Coppermine　ClockUp

0.18ミクロンプロセスで製造されたPentiumIII。
最大の特徴であるL2キャッシュのコア統合と、プロセスの微細化による高クロック性を検証してみます。

《目次》 ・L2キャッシュ検証 ・ClockUp検証 ・主要ベンチ 　　HDBENCH2.6-CPU 　　CPUMark99 　　FPUWinMark 　　SuperPI（104万桁） 　　CORTEST/99 ・結論 《関連記事》 ・４TypeCPU・L1、L2キャッシュスピード比較 （CoppermineのL2がAthlonのL1に匹肩） ・CoppermineはMASKにご注意 （2.0Vコアの要領では出来ません） ・600E@800成功のチェックポイント　ｂｙ　narikenさん （narikenさんの人柱メールレポート第二弾） ・カッパ600E@800安定化まで　ｂｙ　narikenさん （800MHｚ安定までのnarikenさんの体験記）

《環境》 マザーボード：Abit　BF6（Abit　BF6　ClockUp） その他は、わたしの環境（＾＾；

《L2キャッシュ検証》 Ｌ２キャッシュのスピードとサイズの関係について、こんな話しがあります。 「L2をコア等速とすることで、256KBの容量でも外付け1MBと同等以上の効果がある」 以前、256KBのキャッシュをコア等速で動作させたPentiumPro発表でのIntelのコメントです。 当時、PentiumProが幻となった133MHｚ版（２倍速）の発売を予定したと思われることから、このコメントは、 「L2のスピード倍増は、サイズ倍増の２倍の効果を持つ」と解釈できます。 実際サイズに関しては、全データが収まってしまうほど大きくなると、それ以上大きくしても効果が出ないので この限りではありませんが、そのままCeleronとKatmai　PentiumIIIの関係に当てはまる興味深い公式だと思います。 L2の効果にかかわる要素 CPU L２容量 L２動作クロック バンド幅 推定バースト転送クロック Coppermine　PentiumIII　 256KB コア等速 256bit 2　=　2 Katmai　PentiumIII 512KB コアの２分の１クロック 64bit 3-2-2-2　=　9 Celeron 128KB コア等速 64bit 2-1-1-1　=　5 L2のスピードには動作クロックの他にバンド幅が関係し、バースト転送に必要なクロック数が決まります。 CoppermineのL2転送スピードは、Katmaiの4.5倍、Celeronの2.5倍となり、先の公式に当てはめれば、 Katmaiで512KBｘ4.5ｘ2=4.5MB、Celeronで128KBｘ2.5ｘ2=640KB相当の効果ということになります。 （この件に関しては、独自考察なので、事実と異なるかもしれません） L2の検証 実際、どれだけの速度差があるのか、CORTEST/99で検証してみます。 L2の速度差を見るため、コア速度を504MHｚに統一し計測。メインメモリはFSBが異なるので度外視します。 64KB値に注目します。 Coppermine　PentiumIII 600E@504 Katmai　PentiumIII　450@504 Celeron　300A@504 64KB値の速度差 read速度は同じですが、write速度には劇的な差があり、先の机上考察をほぼ実証する結果です。 やはり、CoppermineのL2はスペック通りの速度と思ってよさそうです。 このテストから、他にわかることががあります。 L1の速度に差が無いことと、Katmai　PentiumIIIとCeleronのメインメモリのアクセス速度差です。 L1については、３者同等と見てよさそうです。 メインメモリ度外視といっても、この２者は倍率4.5倍、FSB112MHｚで共通しています。 にもかかわらず、Celeronの方がかなり速いのは、Katmaiのメモリアクセスに問題があるからなのかも知れません。 Coppermineについては倍率6倍、FSB84ＭＨｚの数字なので、1.33倍掛けで見ると３者で最高の速度になりそうです。 L1を含めAthlonと比較する４TypeCPU・L1、L2キャッシュスピード比較

《ClockUp検証》 スロット版Coppermineの基準コア電圧は1.65Vです。（ご参考：Coppermineはマスクにご注意） Athlonが0.25ミクロンプロセスで、1.6Vとしていることから考えると、この電圧は上限に近い設定ではないかと思えます。 低クロックのソケット版は、1.6Vになるようなので、スロット版はオーバースペックなのかも知れません。 しかし、600Eは発熱がたいへん少なく、一般的な市販のヒートシンクで810MHｚを達成できました。 《600E　ClockUp　検証》 コアクロック FSB コア電圧 I/O電圧 結果 800MHｚ 133MHｚ 1.55V 3.2V Bios起動のみ 800MHｚ 133MHｚ 1.60V 3.2V 常用可能 810MHｚ 135MHｚ 1.65V 3.4V Winレジストリエラー発生 810MHｚ 135MHｚ 1.70V 3.4V 常用可能 816MHｚ 136MHｚ 1.70V〜1.85V 3.4V〜3.9V Winレジストリエラー発生 816MHｚ 136MHｚ 1.90V《危険》 3.4V ハング後しばらく再起動せず わたしの600Eは、800MHｚと810MHｚで常用可能ということがわかりました。 なお、I/O電圧の変更は、わたしのメモリ（ﾋｭﾝﾀﾞｲTC-10P)をCL2で動作させる為の措置であり、 Coppermineの特性向上が目的ではありません。 むしろ、CoppermineではI/O電圧が上がると不安定になるような印象を受けました。 ClockUpを検証して判ったことは、コア電圧の変更によって特性向上が見とめられたのが、810MHｚ動作させるため、 1.65V→1.70Vに変更した場合のみだったことで、コア電圧の昇圧があまり効果が無いことを示します。 これは、もともと1.65Vというのが、オーバースペックな設定であることを意味するものかも知れません。 ちなみに、1.90Vでは瀕死の状態になり、かなり危険な匂いがします。

《主要ベンチ》 HDBENCH2.6-CPU 600E@810はなんとも凄いスコアです。 このベンチは、コアの特性ｘクロック数に比例した結果を示す傾向があります。 600E@504のダウンクロックの結果も載せていますが、Intel系は横一線なので、コアの変更は無いようです。 また、同一クロックではAthlonがアタマ一つ抜け出ていることから、Athlon810があれば、Coppermineより 速いであろうことは想像できます。 整数演算 浮動小数点 Coppermine　600E@810 52168 65739 Athlon　650 41967 57092 Athlon　600 38710 52745 Coppermine　600E 38662 48722 PentiumIII　450＠600 38712 48779 Athlon　500 32302 44412 Coppermine　600E＠504 32458 40901 PentiumIII　450＠504 32379 40802 Celeron　300A＠504 32463 40917 CPUMark99 このベンチは、キャッシュと、メインメモリのスピードが大きく影響する傾向があります。 ここは同クロックのIntelに20パーセントのアドバンテージを持っていたAthlonにどこまで迫れるかが見所です。 なんと、Cuppermineは同クロックのAthlonと肩を並べました。 高性能なL2が、Athlonの128KBものL1の優位性を薄れさせてしまったようです。 Coppermine　600E@810 76.6 Athlon　650 58.9 Athlon　600 56.1 Coppermine　600E 56.7 PentiumIII　450＠600 47.6 Athlon　500 47.5 Coppermine　600E＠504 47.1 PentiumIII　450＠504 39.2 Celeron　300A＠504 41.5 FPUWinMark このベンチは、従来のCPUでは、HDBENCHのFPUと同じ傾向にあり、キャッシュの影響が少ないようです。 CoppermineのL２の優位性は、ここでも現れるでしょうか。 な、なんと、またまたCoppermineは同クロックのAthlonと肩を並べています。 優れたL2の、恩恵を感じさせられます。 Coppermine　600E@810 4370 Athlon　650 3540 Athlon　600 3260 Coppermine　600E 3240 PentiumIII　450＠600 3080 Athlon　500 2720 Coppermine　600E＠504 2720 PentiumIII　450＠504 2570 Celeron　300A＠504 2690 SuperPI（104万桁） ほぼ、クロック比の結果が出ました。 Coppermine　600E@810 Coppermine　600E CORTEST/99 わたしのメモリ（ﾋｭﾝﾀﾞｲTC-10P)は、810MHｚ時もCL2で動作するので、これもクロック比の結果となっています。 Coppermine　600E@810 Coppermine　600E

《結論》 チップセットの本命ｉ820やＲＩＭＭが無い時点で、結論を出すわけにもいきませんが、一時、Athlonに差をつけられた IntelCPUがCoppermineで再び同じ土俵に戻って来たという印象です。 Athlonは今のところ発熱・大電流という課題を持っており、電源周りや冷却を考えると、使いやすさでCoppermineが 上回っていると言えます。（Athlonはまだまだ能力を出し切っていないと思われますが） よくわからない点もあります。 わたしの環境では、ＤｉｒｅｃｔＸがまともに走るのが700ＭＨｚまでなのです。 ＦＳＢクロック、ＡＧＰクロック、ＳＳＥロジック、ビデオカード、Ｂｉｏｓ・・問題は色々考えられますが、 今のところよくわかりません。ここは状況が変わるまで、「よくわからない」ことにします（＾＾； 99.11.19ぐうさんの情報により、AGPアパーチャサイズを小さくすると、３Dが安定しました。 600E＠800、BF6、GeForceの結果です。　 64MB：３D壊滅状態 32MB：３D時々フリーズ 16MB〜4MB：３DMark99MAX完走 ただし、３D関係のパフォーマンスは低下します。 （ご参考）GeForce・ AGP性能検証 現状でもCoppermineは、すばらしいパフォーマンスを示しています。 しかし、今後ハード/ソフトともさらにCoppermine/Ａｔｈｌｏｎの能力を引き出して行くことが楽しみです。

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