Тесты AMD Athlon II X4 620: четыре ядра в массы за $100 – THG.RU

Phenom II без кэша L3 = Athlon II

После недавнего объявления новых процессоров Intel Core i5 и Core i7 под LGA 1156 давление на компанию AMD на верхнем сегменте массового рынка и на high-end сегменте значительно возросло. Конечно, Phenom II – процессор с замечательным дизайном, но он может победить растущую линейку процессоров Intel Nehalem только своей ценой.

Впрочем, было лишь вопросом времени, пока компания не начала выпуск трёхъ- и четырёхъядерных процессоров, не содержавших кэш L3 вообще – прекрасная возможность для возвращения торговой марки Athlon. Позвольте познакомить вас с Athlon II X4 – последователем линейки Athlon II X2, представленной в июне.

Нажмите на картинку для увеличения.

Что есть?

Новые процессоры Athlon на самом деле новыми не являются, хотя AMD представила два кодовых названия: Propus (четырёхъядерные CPU) и Rana (трёхъядерные CPU).

Первый образец, полученный нами – 2,6-ГГц Propus со всеми функциями Phenom II, включая 45-нм техпроцесс SOI и четыре ядра с 512 кбайт кэша L2 каждое. Чип поддерживает почти все современные расширения (MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4a, Enhanced 3DNow!), бит NX (или “execute disable” на CPU Intel), 64-битные расширения, технологию виртуализации AMD-V и Cool’n’Quiet для снижения тактовых частот и напряжений в промежутках бездействия.

Поскольку Propus базируется на дизайне Deneb, все новые процессоры Athlon II X3 и X4 могут работать как на платформах Socket AM2+ с памятью DDR2, так и на Socket AM3 с памятью DDR3. Вполне понятно, что новые процессоры являются прекрасной возможность апгрейда старых систем AM2, особенно с учётом привлекательной цены $100.

И чего нет?

Вряд ли вы будете удивлены, что за $100 вы не сможете купить топовый продукт, так что настало время поговорить об ограничениях чипа. Самое очевидное кроется в урезанной архитектуре кэша. У всех процессоров Athlon II, включая ранее объявленные чипы Athlon II X2, отсутствует кэш-память L3.

Учитывая это, Athlon II X4 разрывает традицию AMD по установке общего кэша для многоядерных дизайнов. Отсутствие кэша L3 является основным отличием линеек Phenom II и Athlon II, хотя есть некоторые различия и по частотам (у Athlon II они меньше).

Впрочем, урезанный кэш L3 может дать некоторые преимущества, поскольку не нужно питать транзисторы, которые входят 6 Мбайт кэша L3 у Phenom II. То есть если производительность Athlon II X4 и не будет близко подходить к уровню Phenom II X4, процессоры могут оказаться более эффективными.

Линейка процессоров AMD

Все современные процессоры AMD состоят из трёх основных элементов, которые надо тщательно сбалансировать: числа ядер, ёмкости кэша и тактовой частоты. Баланс должен учитывать техпроцесс, возможные уровни напряжений и тактовых частот, тепловые и электрические ограничения, долю выхода годных кристаллов и, конечно, суммарные затраты.

Уменьшение техпроцесса производства, например, с 65 на 45 нм позволяет производителям чипов оптимизировать один или несколько приведённых параметров. Меньшие по размеру и более эффективные транзисторы обычно могут работать на более высоких тактовых частотах. Но также возможно добавить больше ядер или увеличить размер кэша, чтобы повысить производительность. Наконец, производители могут оставить дизайн процессора неизменным, получая при этом снижение энергопотребления. Этот подход также позволяет производителям получить время на “обкатку” нового техпроцесса, прежде чем переходить к изменениям.

Так как у AMD нет таких крупных производственных мощностей, как у Intel (недавно компания вообще передала производство GlobalFoundries), ей нужно максимизировать долю выхода годных кристаллов. Поэтому большая часть продуктов AMD в любое время базировалась на одном дизайне процессора, который можно было модифицировать (обычно упрощать), чтобы нацеливать CPU на разные сегменты и цены, максимизируя при этом долю выхода годных кристаллов. Ситуация здесь простая: одинаковые процессоры больше не подходят для всех рынков, однако одинаковые кристаллы проще производить.

Кристалл Propus. Нажмите на картинку для увеличения.

Intel, кстати, делает примерно то же самое. Все 45-нм процессоры Core 2 технически построены на двуядерном дизайне Wolfdale, причём два таких кристалла компания использует для создания четырёхъядерных процессоров Yorkfield (Core 2 Quad, Extreme). Intel модифицирует кристаллы, ограничивая ёмкость кэша L2. AMD, однако, намного более агрессивно подошла к созданию разных продуктов на 45-нм дизайне Deneb. Компания переработала кристалл на более глубоком уровне, выключая или включая отдельные блоки, чтобы получить максимальную долю выхода годных кристаллов. Результатом стали несколько отличающиеся кристаллы, которые имеют одинаковое происхождение. Ниже представлена таблица с кратким обзором разных линеек AMD, все из которых имеют одни и те же “корни”.

AMD непреднамеренно подтвердила, что ранние образцы Athlon II X4 в продаже базируются на дизайнах Propus и Deneb, первый не получал кэш L3 изначально, но у последнего 6 Мбайт кэша L3 просто отключены.

Мы сдули пыль со старой доброй материнской платы ASRock M3A790GXH/128M, которую мы использовали раньше для разблокирования процессоров Phenom II X3 и X4, а потом и для Phenom II X2. К сожалению, хотя мы видели скриншоты с процессором Athlon II X4 с полным кэшем L3 6 Мбайт, наш 620 запустился с включённым ACC, но кэш L3 не разблокировал, а 630 просто не загрузился.

Как и раньше, не следует покупать эти недорогие процессоры, рассчитывая на лёгкий апгрейд на правильной материнской плате с SB750. Некоторые процессоры действительно могут стать приятным сюрпризом, но есть все шансы, что вы не получите эквивалент Phenom II X4 из новых Athlon II.

AMD Athlon II X4 620

Нажмите на картинку для увеличения.

Athlon II X4 – первая модель в линейке AMD с урезанным кэшем L3, и, как нам кажется, данный процессор будет очень успешен на low-end сегменте рынка. Он не только представляет собой самую дешёвую четырёхъядерную модель, доступную по цене около $100, но и может дать начало одному из самых популярных апгредов платформы AMD. Propus он производится по 45-нм техпроцессу, поэтому он может работать на материнских платах Socket AM3 с памятью DDR3, но вы также можете установить его в любую материнскую плату Socket AM2+, если сделаете обновление BIOS. Новые процессоры на многих платах заработают даже без обновления BIOS (мы получили как раз такую ситуацию со старой материнской платой ASRock на 790GX).

Процессор Athlon II X4 620 работает на штатной частоте 2,6 ГГц, а тепловой пакет TDP составляет 95 Вт. AMD предлагает также и 2,8-ГГц модель Athlon II X4 630 (она на момент проведения тестов у нас отсутствовала). В четвёртом квартале запланирован выход и более скоростных моделей. То же самое касается и линейки Athlon II X3, которая на момент объявления будет работать на 100 МГц быстрее, чем X4 – поэтому модельные номера будут 425 (2,7 ГГц) и 435 (2,9 ГГц).

Наш образец Propus очень напоминал Phenom II X4, предлагая четыре ядра и работая на тех же номинальных уровнях напряжения. В отличие от процессоров Athlon II X2, где AMD суммирует ёмкость L2 всех четырёх ядер для работы со всего двумя ядрами (2 x 1024 кбайт), у моделей Athlon II X3 и X4 присутствует по 512 кбайт кэша L2 на ядро (как и у всех Phenom II).

К сожалению, наш образец по-прежнему работал на степпинге C2, хотя AMD начала переходить на новый степпинг C3. Мы рассмотрим различия в степпинге как только получим модели C3, которые ничем другим не отличаются. Не так давно мы рассматривали четыре почти идентичных процессора Athlon 64 X2 5000+ на разных степпингах F2, F3, G1 и G2. Мы обнаружили любопытные отличия, поэтому будет интересно посмотреть, смогут или нет AMD и GlobalFoundries улучшить некоторые характеристики ядра Phenom II.

Сравнительная таблица всех 45-нм процессоров AMD

На этом мы остановимся, поскольку привели все 45-нм процессоры AMD. На рынке по-прежнему присутствует большое количество 65-нм чипов на четырёхъядерном дизайне Agena (линейка Phenom 9000) и трёхъядерном Toliman (Phenom 8000), а также и процессоры Athlon X2 на основе двуядерного дизайна Kuma. Все процессоры предназначены для Socket AM2+ и памяти DDR2, но поскольку 45-нм поколение совместимо как с AM3/DDR3, так и с AM2+/DDR2, оно будет лучшим выбором.

Новые Athlon II X3 и Athlon II X4

Нынешнее объявление процессоров AMD Athlon II X4 означает первый шаг в сторону дизайна Deneb с тремя и четырьмя ядрами без кэша L3. AMD начала с процессоров Athlon II X4 620 на 2,6 ГГц, но вскоре должны появиться две модели с более высокими тактовыми частотами. Athlon II X3 уже присутствует в планах компании, этот процессор должен быть объявлен в то же время.

В остальном AMD переходит со степпинга C2 на C3, что должно понизить тепловой пакет TDP у ряда моделей. Например, флагманский процессор Phenom II X4 965 должен снизить тепловой пакет со 140 Вт до 125 Вт, а Phenom II X4 945 – со 125 Вт до 95 Вт.

Тестовая конфигурация

Для сравнения мы взяли процессоры Intel Core 2 Quad Q8200 (2,33 ГГц), Core 2 Quad Q9550 (2,83 ГГц) и Core 2 Duo E8600 (3,33 ГГц) – с ними будут биться процессоры AMD Phenom II X2 550 (3,1 ГГц) и Phenom II X4 965 BE (3,4 ГГц).

Нажмите на картинку для увеличения.

Для тестов энергопотребления мы взяли эффективную материнскую плату MSI 770-C45, поскольку мы хотели убедиться, что уровни энергопотребления в нашем сравнении будут соответствовать повседневной работе. Другими словами, вряд ли кто-то будет покупать процессор Athlon II X4 за $100, чтобы установить его в high-end материнскую плату. Но мы оставили Gigabyte MX790FXT-UD5P в платформе для тестов производительности.

Тесты и настройки

Результаты тестов

Синтетические тесты

В тестовом пакете SiSoftware Sandra 2009 новый Athlon II X4 620 на 2,6 ГГц оказался почти что аналогом Core 2 Quad Q8200 по производительности. Мы использовали экономичный процессор Q8200S, который даёт точно такую же производительность, что и обычный Q8200.

Новый четырёхъядерный процессор начального уровня AMD даёт хорошую производительность, но в тесте CPU 3DMark он обходит только Intel Core 2 Quad Q8200 и двуядерные модели.

3D-игры

Архитектура Intel Core 2 даёт в Far Cry больше производительности в расчёте на такт. Даже Phenom II X2 550 побеждает новый четырёхъядерный процессор AMD из-за более высокой тактовой частоты. Впрочем, отрыв невелик.

AMD Athlon II X4 620 является аналогом Core 2 Quad Q8200 в GTA IV. Эта игра выигрывает от четырёхъядерных процессоров больше, чем от тактовых частот.

Left 4 Dead чувствительна к тактовой частоте, поэтому другие процессоры оказываются быстрее.

Приложения

Рендеринг 3ds Max быстрее выполняется на четырёхъядерных процессорах, и Propus показывает себя весьма неплохо.

Проверка на вирусы с помощью AVG Anti-Virus дала простой результат: побеждают четыре ядра, а два ядра находятся в аутсайдерах.

Создание документов PDF с помощью Microsoft PowerPoint чувствительно к производительности памяти, здесь также преимущество дают высокие тактовые частоты. Архитектура Core 2 даёт больше производительности в расчёте на такт.

Adobe Photoshop, как нам кажется, является самым популярным редактором изображений, поэтому мы его и взяли для тестов. Версия CS4 была серьёзно оптимизирована под многоядерные процессоры, но на “железе” Intel она работает быстрее. Впрочем, топовый процессор AMD в Photoshop даёт довольно высокую производительность, а двуядерный Phenom II находится в самом “хвосте”. Новый Athlon II X4 620 показал себя вполне достойно, он соответствует по производительности топовой двуядерной модели Intel Core 2 Duo.

Архиватор WinRAR очень чувствителен к производительности памяти и оптимизирован под многопоточность, то есть он выигрывает от наличия нескольких вычислительных ядер. Отсутствующий кэш L3, похоже, является проблемой при сжатии файлов в WinRAR. Все другие четырёхъядерные процессоры быстрее из-за лучшей архитектуры кэша или более высоких тактовых частот.

WinZip не оптимизирован под многоядерные процессоры, поэтому лидируют CPU с самыми высокими тактовыми частотами и лучшей производительностью на такт. Новый процессор AMD проигрывает около минуты своему прямому конкуренту от Intel – Core 2 Quad Q8200.

Посмотрите на великолепные результаты Adobe Premiere Pro CS4. Процессор Athlon II X4 даже сравнялся по производительности с Intel Core 2 Quad Q9550, который работает на более высоких тактовых частотах. Как видим, не все тесты выигрывают от крупного кэша.

Шахматной программе Fritz 11 нужно как можно больше вычислительных ядер, да и от частоты она хорошо масштабируется. В результате новый процессор AMD даёт приятную производительность, но не может обойти линейку Intel Core 2 Quad.

Кодирование аудио/видео

В Apple iTunes решающую роль играет тактовая частота и производительность на такт, поскольку программа не оптимизирована под многоядерные процессоры.

То же самое касается и Lame. Core 2 Duo E8600 на 3,33 ГГц становится лидером.

AMD Athlon II X4 620 смог обойти прямого конкурента Core 2 Quad Q8200 в тесте кодирования видео DivX.

Впрочем, процессор AMD не смог победить Q8200 в том же тесте, но с кодеком XviD.

Кодировщик MainConcept H.264 прекрасно оптимизирован под многоядерные процессоры, что объясняет, почему новый Athlon II X4 показал себя в этом тесте очень хорошо.

Энергопотребление системы

Новый четырёхъядерный процессор AMD не смог обойти систему на Phenom II X2 с энергопотреблением 82 Вт в режиме бездействия. Он потребляет чуть меньше текущей топовой модели, но заключение вполне определённое: вы не сможете сэкономить энергию покупкой более дешёвого процессора в случае платформы AMD.

Под пиковой нагрузкой ситуация полностью иная. Топовая модель AMD кажется просто прожорливым “монстром” по сравнению с другими. Новый Athlon II X4 620 потребляет относительно мало энергии, учитывая, что он обгоняет двуядерные процессоры в приложениях, оптимизированных под четыре вычислительных ядра.

На диаграмме приведено общее количество энергии, которое потребовалось на полный прогон PCMark Vantage – оно минимально у Athlon II X4. Данный тест пока не учитывает производительность вообще.

Эффективность

Среднее энергопотребление во время полного прогона PCMark Vantage у нового Athlon II X4 620 было чуть ниже, чем у двуядерного Phenom II X2 550.

Итог будет тактов: отбрасывание кэша L3 от дизайна Phenom II привело к улучшению эффективности Athlon II по результатам анализа производительности на ватт PCMark Vantage. Впрочем, помните, что мы сравниваем процессоры на разных тактовых частотах, поэтому этот вывод касается только приведённых CPU.

Нажмите на картинку для увеличения.

Заключение

Появление у AMD недорогих четырёхъядерных процессоров без кэша L3 было неизбежно. Athlon II X2 стал первым 45-нм продуктом, который смог выиграть от архитектуры Phenom II при невысокой цене. Athlon II X3 и X4 теперь дополняют ассортимент недорогих процессоров, что позволяет AMD продавать буквально каждый выпущенный кристалл CPU – если у него есть, как минимум, два или больше рабочих ядер. Традиционно AMD очень осторожно подошла к тактовым частотам своих процессоров. Компания выпускает сначала модели для массового рынка со скромными частотами, а потом представляет более скоростные версии. Возможно, AMD нужно накопить определённое количество подходящих ядер, чтобы выпустить подобные “новые” процессоры.

Средняя производительность

Как и предполагалось, Athlon II X4 620 на частоте 2,6 ГГц нельзя назвать высокопроизводительным процессором. Традиционные приложения, не содержащие оптимизацию под многоядерные архитектуры (Far Cry, Left 4 Dead, WinZip, создание PDF) работают хорошо, но не очень быстро из-за ограниченных тактовых частот. Поэтому процессор Core 2 Duo с высокими тактовыми частотами остаётся лучшим (хотя и более дорогим) выбором. Приложения с хорошей оптимизацией под многопоточность прекрасно показывают себя на новом процессоре AMD начального уровня. Есть несколько тестов, в которых Athlon II X4 серьёзно обгоняет двуядерного конкурента (GTA IV, Fritz 11, 3ds Max, Adobe Premiere, MainConcept, синтетические тесты).

Приближается к Core 2 Quad Q8200 при меньшей цене

Основным конкурентом у Athlon II X4 является линейка Intel Core 2 Quad Q8000. В большинстве тестов процессор AMD приближается к Q8200, но только в немногих оказывается быстрее (DivX, MainConcept, Adobe Premiere). Впрочем, ценовое предложение AMD вновь лучше, чем у Intel. Да и материнские платы для массового рынка у платформы AMD дешевле, чем у Intel. По соотношению производительность/цена появление Athlon II X4 620 можно считать умным ходом, который привносит четыре ядра и на low-end сегмент.

Новые возможности апгрейда

Наконец, мы хотели бы специально отметить, что новые процессоры, будь это Athlon II X3 или X4, прекрасно подходят для старых платформ Socket AM2. Если вы хотите, чтобы ваша система Athlon 64 X2 проработала чуть дольше (скажем, до появления на массовом рынке SATA/600 и USB 3.0 в 2010 году), то покупка Athlon II X4 в качестве замены старой системы Athlon 64 X2 кажется идеальной опцией. Просто убедитесь, что на сайте производителя материнской платы присутствует обновление BIOS перед покупкой CPU. Хотя на некоторых моделях материнских плат новые процессоры будут работать и без обновления.