Prestatievergelijking Socket 939 en Socket AM2

Het is inmiddels bijna twee jaar geleden dat Intel de consument liet kennismaken met de DDR2-geheugenstandaard. Na een moeizame start en aanvankelijk matige prestaties is DDR2 nu een vanzelfsprekende feature in de chipsets van Intel. Intels 'groene vrienden' bleven in de tussentijd vasthouden aan DDR400. De geïntegreerde geheugencontroller van de AMD-processors bood uitstekende prestaties met DDR400, maar bemoeilijkte de overstap naar een nieuwe geheugeninterface. Volgens de oorspronkelijke geruchten zou AMD aanvankelijk eind 2004 en later medio 2005 DDR2-ondersteuning toevoegen, maar niets van dit alles bleek waar.

Vandaag is het dan toch eindelijk zover en introduceert AMD over zijn gehele desktoplijn modellen met een DDR2-interface. Vorige week werd reeds de mobiele Turion X2-processor met DDR2 gepresenteerd. De introductie van DDR2-ondersteuning gaat gepaard met de komst van een nieuw socket, genaamd AM2. Tegelijkertijd heeft AMD twee snellere Athlon 64 FX- en X2-modellen aangekondigd.

Socket AM2

Het nieuwe Socket AM2 telt 940 pinnen en beschikt daarmee over evenveel contactpunten als het oude Socket 940, dat door de Opteron en eerdere Athlon 64 FX-processors werd gebruikt. AM2- en Socket 940-processors zijn niet pin-compatible en afwijkingen in de plaatsing van de pins voorkomen dat AM2-processors al dan niet per ongeluk met hun voetje in een Socket 940-mobo verstrikt raken. De voornaamste wijzigingen ten opzichte van Socket 939 zijn de ondersteuning van DDR2-geheugen, de verhoging van de TDP (thermal design power, het door AMD gespecificeerde maximale energieverbruik van de cpu) en aanpassing van het bevestigingssysteem voor de koelers. De vandaag aangekondigde Athlon 64 FX-62 met een kloksnelheid van 2,8GHz heeft een TDP van 125 watt, 15 watt meer dan het energiebudget van de sterkste Socket 939-processors. Socket AM2-koelers worden verankerd op vier in plaats van twee punten, zodat het bevestigingssysteem beter is voorbereid op de montage van zwaar koper.

De meest in het oog springende verandering ten opzichte van Socket 939 is zonder twijfel de overstap naar DDR2-geheugen. DDR2 biedt diverse voordelen boven DDR. De chips functioneren op een lagere spanning van 1,8V in plaats van 2,5V en consumeren daardoor minder energie. Betere prestaties en een lagere prijs behoren ook tot de doelstelling, maar wie de ontwikkeling rond het AM2-socket heeft gevolgd, zal weten dat een daadwerkelijke prestatieverbetering nog lang niet is zekergesteld. DDR2 heeft weliswaar een veel hogere bandbreedte dan DDR, maar tegelijkertijd zijn ook de geheugenlatencies toegenomen. Pas met DDR2-800 zijn de latencies niet langer hoger dan die van DDR400. De lagere prijs van DDR2 is vooralsnog meer belofte dan werkelijkheid. DDR400 CL3 is nog altijd lager geprijsd dan DDR2-667 en het snelle DDR400 CL2-geheugen is goedkoper dan DDR2-800. Alleen DDR2-533 heeft een lagere prijs dan DDR400.

Ter illustratie volgt het onderstaande prijsvergelijk van de laagste moduleprijzen in de Pricewatch op het moment van publicatie. De werkelijke verhoudingen zijn minder overzichtelijk vanwege prijsverschillen tussen de diverse merken en shops. In ieder geval kan gesteld worden dat van een duidelijk prijsvoordeel voor DDR2 momenteel geen sprake is.

Laagste geheugenmodule prijzen op 22 mei 2006
		1GB DDR2-533	€ 63,95
1GB DDR400 CL3	€ 66,95	1GB DDR2-667	€ 75,01
1GB DDR400 CL2	€ 93,59	1GB DDR2-800	€ 104,84

AMD heeft vandaag een complete range van desktopprocessors voor het AM2-socket gepresenteerd. Het bedrijf heeft er wijselijk voor gekozen om niet te gaan sleutelen aan de modelnummers. Alle Socket AM2-modelnummers hebben een gelijk aantal cores, een gelijke kloksnelheid en dezelfde hoeveelheid cache als hun Socket 939-versies. Een primeur is de ondersteuning van Pacifica-virtualisatietechnologie, die aanwezig is in alle Socket AM2 Athlon 64-processors.

Naast het socket zijn er vandaag twee nieuwe Athlon 64-processors aangekondigd. De eerste nieuwkomer is de Athlon 64 FX-62 met een kloksnelheid van 2,8GHz en tweemaal 1MB L2-cache. De tweede debutant is de op 2,6GHz draaiende Athlon 64 X2 5000+ met twee keer 512KB L2 cache. Beide dualcore processors zullen enkel met een AM2-voetje verkrijgbaar zijn. De Athlon 64 FX-62 wordt geïntroduceerd met de extreem hoge prijs van 1236 dollar en geeft daarmee een niet te missen 'koop mij niet'-signaal af. De prijs van de FX-62 is ruim 200 dollar hoger dan de oude prijs van de FX-60, die voor 1031 dollar aan groothandels werd geleverd.

In de onderstaande tabel worden de actuele prijzen van de Socket AM2- en Socket 939-modellen vergeleken. Op dit moment worden alle AM2-processors nog tegen hogere prijzen aangeboden dan hun Socket 939-versies. Mocht er enig prijsvoordeel ontstaan door het gebruik van DDR2-geheugen, dan wordt dat vooralsnog teniet gedaan door de hogere aanschafprijs van de Socket AM2-processors.

AMD Athlon modellen en prijzen
Model	Cores	Klok	L2-Cache	Prijs Socket 939	Prijs Socket AM2
Athlon 64 FX-62	2	2,8GHz	2x 1MB		Onbekend
Athlon 64 X2 5000+	2	2,6GHz	2x 512KB		Onbekend
Athlon 64 X2 4800+	2	2,4GHz	2x 1MB	Onbekend	Onbekend
Athlon 64 X2 4600+	2	2,4GHz	2x 512KB	Onbekend	Onbekend
Athlon 64 X2 4400+	2	2,2GHz	2x 1MB	Onbekend	Onbekend
Athlon 64 X2 4200+	2	2,2GHz	2x 512KB	Onbekend	Onbekend
Athlon 64 X2 4000+	2	2,0GHz	2x 1MB		€ 45,-
Athlon 64 X2 3800+	2	2,0GHz	2x 512KB	Onbekend	Onbekend
Athlon 64 3800+	1	2,4GHz	512KB	Onbekend	Onbekend
Athlon 64 3500+	1	2,2GHz	512KB	€ 44,95	?
Athlon 64 3200+	1	2,0GHz	512KB	Onbekend	Onbekend
Athlon 64 3000+	1	1,8GHz	512KB	Onbekend	?

Naast de bovengenoemde Athlons heeft AMD de Sempron-modellen 3600+, 3500+, 3400+, 3200+, 3000+ en 2800+ uitgebracht in AM2-versies. Op het moment van publicatie waren er nog geen prijzen van de AM2 Sempron-modellen bekend in de Pricewatch. De inkoopprijzen zijn te zien in de komende tabel.

AMD levert vanaf vandaag een groot deel van zijn desktopprocessors in energiezuinige versies. Deze Energy Efficient-modellen hebben een lagere TDP en een hogere prijs dan de Standard Power-versies. Het verminderde energieverbruik wordt bereikt door verlaging van de spanning naar 1,20-1,25V in plaats van 1,35-1,40V. Alle Socket AM2 Athlon 64 X2 dualcore processors, met uitzondering van de nieuwe 5000+, zijn verkrijgbaar in EE-versies. De Athlon 64 X2 3800+ is zelfs leverbaar met drie verschillende TDP's. Van de singlecore Athlon 64-processors is de 3500+ beschikbaar als Energy Efficient-model. Verder zijn er drie energiezuinige Semprons leverbaar. Om ruimte te scheppen voor de nieuwe 2,8GHz Athlon 64 FX-62 en snellere toekomstige speedgrades werd de TDP van Socket AM2 verhoogd naar 125 watt.

Socket AM2 inkoopprijzen
Model	125W TDP	89W TDP	65W TDP	62W TDP	35W TDP
Athlon 64 FX-62	$ 1236
Athlon 64 X2 5000+		$ 696
Athlon 64 X2 4800+		$ 645	$ 671
Athlon 64 X2 4600+		$ 558	$ 601
Athlon 64 X2 4400+		$ 470	$ 514
Athlon 64 X2 4200+		$ 365	$ 417
Athlon 64 X2 4000+		$ 328	$ 353
Athlon 64 X2 3800+		$ 303	$ 323		$ 364
Athlon 64 3800+				$ 343
Athlon 64 3500+				$ 208	$ 231
Athlon 64 3200+				$ 158
Athlon 64 3000+				$ 114
Sempron 64 3600+				$ 123
Sempron 64 3500+				$ 109
Sempron 64 3400+				$ 97	$ 145
Sempron 64 3200+				$ 87	$ 119
Sempron 64 3000+				$ 77	$ 101
Sempron 64 2800+				$ 67

Kort voor de introductie van het AM2-platform kreeg Tweakers.net in de Nederlandse vestiging van MSI de gelegenheid om de prestaties van de Athlon 64 X2 4600+ in Socket AM2-uitdossing te vergelijken met zijn Socket 939-evenknie. Beide processors genereren 2,4 miljard klokcycli per seconde en beschikken over 512KB L2-cache per core. Een deel van de tests werd tevens uitgevoerd op een singlecore Athlon 64 3800+. In verband met de beperkte tijd die ons ter beschikking stond, kon deze cpu niet alle benchmarks doorlopen. De Athlon 64 3800+ heeft eveneens 512KB cache en een kloksnelheid van 2,4GHz.

Het AM2-testplatform bestond uit een MSI K9N SLI Platinum-moederbord met 2GB DDR2-800- en DDR2-667-geheugen van OCZ. De MSI K9N SLI Platinum maakt gebruik van de nieuwe nVidia nForce 570-chipset. Het Socket 939-testplatform was gebaseerd op een MSI K8N Diamond Plus met 2GB DDR400 geheugen van OCZ. We konden dankbaar gebruikmaken van de snelle OCZ-geheugenreepjes van onze collega's van IT-Review.net uit Kroatië, die een aantal dagen te gast waren bij MSI. De overige ingrediënten van de testplatforms bestonden uit een Western Digital Raptor WD740GD-harde schijf en een MSI GeForce 7900 GTX-videokaart. De door ons geteste AM2 Athlon 64 X2 4600+ was gebrandmerkt met het OPN ADA4600IAA5CU. De Socket 939 4600+ had OPN ADA4600DAA5CD en de 3800+ had het OPN ADA3800DAA4BW. Alle tests werden uitgevoerd met Cool 'n' Quiet disabled, tenzij anders aangegeven. Het DDR2-800-geheugen werd getest met 4-4-4 latencysettings en het DDR400-geheugen werd getest met 2-2-2 settings. Als besturingssysteem werd een 32bits Windows XP SP2 gebruikt.

	Socket AM2 platform	Socket 939 platform
Processor	AMD Athlon 64 X2 4600+	AMD Athlon 64 X2 4600+ AMD Athlon 64 3800+
Moederbord	MSI K9N SLI Platinum	MSI K8N Diamond Plus
Geheugen	2x 1GB OCZ DDR2-800 2x 1GB OCZ DDR2-667	2x 1GB OCZ DDR400
Harde schijf	Western Digital Raptor WD740GD 74GB
Videokaart	MSI GeForce 7900 GTX 512MB

We beginnen de rondleiding langs de testresultaten met een bespreking van een aantal geheugenbenchmarks in Everest. Eén van de belangrijkste voordelen van DDR2 boven DDR400 is de hogere geheugenbandbreedte. De 128bits DDR400-geheugencontroller van de Socket 939 Athlon 64 kan in theorie 6,4GB/s verplaatsen, terwijl DDR2-800 op een 128bits brede geheugenbus een theoretische bandbreedte van 12,8GB/s heeft. In de Everest-benchmarks is er van een verdubbelde geheugenbandbreedte geen sprake. In de read, write en copy benchmarks is de bandbreedtetoename van DDR2-800 ten opzichte van DDR400 respectievelijk 26, 11 en 56 procent. Ook DDR2-667 heeft in alle tests een hogere geheugenbandbreedte dan DDR400.

	Everest - Memory read (MB/s)
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-800		7828
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-667		6831
	Athlon 64 3800+		S939		DDR400		6213
	Athlon 64 X2 4600+		S939		DDR400		6211

	Everest - Memory write (MB/s)
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-800		6933
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-667		6643
	Athlon 64 3800+		S939		DDR400		6252
	Athlon 64 X2 4600+		S939		DDR400		6232

	Everest - Memory copy (MB/s)
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-800		8223
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-667		6254
	Athlon 64 3800+		S939		DDR400		5363
	Athlon 64 X2 4600+		S939		DDR400		5261

De achilleshiel van DDR2 zijn de hogere latencies van dit type geheugen. Zoals bekend hebben de geheugenlatencies een sterke invloed op de prestaties van de Athlon 64, en het is voor de succesvolle implementatie van DDR2 in het AMD-platform dan ook van groot belang dat de latencies in bedwang worden gehouden. De hogere latencies van DDR2 zijn voornamelijk het gevolg van het feit dat de geheugencellen bij DDR2 op een lagere kloksnelheid functioneren. Pas met DDR2-800 wordt de kloksnelheid van de geheugencellen gelijkgetrokken met DDR400. De I/O kloksnelheid is dan reeds verdubbeld. De resultaten van de Everest memory latency benchmark maken duidelijk dat DDR2-667 aanzienlijk hogere latencies heeft dan DDR400. DDR2-800 is daarentegen wel sneller dan DDR400 op een dualcore X2 4600+.

	Everest - Memory latency (ns)
	Athlon 64 3800+		S939		DDR400		44,1
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-800		48,9
	Athlon 64 X2 4600+		S939		DDR400		51,1
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-667		63,0

Energieverbruik

DDR2 functioneert op een lagere spanning dan DDR-geheugen en verbruikt daarom minder energie. Om een idee te geven van de effecten die DDR2 heeft op de totale energieconsumptie van het systeem, werd het energieverbruik van de Socket 939- en Socket AM2-testconfiguraties met behulp van een Voltcraft Energycheck 3000 gemeten aan het stopcontact. Deze metingen vonden plaats in zowel idle toestand met Cool 'n' Quiet ingeschakeld als onder vollast - tijdens het draaien van de processorintensieve Cinebench 9.5-benchmark. Het AM2-platform is zuiniger dan de Socket 939-configuratie, met name onder vollast. Onduidelijk is in hoeverre het verminderde idle energieverbruik is toe te schrijven aan het moederbord.

	Energieverbruik systeem - Idle (Watt)
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-800		101,5
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-667		101,7
	Athlon 64 X2 4600+		S939		DDR400		106,5

	Energieverbruik systeem - Vollast (Watt)
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-667		160,4
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-800		162,1
	Athlon 64 X2 4600+		S939		DDR400		177,1

De eerste indrukken die de low-level tests hebben achtergelaten zijn positief: DDR2 zorgt voor een sterke verhoging van de geheugenbandbreedte terwijl de latency bij gebruikmaking van DDR2-800 iets verbetert. Een goede basis is gelegd voor prestatieverbetering in real world applicaties en games. Om te kijken welke gevolgen DDR2 heeft voor de performance in office applicaties onderwierpen we de testsystemen aan een aantal runs in Business Winstone 2004. Deze applicatiebenchmark simuleert een gebruiker in diverse bekende programma's, waaronder Internet Explorer, Outlook, Access, Word, PowerPoint, Excel, Norton Anti-Virus en WinZip. Hierbij worden acties uitgevoerd zoals het scannen van virussen, het opstellen van documenten, het maken van webpagina's en het comprimeren van bestanden. De AM2 Athlon 64 X2 4600+ met DDR2-800 presteert nagenoeg gelijk aan de Socket 939 Athlon 64 X2 4600+. Met DDR2-667 is de AM2-processor 3,6 procent trager dan de Socket 939-processor.

	Business Winstone 2004
	Athlon 64 3800+		S939		DDR400		25,8
	Athlon 64 X2 4600+		S939		DDR400		25,7
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-800		25,6
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-667		24,8

Multimedia Content Creation Winstone 2004 is een applicatiebenchmark gericht op workstationgebruik. De benchmark simuleert een gebruiker die acties uitvoert zoals het encoden van videofragmenten, het renderen van een 3d-model, het bewerken van geluidsfragmenten en het toepassen van filters op afbeeldingen. Deze handelingen vinden plaats in Adobe Premiere 6.5, Adobe Photoshop 7.0.1, Newtek LightWave 7.5b, Steinberg WaveLab 4.0f, Windows Media Encoder 9 en Macromedia Director MX 9.0.

Wegens tijdgebrek kon MCCW 2004 alleen getest worden op de X2 4600+ met DDR2-800 en DDR400 geheugen. De oude Socket 939-variant blijkt opnieuw de snelste van de twee en wel met een verschil van een hele procent.

	Multimedia Content Creation Winstone 2004
	Athlon 64 X2 4600+		S939		DDR400		38,9
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-800		38,5

Cinebench 9.5 is een 3D renderingbenchmark gebaseerd op het Cinema 4D-pakket van Maxon. De rendering test kan uitgevoerd worden met één of meerdere threads, zodat de mogelijkheden van dualcores optimaal benut kunnen worden. Geheugenbandbreedte is kennelijk een tikkeltje belangrijker in deze benchmark dan in de Winstone 2004-suites. De AM2 Athlon 64 X2 met DDR2-800 eindigt namelijk zowel in single- als multi-threaded tests nipt voor de Socket 939 Athlon 64 X2 met DDR400.

	Cinebench 9.5 - 1 CPU
	Athlon 64 3800+		S939		DDR400		362,0
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-800		360,0
	Athlon 64 X2 4600+		S939		DDR400		357,3
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-667		355,7

	Cinebench 9.5 - x CPU
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-800		674,0
	Athlon 64 X2 4600+		S939		DDR400		669,3
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-667		665,0

The Elder Scrolls IV: Oblivion is een recente game die vanwege zijn hoge systeemvereisten met groot genoegen door de fabrikanten van processors en videokaarten is ontvangen. Helaas garandeert de aanschaf van een nieuwe AM2-processor niet direct hogere prestaties; de AM2-variant van de Athlon 64 X2 4600+ is zowel met DDR2-800 als DDR-667 trager dan het Socket 939-origineel met DDR400-geheugen. Van dramatische verschillen is net als in de eerdere benchmarks geen sprake.

	The Elder Scrolls IV: Oblivion - 800x600 (fps)
	Athlon 64 X2 4600+		S939		DDR400		40,1
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-800		39,4
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-667		39,3
	Athlon 64 3800+		S939		DDR400		39,0

In F.E.A.R. presteert de Socket 939-versie wederom sneller dan de AM2-variant. De verschillen zijn hier wat groter dan in de eerdere tests. De dualcore Athlon 64 X2 4600+ produceert in deze game minder frames per seconde dan de single-core Athlon 64 3800+. In Oblivion waren de rollen nog omgekeerd.

	F.E.A.R. - 800x600 (fps)
	Athlon 64 3800+		S939		DDR400		83,0
	Athlon 64 X2 4600+		S939		DDR400		82,0
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-800		81,2
	Athlon 64 X2 4600+		AM2		DDR2-667		79,0

In de afgelopen maanden heb je je met Socket AM2-previews van diverse sites reeds kunnen voorbereiden op de weinig opwindende prestaties van de Athlon 64 met DDR2-geheugen. Voor degenen die desondanks toch hoge verwachtingen hadden van het AM2-platform, zullen de benchmarks van de productieversies in een deceptie geëindigd zijn. Het prestatieverschil tussen de Athlon 64 met DDR2-800 en DDR400 laat zich het beste als 'niet boeiend' beschrijven. Met DDR2-800 is de Athlon 64 niet sneller dan met DDR400 en ook nauwelijks trager. Vooralsnog kleeft aan het Socket AM2-platform wel een hoger prijskaartje vanwege de hogere kosten van DDR2-800-geheugen en de hogere prijs van AM2-processors. Positief is het lagere energieverbruik van een Socket AM2-systeem en het feit dat een brede sortering van processors in een energiezuinige variant beschikbaar is gekomen. De Athlon 64 X2 5000+ en de Athlon 64 FX-62 vormen de slagroom op de taart, maar gezien de extreem hoge prijs van met name de FX-62 zijn naast een onbegrensde kooplust en een stevig gevulde portemonnee ook een afwetende ratio voorwaarden om tot aanschaf van een exemplaar over te gaan. Wellicht is dat precies wat AMD met de FX-62 in gedachte heeft en is het bedrijf niet in staat om het topmodel in grote volumes te leveren.

Op de lange termijn bekeken, is de overstap naar DDR2 zeker verstandig, al is het maar omdat de gehele markt richting dit type geheugen beweegt. Nu AMD de overstap naar DDR2 niet heeft kunnen aangrijpen om de performance per clock van zijn processors te verbeteren, kunnen we ons afvragen hoe het bedrijf van plan is zich te verweren tegen de Conroe-core van Intel, die naar verluidt zeer goede prestaties zal bieden. De hogere TDP van het nieuwe socket doet vermoeden dat 90nm cores met een kloksnelheid van meer dan 2,8GHz onderweg zijn. Of dat voldoende is, zullen we in de komende maanden zien. Gezien de ontwikkelingen die binnen afzienbare termijn plaats zullen vinden, is het niet onverstandig om even de hand op de knip te houden - zeker als je in de markt bent voor een high-end cpu. AMD zou wel eens gedwongen kunnen worden om een forse prijsverlaging door te voeren.

Dankwoord: Dit artikel werd mogelijk gemaakt dankzij de medewerking van MSI. Ook willen we onze collega's van IT-Review.net bedanken voor het uitlenen van de OCZ-geheugenmodules.