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Análisis del Athlon 64 FX-53
Enviado el 28/03/04 a las 03:00 por noticias

AMD

Ha salido al mercado, tras su anuncio hace unas semanas, la nueva versión del procesador Athlon 64 FX-53, el cual se convierte en el procesador de sobremesa más rápido de AMD. Os ofrecemos un análisis publicado en Hot Hardware.

Han pasado unos seis meses desde el lanzamiento del primer Athlon 64 de AMD. El 3 de septiembre, AMD lanzó dos nuevos procesadores, el Athlon 64 3200+, a 2'0 GHz, y una versión "premium" denominada Athlon 64 FX-51, a 2'2 GHz. Ambos compartían la misma arquitectura base, pero el FX-51 incluía el mismo controlador de memoria de 128 bits que se podía encontrar en la gama Opteron para servidores. El controlador de memoria estándar del Athlon 64 es de 64 bits y no necesita el uso de DIMMs con registros. El FX-51 era el producto de gama alta, orientado a los grandes entusiastas que quieren el máximo rendimiento posible.

Con el Athlon 64 FX-53, los ingenieros de AMD dedicaron tiempo a mejorar su control sobre el relativamente nuevo proceso de fabricación de 0'13 micras de Silicio sobre Aislante (SOI, Silicon On Insulator), y fueron así capaces de aumentar su velocidad de reloj hasta los 2'4 GHz, un aumento del 9% sobre el ya de por sí rápido FX-51. La excitación que se produjo alrededor de la gama FX animó a los fabricantes de memoria a producir módulos de baja latencia con registros. A medida que las cosas han ido madurando para el Athlon FX, AMD ha sido capaz de extraer una pizca extra de rendimiento, y los fabricantes de chipsets han añadido nuevas características a la plataforma.

Especificaciones del AMD Athlon 64 FX-53

Al trabajar con el juego de instrucciones AMD64, el modo de 64 bits está diseñado para ofrecer:

  • Soporte al sistema operativo de 64 bits para ofrecer multitarea total, transparente y simultánea de aplicaciones de 32 y 64 bits.
  • Un espacio de direccionamiento que permite sistemas con hasta un terabyte de memoria RAM, rompiendo así la barrera de los 4 gigabytes de los sistemas x86 actuales.
  • Dieciséis registros de propósito general de 64 bits, que cuadruplica el tamaño de registros de propósito general disponible.
  • Dieciséis registros MMX de 128 bits para mejorar el rendimiento multimedia, al duplicar el espacio de registros de las actuales implementaciones SSE/SSE2.

Controlador de memoria integrado:

  • Permite reducir la latencia en los accesos a memoria, aumentando así el rendimiento general del sistema.

Enlace HyperTransport para el SouthBridge:

  • Esta característica aumenta notablemente el ancho de banda de E/S, permitiendo un acceso más rápido a periféricos tales como discos duros, USB 2.0 y tarjetas Gigabit Ethernet.

Cachés L1 y L2 integradas de gran tamaño

  • Con 128 Kbytes de caché L1 y 1MByte de caché L2, el Athlon 64 sobresale en cálculos matriciales.
  • Los programas que realicen cálculos intensivos sobre matrices se beneficiarán de poder almacenar toda la matriz en la caché L2.

Proceso de 64 bits

  • Un juego de datos y direcciones de 64 bits permite al procesador trabajar en espacios de direccionamiento de más de un terabyte.
  • Muchas aplicaciones aumentan su rendimiento al eliminar las limitaciones de los 32 bits.

Mejoras del procesador independientes de la velocidad de reloj

  • Dispone de muchos más TLBs (Translation Look-Aside Buffers, o buferes de predicción de saltos), con menor latencia y predicción mejorada, lo que supone un rendimiento cuatro veces superior al sistema clásico.
  • Los juegos con uso intensivo de la CPU se benefician mucho de estas mejoras.
  • La inclusión del juego de instrucciones SSE2, junto con el soporte de 3DNow! Professional (SSE y 3DNow!) completa el soporte de los estándares.

Características técnicas del Athlon 64 FX-53

  • Caché L1: 64KB de datos + 64KB de instrucciones = 128KB en total
  • Caché L2: 1MB (compartidos por instrucciones y datos)
  • Frecuencia de reloj: 2'40GHz
  • Frecuencia de bus CPU-controlador de memoria: 2'40GHz
  • Memoria: controlador de memoria integrado de 128 bits
  • Tipos de memoria: DDR PC1600 - PC3200 con registros
  • Enlaces HyperTransport: 1
  • Encapsulado: microPGA cerámico de 940 pines
  • Fabricación: fábrica de obleas de 30cm de AMD en Dresden, Alemania
  • Tecnología de fabricación: 0'13 micras SOI (Silicon-On-Insulator)
  • Número de transistores: 105'9 aproximadamente
  • Tamaño aproximado del chip: 193 mm2
  • Voltaje: 1'50 V
  • Temperatura máxima: 70 grados centígrados
  • Disipación máxima: 89W

Estas especificaciones muestran que no hay cambios prácticamente, salvo el aumento de velocidad de reloj. El FX-53 trabaja a 2'40GHz, un aumento de 200MHz frente a los 2'20GHz del FX-51. El nuevo FX-53 está fabricado con la misma tecnología de 0'13 micras SOI, emplea el mismo socket, y dispone de la misma cantidad de caché integrada. Básicamente, lo que tenemos es un FX-51 de más velocidad (lo que, desde luego, es algo bueno).

Protección contra virus integrada

Aunque no hay características nuevas que reseñar, sí hay una ya existente que ha tomado algo de relevancia con la inminente salida del Service Pack 2 para Windows XP. Todos los procesadores Athlon 64 y Opteron incluyen la Enhaced Virus Protection (Protección de Virus Mejorada) de AMD, que funcionará junto con dicho Service Pack 2. Lo que hace esta característica es bloquear algunos tipos de virus (en concreto, aquellos que se basan en desbordamiento de buffer), lo que impide que se reproduzcan e infecten otros sistemas. Con el aumento de virus y gusanos, cualquier característica diseñada para evitar que se difundan y proveer un entorno más seguro es bienvenida.

Forzando el FX-53

En las primeras pruebas de forzado del anterior Athlon 64 FX-51, los resultados fueron poco espectaculares, pues sólo se consiguió aumentar el reloj desde los 2'20GHz originales hasta 2'34GHz. Entonces se especuló que, probablemente, sólo un cambio a tecnología de 0'09 micras podría permitir a AMD superar esas frecuencias de reloj. Por eso, cuando llegó el FX-53 con su reloj de 2'40GHz y fabricado con la misma tecnología de 0'13 micras, sospechamos que no habría mucho margen para forzado de frecuencias, pero hemos recibido una grata sorpresa.

Con una modesta subida de 0'15 voltios, pasando desde los 1'5 hasta 1'65, fuimos capaces de elevar la frecuencia hasta 2'652 GHz (un 10'5% más que la original, y más de 300MHz por encima que con el FX-51 original). Parece que AMD ha trabajado duro refinando su tecnología SOI de 0'13 micras.

Para conseguir los 2'652GHz, comenzamos elevando el multiplicador hasta 13, y aumentando la frecuencia de 200MHz del bus HyperTransport hasta que el sistema se volvía inestable. Hay que recalcar que la placa sobre la que se probó (SK8N) tiene un problema de corrupción de BIOS cuando el reloj HT es demasiado alto, por lo que las pruebas se han centrado principalmente en aumentar el multiplicador. Y, por supuesto, hay que recordar que no hace falta una CPU de muestra para poder cambiar los multiplicadores, pues AMD vende todos sus Athlon 64 FX sin bloquear.

También hay que hacer notar que las pruebas se hicieron con el disipador estándar que incluye AMD. Aún con este modesto disipador, el FX-53 funcionó relativamente frío en todas nuestras pruebas. Con la velocidad estándar, en ningún momento se superaron los 43ºC, y esto tras horas de jugar y hacer pruebas de velocidad en una caja semi-torre cerrada. Esto significa que trabaja un 20-25% más fría que la CPU de gama alta equivalente de Intel.

Al aumentar el voltaje y la frecuencia del procesador, la temperatura, obviamente, aumentó, pero aún se mantuvo dentro de valores manejables. Tras funcionar a 2'65GHz durante una hora, el FX-53 alcanzó "tan sólo" 55ºC. Esta temperatura es mucho menor que la de un Prescott 3'2GHz a su velocidad por defecto, y tan sólo un par de grados por encima de la de un P4 Extreme Edition a 3'4GHz.

Resultados de las pruebas

Aquí se pueden ver los resultados de las distintas pruebas llevadas a cabo por Hot Hardware.

SySoft Sandra y Futuremark PCMark04.

Business & Content Creation Winstone 2004 y XMPEG.

Windows Media Encoder, Cinebench y SPECViewperf.

Juegos: Wolfenstein ET, 3DMark 2003, Comanche 4.

Unreal Tournament 2003 y X2 The Threat.

Conclusiones

Cuando el Athlon 64 FX-51 fue presentado el pasado septiembre, Intel tenía 1GHz de ventaja sobre la nueva CPU de AMD, y aún así éste era capaz de superar al Pentium 4 estándar, e incluso al nuevo Pentium 4 Extreme Edition a 3'2GHz, en la mayoría de las pruebas. Entonces, esa diferencia de 1GHz de daba a Intel una ventaja del 45% en velocidad de reloj. Hoy en día, con ambos fabricantes aumentando el reloj en pasos de 200MHz, la diferencia absoluta se mantiene, pero la relativa pasa a "sólo" un 41%. Esto significa que AMD mantendrá su liderazgo, y que reducirá la distancia con el, o incluso superará al, P4 de Intel en las pruebas en las que éste todavía gana. En este sentido, el Athlon 64 FX-53 es un sólido ganador para AMD. De hecho, venció a todos los P4 en el 70% de las pruebas realizadas. Si a esto se le añade que trabaja a menor temperatura que Prescott y que cuesta bastante menos que el Pentium 4 Extreme Edition, podemos decir con bastante seguridad que esta CPU es un éxito de AMD.

El precio del FX-53 (en los EE.UU.) es de $733, que, aunque no es una ganga, si es mucho menos que los $999 (también en los EE.UU.) del P4 Extreme Edition, y lo convierten en una opción especialmente interesante para aquellos que quieren tener la máquina más potente. También hay que hacer notar que, dado que AMD quiere situar la gama FX como "la CPU más rápida para sobremesa", la FX-53 no será un añadido a la gama FX, sino la sustituta de la FX-51. Esta estrategia se sale bastante de lo común, pero con el Athlon 64 3400+ ofreciendo un rendimiento similar que el del FX-51, tiene sentido.

Sin embargo, hay un detalle que nos impide declarar al Athlon 64 FX-53 como el "perfecto vencedor" en el campo de las actualizaciones, y es que pronto llegará un nuevo socket. En un futuro no muy lejano, AMD pasará al socket de 939 pines. La fabricación de CPUs de 940 y 939 pines coexistirá un tiempo, pero el de 940 se reservará, finalmente, para los Opteron. Este escenario limitará las vías de actualización de los poseedores de placas madre con sockets de 940 pines. Con el socket de 939 pines, además, el Athlon 64 FX admitirá memoria RAM sin bufferes, lo que es otra ventaja.

Por tanto, algo está claro: los entusiastas que quieran la plataforma más rápida disponible HOY, con la promesa de computación de 64 bits mañana, deben decantarse ya por el Athlon 64 FX-53.

Fuente: Hot Hardware (en inglés).


 
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Noticia más leída sobre AMD:
Athlon 64 FX y Athlon 64 vs. P4 Extreme (parte II)


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