Socket 7 vs Super 7

La cpu AMD K6-2 300 Mhz è stata la prima di tipo Socket 7 capace di supportare in via ufficiale la frequenza di bus di 100 Mhz; l'aumento della frequenza di bus ha effetti positivi in termini di maggiori prestazioni con tutte le cpu Socket 7, sia a parità di frequenza di clock che (naturalmente) a crescere di quest'ultima: tale comportamento è spiegato dall'aumento della frequenza di lavoro della cache di 2° livello presente sulla motherboard, componente che lavora esattamente alla frequenza di bus. Le prossime cpu Socket 7 sia di Cyrix che di AMD faranno utilizzo della frequenza di bus di 100 Mhz, anche se non sarà impossibile utilizzare frequenze di bus inferiori a 100 Mhz (con , naturalmente, delle ripercussioni nelle prestazioni).

Prima della presentazione delle motherboard con supporto per i 100 Mhz di bus era possibile forzare la frequenza di bus originaria, un valore compreso tra i 50 e i 66 Mhz a seconda del modello di cpu, portandola a 75 Mhz oppure a 83 Mhz, con evidenti benefici in termini di aumento delle prestazioni complessive (proprio per l'aumento della frequenza di funzionamento della cache L2 sopra illustrato); tale pratica si configura come un overclock della cpu, con tutti i pro e contro del caso (per una dettagliata illustrazione dell'overclock delle cpu si rimanda alla sezione overclocking). Al momento attuale parecchi possessori di cpu Socket 7 sono indecisi se continuare ad utilizzare la loro vecchia motherboard Socket 7, magari utilizzando le frequenze di bus di 75 e 83 Mhz, oppure se passare ad una motherboard Super 7 (con tale sigla si identificano le motherboard Socket 7 dotate di supporto per la frequenza di bus di 100 Mhz, di slot AGP e di possibilità di utilizzare le più recenti cpu Socket 7 di AMD e Cyrix) per sfruttare appieno i benefici del bus a 100 Mhz; tale interrogativo non vale, a mio avviso, solo per i possessori di K6-2 a 300 Mhz ma in generale per tutti i possessori di cpu Socket 7 che possono essere utilizzate, anche se non in via ufficiale, a 100 Mhz di bus (cioè AMD K6, Intel Pentium e Pentium MMX).

L'obiettivo di questa pagina è duplice: da una parte mostrare, impiegando le cpu K6-2 e Pentium MMX, quale sia il reale guadagno di prestazioni passando alla frequenza di bus di 100 Mhz; dall'altra quantificare i guadagni di prestazioni impiegando frequenze di bus PCI fuori specifica (con il bus a 100 Mhz il bus PCI opera a 33 Mhz, come da specifica, mentre a 75 e a 83 Mhz di bus opera rispettivamente a 37.5 e 41.5 Mhz).

I test sono stati eseguiti con i seguenti criteri:

- l'hard disk è stato formattato e su di esso è stato installato Windows 95 (Windows NT 4); sono stati caricati solo i driver della scheda video e non è stato installato nessu driver per abilitare il Bus Master a motivo dei risultati falsati che forniscono con i benchmark della Ziff-Davis;

- ogni benchmark è stato eseguito per almeno 2 volte, prendendo come valore riferimento quello medio; se i risultati ottenuti sono parsi inattendibili o eccessivamente diversi tra di loro ho provveduto a rieffettuare i benchmark fino ad un massimo di 5 volte;

- se il sistema si è comportato in maniera erratica ad una particolare frequenza anche dopo aver ripetuto più volte i benchmark, aver riformattato l'hard disk e reinstallato Windows 95 , si è preferito non dare valutazione a motivo dell'instabilità operativa;

- Al termine di ogni esecuzione dei benchmark il sistema è stato riavviato e l'hard disk deframmentato.

Durante i test le cpu utilizzate sono state overcloccate, cioè portate ad una frequenza di clock superiore a quella per la quale sono state specificamente pensate; non si assicura che i risultati, in termini di stabilità nel funzionamento, ottenuti durante questi test possano essere replicati con diverse cpu e/o hardware impiegato. A fianco di ogni cpu utilizzata è riportata la combinazione frequenza di bus x moltiplicatore di frequenza utilizzata; con il colore rosso è stato indicato il valore più elevato ottenuto in ognuno dei test, sia con cpu K6-2 che con cpu Pentium MMX.

Cpu Mark 32

Il Cpu Mark 32 è un benchmark che permette di quantificare le performance con calcoli interi della cpu utilizzata; si nota molto facilmente come, a parità di frequenza di clock, l'impiego di una frequenza di bus maggiore porta a considerevoli aumenti prestazionali (ad esempio, con il K6-2 il passaggio da 75x4 a 100x3 porta ad un aumento del 15.5% nel Cpu Mark 32, mentre con il Pentium MMX a 100x2.5 l'aumento è del 4.65% rispetto a 83x3).

Business Winstone 98

Il Business Winstone 98 è un indicatore delle prestazioni con software Business, cioè di videoscrittura, foglio elettronico, database, navigazione che vengono quotidianamente utilizzati dalla maggioranza delgi utenti; con questo tipo di applicazioni è molto importante avere la maggior potenza di calcolo possibile a disposizione, ecco che l'impiego del bus a 100 Mhz permette di ottenere le prestazioni in assoluto più elevate, sia a parità di frequenza di clock che a inferiore frequenza di clock (e naturalmente frequenza di bus più bassa di 100 Mhz).

High-End Winstone 98

L'High-End Winstone 98 è stato testato utilizzando quale sistema operativo Windows NT 4; le applicazioni High-End sono più dipendenti, rispetto a quelle Business, dalle performance dell'unità di calcolo in virgola mobile; quest'ultima è più dipendente dalla frequenza di clock che da quella di bus. Si nota come le migliori prestazioni siano ottenute al crescere della frequenza di clock anche se l'impiego del bus a 100 Mhz permette di colmare quasi del tutto il gap prestazionale che si ha quando la frequenza di clock è maggiore (si veda ad esempio il confronto, con il K6-2, tra 100x3 a 83x4); si nota altrettanto facilmente come, a parità di frequenza di clock, l'impiego di frequenze di bus maggiori porti comunque a prestazioni più elevate.

Winbench Graphics 98 Business e High-End

Le prestazioni del sottosistema video sono fortemente correlate con la potenza di calcolo della cpu; la classifica che può essere stilata è praticamente coincidente con quella ottenibile a partire dai risultati dei Cpu Mark 32. E' interessante notare come, a parità di frequenza di clock (ad esempio il Pentium MMX a 100x2.5 e 83x3), l'utilizzare il bus PCI ad una frequenza superiore a quella della specifica (nell'esempio 41.5 Mhz contro 33 Mhz) porti ad un aumento delle prestazioni del tutto trascurabile, certamente non proporzionale all'aumento della frequenza di clock del bus PCI (+25.75% passando da 33 a 41.5 Mhz).

Quake 2 Massive1.dm2 640x480  

Quake 2 è un gioco 3D estremamente dipendente, oltre che dalle performance dell'unità di calcolo in virgola mobile, anche dalla potenza di calcolo negli interi; l'impiego della frequenza di bus di 100 Mhz ha permesso di ottenere le migliori prestazioni con il benchmark massive1.dm2, una situazione di gioco in multiplay particolarmente ricca di esplosioni e di combattimenti animati.

Unreal timedemo 640x480

Il timedemo di Unreal è un benchmark che permette di calcolare il valore medio di frames al secondo visualizzati durante l'esecusione dell'intro del gioco; il comportamento è simile a quello di Quake 2, cioè all'aumentare della potenza di calcolo della cpu aumentano gli fps, pertanto l'impiego del bua a 100 Mhz permette di ottenere prestazioni superiori a parità di frequenza di clock ma anche a frequenze di clock superiori.

Quali sono le possibili conclusioni di tale analisi? Certamente l'impiego della frequenza di bus di 100 Mhz porta a rilevanti aumenti delle prestazioni, soprattutto se si confronta quanto ottenibile con il bus a 66 Mhz. L'impiego delle frequenze di bus di 75 e soprattutto 83 Mhz può in parte colmare il divario di prestazioni esistente ma a patto di aumentare anche la frequenza di clock finale (ad esempio, con la cpu K6-2, 100x3 contro 83x4); l'aumento della frequenza di clock, è bene ricordarlo, è overclocking della cpu ma, soprattutto, non sempre può essere ottenuto con stabilità complessiva del sistema (questo discorso, abbastanza complesso, è abbondantemente sviluppato nella pagina dell'overclock). A mio avviso è preferibile optare per una motherboard Super 7 e sfruttare i benefici del bus a 100 Mhz qualora si desideri ottenere il massimo delle prestazioni dalla propria cpu Socket 7, a patto che non si utilizzi con la propria motherboard la cpu K6-2 a 83x4 oppure il Pentium MMX a 83x3, casi nei quali il passaggio a 100 Mhz di bus, presupponendo di non poter aumentare ulteriormente la frequenza di clock (perché la cpu non regge), non porterebbe a evidenti aumenti delle prestazioni.