора Phenom II X3 720 ситуация не такая радужная. Заработал только “гарантированный” процессор от ASRock, и даже при этом нам пришлось вручную выставить режим ACC, чтобы он заработал стабильно. Обратите внимание, что образцы процессоров от AMD и ASRock произведены на одной неделе и с одним степпингом. Однако один успешно разблокировался, а другой – нет.

Как насчёт разгона?

Следует принять во внимание ещё один фактор. Если вы включите четвёртое ядро или ранее отключённую часть кэша, то сможете ли вы так же успешно разогнать процессор, как и раньше? В конце концов, линейки X3 и X4 800 были получены выбраковкой, не так ли?

Мы взяли наш образец Phenom II X3 720, который успешно разблокировался, после чего попытались разогнать его с кулером Thermalright Ultra 120 Extreme. Метод был простой – мы изменяли множитель процессора с шагом по частоте CPU 100 МГц.

При выключенной функции ACC процессор X3 720 смог успешно проработать на частоте 3,3 ГГц под тестом Prime95 в течение часа, прежде чем мы выключили систему (на 3,4 ГГц мы почти сразу же получали крах процессора). Выставив такое же напряжение и множитель 16,5x, мы повторили разгон с включённой функцией ACC и четырьмя работающими ядрами. Мы довольно быстро получили ошибку на четвёртом ядре, что заставило нас откатиться до 3,2 ГГц, после чего система оставалась стабильной.

Нажмите на картинку для увеличения.

Как видим, в качестве побочного эффекта включения четвёртого ядра мы получили не такой сильный разгон. В однопоточных приложениях, таких как WinZip, из-за этого мы получим падение производительности после разгона. Это следует помнить.

Но давайте посмотрим на результаты тестов. Насколько оправдывает себя включение ещё 2 Мбайт кэша L3 или четвёртого ядра, если вам повезёт, и ваш процессор будет способен на такое действие.

Тестовая конфигурация

Мы не будем проводить полный набор тестов для столь небольшого проекта. В конце концов, нашей основной целью было проверить, правильные ли результаты мы наблюдаем в CPUz и Everest.

Тесты и настройки

Результаты тестов

В Mainconcept дополнительные 2 Мбайт кэша смогли дать снижение времени кодирования на одну секунду. Но включение четвёртого ядра у трёхъядерного X3 смогло уменьшить результат на 41 секунду в той же задаче. Вполне понятно, что если приложение может использовать несколько ядер, то превращение X3 в X4 даёт более значимый результат по производительности, чем чуть больший разгон, например.

Опять же, как мы видим, увеличение кэша немного помогло. Но 2,8-ГГц трёхъядерный Phenom II X3 смог дать в последней версии Xvid всё же меньшее время кодирования из-за преимущества в тактовой частоте по сравнению с X4 810. В DivX 6.8.5 четвёртое ядро помогло AMD Phenom II X4 810 дать меньшее время. Но комбинация четырёх ядер и большей на 200 МГц тактовой частоты оказалась самой выигрышной – разблокированный X3 720 дал наилучший результат.

Здесь всё решают тактовые частоты, LAME попросту не замечает больший кэш или четвёртое ядро.

WinRAR – единственное приложение, которое продемонстрировало нам ощутимый прирост от включения дополнительных 2 Мбайт кэша L3. Поскольку данное приложение многопоточное, четырёхъядерный X4 810 даёт производительность, близкую к трёхъядерному X3 720 на более высоких тактовых частотах.

Заключение

Результаты нашего тестирования нельзя назвать такими убедительными, как нам хотелось бы. Да и изначально мы на это не надеялись. AMD может заигрывать с энтузиастами, которые включают отключённые компоненты, но большинство партнёров-производителей материнских плат уже прикрыли эту лазейку. Впрочем, винить AMD в этом не стоит. Если посмотреть на цены на международном рынке (где X3 стоят существенно дешевле, чем в России), то превращение X3 720 в эквивалент X4 920 соответствует убытку в $55. Возможность разблокирования 2 Мбайт кэша может привести к тому, что энтузиаст не будет покупать процессор Phenom II X4 920, что даст AMD убыток ещё в $20 на процессор, если посмотреть на цены X4 810.

Конечно, есть и более “мягкое” объяснение: AMD желает оградить экономных энтузиастов от нестабильной работы системы после “оживления” блока кэш-памяти, который может сбоить в повседневной работе. В любом случае, платформы со старым микрокодом заканчиваются, поскольку производители прошивают материнские платы последней версией BIOS, исправляющей ошибки.

Впрочем, выигрыш всё равно небольшой. Даже у производителей, протестировавших не один десяток процессоров, нет однозначного способа отличить чипы, которые можно разблокировать, от тех, которые нельзя. Причём, судя по нашим разговорам с производителями материнских плат, не поможет ни степпинг, ни дата производства.

Потратив деньги на розничные CPU и получив наслаждение от включения дополнительных 2 Мбайт кэша L3, после чего разочаровавшись от неудачи в случае с включением четвёртого ядра, мы бы хотели дать следующий совет. Если вы уже купили процессор из линейки Phenom II X3 700 или Phenom II X4 800, то определённо стоит попробовать разблокировать четвёртое ядро или кэш-память, если ваша материнская плата всё ещё поддерживает такую функцию (на момент публикации это было верно для ASRock M3A790GXH/128). В конце концов, вы ничего не теряете. В худшем случае, если система станет нестабильной, вы можете отключить функцию ACC и получите всё, как раньше. Но не стоит слепо покупать процессор Phenom II X3 720 только из-за того, что на некоторых форумах счастливые владельцы смогли разблокировать процессор из той же партии (степпинг и неделя изготовления). Есть шанс, что вы сможете получить из процессора эквивалент Phenom II X4 920. Но, скорее всего, вы получите то, за что заплатили – Phenom II X3 720.

Платы подобно ASRock будет всё сложнее найти, поскольку производители будут обновлять версии BIOS с последним микрокодом для южного моста SB750. Если вы ищите на рынке новую платформу для Socket AM3 Phenom II, то M3A790GXH/128 на 790GX станет хорошей отправной точкой – плата успешно прошла часы стрессового тестирования CPU и кэша в Prime95 и Everest. Пока ещё не вышло процессоров X4 из линейки 900 для Socket AM3 (хотя это произойдёт довольно скоро), поэтому, если вы сможете запустить X3 720 или X4 810 в качестве эквивалента 900 линейке для Socket AM3 без проблем со стабильностью, то получите большую производительность. Просто не стоит воспринимать это как должное. И не удивляйтесь, если грядущее обновление BIOS отменит ваше разблокирование.

Учитывая, что разница в цене между всеми доступными процессорами Phenom II для Socket AM3 сегодня не превышает $100, то, как нам кажется, имеет смысл просто брать тот процессор который вам нужен. Возможно, всё было бы по-другому, если бы мы смогли превращать Athlon за $200 в процессор Athlon 64 FX за $999. Но при разнице в $30 или $40, вряд ли стоит терять гарантию. Тем более, если вы планируете выполнять разгон, то наверняка лучше выжать лишние 100 или 200 МГц от трёхъядерного процессора, чем разблокировать четвёртое ядро и довольствоваться при этом менее эффективным разгоном.