AMD Phenom™ II: Quay về đường đua tốc độ cao

Click this bar to view the full image.

Sự thăng trầm của AMD - Khó khăn,
thách thức và…
Thời hoàng kim của AMD bắt đầu từ những năm 1999 với kiến trúc K7 và
sau đó là K8 lừng danh. Dù xét về thị phần, họ vẫn thua Intel nhưng tốc
độ tăng trưởng của AMD thật đáng để khâm phục. Các hệ thống sử dụng CPU
AMD vào thời điểm đó có hiệu năng cao, tiêu thụ điện năng thấp nhưng
hiệu quả, nhiệt độ mát và có mức giá hấp dẫn hơn hẳn so với các CPU
Intel. Các dòng CPU Sempron, Athlon, Athlon X2 đã "nghênh chiến" với
Celeron, Pentium, Pentium D, v.v.. trên mọi mặt trận. Các overclocker
cũng chuộng AMD vì OC đơn giản nhưng lại đem đến kết quả cao, nhiệt độ
mát và có thể sử dụng ổn định dài ngày.

Đầu năm 2006, khó khăn bắt đầu xuất hiện trở lại với AMD, sau khi Intel
chính thức bán đại trà dòng CPU kiến trúc Core có hiệu năng cao và khả
năng ép xung cực kỳ ấn tượng (tất nhiên là vào thời điểm đó). Người
tiêu dùng lẫn các overclocker đều hào hứng trước CPU mới của Intel và
dần... lãng quên AMD.

Những nỗ lực của AMD từ việc tăng mức xung mặc định của các chip Athlon
X2 cho đến kiến trúc K10 rất được kỳ vọng đều mang lại kết quả không
như mong muốn. Intel tiếp tục đứng vững với CPU Core của mình và liên
tục cải tiến, nâng cấp nhằm nâng cao hiệu năng của chúng.

Lợi nhuận sụt giảm trong 2 năm liên tiếp khiến AMD chao đảo, nhưng họ
vẫn quyết tâm "so kè" với Intel. Chiến lược được thay đổi, AMD tiếp tục
tập trung vào mảng thị phần mà họ đang có ảnh hưởng lớn là server; đồng
thời AMD liên tục giảm giá các sản phẩm chủ lực của mình, cạnh tranh
trực tiếp với Intel trên phân khúc thị trường cấp thấp. Phát triển các
nền tảng trên tiêu chí đem lại cho người dùng một hệ thống có hiệu năng
cao nhưng chi phí thấp. Việc "thu nạp" ATI đã chứng tỏ đó là một quyết
định cực kỳ sáng suốt, khi mà hiệu năng của card đồ họa tích hợp của
các mainboard sử dụng chipset do AMD phát triển luôn giữ vị trí đầu
bảng.

Tất cả những nỗ lực đó giữ cho AMD không bị sụp đổ và đủ sức đầu tư vào
mảng R&D. Cuối năm 2008, thống kê của Google Trend cho thấy kết quả
tìm kiếm liên quan đến Deneb bắt đầu xuất hiện dày đặc hơn. Những thông
tin về hiệu năng, kết quả overclock một lần nữa khiến cho các "AMD fan"
hy vọng. Cái tên Phenom II chính thức được chọn cho dòng CPU sử dụng
kiến trúc Deneb. Sức mạnh của "đội quân" Phenom II không hẳn là cạnh
tranh với CPU Intel, mà quan trọng hơn, nó phải lấy lại được lòng tin
của người dùng dành cho AMD, điều đã bị đánh mất bấy lâu nay.

Thời hoàng kim của AMD bắt đầu từ những năm 1999 với kiến trúc K7
và sau đó là K8 lừng danh. Dù xét về thị phần, họ vẫn thua Intel nhưng
tốc độ tăng trưởng của AMD thật đáng để khâm phục. Các hệ thống sử dụng
CPU AMD vào thời điểm đó có hiệu năng cao, tiêu thụ điện năng thấp
nhưng hiệu quả, nhiệt độ mát và có mức giá hấp dẫn hơn hẳn so với các
CPU Intel. Các dòng CPU Sempron, Athlon, Athlon X2 đã "nghênh chiến"
với Celeron, Pentium, Pentium D, v.v.. trên mọi mặt trận. Các
overclocker cũng chuộng AMD vì OC đơn giản nhưng lại đem đến kết quả
cao, nhiệt độ mát và có thể sử dụng ổn định dài ngày.

Đầu năm 2006, khó khăn bắt đầu xuất hiện trở lại với AMD, sau khi Intel
chính thức bán đại trà dòng CPU kiến trúc Core có hiệu năng cao và khả
năng ép xung cực kỳ ấn tượng (tất nhiên là vào thời điểm đó). Người
tiêu dùng lẫn các overclocker đều hào hứng trước CPU mới của Intel và
dần... lãng quên AMD.

Những nỗ lực của AMD từ việc tăng mức xung mặc định của các chip Athlon
X2 cho đến kiến trúc K10 rất được kỳ vọng đều mang lại kết quả không
như mong muốn. Intel tiếp tục đứng vững với CPU Core của mình và liên
tục cải tiến, nâng cấp nhằm nâng cao hiệu năng của chúng.

Lợi nhuận sụt giảm trong 2 năm liên tiếp khiến AMD chao đảo, nhưng họ
vẫn quyết tâm "so kè" với Intel. Chiến lược được thay đổi, AMD tiếp tục
tập trung vào mảng thị phần mà họ đang có ảnh hưởng lớn là server; đồng
thời AMD liên tục giảm giá các sản phẩm chủ lực của mình, cạnh tranh
trực tiếp với Intel trên phân khúc thị trường cấp thấp. Phát triển các
nền tảng trên tiêu chí đem lại cho người dùng một hệ thống có hiệu năng
cao nhưng chi phí thấp. Việc "thu nạp" ATI đã chứng tỏ đó là một quyết
định cực kỳ sáng suốt, khi mà hiệu năng của card đồ họa tích hợp của
các mainboard sử dụng chipset do AMD phát triển luôn giữ vị trí đầu
bảng.

Tất cả những nỗ lực đó giữ cho AMD không bị sụp đổ và đủ sức đầu tư vào
mảng R&D. Cuối năm 2008, thống kê của Google Trend cho thấy kết quả
tìm kiếm liên quan đến Deneb bắt đầu xuất hiện dày đặc hơn. Những thông
tin về hiệu năng, kết quả overclock một lần nữa khiến cho các "AMD fan"
hy vọng. Cái tên Phenom II chính thức được chọn cho dòng CPU sử dụng
kiến trúc Deneb. Sức mạnh của "đội quân" Phenom II không hẳn là cạnh
tranh với CPU Intel, mà quan trọng hơn, nó phải lấy lại được lòng tin
của người dùng dành cho AMD, điều đã bị đánh mất bấy lâu nay.


Đợt ra quân đầu tiên chỉ có hai CPU, và ngay cả cách đặt tên, AMD đã
cho thấy tham vọng của mình. Sự khác biệt duy nhất giữa Phenom II 940
và Phenom II 920 chính là giá và mức xung mặc định. Ngoài ra, một điểm
khác nhau nữa nằm ở hệ số nhân, trong khi 920 AMD đã khóa chặt ở con số
14, thì với 940, chúng ta có thể tăng hệ số nhân lên tùy thích, miễn là
mainboard hỗ trợ. 275 USD cho một CPU mới xuất hiện và không khóa hệ số
nhân, rất đáng để chú ý đấy chứ

Click this bar to view the full image.

Phenom™ II: Trái tim rồng
Phenom II là một trong ba thành phần quan trọng nhất của nền tảng mới
có tên gọi Dragon. Đây là nền tảng được nâng cấp từ nền tảng Spider cũ
dựa trên 3 yếu tố: CPU Phenom, chipset 790FX và card đồ họa HD3800
seri.

Nền tảng Dragon tập hợp những thành phần mạnh nhất được phát triển bởi
AMD, đem lại hiệu năng cao với các ứng dụng chuyên biệt phục vụ cho nhu
cầu giải trí cao cấp. ATI Radeon HD4870X2 là một trong những dòng card
đồ họa mạnh nhất trên thế giới với hơn 1.9 tỉ transistor, chipset 790GX
có các tính năng quản lý mạnh và cũng được tích hợp nhân đồ họa onboard
HD3300 hiệu năng cao phòng trường hợp HD 4870X2 "biểu tình". Và cuối
cùng là "trái tim" của "hệ thống Dragon": Phenom II X4, nhân vật chính
của chúng ta trong bài viết này.

Xét về kiến trúc, K10.5 của Phenom II không thay đổi so với K10, thậm
chí là với K8. Mọi sự thay đổi cần nên hiểu đúng hơn là các nâng cấp,
cải tiến của AMD, chứ không hẳn là khác biệt hoàn toàn.

Phenom II là loạt CPU đầu tiên của AMD được sản xuất trên dây chuyền
công nghệ 45nm, cho phép tích hợp nhiều transistor hơn lên cùng một
diện tích đế, hiệu năng cao hơn và mát hơn so với công nghệ 65nm.


Cool’n’Quite 3.0 và các chế độ quản lý điện năng khác
Phenom II X4 được thiết kế theo tiêu chuẩn Energy Star 5.0 và được
tích hợp công nghệ Cool’n’Quite 3.0. Tương tự Enhanced Intel SpeedStep
Technology của Intel, Cool’n’Quite cho phép CPU tự hạ số nhân và Vcore
để giảm lượng điện tiêu thụ của CPU, khi chúng đang trong trạng thái
không hoạt động (Idle). Cool’n’Quite 3.0 được đánh giá là hiệu quả hơn
40% so với phiên bản trước đó.

Click this bar to view the full image.

Khi ở trạng thái idle, mức xung của CPU chỉ còn khoảng 800MHz, tương
đương ¼ mức xung mặc định 3GHz, và hiệu điện thế nằm dưới mức 1V. Khá
là ấn tượng!

Ngoài ra chúng ta có thể kể đến một số công nghệ khác như:

Independent Dynamic Core, cho phép các nhân trong cùng một CPU chạy ở
mức xung khác nhau.
Cool Core Technology, cho phép tắt hẳn một phần CPU nếu như chúng không
được sử dụng đến.
Dual Dynamic Power Manament (DDPM), tách hẳn bộ phận cung cấp điện cho
nhân và cho bộ điều khiển bộ nhớ ra làm 2 phần; sử dụng điện năng khác
nhau và cho phép bộ điều khiển bộ nhớ chạy hết tốc lực, trong khi CPU
vẫn nằm ở trạng thái tiêu thụ điện năng thấp.

Click this bar to view the full image.

Bảng so sánh lượng điện tiêu thụ trên cùng một hệ thống giữa Phenom II
940 và Phenom 9850

Điều khiển bộ nhớ độc lập
Đây tuy là một khái niệm tương đối cũ, nhưng chúng ta cũng cần nhắc lại
một chút về vấn đề này. AMD có thể nói là "nhà tiên phong" đưa điều
khiển bộ nhớ vào trong CPU, cho phép CPU liên kết trực tiếp với RAM mà
không cần phải thông qua FSB có băng thông "cỏn con".

Trước hết, chúng ta cần đề cập đến việc truy tìm dữ liệu của CPU. Nếu
dữ liệu mà CPU đang cần không nằm trong bộ nhớ đệm, nó phải tìm trên
RAM. Tốc độ truy tìm trên RAM càng cao thì CPU sẽ được đáp ứng càng
nhanh, qua đó tăng cường hiệu năng của toàn hệ thống.

Thực chất, Phenom II X4 có 2 bộ điều khiển bộ nhớ độc lập có băng
thông 64-bit, và có thể chạy ở 2 chế độ "ganged" / "unganged". Nếu hai
bộ điều khiển 64-bit chạy như một bộ điều khiển 128-bit, tức là đang ở
chế độ "ganged"; và ngược lại, nếu chúng chạy độc lập, thì đó là
"unganged". Theo AMD, "unganged" là chế độ tối ưu nhất. Tại sao lại như
vậy? Trước hết, chúng ta cần xem hình minh họa bên dưới

Click this bar to view the full image.

Như bạn thấy trong hình, khi đặt ở chế độ "ganged", CPU 1 yêu cầu thông
tin A tại địa chỉ nhớ 1, và ngay lập tức điều khiển bộ nhớ sẽ lấy luôn
thông tin B đặt vào địa chỉ nhớ 2 để lấp đầy toàn bộ băng thông. Nhưng
nếu CPU không cần đến thông tin B, chúng ta đã phí mất một nửa băng
thông cần thiết. Với chế độ "unganged", các thông tin A, C, D lần lượt
được lấy từ RAM tuần tự cho từng kênh độc lập.

Một ví dụ cụ thể hơn, giả sử CPU cần thông tin A và F, điều không khó
để thấy được chế độ nào tối ưu hơn. Trong khi "ganged" phí mất một nửa
băng thông cho B,C thì "unganged" hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ và nhanh
chóng thực hiện lần tìm kiếm dữ liệu tiếp theo.

Công nghệ quản lý bộ nhớ như trên được AMD gọi là Memory Optimizer
Technology, được ứng dụng đầu tiên trên kiến trúc K10, và giờ đây,
K10.5 tiếp tục thừa hưởng những ưu điểm của nó.

Khả năng tương thích ngược cao
Điều mà những người dùng không hài lòng nhất hiện nay khi sử dụng CPU
Intel chính là khả năng tương thích của nó với nhiều hệ thống khác
nhau. Nếu như trước đây, chỉ có duy nhất một loại socket được sử dụng
là LGA775, chúng ta có thể lắp vừa vặn một một chip Intel QX9770 vào
bất kỳ mainboard nào, miễn là nó hỗ trợ mức TDP 136W của QX9770, thậm
chí là mainboard đó đang dùng một chip E6300 "cổ".

Từ Core bước sang Nehalem, Intel quyết định phân rõ ranh giới giữa
người dùng bình dân và người dùng cao cấp. Hai loại socket được sử dụng
là LGA1366 cho thị trường cao cấp và LGA1160 cho thị trường phổ thông.
Nếu như họ muốn thử trải nghiệm hiệu năng của một CPU khác phân khúc
thị trường, điều bắt buộc là họ phải mua một mainboard mới, và giá
mainboard của họ thì không hề rẻ.

Quay trở lại với AMD, dù chia socket ra làm 3 loại khác nhau bao gồm
AM2, AM2+ và AM3, nhưng tất cả các socket này đều được thiết kế với
giao tiếp hoàn toàn giống nhau, từ 940 chân cắm cho đến vị trí các chân
trên socket. Điều này mang lại khả năng tương thích rất tốt của các CPU
AMD trên tất cả các nền hệ thống. Dĩ nhiên, khi sử dụng một CPU mới
trên nền socket cũ hơn, chúng ta phải chấp nhận bỏ đi một số tính năng,
nhưng hầu như là không ảnh hưởng nhiều đến hiệu năng của chúng. Điều
kiện cần và đủ là bạn cần có một mainboard sử dụng chipset 790GX và hỗ
trợ mức TDP càng cao càng tốt để có thể tận hưởng được những trải
nghiệm thú vị của hầu hết các CPU AMD có mặt trên thị trường.
Overclock - Trải nghiệm thú
vị
Đã từ lâu, những CPU của AMD không còn được chú ý trên chiến trường
overclock. Một phần là do hiệu năng không thực sự ấn tượng, và một phần
là do các CPU Intel quá nổi bật với các mức xung cao ngất ngưỡng. Tuy
nhiên, với Phenom II, tất cả các overclocker sẽ phải nghĩ khác.

Các kết quả ép xung trên 6GHz liên tục được cập nhật, từ sau khi nhóm
kỹ sư của AMD "úp mở" về mức xung 6.19GHz của Phenom II. Một số ý kiến
đã nghi ngờ tất cả chỉ là trò đùa, là sự lừa bịp của những tay chơi nào
đó. Điều này cũng dễ hiểu vì ngày Phenom I có mặt trên thị trường, khả
năng của nó đã bị xóa nhòa bởi CPU Intel, và trong một thời gian đủ
dài, AMD đã không thể bước ra khỏi cái bóng đó.

Các thiết lập để overclock CPU Phenom II không khác nhiều so với thời
Athlon 64 "2006", trừ sự xuất hiện của Advanced Clock Calibration
(ACC). Theo AMD, thay đổi các thông số của ACC sẽ không ảnh hưởng trực
tiếp đến xung hay Vcore của CPU.

Như đã nói ở trên, CPU Phenom II 940 là phiên bản Black Edition, cho
phép thay đổi hệ số nhân để tăng xung nhịp của CPU mà không ảnh hưởng
đến các thành phần khác như HTLink hay xung RAM. Black Edition cho phép
chúng ta overclock đơn giản hơn, có khả năng đạt được mức xung cao hơn
nếu như điều kiện không cho phép chơi RAM "xịn". Với mainboard Gigabyte
GA-MA790GP-DS4H sử dụng BIOS phiên bản F3h, hệ số nhân được phép chỉnh
lên đến con số 35, tương đương với 7GHz

Click this bar to view the full image.

Đã từ lâu, những CPU của AMD không còn được chú ý trên chiến trường
overclock. Một phần là do hiệu năng không thực sự ấn tượng, và một phần
là do các CPU Intel quá nổi bật với các mức xung cao ngất ngưỡng. Tuy
nhiên, với Phenom II, tất cả các overclocker sẽ phải nghĩ khác.

Các kết quả ép xung trên 6GHz liên tục được cập nhật, từ sau khi nhóm
kỹ sư của AMD "úp mở" về mức xung 6.19GHz của Phenom II. Một số ý kiến
đã nghi ngờ tất cả chỉ là trò đùa, là sự lừa bịp của những tay chơi nào
đó. Điều này cũng dễ hiểu vì ngày Phenom I có mặt trên thị trường, khả
năng của nó đã bị xóa nhòa bởi CPU Intel, và trong một thời gian đủ
dài, AMD đã không thể bước ra khỏi cái bóng đó.

Các thiết lập để overclock CPU Phenom II không khác nhiều so với thời
Athlon 64 "2006", trừ sự xuất hiện của Advanced Clock Calibration
(ACC). Theo AMD, thay đổi các thông số của ACC sẽ không ảnh hưởng trực
tiếp đến xung hay Vcore của CPU.

Như đã nói ở trên, CPU Phenom II 940 là phiên bản Black Edition, cho
phép thay đổi hệ số nhân để tăng xung nhịp của CPU mà không ảnh hưởng
đến các thành phần khác như HTLink hay xung RAM. Black Edition cho phép
chúng ta overclock đơn giản hơn, có khả năng đạt được mức xung cao hơn
nếu như điều kiện không cho phép chơi RAM "xịn". Với mainboard Gigabyte
GA-MA790GP-DS4H sử dụng BIOS phiên bản F3h, hệ số nhân được phép chỉnh
lên đến con số 35, tương đương với 7GHz.

Sử dụng tản nhiệt khí Cooler Master V8, tại mức xung 3.8GHz, Vcore
1.6V, Phenom II 940 của vozTestLab vẫn boot được vào Windows khá ổn và
thực hiện tốt các benchmark cần thiết. Bạn có thể xem điểm số ở bảng
tổng hợp bên dưới.

Nhưng trước hết, chúng ta hãy nói đến con số Vcore 1.6V. Với nhiều
người, đây thực sự là một mức Vcore tương đối cao và đủ để gây "dị ứng"
cho các tản nhiệt khí. Tuy nhiên, Phenom II 940 thì không, với mức
Vcore 1.6V, vozTestLab thực hiện một số các thử nghiệm "stress" liên
tục trên CPU, nhiệt độ đo được trên từng nhân CPU không vượt quá 64 độ
C800MHz tăng thêm, tương đương 26.7% xung mặc định của Phenom II 940,
dư dùng cho nhu cầu sử dụng thông thường. Cũng cần nói thêm là đối với
các CPU AMD, mỗi 100MHz tăng thêm được thể hiện rất rõ qua quá trình sử
dụng, chứ không phải bằng các phần mềm thử nghiệm. Thật đáng tiếc,
người viết cũng không thể mô tả được điều này, nhưng nếu bạn có điều
kiện, hãy thử overclock CPU AMD và trải nghiệm qua nhiều ngày, bạn có
thể sẽ có cùng ý kiến như trên.

Cuộc chơi của chúng tôi với tản nhiệt khí dừng tại đây, nhưng một số
kết quả khác khi overclock với ni-tơ lỏng cho thấy CPU Phenom II 940
có khả năng vượt mốc 6GHz. Dĩ nhiên, bạn phải có một mainboard tốt, một
BIOS tốt và có đầy đủ kinh nghiệm để thực hiện nó. Thêm một lưu ý nữa
là các CPU của vozTestLab đều là phiên bản retail được lấy ra từ lô
hàng sản xuất để bán đại trà, và hoàn toàn không có sự can thiệp sâu về
kỹ thuật từ AMD.

Hiệu năng của Phenom II X4 với nhân CPU được sản xuất trên dây
chuyền 45nm đã đem lại những hiệu năng khá dư dả cho người dùng thông
thường. Như đã nói từ đầu, về mặt hiệu năng, vẫn chưa có CPU nào của
AMD có thể "đấu" với các đối thủ từ phía Intel. Tuy nhiên, Phenom II
X4 vẫn có những ưu điểm của mình: giá thành phù hợp với người dùng hơn,
sử dụng ít điện năng hơn, mát hơn và chi phí đầu tư cho một nền tảng
hoàn chỉnh có hiệu năng cao là thấp hơn khá nhiều nếu so với khi sử
dụng CPU Intel.

Thêm nữa, khả năng overclock tốt của Phenom II X4 có vẻ đã làm Intel
"cay cú", khi mà các CPU Core i7 tại thời điểm hiện tại vẫn chưa thể
phá mốc 6GHz đơn giản và nhiều như Phenom II X4. Dĩ nhiên, Intel không
thể chấp nhận việc này, tại CES 2009, Intel đã lên kế hoạch để đưa CPU
Core i7 965 Extreme lên mức xung kỷ lục 7GHz với sự thực hiện của
overclocker Fugger từ diễn đàn xtremeSystems.org.

Kể từ khi Intel Core xuất hiện, đây là lần đầu tiên Intel tỏ rõ thái độ
"so kè" với CPU AMD. Một tín hiệu tốt cho người tiêu dùng khi sự cạnh
tranh của các ông lớn luôn đi theo kịch bản: cạnh tranh về hiệu năng và
giảm giá. Những thành công dù chưa nhiều của Phenom II X4 cũng sẽ là
động lực để thúc đẩy AMD tiếp tục cố gắng, đồng thời cũng là tín hiệu
cảnh báo Intel khi AMD đang dần trở lại.