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AMD Athlon 64 X2 3600+ EE vs X2 3800+ vs X2 4000+ - 2/14
10.12.2006 by doelf
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Speichertakt: Von Wünschen und Tatsachen
Mit der Steigerung des Speichertaktes auf bis zu 400 MHz (DDR2-800) bekam der Speichercontroller der AM2-Prozessoren mit seinen ganzzahligen Teilern ein Problem: Die Taktraten der verschiedenen Prozessoren lassen zumeist nicht den vollen Takt von DDR2-533, DDR2-677 und DDR2-800 zu. Doch wie kommt man an den Multiplikator? Man nehme den CPU-Takt und teile ihn durch den gewünschten Speichertakt. Hat dieses Ergebnis Nachkommastellen, rundet AMD immer zum nächsthöheren, ganzzahligen Wert auf (Ceil-Funktion). Dieser Wert ist der Multiplikator. Da der Multiplikator aufgerundet wird, kommt es bei zahlreichen Konfigurationen zu einem niedrigeren Speichertakt als gewüscht.

Ein Beispiel: Da alle X2 3800+ Modelle mit 2 Ghz arbeiten, kommen sie perfekt mit DDR2-400, DDR2-667 und DDR2-800 zurecht, lediglich bei DDR2-533 fehlen 16 MHz auf den Wunschtakt:

  • CPU-Takt 2000 MHz:
    • DDR2-400 gewünscht: 2000 / 200 = 10
      => tatsächlicher Speichertakt: 2000 / 10 = 200 MHz (DDR2-400)
    • DDR2-533 gewünscht: 2000 / 266,66 = 7,50
      => tatsächlicher Speichertakt: 2000 / 8 = 250 MHz (DDR2-500)
    • DDR2-667 gewünscht: 2000 / 333,33 = 6
      => tatsächlicher Speichertakt: 2000 / 6 = 333 MHz (DDR2-666)
    • DDR2-800 gewünscht: 2000 / 400 = 5
      => tatsächlicher Speichertakt: 2000 / 5 = 400 MHz (DDR2-800)

Die im 65 nm Prozess gefertigten Modelle beherrschen halbe Teiler für den Prozessortakt. Zur Einführung dieser Prozessoren Ende 2006 hatten wir AMD die Frage gestellt, ob diese halben Teiler auch für den Speichertakt verwendet würden, um durch feinere Schritte näher an den Idealtakt heranzukommen. Dies wurde uns damals zwar bestätigt, doch in Ermangelung einer entsprechenden CPU konnten wir die tatsächlichen Taktraten nie nachstellen. Erst im Juli 2007 veröffentlichte AMD die Revision 3.08 seines "BIOS and Kernel Developer’s Guide", in der wir zu unserer Überraschung eine Tabelle fanden, welche die Speichertaktraten in Abhägigkeit vom Prozessortakt dokumentiert. Dort zeigt sich, dass auch die 65 nm Prozessoren ganzzahlige Teiler nutzen und sich daraus sehr ungünstige Speichertakte - insbesondere für DDR2-800 - ergeben.

CPU-Takt
in MHz
Speichertakt in MHz
200 266 333 400
1600 (90 nm) 200 266 320 320
1800 (90 nm) 200 257 300 360
1900 (65 nm) 190 238 317 380
2000 (90 nm) 200 250 333 400
2100 (65 nm) 191 263 300 350
2200 (90 nm) 200 244 314 366
2300 (65 nm) 192 256 329 383
2400 (90 nm) 200 266 300 400
2500 (65 nm) 192 250 313 357
2600 (90 nm) 200 260 325 371
2600 (65 nm) 200 260 325 371
2800 (90 nm) 200 255 311 400
3000 (90 nm) 200 250 333 375
3200 (90 nm) 200 267 320 400

Grün markierte Taktraten schöpfen den Speichertakt voll aus, schwarz markierte Taktraten weichen um 1 bis 8 Prozent vom Wunschtakt ab, ist die Abweichung größer als 8 Prozent, wurde der tatsächliche Speichertakt rot gekennzeichnet.

Die Testumgebung
Für unseren Test verwendeten wir die folgende Hardware:

Als Mainboard haben wir das nicht besonders performante Foxconn WinFast MCP61SM2MA verwendet, welches einen entscheidenden Vorteil bietet: Wenn wir das Mainboard mit der Grafikeinheit des Chipsatzes betreiben, können wir die Messungen des Stromverbrauchs ohne Grafikkarte durchführen und uns somit dichter an die tatsächlichen Verbrauchswerte der Prozessoren herantasten.

Weiter: 3. Boxed Kühler; Übertakten

1. Von Produktnummern, Taktraten und Cache-Größen
2. CPU- und Speichertakt bei AM2 Prozessoren; Testumgebung
3. Boxed Kühler; Übertakten
4. Stromverbrauch
5. CPU-Leistung (synthetisch)
6. Multithreaded (synthetisch)
7. Datendurchsatz von Speicher und Cache
8. Primzahlen und Pi
9. Raytracing und Rendering
10. Kompression und mp3-Encoding
11. Video-Encoding
12. 3DMark06 und F.E.A.R.
13. Riddick und UT2004
14. Fazit

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