Celeron 1300MHz (Tualatin) – z rodu plného legend

Dneska to bude dlouhé a ještě delší, protože na řadu přišel úplně poslední (rokem vydání) záznam do rubriky počítačů do roku 2000. Já vím, Tualatin vyšel až v roce 2001, ale obecně je vnímán jako to pravé „staré“ železo a tak jsem ho i já zařadil do počítačů před příchodem milénia.

Tualatin v plné kráse – Celeron 1300MHz (zajímavá pasta od výrobce)

A proč to bude dlouhé? Tualatin je jeden z mála procesorů, který vychází alespoň myšlenkově z jedné legendy a do určité míry zrodil další legendu své doby. Tou první prapůvodní legendou je Pentium PRO, které svou dobu předběhlo (nebylo samo, nezapomínejme na NexGen Nx586) a tou druhou je první generace opravdu mobilních procesorů Pentium III-M a především Pentium M a Celeron M. Ty totiž umožnily ten pravý rozvoj mobilních počítačů, které nabízely výkon už bez větších kompromisů a zároveň vás dokázaly provázet (skoro) celým pracovním dnem na baterii.

Cesta zpět k Pentiu PRO a pak vzhůru ke hvězdám

Odskočíme si ještě na okamžik k Pentiu PRO, mimochodem článek o něm tu ještě není, zatím jsem neměl možnost ho vyzkoušet (procesor tedy mám, horší je to s dostupností základních desek).

Pentium PRO byl totiž první zástupce z dlouhé řady P6 procesorů. Když shrnu celou P6 architekturu, najdeme ji totiž od Pentia PRO přes Pentium II/III a Tualatin až v jádrech mobilních Pentií M a Celeronů M (Banias, Shelton, Dothan). Jen pro zajímavost, Pentium PRO se tu objevilo v roce 1995, jádro Dothanu pak až v roce 2004. Deset let je v tomhle světě a ještě navíc v tomhle období celkem bouřlivého vývoje opravdu dlouhá doba.

A co nabízelo PRO tak zajímavého? Byl to Out-of-order procesor, takže už se nestalo, že vám jeden program víceméně zablokoval procesor, měl spekulativní provádění instrukcí, měl PAE (až 64GB paměti, jeden proces maximálně 4GB) a měl mimo jiné instrukce novinku v podobě CMOV – podmíněné kopírování bloků dat.

Souboj s Pentiem 4

Chybí nám ještě jedno srovnání. Tualatin vyšel stejně s Pentiem 4. A souboj to byl opravdu bratrovražedný. Intel jako správný rodič vybral jako vítěze v mnohém horší Pentium 4. Ono prakticky vzato Pentium 4 nebyl špatný procesor, ale v původní generaci ho na jedné straně ničily drahé paměti RDRAM a po revizi pro změnu záhadná volba některých výrobců – využít místo DDR pouhé SDRAM. A zatím co Tualatinu SDRAM bohatě stačí, pro Pentium 4 je to jako zatažená ruční brzda.

Když se k tomu přidá architektura, která byla u Pentia 4 orientovaná na takt, kterého ale z počátku nebylo dosaženo, byl problém na světě. On totiž Tualatin dá v některých testech na výkon i Pentium 4 na dvojnásobném taktu a tak se stalo, že pro Tualatin na 1.4GHz tu nebyl žádný protivník. To vše navíc zvládal při minimální spotřebě. Kdo měl desku na Tualatin a nebo upravil přestárlou desku s BX chipsetem, měl v kanceláři ještě dlouho vyhráno. A aby toho nebylo málo, Pentium 4 neumělo úsporné stavy – respektive umělo, ale nepoužívalo je. Zdá se vám těch hřebíčků do rakve málo? Ještě mám v rukávu poslední – tím je vydání procesoru Celeron odvozeného od Pentia 4. Verzí s taktem 1.7GHz bylo všude jako máku, výkonem ale Celeron silou vůle stíhal staré Pentium III na 1GHz, minimálně pocitově.

Intel to ale rozhodl celkem rychle, v P4 se utopilo hodně peněz a tak mu nějaký čas patřilo žezlo na desktopu. Tualatinu by ale byla škoda a trh s notebooky se zrovna chystal na expanzi. Intel byl v mobilním segmentu naopak v pravou chvíli na pravém místě. Notebooky s Pentiem III-M ukázaly, že notebook může být výkonný i tenký zároveň a vydrží i pracovat na baterii. Akorát něco stojí. Ale ještě než se Pentium III-M ohřálo na trhu, přišel naprostý zabiják jakékoliv konkurence – Pentium M a jeho levnější kolega Celeron M. Intel dokonce ani neopakoval tu chybu, že by Celeron byl výrazně slabší než Pentium. Chyběly mu spíše důležité věci pro mobilní segment – SpeedStep a úsporné stavy. To bylo ale nemalému množství uživatelů jedno, protože i tak se dalo dostat na 3-5 hodin běhu na baterii a to většině lidí stačí až do dnešního dne.

A tak se nám Tualatin reinkarnoval do několika generací mobilních procesorů, která měla velký výkon na takt a malou spotřebu. Desktop si pak počkal na návrat k této cestě až do generace procesorů Core, která nám tu vydržela až do dnešních dnů (částečně i díky problémům Intelu s novějšími procesy, na stranu druhou je neskutečné, co – i na úkor spotřeby – z architektury Core vyždímal).

A co tu tedy bude dnes?

Trocha historie je za námi a teď je čas se podívat na dnešní sestavu. Dlouho jsem neměl doma desku pro Tualatin a nějak jsem ji ani nesháněl, nicméně jsem si chtěl postavit takový vzpomínkový build, opravdu poslední kousky ze staré doby. A tam je možnost zvolit buď SLOT A (nakonec jsem se dočkal i toho a byl tu dokonce i dřív než Tualatin) a nebo Tualatin. Oba tu byly celkem krátce a oba se stali celkem legendou (Athlon pravda mnohem větší, Tualatin trvanlivější/použitelnější).

Dobová bedna nemusí být nutně plná kabelů…

A tak se mi doma sešla deska Soltec SL-65EP-T, která sice není zrovna ideálním zástupcem pro hraní si s Tualatin procesorem, ale to na počátku stavby nebyl cíl. Zvládá všechny procesory, co si člověk může vymyslet a i procesorů jsem měl dostatek (vlastně všechny Celerony a několik Pentií III). Deska má 3 sloty pro paměť SDRAM (maximum 512MB), AGP slot a víceméně úplně běžnou výbavu. Ani na přetaktování není úplně optimální, ale základní věci zvládne.

Z procesorů jsem po krátkém pokusování vzal Celeron na taktu 1300MHz, mám tu i slabší i silnější, ale tak nějak podvědomě jsem chtěl zkusit přetaktování a limit architektury je okolo 1700MHz a tak je Celeron 1300MHz s násobičem 13 ideální, protože 13x133MHz je 1729MHz a tak se člověk dostane přesně na ten limit a mohlo by to fungovat. Jak se ukázalo později, měl jsem neskutečně šťastnou ruku.

Sestavu jsem na počátku doplnil nějakou GeForce 2 a 512MB SDRAM 133MHz s časováním 3T. Samozřejmě došlo na dobový disk (WD 40GB), mechaniku a dokonce ZIP 100. Vše z toho tu ale dnes bude hrát druhé housle stejně jako Windows XP.

Cesta ke hvězdám

Vždycky jsem rád taktoval a když už jsem tu měl takovou sestavu, která o to přímo prosí, musel jsem začít studovat. První věc byla nastavení napětí, protože jsem chtěl samozřejmě rovnou na 1729MHz. Moje deska napětí nastavovat neumí, respektive nedokáže ignorovat pospojované nožičky Tualatinu. A tak došlo na jejich ruční pospojování na maximální možné napětí a to vedlo k hladkému startu na taktu 1729MHz a já spokojeně uložil bednu do regálu.

V dobré společnosti GeForce 3 Ti200

O pár týdnů později se mi doma objevila grafická karta, kterou jsem nikdy neviděl a myslel jsem, že ani neuvidím – GeForce 3 Ti, pravda, jen verze 200, ale co už. A ta sem patří jako nic jiného. Vyráběla se chvíli, ve stejnou dobu (ale scházely jí funkce), také trochu předběhla dobu a také rychle zmizela. Grafiku jsem zandal do počítače a vyzkoušel 3D Mark 2001 SE, vše jelo jak mělo a bedna tradičně skončila už na o něco lepším místě v jiném regále.

Čas běžel a volného času je málo…

Taktujeme – část první

Na počítače se nakonec najde čas pokaždé a tak jsem si řekl, že když už to jede, tak alespoň zkusím, co to snese. Inu moc to nesneslo, ale já si říkal, jak je to super – 13x138MHz a výsledný stabilní takt 1794MHz už byl docela působivý a já si říkal, že ten kousek křemíku, co jsem vybral z krabice, byl asi lepší, než jsem si zasloužil. Nedalo mi to a vyzkoušel jsem všechny 1200-1300-1400MHz procesory, co mám, ani jeden tak snadně nenaskočil na 133MHz…

Mimochodem jedna zajímavost – deska při nastavení 133MHz použije jako FSB 133MHz, při libovolné vyšší hodnotě pak vždy o 1MHz navíc. Celkem zábava se v tom vyznat.

Jedna z nutných úprav, je třeba řádně přitopit napětím.

Po chvilce ladění mi připadalo, že vše brzdí paměti, mohl to být problém jen s konkrétním modulem, ale když už tak už. Sehnal jsem paměti 133MHz s časováním 2T (2x256MB), které umí i 142MHz při 3T. Výrobce si určitě nechává alespoň minimální rezervu a tak jsem byl spokojený.

Nakonec se tak podařilo ustálit na 13x139MHz a časování zůstalo 2T, výsledná frekvence překročila 1807MHz a bedna se zase uložila ke spánku.

Taktujeme – část druhá

Likvidoval jsem doma nějaké servery a tak mi zůstaly k použití serverové chladiče – ventilátory 8cm, dvojnásobná výška, 5000 otáček za minutu. Zvuk menšího letadla je k tomu jako bonus. Došlo na změnu chladiče a vzhledem k tomu, že na limitu frekvence architektury jsme limitovaní především teplotou, podařilo se na pár skoků poskočit si až na 13x142MHz a výsledný takt 1846MHz.

Výkonu už je skoro na rozdávání, v syntetických testech se tak dostáváte až na Pentium 4 Extreme Edition 3.46GHz. U testů FPU už porážíte všechny P4 původní revize s taktem 1.6GHz a 1.8GHz je vyrovnaným soupeřem.

Mimochodem – když jsme u teplot, na tomhle taktu už teplota nesmí překročit 30-32°C, jinak je s testováním konec a počítač se restartuje…

Boj o každý stupeň

Když to nejde po dobrém, jde to peltierem. Nemám ho rád, produkuje tolik tepla, že mi před barákem rozmrzá sníh, ale pár stupňů vybojuje. Nasadil jsem článek 12V/10A a doufal, že to bude stačit. Víc zatím nemám a celkově je už problém s tím to napájet.

Další zajímavostí, kterou zde uvedu, je hlučnost v bedně. Dle měření okolo 75-80dB. Prostě solidní randál.

Vše na svém místě včetně chlazení, čidel a dalších nesmyslů

Po startu systému jsem zkontroloval teplotu procesoru, která byla mezi 5-15°C v biosu (mimochodem do té doby jsem netušil, které čidlo je od procesoru, výrobce desky se je neobtěžoval pojmenovat a rozlišit. V sytému byla teplota okolo 15°C a já bez většího ladění zařadil FSB 143MHz a výsledkem bylo naprosto stabilních 1859MHz. Doplnil jsem čidlo teploty pasivu a také čidlo otáček ventilátoru na procesoru a spokojeně šel z dílny.

Ne na dlouho, tohle člověk nevydrží a po pár hodinách jsem trošku doladil chlazení spíš opticky), zničil jeden serverový ventilátor a pohrál si s nastavením BIOSu. Začal jsem zvedat FSB po 1MHz (deska umí až 250MHz) a testoval procesor, jestli je stabilní. Výsledný takt už byl parádní a jen o kousek nenaplňoval můj cíl. Procesor je stabilní při nastavení 13x146MHz, tedy 1898MHz. Daleko za limitem platformy a daleko za vším co jsem čekal. A ještě dál za ostatními CPU, co mám doma, to je tak, když najdete opravdu ten nejlepší kousek křemíku, co můžete. Počítač byl stabilní a v syntetických testech už je i Pentium 4 Extreme Edition na taktu 3460MHz daleko za mnou. A to mám paměti na časování 2T, i tak mají propustnost okolo 1070MB/s. Teplota drží na 15°C.

A právě teplota je mi zase limitem, počítač naběhne do Windows ještě na 1911MHz, na 1937MHz Windows nabíhaly a na 1950MHz to určitě ještě postnulo. Jen je otázka, kam dál, aby to bylo běžně použitelné (takže nic jako dusík) a podařilo se stáhnout teplotu třeba pod 5°C…

Ono se to nezdá, ale na 1729MHz teplotu neřešíte, na 1794MHz také ne, na 1846MHz už nesmíte překročit 30°C a okolo 1900MHz už je to pouhých 15°C, na vzduchu už nedosažitelná hodnota a skoro si představuji, jak příští zimu dám bednu ven do mrazu a uvidíme. V dílně při 20-22°C už se totiž s jedním peltierem níž nedostanu. S jedním…

Uvidíme, pokračování příště… 🙂

Shrnutí výkonu na jednotlivých frekvencích – AIDA64

Všechny testy tady na webu jsou provedeny v AIDA64 1.80.1450. Na začátek test paměti při různých nastaveních.

PaměťAIR MAXPELT MAXAIDA64
Takt CPU/RAM
časování RAM
1300/100
3T
1300/100
2T
1729/133
2T
1820/140
2T
1859/143
2T
1898/146
2T
Čtení (MB/s)1025107210951118
Zápis (MB/s)887*105810641100
Kopírování (MB/s)826881915925
Latence (ns)97.293.091.189.2

*zjevně ustřelená hodnota

Paměť jede skoro na limitu toho, co může – pro 133MHz to je 1066MB/s, pro 146MHz je to pak 1169MB/s. Dále tu máme testy výkonu CPU.

CPUAIR MAXPELT MAXAIDA64
Takt CPU/RAM
časování RAM
1300/100
3T
1300/100
2T
1729/133
2T
1820/140
2T
1859/143
2T
1898/146
2T
Queen3328347935533628
PhotoWorks1241129613211353
ZLib15.616.316.717.0
AES2383249725452607
Hash169177180184

Pokud to vezmu postupně, tak test Queen odpovídá výkonem pro frekvenci 1898MHz například P4 EE 3.46GHz (poráží ho o slušný kus) nebo Atomu 230 1.6GHz (prohrává o fous, ten má ale HT). Ve PhotoWorks odpovídá výkon dual socket Pentiu III-S na 1.26GHz. ZLib test odpovídá mnohem mladšímu Celeronu D na taktu 2.53GHz a Hash je výsledkově mezi Athlonem XP 1400MHz a Celeronem na 2GHz. Test AES je pak přesně na úrovní Athlonu 64 3200+ na taktu 2GHz. A dále se podíváme i na testy FPU.

FPUAIR MAXPELT MAXAIDA64
Takt CPU/RAM
časování RAM
1300/100
3T
1300/100
2T
1729/133
2T
1820/140
2T
1859/143
2T
1898/146
2T
VP8225235239
Julia397415424433
Mandel129134138140
SinJulia289302308315

Opět se podíváme pro srovnání, do jakých vod jsme se dostali. Julia odpovídá na taktu 1898MHz zhruba Duronu 1600MHz nebo Pentiu M 730. Mandel odpovídá Celeronu M 320 na 1.3GHz a SinJulia odpovídá už jednou zmíněnému Athlonu 64 3200+ s taktem 2GHz.

Na závěr nám u AIDA zbývá test L1 a L2 paměti – čtení, zápisu, kopírování a latence. Výsledky jsou uváděny: L1 první řádek buňky, L2 druhý řádek.

Paměť L1/L2AIR MAXPELT MAXAIDA64
Takt CPU/RAM
časování RAM
1300/100
3T
1300/100
2T
1729/133
2T
1820/140
2T
1859/143
2T
1898/146
2T
Čtení (MB/s)13772
3325
14389
3515
14697
3510
15005
3595
Zápis (MB/s)11468
6819
11983
7039
12220
7017
12496
7214
Kopírování (MB/s)25186
3441
26314
3726
26880
3561
27441
3515
Latence (ns)1.7
4.9
1.6
4.7
1.6
4.6
1.6
4.5

Shrnutí výkonu na jednotlivých frekvencích – 3D Makr 2001 SE

Tak jako vždy vezmu všechny běžné rozlišení 800×600, 1024×768 a 1280×1024 a vezmu i 16/32bit barevnou hloubku. Výsledky jsou uváděny 16bit v prvním řádku, 32bit v druhém řádku.

Podrobné nastavení bude vypsané zde, testy v 3D Marku budou doplněny později.

GrafikaAIR MAXPELT MAX3D Mark 2001SE
Takt CPU/RAM
časování RAM
1300/100
3T
1300/100
2T
1729/133
2T
1820/140
2T
1859/143
2T
1898/146
2T
800x600x16b/32b
1024x768x16b/32b
1280x1024x16b/32b

Závěrem, prozatím…

Bedna už je zase uklizená a čeká na svůj další návrat. Cílem bude chladné počasí a udržení teploty okolo 5°C. Nyní je při taktu 1898MHz počítač stabilní, pokud teplota pasivu chladiče nepřekročí 33°C.

Pokud se podaří teplotu udržet okolo těch 5°C, odhaduji, že se posunu ještě o 2MHz na FSB. Výsledný takt tak bude 1924MHz.

Přesunout se na začátek