AMD AM2 im Test

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DDR2 ist für AMD ab heute der neue Speicherstandard, auf den man in den nächsten Monaten und Jahren setzen wird. Während Intel schon vor knapp zwei Jahren auf den neuen Standard umstieg, wartete AMD ab. Anfänglich mit deutlichen Vorteilen, denn DDR2 war teuer, noch recht langsam und brachte keinen Geschwindigkeitsvorteil. Während der Wind Intel ins Gesicht blies, konnte AMD mit schnelleren Prozessoren, ausgereifter DDR-Technik und schnellen Speicherriegeln oftmals punkten. Doch mit der Zeit verschwanden die Vorteile aus dem schnellen Alt-Speicher mehr und mehr - mittlerweile ist DDR2 so günstig wie DDR400-Speichermodule, teilweise sogar günstiger. Und es gibt Speicherriegel, die selbst bei hohen Frequenzen auch noch gute Timings unterstützen. Zeit ist es also für etwas Neues.

Bei AMD geht der Wechsel auf DDR2 recht brutal von statten: Während Intel mit einem neuen Chipsatz eine Übergangszeit lang auch neue CPUs mit alten DDR400-Modulen bereitstellen konnte, ist aufgrund des integrierten Speichercontrollers bei AMD ein neuer Prozessor notwendig. Und da der Speichercontroller redesigned werden musste, verpasst man der neuen CPU einen neuen Sockel - den AM2. Somit besteht ein Kit aus einem DDR2-AMD-System aus einem neuen Prozessor, einem geeigneten Mainboard und neuen Speicherriegeln. Hinzu kommt ein neuer Kühlkörper, denn auch an der Sockelbefestigung hat AMD einiges geändert.

Äußerlich weiterhin nicht vom Vorgänger zu unterscheiden:
Die neuen AM2-Prozessoren sehen genauso aus, besitzen aber 940 Pins und

benötigen den neuen Sockel AM2.

In mehreren Reviews wollen wir dem neuen AM2 auf den Zahn fühlen, denn es gibt auch neue Chipsätze, neue Mainboards und schlussendlich natürlich eine ganze Reihe neuer CPUs:

Da ATI keine neuen Chipsätze, sondern nur eine neue Southbridge vorstellt, haben wir eine kleine Übersicht über diese in diesem Artikel integriert. Es fehlt ein ausführlicher Test des neuen Flaggschiffs FX-62 - dieser Prozessor war von AMD leider nicht zu erhalten, wir hoffen, dass wir einen Test im nächsten Heft von Hardwareluxx [printed] nachliefern können. Weiterhin dürfen natürlich die Tests aktueller AM2-Mainboards nicht fehlen, denn die Hersteller überschwemmen den Markt praktisch mit neuen Platinen für alle Bereiche. Auch hier werden wir in der nahen Zukunft einige Tests online und im Printmagazin vorstellen und testen.

Immerhin liegen uns schon drei Mainboards mit Sockel AM2 vor: Ein Foxconn C51XEM2AA-Mainboard und ein ASUS-Board (M2N32 SLI Deluxe) mit nForce 590-SLI-Chipsatz sowie ein MSI K9N SLI Platinum mit nForce 570-SLI:

Foxconn C51XEM2AA : Unterstützt NVIDIAs EPP-Technologie, ist laut NVIDIA besonders übertaktungsfreudig
und besitzt zwei x16-Lanes für zwei GeForce-Karten im SLI

ASUS M2N32 SLI Deluxe: Heatpipe-Design und somit lüfterlos, zudem
reichhaltige Overclocking-Funktionen, Speichertweaking-Möglichkeiten und
Features wie Stack Cool II. Zwei x16 Lanes sind ebenso vorhanden.

MSI K9N SLI Platinum: Das SLI-Board bietet zwei x8-Lanes pro Grafikkarte im SLI-Betrieb,
ist aber auch wie das ASUS-Mainboard passiv gekühlt und bietet bereits
reichhaltige Onboard-Features.

Auf der nächsten Seite schauen wir uns zunächst die neuen CPUs und deren neue Features an.

        

Der Sockel AM2 besitzt zwar auch 940 Pins wie der ältere Sockel 940, den AMD bislang im Server-Bereich eingesetzt hat, ist jedoch durch ein anderes Pin-Layout nicht mit diesem Sockel kompatibel. AMD sorgt hierbei auch für eine mechanische Inkompatibilität, indem man die freistehenden Zwischenräume zwischen den Pins anders anordnet. Ein Sockel-940-Prozessor lässt sich also auch nicht in einem AM2-Mainboard einsetzen.

Optisch gibt es zunächst keine Unterschiede zwischen den älteren und neueren Athlons: Sie besitzen weiterhin einen Heatspreader und ein organisches mPGA-Chassis. Somit ist die Besonderheit, dass es sich um einen neuen DDR2-Athlon handelt, nicht sofort ersichtlich. Erst auf der Rückseite sind die Unterschiede durch die unterschiedlichen Pins auszumachen:

links: "alter" Sockel 939-Athlon; rechts: neuer AM2-Athlon.
Erkennbar an dem fehlenden Pin in der linken unteren Ecke.

Auch bei der Architektur hat sich im Vergleich nichts geändert. AMD setzt weiter auf das 1 GHz schnelle Hypertransport-Interface, wodurch 8 GB/s zur Peripherie übertragen werden können. Die Desktop-Modelle besitzen wie üblich nur einen derartigen Link - Servermodelle werden wiederum mit mehr Links auf den Markt kommen, aber auf einem neuen Sockel aufsetzen. Die Athlon-64-Prozessoren werden weiterhin in 90nm-DSL-SOI-Technik produziert, hier hat AMD also noch keinen Shrink auf 65-nm-Technik vollzogen - dieser wird im nächsten Jahr erwartet. Produziert werden die Prozessoren weiterhin in Dresden.

Im neuen Stepping "F" ist die erste große Veränderungn natürlich der Memory Controller. Athlon 64 X2- und FX-Prozessoren unterstützten dabei DDR2-800, Single-Core-Prozessoren (Athlon 64 und Sempron) nur DDR2-667. Auch geringere Taktfrequenzen unterstützt der Speichercontroller: DDR2-4200 und -3200 können auch eingesetzt werden, allerdings wirkt sich die fehlende Bandbreite natürlich auf die Performance aus. Mit DDR2-800 stehen den Athlon 64 X2-Prozessoren insgesamt 12,8 GB/s an Bandbreite zur Verfügung.

CPUZ-Screenshot: Die Revision F ist auch aus diesem Screenshot zu erkennen.

Optimiert hat AMD auch am Stromverbrauch. Insgesamt sind nun vier Klassen von Prozessoren verfügbar:

Die Low-Voltage-Prozessoren eignen sich natürlich hervorragend für den Einsatz in HTPCs und Silent-Rechnern. Hingegen sind die X2-Modelle mit 89 Watt schon recht gut beim Stromverbrauch dabei - neuer Watt-Sünder ist neben den Dual-Core-Intel-Prozessoren der Pentium D 8xx- und 9xx-Serie der Athlon 64 FX-62 mit 125 Watt Abwärme (TDP, Thermal Design Power). Der Systemkonstrukteur muss sich hier also besondere Gedanken um die Kühlung des Prozessors machen.

Auch neu ist die Virtualisierungstechnik Pacifica: Mit einer virtuellen Hardwareebene ist es jetzt auch möglich, völlig abgeschottet voneinander beispielsweise eine Wartungspartition laufen zu lassen, um in einem Büroumfeld Firewall-, Backup- und Virenprogramme laufen zu lassen, ohne dass der Anwender es bemerkt. Über Remote können so Patches eingespielt werden. Ähnliches bietet Intel mit ihrer Virtualisierungstechnik. Für den privaten Anwendungsbereich fehlen leider noch einfache Nutzungsmöglichkeiten, im betrieblichen Umfeld helfen derartige Lösungen aber, bei der Wartung und Instandsetzung von Systemen bares Geld zu sparen.

Neu für AMD ist, dass man eine komplette Product-Range aus mehreren Prozessoren vorstellt: Sempron-, Single-Core Athlon 64- und X2-Prozessoren sowie das FX-62-Flaggschiff werden alle am heutigen Tag vorgestellt. Die wichtigsten Daten haben wir in der unteren Tabelle zusammengetragen:

Etwas verwirrend bleibt weiter das Namensschema. So gibt es beispielsweise nun vier Modelle mit 3800+-Kennzeichnung. Einen Single-Core AMD Athlon 64 und drei AMD Athlon 64 X2-Prozessoren, die mit 35, 65 und 89 Watt unterschiedliche Abwärmeleistungen besitzen. Man sollte beim Kauf also genau die Kennzeichnungen, Taktraten und Leistungsangaben überprüfen, um nicht das falsche Modell zu erwischen.

Neu ist letztendlich auch die Sockelbefestigung. Der AM2 besitzt nun an allen vier Ecken eine Öse, an denen der Kühler befestigt wird. Das erhöht die Stabilität des Retension-Moduls auf dem Mainboard. Der Kühlkörper wird hingegen weiterhin mit einer Klammer an zwei vorstehenden Nasen festgeklemmt. Sämtliche Kühlkörper, die mit dem Mainboard verschraubt werden, sind also nicht mehr kompatibel zu den neuen Athlon-64-Modellen. Dies ist besonders ärgerlich, wenn eine Wasserkühlung weiter verwendet werden soll. Innovatek und andere Firmen haben oder werden in den nächsten Tagen aber neue Sockelhalterungen für den AM2 vorstellen.

Vier Schrauben halten jetzt das Retention-Modul auf dem Mainboard,
weiterhin ist aber die Klammer für den Sitz des Kühlers auf der CPU verantwortlich.

Auf der nächsten Seite werfen wir einen Blick auf den Stromverbrauch und AMDs neue Low-Voltage-CPUs.

    

Die Konkurrenz schläft nicht: Intel hat in den letzten Monaten aufgrund des hohen Stromverbrauchs ihrer Prozessoren viel Kritik einstecken müssen. Der hohe Stromverbrauch war wohl auch ein Grund, warum man die neue Core-Architektur forciert hat, denn da diese auf dem Pentium-M-Design basiert, sind die Prozessoren deutlich stromsparender als die aktuellen Dual-Core-Modelle auf der Basis der Netburst-Architektur. Somit ist es kein Wunder, dass auch AMD am Stromverbrauch optimieren muss, auch wenn man in der letzten Zeit den Pokal des Effizienzkönigs dauerhaft für sich beanspruchen konnte.

Die kommenden Core-Prozessoren für den Desktop werden eine TDP von 65 Watt besitzen. Das bedeutet nicht, dass diese Prozessoren auch 65 Watt verbrauchen: Im schlechtesten Fall verbrauchen diese Prozessoren dann mit höchstem Takt unter voller Last diese 65 Watt. Der typische Verbrauch liegt in der Regel deutlich darunter. Intels Dual-Core-Prozessoren werden also stromsparender sein als die meisten AMD-Dual-Core-Modelle - denn wie wir auf Seite 2 gesehen haben, besitzen viele X2-AM2-Modelle einen typischen Verbrauch von 89 Watt.

Aus diesem Grund war es klar, dass AMD hier kontert: Mit niedrigerer Spannung erreicht man am besten eine niedrigere Verlustleistung bei den Prozessoren. Allerdings ist mit einer niedrigeren Spannung nur eine niedrigere Taktfrequenz erreichbar. Aus diesem Grund sind die Energy-Efficient-Prozessoren von AMD nicht ganz so hoch getaktet wie die Desktop-Topmodelle. Durch gute Selektion kommt man aber fast an die Maximaltaktraten heran.

Um zu überprüfen, welche Einsparungen AMD mit einer niedrigeren Spannung in der Praxis vornehmen kann, haben wir den uns vorliegenden AMD Athlon 64 5000+ stark untertaktet (mit Multiplikator 9 und somit 1800 MHz) und ihn mit seiner Standardspannung, aber auch mit den von AMD für die Low-Voltage-Modelle vorgesehenen Spannungen getestet. Herausgekommen sind unter Last folgende Messwerte für die CPU unter Volllast auf beiden Kernen:

Dass die Spannung die Stromaufnahme quadratisch beeinflusst, ist hier klar zu sehen. Fast 20% weniger Strom verbraucht das Gesamtsystem, wenn die Spannung abgesenkt wird. Da wir hier einen 2D-Benchmark verwendeten, der nur die CPU auf beiden Kernen voll belastet, geht die komplette Stromersparnis auf das Konto der niedrigeren Spannung. In unserem Test lief der 5000+ dabei auch mit 1.05V noch stabil unter Last mit 1.05 V. Deshalb lässt sich vermuten, dass AMD Prozessoren, die eine hohe Taktfrequenz wie der 5000+ verkraften, auch als Energy Efficient Prozessor ausweisen kann (z.B. 3800+) - mit einer niedrigeren Taktrate. Cool'n'Quiet mussten wir in unserem Fall deaktivieren, weil ein Setzen eines niedrigeren Multiplikators sonst nicht möglich war.

Verglichen mit anderen Prozessoren liefert AMD weiterhin eine gute Stromaufnahme. Wir haben hier ein Komplettsystem, bestehend aus mit voller Taktfrequenz betriebener CPU, Mainboard, jeweils 2 512 MB Speicherriegeln, Festplatte, DVD-ROM und einer GeForce 7800 GT verwendet. Als Netzteil kam ein Silverstone 700W-Netzteil zum Einsatz. Die gemessenen Werte für die einzelnen Systeme beziehen sich also auf die Gesamtsystemaufnahme zuzüglich eines knapp 80%igen Wirkungsgrades des Silverstone-Netzteiles. Getestet wurde mit 3DMark 2006, hier ist also auch die Grafikkarte ein Stromverbraucher. In diesem Setup erhielten wir die folgenden Werte:



Stromaufnahme des Gesamtsystems (Idle-Betrieb)

Im Idle-Betrieb langt unser Testsystem etwas mehr zu, als beim FX-60 im Sockel 939. Der Grund ist aber nicht beim Prozessor zu suchen, sondern beim Mainboard: Wir verwenden für diesen Test ein ASUS-Mainboard mit nForce 590-SLI - dieser Chipsatz ist durch die zusätzlichen x16-Slots und dem anfallenden Zusatzchip etwas stromverbrauchender als unser Sockel-939-Mainboard. Deutlich sichtbar ist hingegen, dass die Pentium-D-Prozessoren deutlich schlechter abschneiden. Allerdings kann Intel mit dem Core Duo in Führung gehen. Der Mobilprozessor ist natürlich stromsparender als der Athlon 64 X2 5000+. Somit kann erahnt werden, welchen Stromverbrauch der Core2 Duo erreichen könnte.



Stromaufnahme des Gesamtsystems (Last-Betrieb)

Unter Last werden die Ergebnisse deutlicher. Der Stromverbrauch des 5000+ liegt wieder aufgrund des Mainboards knapp oberhalb des FX-60, was vollkommen in Ordnung ist. Die Pentium-Prozessoren gehen deutlich heftiger zu Werke. Erstaunlich stromsparend ist der Core Duo, der selbst bei 3 GHz und erhöhter Spannung weit unter dem Athlon 64 X2 5000+ bleibt. Gewinner in diesem "Benchmark" ist also der Core Duo, von den reinen Desktop-Prozessoren betrachtet hat AMD aber weiterhin die Nase vorne, bis Intel den Core2 Duo vorstellt.

Nach den Betrachtungen des Stromverbrauches kommen wir nun zu den Chipsätzen.

        

Spannend wird es bei den Chipsätzen nicht: ATI stellt praktisch zum bestehenden CrossFire 3200 eine längst überfällige Southbridge vor (SB600), aber NVIDIA kommt mit einer ganz neuen Chipsatzlinie, der nForce 500-Serie.

Und VIA? Nichts ist zu hören vom einstigen Nr.1-Hersteller von AMD-Chipsätzen. Weder von Mainboardherstellern noch von VIA selbst waren vor dem Launch Ankündigungen von Mainboards oder Chipsätzen zu vernehmen. Zwar ist die bestehende K8T900-Southbridge auch mit dem Sockel AM2 ohne Probleme einzusetzen, eine Neuerung gibt es aber nicht. Ob die immer noch verschollene Southbride VT8257 endlich auf einigen Mainboards zu finden sein wird, ist auch nicht bekannt: Hier muss man also abwarten, ob von VIA noch eine geeignete Lösung kommt.

Den Kampf um Platz 1 und 2 führen also im Moment ATI und NVIDIA. Der nForce-500-Serie haben wir einen eigenen Artikel gewidmet (ab 15:00 Uhr online), da es uns im Vorfeld möglich war, in NVIDIAs Hauptquartier in Santa Clara einen Blick auf die nForce-500-Solution zu werfen. Da NVIDIA ein ganzes Line-Up mit neuen Features vorstellt, lohnt sich auch ein detaillierterer Blick. An dieser Stelle wollen wir also eher dem ATI-Chipsatz und dessen neue SB600 ein paar Zeilen widmen.

Wie bereits erwähnt wurde, gibt es eigentlich nicht viel Neues aus dem Hause ATI zum Launch des AMD AM2. Der bereits bekannte Chipsatz mit der vollen Anbindung beider PCI-Express x16 mit 16 PCI-Express Lanes wurde um die seit langem erwartete SB600-Southbridge erweitert. Bisher setzen Mainboardhersteller entweder auf die ATI eigene SB450-Southbridge, die allerdings mit großen Performanceschwierigkeiten des PCI- und USB-Bus kämpfen muss und nur Serial-ATA-I-Ports unterstützt, oder auf die ULi-1575-Southbridge, die keine dieser Probleme besitzt. ULi wurde allerdings vor einigen Monaten von NVIDIA aufgekauft und so dürfte es nur eine Frage der Zeit sein, bis die Hersteller die ULi-Southbridge im Zusammenspiel mit der ATI-Northbridge nicht mehr einsetzen werden, da diese nicht mehr weiterentwickelt wird. Es wurde allso höchste Zeit, dass ATI die SB600 vorstellt, um weiterhin konkurrenzfähig zu bleiben.

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Die SB600 kommt allerdings nicht nur auf den AMD-basierten Mainboards zum Einsatz, sondern auch auf ATIs Intel-Chipsätzen.

Auch die SB600 Southbridge ist über das A-Link Xpress-II-Interface mit der Northbridge angebunden. Der Mainboardhersteller hat dabei die Wahl ob er 1, 2 oder 4 PCI-Express Lanes für die Anbindung verwendet. Über die SB600-Southbridge können bis zu sechs PCI- Steckplätze angebunden werden, ebenfalls möglich sind bis zu 10 USB2.0-Anschlüsse und ein PATA-Kanal für bis zu zwei IDE -aufwerke. Besonders interessant und wichtig aber dürfte die Unterstützung von bis zu vier Serial-ATA-II-Laufwerken sein. Es werden die RAID-Level 0, 1 und 10 unterstützt.

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Hier das ATI CrossFire Xpress 3200 Referenzmainboard mit SB600-Southbridge im CrossFire-Betrieb und unten noch einmal im Single-Betrieb:

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Es bleibt abzuwarten, wie sich der ATI CrossFire Xpress 3200 Chipsatz mit der neuen SB600 Southbridge mit den AMD AM2 Prozessoren schlägt. Klar ist, dass NVIDIA mit zwei Gigabit-Ethernet-Ports, der Hardware-Firewall, 10 USB 2.0 und 6 Serial-ATA-Ports, u.a. auch mit Raid 5, ein auf dem Papier deutlich besseres Silizium anzubieten hat. Einstige Kritikpunkte wie das Fehlen von HD-Audio sind ebenso beseitigt worden.

        

Für den Test vergleichen wir vier unterschiedliche Plattformen:

Auf den nächsten beiden Seiten präsentieren wir die Benchmarks der uns schnellsten vorliegenden CPUs. Allerdings haben wir diese Benchmarks aus zwei Gründen recht knapp gehalten: Zum einen liegt uns AMDs Flaggschiff, der FX-62, leider nicht vor. Eine Teststellung von AMD war bis zum Launchzeitpunkt nicht zu erhalten. Des Weiteren wird man in den Benchmarks zwischen dem FX-60 auf Sockel 939 und dem 5000+ nur einen geringen Unterschied feststellen. Deshalb haben wir aussagekräftige Benchmarks aus mehreren Bereichen zusammengezogen. Den meisten unserer Leser wird zudem bewusst sein, dass ein Athlon 64 X2 weiterhin seine Stärken im 3D-Bereich haben wird, Intel aber meistens in Anwendungsbenchmarks punkten kann. Interessant ist der Vergleich zum Core Duo, den wir natürlich mit präsentieren.

Interessanter wird der Vergleich auf den anschließenden Seiten, auf denen wir die neuen Plattformen vergleichen. Hierfür haben wir mehrere Setups an Speicherkonfigurationen miteinander in den Vergleich eingezogen und testen den Sockel 939 mit DDR400 und unterschiedlichen Timings sowie den Sockel AM2 mit DDR2 bei unterschiedlichen Frequenzen und Timings.

Hier die Testplattformen in der Übersicht:

AMD AM2-System
  • AMD Athlon 64 X2 5000+, 2.6 GHz, 2x 512 kb L2-Cache
  • ASUS M2N SLI Deluxe, nForce 590-SLI
  • 2x 512 MB Corsair DDR2-1066
    Für die CPU-Tests: DDR2-800, Timings 4-4-4-12
AMD Sockel-939-System
  • AMD Athlon 64 FX-60, 2.6 Ghz, 2x 1 MB L2-Cache
  • MSI K8N SLI Platinum, nForce 4 SLI X16
  • 2x 512 MB Corsair DDR433 Low Latency
    Für die CPU-Tests: DDR400, Timings 2-2-3-6
Intel Pentium-D-System
  • Intel Pentium Extreme Edition 965, 3.73 GHz, 2x 2 MB L2-Cache
  • Intel D975XBX, i975X-Chipsatz
  • 2x 512 MB Corsair DDR2-1066
    Für die CPU-Tests: DDR2-667, Timings 3-3-3-8
Intel Core-Duo-System
  • Intel Core Duo T2600, 2.16 Ghz, 2 MB L2-Cache (Shared)
    Zum Vergleich übertaktet mit 2.6 und 3.0 GHz
  • AOpen i975X-YDG, i975X-Chipsatz,
  • 2x 512 MB Corsair DDR2-1066
    Für die CPU-Tests: DDR2-667, Timings 3-3-3-8
Für alle Systeme identisch:
  • GeForce 7800 GT, Standard-Taktung, Treiber ForceWare 84.21
  • Maxtor Diamondmax 10, 250 GB, SATA-II, 7200rpm
  • Sony DVD-ROM, P-ATA
  • Silverstone 700W-Netzteil

Die Speichertimings wurden von uns bewusst gewählt: Die meisten der Hardwareluxx-Leser werden qualitativ hochwertigen Markenspeicher einsetzen. Hierdurch ist es möglich, bei Standardfrequenzen gute Timings zu wählen. Typisch für ein DDR400-System sind Timings von 2-2-3-6. Einige Speicherriegel werden sicherlich auch mit 2-2-2-5 betrieben. Als Command Rate wurde wo möglich 1T gewählt. Für die DDR2-Systeme wählten wir für DDR2-667 Timings von 3-3-3-8 und für DDR2-800 Timings von 4-4-4-12. Diese Timings verkraften die meisten Markenspeicherriegel. Schnellere Timings sind hier noch Glückssache, oder es muss die Speicherspannung nach oben gesetzt werden. Dies haben wir erst in unserem Speichervergleich durchgeführt, um das AMD-System auch mit CL3 zu betreiben. Für einen CPU-Vergleich wurde diese "Übertaktung" aber nicht vorgenommen.

Auf den folgenden Seiten findet sich nun der CPU-Vergleich der Top-CPUs mit Ausnahme des FX-62.

    

Beginnen wollen wir den Benchmark-Vergleich mit 3DMark 2006, einem synthetischen Grafikbenchmark. In die Score gehen mehrere 3D-Tests ein, die natürlich auch von der CPU beeinflusst werden, allerdings existieren in diesem Benchmark auch zwei explizite CPU-Tests. Wer den Test selber durchlaufen lässt, wird diese Tests schnell identifizieren: Es sind die einzigen Tests, die mit 1 bis 2 fps pro Sekunde laufen, selbst auf einer Top-CPU.

In unserem ersten Test schneidet das AM2-System recht gut ab. Der FX-60 besitzt in unserem Vergleich sehr gute Speichertimings und kann mit 2x 1 MB L2-Cache auch eine größere Menge Zwischenspeicher aufweisen als der X2 5000+, trotzdem liegt das AM2-System vorne. Die 2%, die hier herausgeholt werden, sind also hauptsächlich der hohen Speicherbandbreite zuzuschreiben.

Allerdings sind die erreichten 4484 Punkte nicht rekordverdächtig. Das AM2-System liegt zwar wieder vor dem Pentium Extreme Edition 965, der sich knapp vor dem FX-60 positionieren konnte. Allerdings zeigt der Core Duo T2600 eine beachtliche Performance mit 2.6 und 3 GHz und überrundet die CPU damit. Hier wird ein FX-62 eventuell auf den Core Duo mit 2600 Ghz aufschließen können.

Im nächsten Benchmark testen wir ein Spiel: Splinter Cell: Chaos Theory ist ein aktueller Titel, den wir aber um die CPU in den Vordergrund zu rücken ohne optische Raffinessen bei 1024x786 und ohne AA/AF-Settings durchlaufen lassen. Hier hat die Grafikkarte somit nicht allzu viel zu tun. Wir verwenden die Timedemo, die in dem Spiel seit dem Patch 1.04 verfügbar ist. Hier die Resultate in der Übersicht:

Trotz niedriger Auflösung limitiert hier die Grafikkarte: Alle Top-CPUs erreichen ungefähr 122 fps, teilweise liegen sie knapp darunter, teilweise darüber. Nur der Pentium Extreme Edition 955 liegt etwas zurück. Bei diesem Spiel bedarf es also keiner Top-CPU, sondern eher einer guten Grafikkarte, die bei höheren Auflösungen genügend Power entfalten kann.

Der dritte Benchmark, Counterstrike: Source Stress Test, ist bekannt für die CPU-Limitierung bei den meisten Auflösungen, wenn nicht Antialiasing und Anisotopische Filterung hinzugeschaltet wird. Wir testen den Benchmark bei 1600x1200 ohne diese Settings. Folgene fps-Zahlen werden uns angezeigt:

Das AM2-System liegt knapp hinter dem FX-60. Dieses kann zum einen an den schnellen Latenzzeiten des Sockel-939-Systems liegen, zum anderen aber auch am größeren Cache des FX-60. Somit sind die Ergebnisse zu relativieren: Hätte der X2 5000+ eine identische Cacheausstattung, würde er auf einem identischen Niveau liegen. Hinter sich lassen beide AMD-Prozessoren den Extreme Edition 955 und 965, der Core Duo T2600 liegt ungefähr auf identischem Niveau. Allerdings kann er mit 2.6 und 3.0 GHz wieder deutlich in Führung gehen. Der FX-62 wird sich also wieder mit diesen schneller getakteten Modellen messen müssen.

Auf der nächsten Seite zeigen wir einige Anwendungsprogramme im Vergleich.

        

Seite 7: CPU-Vergleich - FX60 vs. 5000+ vs. EE 965 vs. Core Duo

Sehr beliebt ist das Programm iTunes, wenn es darum geht, Musik aus dem Internet herunterzuladen, umzuwandeln und letztendlich auf seinen mp3-Player zu übertragen. Wir komprimieren hier eine 710 MB große WAV-Datei in eine mp3-Datei mit 160kbit. Gezeigt wird die Dauer des Kompressionsvorganges, besser sind hier also kleinere Ergebnisse:

Auch hier ist der AMD Athlon 64 5000+ langsamer als der FX-60, was aber wiederum auf den Cache zurückzuführen ist. Klar hinter sich lassen können beide AMD-CPUs die Desktop-Modelle von Intel. Die Extreme Edition-Prozessoren sind beim mp3-Encoding mit iTunes in dieser Variante deutlich langsamer. Überzeugen können hingegen der Core Duo T2600 und die übertakteten Scores des Mobilprozessors. Auch hier wird AMD also mit dem FX-62 gegenhalten müssen, wobei der Core2 Duo mit seiner neuen Architektur sicherlich noch eine höhere Effizienz pro Takt mitbringen wird.

Abbyy Fine Reader ist ein OCR-Programm, welches auf mehreren Kernen laufen kann. So splittet es bei unserem Sample-PDF die Texte beim Pentium Extreme Edition 965 sogar auf vier Threads auf. Auch hier messen wir die Berechnungsdauer in Sekunden, auch hier ist also ein niedrigeres Ergebnis das Bessere.

Das AM2-System kommt en par mit dem FX-60 ins Ziel, trotz geringerer Cachegröße. Hier kann der Prozessor also durch die höhere DDR2-Bandbreite den fehlenden Cache ausgleichen. Wie schon in der Einleitung vermutet, reicht es aber nicht gegen die Extreme Editions: Diese Prozessoren liegen durch Hyperthreading hier in Führung und stellen das PDF schneller fertig. Der Core Duo T2600 liegt bei 2.16 GHz auf einem Niveau mit dem FX-60 und dem 5000+, übertaktet setzt er sich allerdings mit 3 GHz sogar an die Spitze.

Der letzte von uns ausgewählte Benchmark ist Cinebench 2003, bei dem wir den Benchmark auf zwei CPUs laufen lassen. Sehr schön ist bei diesem Benchmark zu sehen, welcher Teilbereich von welchem Prozessor gerendert wird, denn je nach Thread-Aufteilung beginnt die Berechnung an unterschiedlichen Teilstücken des Bildes.

Auch hier zeigen beide AMD-Prozessoren eine identische Leistung. Der kleinere Cache kann vom AM2-System also durch die höhere Speicherbandbreite auch hier ausgeglichen werden. Allerdings ist auch hier der Pentium Extreme Edition 965 schneller unterwegs, da er die Szene mit vier Instanzen berechnen kann. Der Core Duo T2600 liegt hier etwas zurück und kann erst mit 2.6 Ghz richtig in Fahrt kommen. Übertaktet auf 3 GHz hätte aber sicherlich selbst ein FX-62 Probleme mit der Mobile-CPU. Interessant wird hier, was die neue Core-Architektur noch dem Core2 Duo an Performance zusätzlich verschaffen kann.

Interessant ist auch ein Vergleich der Latenzzeiten und Cachebandbreite zwischen dem Sockel 939 und dem Sockel AM2. Hierfür haben wir einen Athlon 64 4600+ mit 2x 512 kb L2-Cache mit dem 5000+ vergleichen, den wir auf eine identische Taktfrequenz ausgebremst haben.

Links: Sockel 939, Rechts: Sockel AM2

Die Bandbreite des L1- und L2-Cache hat sich nicht verändert. Klar ist, dass der AM2 eine höhere Speicherbandbreite mitbringt. Interessant ist allerdings, dass die Latenz der L1- und L2-Caches leicht höher ist als beim Sockel 939 und auch die Speicherlatenzzeiten höher ausfallen (dies war hingegen zu vermuten).

Links: Sockel 939, Rechts: Sockel AM2

Das DDR2-800 schneller sein kann als DDR400, zeigt die nächste Grafik: Im Bereich über 512 kb lagert das Programm die Daten im Arbeitsspeicher. Aus diesem Grund schnellt die Latenz zwar hoch (Cache ist halt schneller als Arbeitsspeicher), aber im Vergleich sieht man, dass die Latenz von DDR2-800 (hier mit 4-4-4-12) besser ist als die Latenz von DDR400 (hier mit 2-3-2-6).

Links: Sockel 939, Rechts: Sockel AM2

Da AMD an der Anbindung der Caches nichts geändert hat, verändert sich auch nicht die Bandbreite, die für den Datentransfer zur Verfügung steht. Sehr gut zu sehen ist hier, dass der AMD Athlon 64 X2 64 kb L2-Cache und 512 kb L2-Cache besitzt (die beiden "Einbrüche").  

    

In unserem zweiten Test wollen wir die beiden AMD-Plattformen gegenüberstellen: Was leistet der neue DDR2-Controller wirklich? AMD hat einen sehr effizienten und schnellen DDR400-Controller entwickelt, demnach ist es klar, das mit den höheren Latenzen von DDR2 hier eine weitaus höhere Bandbreite zur Verfügung gestellt werden muss, um gegen schnelle DDR400-Riegel bestehen zu können. Genau dies soll getestet werden: Mit welchen Timings kommt der AM2 richtig in Schwung?

Beschränkt haben wir uns auf folgendes Setup:

Sockel 939-System mit 2x 1 GB Corsair XM3502v1.2 Low Latency Pro-Series

Sockel-AM2-System mit 2x 1 GB Crucial Ballistix DDR2-800 CL4 Ausgewählt haben wir hierfür ebenso sechs Benchmarks, von denen bekannt ist, dass sie teilweise sehr gut auf Timing- und Freqenzänderungen des Speichers reagieren, teilweise aber einen geringeren Einfluss von Veränderungen nehmen:

Ob sich diese Erkenntnisse aus unseren vergangenen Tests auf das AM2-System übertragen lassen, soll dieser Test zeigen. Allerdings begannen hier die Probleme, so dass wir zunächst einen genaueren Blick auf den Speichercontroller werfen.

Probleme mit dem AM2-Speichercontroller

Erstaunlicherweise hatte das AM2-System mit einigen Settings Probleme mit einer niedrigen Cas-Latency und auch bei einer niedrigen Command Rate. Also mussten wir vor unseren Tests etwas genauer auf die Funktionsweise des Speichercontrollers schauen.

Mit Speicherriegeln, mit denen wir bei einem Intel-Testsystem CL3 selbst bei Taktraten oberhalb von DDR2-800 erreichten, konnte nur eine Cas Latency von 4 eingestellt werden. Mit den uns vorliegenden Speicherriegeln war CL3 bei DDR2-800 gar nicht möglich, bei DDR2-667 bootete zwar das System, wurde unter Windows aber bei einigen Modulen selbst bei relaxten sonstigen Settings instabil. Erst bei DDR2-533 waren niedrigste Timings von 3-3-3-8 einstellbar. Das bei dieser niedrigen Frequenz die niedrigen Timings dann auch nicht mehr viel erreichen können, ist klar.

Des Weiteren hatten wir mit dem für den Test vorgesehenen Crucial DDR2-800-Modul Probleme mit einer Command Rate von 1T bei DDR2-800. Während Single-Sided-Module ohne Probleme mit 4-4-4-12 (1T) liefen, blieb das System mit den Crucial-Riegeln öfter hängen. Andere Timings und höhere Spannungen halfen hier nichts - erst als die Command Rate auf 2T gesetzt wurde, war das System stabil. Wir fanden heraus, dass das System ab DDR2-733-Frequenzen eine 2T-Command-Rate mit doppelseitigen Modulen verlangte. Dies kann am Mainboard liegen und an einer frühen Biosversion, aber auch an der CPU selber.

Aus diesem Grund testeten wir einige uns vorliegende Speichermodule auf ihre Kompatibilität:

Welche Speicherriegel sich für AM2-Systeme besonders eignen, bleibt abzuwarten - wir werden auf jeden Fall derartige Kompatibilitätstests in unsere kommenden Speicherroundups mit einbeziehen.

Während wir doppelseitige Module wie das Crucial-Pärchen auf niedrigeren Frequenzen ohne Probleme mit 1T Command Rate betreiben konnten, war es nicht möglich, vier einseitig bestückte Module (die vier uns vorliegenden Corsair-Module) oder vier doppelseitige Module (MDT) miteinander mit 1T Command Rate zu betreiben. Damit das System startete, musste die Command Rate auf 2T abgesenkt werden - bei spürbarem Performanceverlusst. Der Einsatz von vier Speicherriegeln lohnt sich also beim AM2 eigentlich nicht - man sollte lieber gleich zu einem 2-GB-Kit greifen. Wer aufrüsten will, hat dann allerdings ein weiteres Problem: Kommen entsprechende Module hinzu, muss zwingend auch auf 2T Command Rate heruntergeschaltet werden. Je nach Timing und Frequenz kostet 2T Command Rate im Vergleich zur 1T Command Rate knapp 10% Speicherperformance.

Erfreulicherweise war aber der Betrieb des Systems mit DDR2-800 und vier doppelseitigen Modulen ohne Probleme möglich. Die Crucial Ballistix DDR2-800-Module und die MDT DDR2-800-Module liefen ohne Probleme miteinander, wenn auch hier auf 2T heruntergeschaltet werden musste. Aber hier konnte der 2T-Nachteil durch die doppelseitigen Module praktisch eliminiert werden, da die CPU mit diesem Speichersetup die beste Performance erreichen kann. Im Test zeigte sich, dass mit doppelseitigen Modulen ca. 700 MB/s mehr Speicherbandbreite zu erreichen waren, als mit Single-Sided-Modulen.

Eine Speicherempfehlung können wir aus diesem Grund noch nicht aussprechen: Mit Single-Sided-Modulen lässt sich auch DDR2-800 mit 1T Command Rate betreiben, aber bei Double-Sided-Modulen erreicht das System bei DDR2-800 eine sehr gute Performance, aber es muss auf 2T heruntergeschaltet werden.

Vielleicht finden wir auch noch optimale Speicherriegel für den AM2 - DDR2-800 mit doppelseitigen Modulen und 1T Command Rate führt zu einer Übertragungsrate von rund 8650 MB/s:

Der Idealfall: Bei einem Athlon 64 X2 4600+ und dem FX-62 läuft der
Speichertakt mit vollen 800 Mhz und somit erreicht man hier die
höchste Speicherbandbreite (hier mit 4-4-3-5) - allerdings in unserem Fall nicht vollends stabil.

Aus diesem Grund wagen wir eine vorsichtige Prognose: Der beste Speicher für den AM2 sind zwei doppelseitig organisierte 1GB-DDR2-800-Module mit 4-4-4-12, die notfalls auch durch zwei weitere 1 GB-Module erweitert werden können.

Ein zweiter Punkt, der unseren Vergleich Sockel 939 - AM2 erschwert, ist die Tatsache, dass wie beim Sockel 939 je nach Prozessortakt ein unterschiedlicher Speichertakt anliegt. Für den Vergleich takten wir dem X2 5000+ herunter, da es keinen Sockel 939-Prozessor mit 2.6 GHz und 2x 512 kb L2-Cache gibt. Zum Vergleich bleibt der X2 4200+ und der X2 4600+ über (2.2 und 2.4 GHz).  

Mit 12er-Multiplikator und 200 Mhz Referenztakt besitzt der X2 5000+ eine Taktrate von 2.4 GHz. Als Vergleichs-CPU verwenden wir dann einen Athlon 64 X2 4600+, der im Sockel-939-System steckt. Er besitzt ebenso 2.4 Ghz und 2x 512 kb L2-Cache, so dass die Taktfrequenz und Cachegröße der Prozessoren übereinstimmt. Marginale Unterschiede aufgrund der unterschiedlichen Benchmarks können leider durch die unterschiedlichen Mainboards nicht ausgeschlossen werden, sämtliche mögliche Einstellungen wurden aber möglichst identisch eingestellt. Der Vorteil ist hier, dass der Speicher auf vollen 800 Mhz läuft, wenn DDR2-800 eingestellt wird. Aber in diesem Fall war kein Betrieb mehr mit einer Command Rate von 1T möglich, wir mussten DDR2-800 also mit 2T testen.

Bei dem Vergleich mit dem X2 4200+ ist die Situation etwas anders. Durch die niedrigere Taktrate (2200 Mhz) und den von der CPU voreingestellten Teiler (6), erreicht man nicht den vollen Takt von 800 Mhz, selbst wenn man im Bios DDR2-800 wählt:

Wie auf dem Bild zu sehen ist, ist der Speichertakt auch hier wieder abhängig vom eingestellten CPU-Multiplikator. In unserem Fall erhält man mit einem 11er-Multiplikator bei einer Einstellung von DDR2-800 einen Takt von 366 MHz (tatsächlich 368,3 MHz), also DDR2-733. Bei 12x, dem von uns verwendeten Multiplikator, erreicht man genau die spezifizierte DDR2-800-Geschwindigkeit (200 x 12 / 6 MHz), bei 13x springt der Teiler auf CPU/7, so dass 371 Mhz (DDR2-742) eingestellt sind. Beim aktuellen Topmodell, dem FX-62, ist der Speichertakt mit 800 Mhz ebenso auf dem besten Niveau.

Eine einfache Faustformel hilft hier bei der Berechnung:

CPU-Takt / Teiler = Speichertakt

Der Teiler ist genau so hoch, dass der gewählte Speichertakt nicht überschritten wird. Auf den nächsten Seiten werden wir anhand von zwei Beispielen (Vergleich mit dem X2 4200+ und X2 4600+) die Frequenzen noch aufschlüsseln.

Der Sockel-939-Athlon arbeitete in unserem Fall ebenso mit vollen DDR400-Frequenzen, so dass wir direkt DDR400 mit den neuen DDR2-Frequenzen testen konnten.


Seite 9: DDR2 vs. DDR1 mit verschiedenen Latenzen - die Benchmarks (1)

Zunächst haben wir den Vergleich mit dem Athlon 64 X2 4200+ anzubieten. Hier vergleichen wir die Corsair XMS-Speicherriegel mit DDR400-Frequenz und angegebenen Timings auf dem Sockel 939-System mit dem AM2-System und Crucial DDR2-800-Speichermodulen. Diese sind doppelseitig aufgebaut, deshalb machen hohe Taktraten auf dem AM2 Probleme, es müsste auf 2T Command Rate zurückgeschaltet werden. Eine Frequenz von DDR2-733 Mhz war jedoch mit den Modulen und dem AM2 möglich, da bei einer Taktrate von 2200 Mhz nicht 800 Mhz, sondern nur 733 Mhz beim Speicher ankommen.

Hier die Taktraten des AM2-Systems bei 2.2 Ghz CPU-Takt:

Der Sockel-939-Prozessor betrieb den Speicher exakt mit DDR400.

Folgende Messungen konnten wir durchführen:

Wie man sehen kann, lag das AM2-System meistens vor dem älteren Sockel-939-System - nur mit DDR2-533-Einstellung (also nur 488 Mhz Speichertakt) muss das AM2-System das DDR400-System ab und zu vorbeiziehen lassen. In vielen Benchmarks liegt das AM2-System mit 4-4-4-12 und 1T Command mit 667 MHz Speichertakt (hier real DDR2-628) ungefähr auf demselben Niveau wie ein DDR400-System mit 2-3-2-6 und einer Command Rate von 1T.

    

In einem zweiten Schritt testen wir die Speicherperformance mit einem Athlon 64 X2 4600+ (2.4 GHz). Bei dieser Taktrate ist ein Takt von DDR2-800 tatsächlich erreichbar. Dadurch erreichen wir beim AM2-System die maximale Bandbreite - mussten aber auf eine Command Rate von 2T zurückschalten, weil mit den doppelseitigen Crucial-Modulen kein stabiler Betrieb mit 1T Command Rate möglich war. Dafür war es möglich, bei DDR2-667-Setting schon auf CL3 zu stellen, da tatsächlich nur 600 MHz Speichertakt erreicht werden.

Hier die Taktraten des AM2-Systems bei 2.4 Ghz CPU-Takt:

Der Sockel-939-Prozessor betrieb den Speicher exakt mit DDR400. Die mit * gekennzeichneten Messungen mit DDR2-800 und 4-4-4-12 und 1T Command Rate waren mit unseren Speicherriegeln nicht vollkommen stabil.

Folgende Messungen konnten wir durchführen:

Die Ergebnisse ähneln sich mit den Benchmarks der vorherigen Seite. Auch hier entspricht ein schnelles DDR400-Sockel-939-System ungefähr einem AM2-System mit DDR2-667-Frequenz, teilweise bleibt es jedoch auch klar hinter diesem zurück.

Allgemeine Betrachtung:

Wie vermutet unterscheidet sich der Performanceunterschied in den Benchmarks in der Intensität stark, wenn man die Art der Applikationen berücksichtigt. Ein synthetischer Benchmark wie Sisoft Sandra 2007 zeigt natürlich den größten Ausschlag, da hier nur die Bandbreite Berücksichtigung findet.

Sehr gut sind auch die Ergebnisse in Spielen: Unser Beispiel Doom 3 lässt sich auch auf einige andere Beispiele übertragen. Doom 3 profitiert aber in einem hohen Maße von einer hohen Bandbreite. Auch SuperPi ist dafür bekannt, auf Timings besonders stark zu reagieren. Deshalb liegt auch hier das DDR2-800-System am Ende klar in Führung.

Andere Benchmarks können hingegen weniger von der höheren Taktfrequenz profitieren. Cinebench 2003 und iTunes gehören beispielsweise dazu, hier ist der reine CPU-Takt wichtiger. 3DMark 2006 zeigt zwar geringfügige Schwankungen, aber keinen deutlichen Trend.

Verglichen zum älteren Sockel 939-System mit 2-3-2-6 und DDR400 kann das mit DDR2 bestückte AMD-System erst mit einer Frequenz von DDR2-667 und oberhalb von DDR2-667 überzeugen. Dies ist wohl auch ein Grund, warum AMD dem AM2 letztendlich auch DDR2-800-Support spendiert hat, denn so wird der Performancevorteil deutlicher. Mit DDR2-800 liegt das AM2-System aber immer vor dem Sockel-939-System, selbst bei einer Command Rate von 2T.

    

AMD hat einen schweren Stand: Der Umstieg auf DDR2 war zeitlich nötig und unumgänglich. Und auch wenn dies oft bezweifelt wurde, zeigen die Benchmarks des Sockel 939 gegen den Sockel AM2, dass mit DDR2-800 und guten Timings auch eine bessere Performance erzielt wird. Teilweise sind es 5% oder mehr, die durch die höhere Bandbreite selbst gegen ein schnelles DDR400-System gewonnen werden können. Eigentlich Grund zum Jubeln, denn der Hersteller hat bereits gegen die Desktop-Prozesoren von Intel die Nase in den meisten Benchmarks vorne. AMDs neuer FX-62 sollte auch die kürzlich von Intel durch den Intel Extreme Edition 965 zurückeroberten Benchmarks wieder auf AMDs Seite holen.

Aber Grund zum Jubeln besteht wohl nicht wirklich, wenn man sich die Leistung der kommenden Core2-Duo-Prozessoren ansieht. Die ersten durchgesickerten Benchmarks müssen zwar mit Abstand betrachtet werden, bei unseren Vergleichsbenchmarks mit dem Core Duo T2600 wird aber klar, dass die Core-Architektur mit weiteren Verbesserungen eine starke Bedrohung für AMDs Vormachtstellung wird. Erste Tests in den kommenden Wochen werden zeigen, wo sich der FX-62 gegen das vermeindlich schnellste Core2-Extreme-Modell einordnen wird: Dieser Prozessor hat 3,33 Ghz, 1066 Mhz FSB, 4 MB L2-Cache und eine breitere Pipeline, überflügelt den hier übertakteten T2600 also mit 3 GHz locker.



Keine schlechte Kombination: DDR2-800 mit niedrigen Timings
verhilft AMD zu einem Performanceplus

Interessanter als die Top-Prozessoren werden aber wie immer die kleineren Modelle. Hier kann AMD auch durch die neuen Energy-Efficient-Prozessoren punkten, die einen niedrigeren Stromverbrauch mit sich bringen. Wer also nicht das allerschnellste Modell aus dem AMD-Stall wählen muss, kann mit den kleineren Prozessoren eventuell ein stromsparendes und einfach zu kühlendes PC-System zusammenstellen - vielleicht sogar passiv gekühlt. Aber auch hier bedroht die nächste Intel-Generation den bisherigen Stromsparkünstler AMD, denn Cool'n'Quiet kann nicht das erreichen, was Intel mit der neuen Core-Architektur konsequent im Silizium verwirklicht.

An der Chipsatzfront gibt es nur von NVIDIA Neues - und das sollte ausreichen, zumindest im Performancebereich weiterhin die Nase vor ATI behalten zu können. Gerade das Topmodell, der nForce 590-SLI, besitzt eine beeindruckende Feature-Vielfalt, den die Mainboardhersteller mit Onboard-Komponenten weiter ergänzen werden. Hier darf man sich also auf einige hervorragende Mainboards freuen, die wir in den kommenden Wochen testen werden. Die SB600 von ATI darf aber auch nicht übersehen werden - schnelle CrossFire-Systeme mit neuen AM2-Mainboards werden die bestehenden USB- und PCI-Performanceprobleme nun nicht mehr haben.

Ein paar Fragen bleiben offen, die wir noch in kommenden Artikeln behandeln werden:

Eigentlich zeigt der Daumen also klar nach oben: Der AM2 ist schneller als der Sockel 939, wenn auch nur in einem geringen Maße. Die Plattformen sind recht ausgereift und schnell, PCs mit AM2 stabil und stromsparend. Bei der Gaming-Performance ist AMD aktuell noch vorne, der FX-62 wird den Abstand in diesem Bereich zu Intels Desktop-Prozessoren weiter ausbauen. So richtig grün sieht die Zukunft aber doch nicht aus, eher blau - aber dieser typische Schlagabtausch an der Spitze ist ja typisch für die IT-Branche.

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