Мобильность по-AMD: Athlon XP-M с пониженным напряжением против Pentium-M (Banias) – THG.RU

Athlon XP-M с пониженным напряжением: альтернатива для тонких и лёгких ноутбуков?

Стандартная версия мобильного процессора Athlon XP-M уже доказала свою состоятельность, продемонстрировав эффективность схемы управления энергопотреблением (технологию PowerNow!) в нескольких тестах ноутбуков “всё-в-одном” (Compaq Evo N1015 v, IGP320M, Vaio NVR-23).

Однако процессоры, известные на жаргоне AMD как “модели Athlon XP-M для широкого рынка”, так и не смогли проникнуть в сектор “тонких и лёгких” ноутбуков, поскольку их максимальное энергопотребление составляло 35 Вт (напряжение питания ядра 1,45 В). С другой стороны, современные модели Athlon XP-M с пониженным напряжением питания работают всего на 1,25 В. Благодаря этому стало возможным снизить максимальное тепловыделение процессора почти на 30 процентов – до 25 ватт.

В результате достигаются два позитивных эффекта: во-первых, с новым процессором можно продлить время жизни аккумуляторов, и во-вторых, можно сделать систему охлаждения легче и меньше, что позволит устанавливать процессор в ультра-портативные ноутбуки. Пока же в этом секторе рынка наблюдается доминирование мобильных процессоров Intel. Причём в марте Intel выдвинула самого перспективного “игрока” – процессор Pentium-M (Banias), совместно с мобильной технологией Centrino. Корпорация Fujitsu, по крайней мере, догадалась, что Athlon XP-M с пониженным напряжением является альтернативой Pentium-M. Fujitsu использует процессоры AMD в своей линейке “бюджетных” “тонких и лёгких” ноутбуков Lifebook S2000. В то же время компания начала оснащать high-end серию “тонких и лёгких” ноутбуков Lifebook S6000 мобильной технологией Centrino. В результате, мы получаем прекрасную возможность для сравнения технологий, поскольку две линейки не отличаются ничем, кроме платформы (AMD или Intel).

Преимущества, недостатки и цены: что даёт процессор и почём?

CPU ID открывает глаза: Athlon XP-M с пониженным напряжением базируется на ядре Thoroughbred B.

Athlon XP-M с пониженным напряжением базируется на ядре Thoroughbred B и производится на Fab 30 в Дрездене по 0,13 мкм технологии, поэтому на него можно смело вешать ярлык “сделано в Германии”. По крайней мере, частично. Перед переходом непосредственно к тестированию имеет смысл сравнить функциональность обоих процессоров.

Преимущества, недостатки и цены: что даёт процессор и почём?, продолжение

Что касается выделяемой тепловой мощности при максимальной тактовой частоте, то два мобильных процессора отличаются друг от друга незначительно.

На первый взгляд этот факт удивляет, поскольку в соответствии с формулой,

P=C*f*V_CC²

где

C: общая ёмкость всех транзисторов процессора;

F: тактовая частота процессора;

V_CC: напряжение питания процессора;

которая определяет энергопотребление P, а следовательно, и тепловыделение процессора, Athlon XP-M с пониженным напряжением должен демонстрировать лучший результат.

В конце концов, Pentium M 1,6 ГГц работает на более высоком напряжении питания и повышенной частоте, к тому же процессор имеет ощутимо большее количество транзисторов и в четыре раза больший размер кэша L2. Однако, если мы примем во внимание “интеллектуальную” схему работы кэша L2 Pentium-M, в котором “постоянно” работает лишь 1/32 его часть, а также технологии типа IMVP, то низкое тепловыделение становится понятным. Конечно, мобильный процессор AMD тоже использует технологию энергосбережения PowerNow! Однако Intel недавно вышла на шаг вперёд с “улучшенной” технологией Enhanced SpeedStep.

Мы можем долго спорить о том, чья реализация является лучше, но давайте не будем гадать на кофейной гуще – пусть результаты говорят сами за себя. Единственное, что мы можем сказать: обе технологии базируются на принципе переключения рабочих частот и напряжений процессора в зависимости от нагрузки. Переключение между рабочими точками происходит автоматически. Пользователь тоже может немного влиять на производительность, выбирая схему энергопотребления.

Преимущества, недостатки и цены: что даёт процессор и почём?, продолжение

Таким образом пользователь может влиять на производительность процессора в случае использования AMD Athlon XP-M LV…

… или Intel Pentium-M.

При повседневном использовании ноутбука мы рекомендуем схему “Портативный/ Ноутбук”. Она обеспечивает наилучший компромисс между временем работы от аккумуляторов и производительностью.

Не следует недооценивать: общая цена системы и цена процессора

Даже прежде процессор вносил самый весомый “вклад” в цену ноутбука (по крайней мере, это было верно по отношению к ноутбукам на последних мобильных процессорах Intel). К сожалению, Intel сохранила эту “традицию” сегодня и наверняка продолжит и в будущем.

К счастью потребителей и производителей ноутбуков, AMD проводит совершенно другую политику. Цена всегда являлась существенным плюсом продуктов AMD.

Взгляд на кандидатов тестирования

Помимо процессоров, два тестовых кандидата отличались чипсетами и графическими решениями.

В Lifebook S2010 Fujitsu решила использовать в качестве северного моста ATI Radeon IGP320M, Ali обеспечила южный мост, а беспроводное решение 802.11b было произведено Intersil.

Lifebook S6120 соответствует логотипу Centrino, поэтому он содержит комбинацию процессора Pentium-M, чипсета 855GM и беспроводной карты Intel PRO/Wireless 2100 802.11b.

Обе системы построены на базе графического решения без выделенной памяти, использующего общую системную память. Такая архитектура также называется UMA (Unified Memory Architecture).

Если в S2010 пользователь может сам определять размер видеопамяти в BIOS (возможны варианты 16 Мбайт, 32 Мбайт, 64 Мбайт и 128 Мбайт), то чипсет Intel в S6120 использует технологию виртуальной видеопамяти Dynamic Video Memory Technology (DVMT). Она является расширением схемы UMA, причём драйвер динамически изменяет размер выделяемой видеопамяти в зависимости от потребностей приложений. Таким образом, обеспечивается оптимальная производительность системы и видеочипа. Максимальный выделяемый объём видеопамяти также зависит от общего размера системной памяти.

Если в системе установлено меньше 256 Мбайт памяти, то максимальный выделяемый объём видеопамяти составляет 32 Мбайт. Если больше 256 Мбайт – то максимальный объём увеличивается до 64 Мбайт.

В отличие от американской модели Lifebook S6120, вариант ноутбука для европейского рынка (от Fujitsu Siemens Computers) оборудован 1,6 ГГц моделью процессора вместо 1,4 ГГц Pentium-M и оснащён модулем Bluetooth.

Кандидаты снаружи…

Ноутбук Lifebook S2010 на Athlon XP LV…

…и Lifebook S6120 на базе Centrino.

Наиболее бросающееся в глаза отличие заключается в разных наклейках на ноутбуках.

Кандидаты снаружи, продолжение

Отсек для приводов находится в правой части корпуса.

Оба компьютера позволяют заменять оптический привод в отсеке дополнительным аккумулятором (36,7 Вт-ч), который даёт возможность практически удвоить автономное время работы.

Звуковые порты и слот PC Card находятся в левой части корпуса.

S6120 также имеет порт FireWire и порт выхода цифрового звука (нижняя модель на фотографии).

Оба ноутбука оснащены полностью программируемыми кнопками для быстрого доступа к часто используемым приложениям (электронная почта, текстовый редактор, электронные таблицы и т.д.). Они находятся выше функциональных клавиш.

Программируемые клавиши.

Компьютеры защищены от неавторизованного доступа – при включении вам придётся набрать код из четырёх цифр.

… и изнутри: сложная система охлаждения

Поскольку Athlon XP-M 1700+ LV и Pentium-M 1,6 ГГц имеют практически идентичные характеристики по тепловыделению, мы считаем, что заглянуть внутрь их корпуса будет весьма интересно.

Кстати, большинство пользователей ноутбуков до сих пор наивно полагают, что мобильным процессорам AMD требуется более сильное охлаждение. После откручивания “бесконечных” винтов и снятия панели дисплея, клавиатуры и крышки корпуса, единственное, что отделяло нас от внутренностей ноутбука, – листок алюминия.

А вот так Lifebook S2010 с процессором AMD выглядит изнутри…

… а здесь вы наблюдаете Lifebook S6120 с процессором Intel.

Листок алюминия служит не только для украшения, но и защищает от электромагнитных полей. Он также расширяет охлаждающую поверхность системы. Под ним находится тепловая трубка, распределяющая тепло от процессора по всей поверхности. Тепловая трубка соединена с верхней частью медного кулера на процессоре. Снятие листа обеспечивает беспрепятственный обзор внутренностей ноутбука.

… и изнутри: сложная система охлаждения, продолжение

Несмотря на некоторые различные компоненты, внутренний дизайн ноутбуков мало отличается. Если процессоры в обеих системах охлаждаются до приемлемых температур с помощью сложных систем охлаждения, южные (Ali M1535+ и ICH 4M) и северные мосты с интегрированным графическим ядром (Radeon IGP320M и i855GM) работают без всякого дополнительного охлаждения.

Процессор размещён под медным кулером с ещё одной тепловой трубкой, которая отводит тепло на охлаждающие рёбра перед вентилятором.

Интересно сравнить размер между кулером коробочной версии процессора и его собратом для Athlon XP-M LV.

Слева показан кулер коробочной версии Athlon XP 2000+, а справа – система охлаждения Athlon XP-M 1700+ LV.

… и изнутри: сложная система охлаждения, продолжение

Почти идентичную систему охлаждения мы наблюдаем внутри S6120.

Под медным кулером с тепловой трубкой…

…находится самая производительная модель процессора Intel Pentium-M 1,6 ГГц.

Система охлаждения Pentium-M нисколько не тоньше, чем для Athlon XP-M LV.

Как показал небольшой экскурс по внутренностям Lifebook S2010 или S6120, для эффективного охлаждения процессора Athlon XP-M LV требуется ничуть не больше усилий, чем для процессора от Intel. Поэтому ноутбук на базе процессора Athlon XP-M с пониженным напряжением будет нисколько ни громче, чем его аналог на Pentium-M.

Тестирование под Windows XP

Сохраняя наши традиции, мы протестировали ноутбуки под синтетическими и реальными приложениями.

Мы провели измерения времени жизни аккумуляторов при трёх различных условиях, соответствующих типичному пользовательскому поведению. В первом случае мы запускали презентацию в бесконечном цикле. Такое использование ноутбука характерно для представителей компаний, рекламирующих свой товар клиентам на презентациях. Те, кто долгое время находятся в пути, обычно ищут способы развлечь себя в отеле или в аэропорту с помощью просмотра DVD видео – вот где важен мобильный компьютер с продолжительным временем работы от аккумуляторов. И последний наш тест посвящён любителям игр – тестовым сценарием служит бесконечная прокрутка демо-версии игры.

Также мы не забыли получить результаты синтетического теста времени жизни аккумуляторов MobileMark 2002. Для теста продолжительности жизни от аккумуляторов мы выставили дисплей на яркость 100 кандел на квадратный метр.

Тесты SiSoft Sandra 2002 Benchmarks: процессор, мультимедиа и память

Мы провели отдельные тесты SiSoft Sandra 2002 при различных схемах энергопотребления (Всегда включён/ Портативный/ Максимальное время работы от аккумулятора), при этому мы питали ноутбук, как от сети, так и от аккумулятора.

Несмотря на более низкую тактовую частоту, AMD Athlon XP-M LV вышел вперёд. Мы также включили значения Sony PCG-Z1SP, где тактовая частота процессора Pentium-M составила 1,5 ГГц.

В операциях на базе мультимедийных команд SSE2 вперёд выходят два процессора Intel.

Тесты SiSoft Sandra 2002 Benchmarks: процессор, мультимедиа и память, продолжение

При использовании схемы энергопотребления “Портативный/ Ноутбук” процессор работает при полной нагрузке с максимальной скоростью благодаря технологиям “PowerNow!” и “Enhanced SpeedStep”.

В режиме “Максимальное время работы от аккумуляторов”, мобильные процессоры работают на минимальной тактовой частоте, даже при максимальной нагрузке. В этом случае лучшие результаты Pentium-M могут быть объяснены тактовой частотой 600 МГц, что немного выше минимальной тактовой частоты Athlon XP-M LV 533 МГц.

Мы уже и раньше подчёркивали слабость интерфейса памяти IGP320M от ATi. К сожалению, этот недостаток не был исправлен. Результаты Lifebook S6120 оказываются существенно выше, на уровне 1700 Мбайт/с, что достаточно близко к теоретической пропускной способности памяти 2100 Мбайт/с (PC2100). Мы можем отнести низкие результаты лишь на предварительный статус тестового ноутбука.

При использовании режимов “Максимальное время работы от аккумуляторов” или “Презентация”, процессор работает на минимальной тактовой частоте, следовательно, и производительность памяти находится на аналогичном уровне.

И без того низкая производительность памяти Lifebook S2010 падает ниже 1000 Мбайт/с.

Производительность мультимедиа: PC Mark 2002

Lifebook 6120 вышел в тесте PC Mark 2002 явным победителем, что связано с высокой производительностью как процессора, так и памяти. Однако в Lifebook S2010 жёсткий диск работает быстрее.

Raytracing: POV-Ray для Windows

Pentium-M 1,6 ГГц примерно на 16 процентов быстрее при рендеринге изображений, в то время как 1,5 ГГц версия процессора быстрее на 11 процентов.

При работе от аккумуляторов и минимальной тактовой частоте производительность Pentium-M оказывается существенно выше Athlon XP-M. Мы предполагаем, что всё дело здесь заключается в архитектурных преимуществах, вроде синтеза микроопераций и улучшенного предсказания ветвлений Pentium-M.

Кодирование MP3: Lame

В этом тесте мы преобразовывали 178 Мбайт файл WAV в формат MP3 с помощью Lame. Измерялось время кодирования файла.

И снова результаты демонстрируют превосходство Pentium-M. Однако Athlon XP-M с пониженным напряжением показывает себя весьма неплохо, учитывая его архитектуру.

3D-производительность

И хотя “тонкие и лёгкие” ноутбуки чаще встречаются в офисах, чем на игровых вечеринках, мы решили подвергнуть наших подопечных 3D-испытаниям.

Трёхмерные тесты также смогут показать, насколько улучшенная архитектура UMA от Intel (DVMT) соответствует своим обещаниям.

Производительность Direct 3D: 3D Mark 2001 SE

Как видно по результату, современные интегрированные графические решения оказываются лучше, чем ожидалось. И хотя производительность встроенных решений хуже раздельных вариантов, её вполне достаточно для большинства игр. Результаты наглядно демонстрируют, что динамическое выделение видеопамяти архитектуры Intel явно превосходит классическую технологию UMA, которая выделяет постоянный объём памяти для видеокарты.

Игры Open GL: Quake 3 Arena

Частота кадров в Quake достаточна для нормальной игры на обеих машинах. Но все те, кто надеются, что Lifebook S2010 покажет в этом тесте большую частоту кадров при увеличении объёма видеопамяти, ошибаются.

Системная производительность: Sysmark 2002

Мы запускали Sysmark 2002 в различных схемах энергопотребления. При использовании схемы “Портативный/ Ноутбук” работают технологии PowerNow! или SpeedStep, то есть процессор сам решает, сколько мощности необходимо выделить приложению. В следующем запуске мы проверили схему “Всегда включён”. В этом случае процессор всегда работает на максимальной тактовой частоте, то есть результаты отображают максимальную производительность системы.

Результаты Sysmark 2002 наглядно показывают, что система на Athlon (S2010) на 23 процента медленнее (по суммарному результату).

Что касается питания от аккумуляторов, то при выборе схемы “Максимальное время работы от аккумуляторов” скоростное преимущество S6120 до сих пор 18 процентов.

Нам ещё предстоит оценить, насколько это преимущество по скорости влияет на приложения. Кстати, оба ноутбука обеспечивают более чем достаточную производительность для ежедневной офисной работы.

Тесты аккумуляторов

Время работы от аккумуляторов в играх, при просмотре DVD и отображении презентации

Мы измеряли время работы от аккумуляторов в трёх типичных задачах:

• Проигрывание DVD: мы проигрывали DVD (Apollo 13) до полного опустошения батареи.
• Презентация: ноутбук отображал презентацию в бесконечном цикле.
• Игры: здесь ноутбук прокручивал демонстрацию 3D Mark 2001 SE.

Для всех трёх тестов мы выбрали схему “Портативный / Ноутбук”.

Если Lifebook S2010 с Athlon XP-M LV смог продержаться два и три четверти часа, то Lifebook S6120 проработал почти три часа (презентация).

В тесте DVD Lifebook S2010 существенно отстаёт. Однако причина этого заключается не в плохом управлении энергопотреблением процессора, а в программном проигрывателе DVD (Power DVD), который при 40 процентах слишком сильно нагружает процессор. На ноутбуке Lifebook S6120 средняя нагрузка на процессор при проигрывании DVD составила всего 25 процентов. Если нагрузка процессоров будет постоянно приближаться к 100 процентам (в играх), то оба ноутбука “умрут” чуть больше, чем через час.

Mobile Mark2002

Мы также протестировали Mobile Mark2002 при двух схемах энергопотребления. Победителем вышел Lifebook S6120, поскольку он проработал почти на тридцать минут дольше. Если уменьшить частоту S2010 через выбор схемы энергопотребления, то мы получим дополнительные пятнадцать минут работы даже на компьютере, оснащённом Athlon XP-M LV. Конечно, при этом пострадает производительность, но для набора документов даже 533 МГц будет вполне достаточно.

Athlon XP-M с пониженным напряжением: не самая мощная, зато недорогая и привлекательная альтернатива для сегмента “тонких и лёгких” ноутбуков

Lifebook S2010 и Lifebook S6120 представляют собой два интересных ноутбука Fujitsu PC Corporation USA (или европейской Fujitsu-Siemens Computers GmbH) из сектора “тонких и лёгких”. Если американские покупатели могут выбрать ультра-портативное решение на Athlon XP-M LV или ноутбук на базе Pentium-M, европейские потребители могут в полной мере насладиться технологией Centrino. Европейская модель Lifebook S6120 с 1,6 ГГц Pentium-M оказывается явно быстрее, к тому же на полчаса дольше работает от аккумулятора.

Существуют три причины, говорящие в пользу покупки Lifebook S2010, который доступен только в США. Во-первых, он обеспечивает более чем достаточную производительность для повседневного использования. Во-вторых, время работы от аккумуляторов не слишком коротко, чтобы нарушить рабочий день. В-третьих, наиболее важный аргумент – этот ноутбук обеспечивает ту же функциональность, включая беспроводную сеть, по значительно более низкой цене.