PR (Performance Rating)

Nos processadores AMD64, freqüência de clock não é uma medida precisa para avaliar a performance isoladamente. Os Athlon 64 possuem três variáveis que influenciam diretamente na performance: freqüência, controladora de memória 64 ou 128 bits (single-channel ou dual-channel) e o cache L2.

Os Athlon 64 utilizam uma classificação chamada de PR (Performance Ratting). A classificação relativa dos modelos é feita baseada em diversos softwares benchmarks padrão, de acordo com o fabricante.

Inicialmente essa classificação tinha uma semelhança com os Pentium 4 de freqüência equivalente ao PR, agora os Pentium 4 também utilizam um código de classificação por números, e há muito mais modelos com características e preços diferentes, e em breve chegam os Dual-core, que certamente terão outro código de classificação...

Então para o consumidor, critérios de avaliação como performance, recursos, benefícios e preço, são os que fazem mais sentido na avaliação de processadores.

“Por que os Athlon 64 têm clocks baixos?”

Muitas vezes a mídia não especializada, afirma que os "MHz" ou a freqüência de clock do processador correspondem à "velocidade" do processador. A freqüência de clock é apenas um, entre muitos fatores que influenciam no desempenho. Um Celeron D em 3,0 GHz é mais lento que um Pentium 4 de 2,8 GHz, (ambos com núcleo prescott), porque apesar de utilizarem a mesma micro arquitetura (NetBurst) e o mesmo núcleo, o Celeron usa FSB com freqüência menor, não possui a tecnologia HyperThreading, tem apenas 1/4 da memória cache L2.

Entre processadores de arquiteturas diferentes, a comparação por freqüência se torna mais irrelevante. Há tecnologias diferentes, há arquiteturas que se beneficiam de grandes quantidades de cache e outras nem tanto, há softwares que tem desempenho melhor com processadores determinado tipo de arquitetura entre outros fatores que influenciam no desempenho.

Em 2003, o primeiro Athlon 64 tinha “apenas” 2000MHz. Naquele momento a AMD ainda não tinha conseguido "aumentar o clock" em relação aos processadores da geração anterior. Mas isso não foi necessário para melhorar o desempenho, porque o Athlon 64 de 2000MHz, além dos recursos inovadores, é mais rápido que o Athlon XP 3200+ (arquitetura "K7") de 2200MHz. Até o Sempron 3100+ de 1800MHz (soquete 754), mesmo com 400MHz a menos, e a metade do cache L2, em algumas aplicações é mais rápido que o antigo Athlon XP 3200+, devido a diversas tecnologias e aperfeiçoamentos da arquitetura AMD64 (K8).

E comparar pelas freqüências de clock, processadores de arquiteturas com grandes diferenças no número de estágios de pipeline, é algo totalmente sem sentido.

Os Pentium 4 e os atuais Celeron e Xeon utilizam uma arquitetura (Netburst) com longos estágios de pipeline, eram 20 no núcleo Northwood e passaram para 31 no atual núcleo Prescott. Os longos estágios de pipeline permitem alcançar freqüências que não são possíveis em processadores com poucos estágios, mas por outro lado, quanto mais estágios de pipeline, menos trabalho é realizado por ciclo de clock. Para compensar o prejuízo dos 11 estágios de pipelines a mais, a primeira versão do Prescott teve o cache dobrado, contou com vários aperfeiçoamentos e adição de instruções SSE3, que o deixaram com desempenho similar a um Northwood de mesma freqüência, e até melhor nos aplicativos otimizados para as novas instruções.

Processadores como o Athlon XP/Sempron soquete A (K7), Pentium M, Itanium, Athlon 64/Opteron (AMD64 ou K8), PowerPC, entre outros, utilizam arquiteturas com menos estágios de pipeline (geralmente 10 ou 12), que não permitem atingir freqüências tão elevadas, mas realizam muito mais trabalho por ciclo de clock.

Nesse artigo do website Short-Media sobre processadores Dual-core, há uma breve explicação (em Inglês) sobre os estágios de pipeline, e um link para outro artigo mais abrangente sobre esse assunto.

Processadores com longos estágios de pipeline podem e precisam trabalhar em freqüências muito maiores, para alcançar o mesmo desempenho que processadores com poucos estágios de pipeline, atingem trabalhando com freqüências bem menores; como uma criança que ao caminhar ao lado de um adulto, precisa dar passos com uma freqüência muito maior para conseguir acompanhá-lo. Por isso, temos processadores de 1800MHz que são mais rápidos que processadores de 3000MHz com longos estágios de pipeline, e é possível ter processadores de 2600MHz mais rápidos que processadores de 4000MHz.