Огляд і тестування чотириядерного «Bulldozer’а» AMD FX-4100
20-11-2011
Ми продовжуємо знайомство з процесорами на базі досить сильно нашумілої мікроархітектури Bulldozer. Як ви пам'ятаєте, 12 жовтня відбулася офіційна презентація новинок представниками компанії AMD, які розповіли про переваги використання ЦП з новою архітектурою. Сімейство CPU AMD FX не є для нас новинкою, тому що в нашій лабораторії вже побував флагман сімейства AMD FX-8150, який встигнув декілька разів «засвітитися» відмінним розгінним потенціалом і стати рекордсменом книги рекордів Гінесса. Сьогодні ж ми з вами детально розглянемо можливості молодшої двомодульної, але чотириядерної моделі AMD FX-4100. Ви напевно пам'ятайте, що особливістю нової архітектури є здвоєність ядер у єдині обчислювальні модулі. Даний принцип реалізації досить сильно нагадує реалізацію на фізичному рівні технології конкурента Hyper-Treading, при якій ресурси одного ядра розділяються на обробку 2-х потоків даних. Подібна «конструкція» закладена і в основу нової мікроархітетури Bulldozer, однак з деякими досить істотними відмінностями, про які ви можете більш детально довідатися в огляді процесора AMD FX-8150.
До нас у лабораторію потрапила ОЕМ-версія ЦП AMD FX-4100. Зовні він принципово нічим не відрізняється не тільки від флагмана сімейства, але і від будь-яких інших процесорів компанії AMD. Звісно, у цьому випадку ми маємо на увазі винятково зовнішній вигляд. На теплорозподільній кришці процесора є традиційне маркування, яке для CPU, що маємо на тестуванні, виглядає як FD4100WMW4KGU. Розшифровується воно таким чином:
- F – процесор належить до сімейства AMD FX;
- D – сфера застосування даного процесора – робочі станції;
- 4100 – модельний номер;
- WM – тепловий пакет процесора 95 W;
- W – впакований процесор у корпус 938 pin Socket AM3+;
- 4 – загальна кількість активних ядер;
- K – об'єм кеш-пам'яті L2 1 МБ на кожне ядро і 8 МБ кеш-пам'яті L3;
- GU - ядро процесора степпінга OR-B2.
Тильна сторона процесора знайома нам по ряду процесорів для Socket AM3, що і не дивно, тому що самі по собі роз’єми Socket AM3+ і AM3 зворотно сумісні, хоча процесори з архітектурою Bulldozer не можна встановити в будь-яку материнську плату з Socket AM3.
Специфікація
Модель |
|
Маркування |
FD4100WMW4KGU |
Процесорний роз’єм |
Socket AM3+ |
Тактова частота (номінальна), МГц |
3600 |
Максимальна тактова частота з TC 2.0), МГц |
3700 |
Множник (номінал) |
18 |
Частота шини HT, МГц |
2000 |
Об'єм кеш-пам'яті L1, КБ |
2 x 64 (інструкції) |
Об'єм кеш-пам'яті L2, МБ |
2 х 2 |
Об'єм кеш-пам'яті L3, МБ |
8 |
Ядро |
Zambezi |
Кількість ядер |
4 |
Підтримка інструкцій |
SSE, SSE2, SSE3, SSE4a, SSE4.1, SSE4.2, SSSE3, AVX, AES, XOP, MMX(+), х 86-х64 |
Напруга живлення, В |
--- |
Тепловий пакет, Вт |
95 |
Критична температура, °C |
70 |
Техпроцес, нм |
32 |
Підтримка технологій |
Multiple low-power states |
Вбудований контролер пам'яті | |
Типи пам'яті |
DDR3-1066/1333/1600/1866 |
Число каналів пам'яті |
2 |
Максимальний об'єм пам'яті, ГБ |
16 |
Максимальна пропускна здатність, ГБ/c |
21,3 |
Підтримка ECC |
є |
Виходячи з даних специфікації ви бачите, що принципова відмінність від розглянутої раніше моделі AMD FX-8150 полягає у відключених двох обчислювальних модулях і трохи знижена швидкість роботи шини HyperТransport, яка працює на частоті 2000 МГц, на відміну від 2200 МГц, характерних «топовим» моделям AMD FX-8150 і AMD FX-8120. Інші характеристики повністю ідентичні флагману, звісноно з поправкою на роботу 2 модулів.
Чотириядерний процесор AMD FX-4100 належить сімейству Zambezi і виготовлений згідно 32 нм технологічного процесу. Тактова частота процесора становить 3,6 Ггц, при цьому напругу на ядрі було виставлено автоматично на рівні 1,248 В. Нагадаємо, що відмінною рисою нової архітектури є підтримка більш широкого набору інструкцій, про що свідчить утиліта CPU-Z. Подібний доповнений набір інструкцій повинен дозволити розширити можливості нових процесорів у векторних операціях (XOP) і при оперуванні складними структурами з чотирма операндами (FMA4)
Як ви вже знаєте, новинки оснащені технологією Turbo Core 2.0, яка до деякої міри є аналогом Turbo Boost від компанії Intel. Завдяки цій технології власник здатен одержати невелике збільшення до продуктивності за рахунок підвищення тактової частоти половини модулів ЦП на час виконання «важкого» завдання чи задачи, що погано виконується через розпаралелення, або доти, доки не відбудеться перевищення теплового пакета, тобто наближення до критичних температур роботи. Як ви бачите при подачі однопотокового навантаження тактова частота процесора досягає максимального свого значення 3812 МГц, що відповідає переходу в режим Max Turbo Core. Для ЦП AMD FX-4100 це наступна ситуація: 1 модуль працює з максимально можливим збільшенням частоти (+ 200 МГц), а другий уповільнюється до мінімуму, як видно, відповідного до стану простою.
Тестування процесора ми проводимо з використанням пам'яті DDR3-1333 з метою одержання порівнянних результатів з іншими ЦП. Однак варто пам'ятати, що рідний для контролера пам'яті є DDR3-1866.
Кеш-пам'ять AMD FX-4100 розподіляється таким чином. Кеш-пам'ять 1-го рівня: по 16 КБ на ядро виділяється для даних з чотирма каналами асоціативності, при цьому для інструкцій є 64 КБ на кожний модуль з 2-ма каналами асоціативності. Кеш-пам'ять 2-го рівня: по 2 МБ на кожний модуль процесора з 16 каналами асоціативності. Кеш-пам'ять 3-го рівня загальна для всього процесора і становить 8 МБ з 64 каналами асоціативності.
Під час тестування використовувався Стенд для тестування Процесорів №1
Материнські плати (AMD) | ASUS M3A32-MVP DELUXE (AMD 790FX, sAM2+, DDR2, ATX)GIGABYTE GA-MA790XT-UD4P (AMD 790X, sAM3, DDR3, ATX) |
Материнські плати (AMD) | ASUS F1A75-V PRO (AMD A75, sFM1, DDR3, ATX)ASUS SABERTOOTH 990FX (AMD 990FX, sAM3+, DDR3, ATX) |
Материнські плати (Intel) | GIGABYTE GA-EP45-UD3P (Intel P45, LGA 775, DDR2, ATX)GIGABYTE GA-EX58-DS4 (Intel X58, LGA 1366, DDR3, ATX) |
Материнські плати (Intel) | ASUS Maximus III Formula (Intel P55, LGA 1156, DDR3, ATX)MSI H57M-ED65 (Intel H57, LGA 1156, DDR3, mATX) |
Материнські плати (Intel) | ASUS P8Z68-V PRO (Intel Z68, sLGA1155, DDR3, ATX)ASUS P9X79 PRO (Intel X79, sLGA2011, DDR3, ATX) |
Кулери | Noctua NH-U12P + LGA1366 KitScythe Kama Angle rev.B (LGA 1156/1366)ZALMAN CNPS12X (LGA 2011) |
RAM | 2х DDR2-1200 1024 МБ Kingston HyperX KHX9600D2K2/2G2/3x DDR3-2000 1024 МБ Kingston HyperX KHX16000D3T1K3/3GX |
Відеокарти | EVGA e-GeForce 8600 GTS 256 МБ GDDR3 PCI-EASUS EN9800GX2/G/2DI/1G GeForce 9800 GX2 1ГБ GDDR3 PCI-E 2.0 |
Жорсткий диск | Seagate Barracuda 7200.12 ST3500418AS, 500 ГБ, SATA-300, NCQ |
Блок живлення | Seasonic SS-650JT, 650 Вт, Active PFC, 80 PLUS, 120 мм вентилятор |
За результатами проведених тестів ви бачите, що процесор AMD FX-4100 показує досить непогані результати при кодуванні відео і роботі з архівами, що, швидше за все, пояснюється значним об'ємом кеш-пам'яті. Однак в обчислювальних завданнях він трохи поступається повноцінним 4-ядерним процесорам сімейств AMD Athlon II і AMD Phenom II. Подібна ситуація пояснюється самою архітектурою Bulldozer, тому що розглянутий процесор має 2 активних модуля, у кожному з яких працює по 2 цілочисельних ядра, але блок виконання операцій з плаваючою крапкою 1 на модуль, на відміну від ЦП попереднього покоління, що приводить до невеликої втрати обчислювальної потужності. Незважаючи на даний нюанс, в ігрових додатках новинка показує більшу продуктивність, і це, безумовно, порадує геймерів.
Відносно процесорів компанії Intel, які належать ціновій категорії 120-130$, можна сказати, що вони можуть похвастатися більш високою продуктивністю в ігрових додатках, ніж AMD FX-4100.
Таким чином, для своєї цінової категорії процесор AMD FX-4100 буде більш кращим для комплектації багатофункціонального ПК з ухилом на некритичні робочі завдання, ігрові додатки, декодування відео або ж роботу з архівами. У випадку складання масової системи винятково для ігрових цілей варто звернути увагу на Intel Core i3-2100. Якщо ж необхідна висока продуктивність у математичних пакетах або пакетах обробки зображень при невисоких витратах, то більш вигідно виглядають повноцінні 4-ядерні AMD Athlon II, наприклад AMD Athlon II X4 645, або ж представники AMD Phenom II X4. Особливо привабливими в даній ситуації можуть бути ЦП, що піддаються розблокуванню ядер і розгону, які при мінімальних витратах дозволяють одержати ідентичний або навіть більший рівень продуктивності, такі як AMD Phenom II X2 560, але варто пам'ятати, що розблокування це своєрідна рулетка.
Ефективність застосування оперативної пам'яті DDR3-1866
Ви вже знаєте, що контролер пам'яті всього модельного ряду AMD FX підтримує роботу з пам'яттю аж до DDR3-1866. У процесі дослідження можливостей з максимально продуктивною пам'яттю була виявлена невелика особливість. При використанні модулів пам'яті DDR3-1333 частота шини північного мосту становить 2 ГГц, власне стільки ж заявлено і у виробника в презентаційних слайдах, однак після того як ми встановили модулі пам'яті працюючі на частоті 1866 МГц шина NB автоматично перемикається на 2,2 ГГц.
Ну що ж, ми довідалися деякі особливості роботи контролера пам'яті, а тепер постараємося досліджувати перспективність використання більш продуктивних модулів DDR3-1866.
Тестовий пакет |
Результат |
Приріст продуктивності, | ||
AMD FX-4100 |
AMD FX-4100 | |||
Futuremark PCMark'05 |
CPU |
8172 |
8555 |
4,69 |
Memory |
6655 |
7046 |
5,88 | |
Graphics |
8995 |
9132 |
1,52 | |
CrystalМark |
ALU |
41792 |
42043 |
0,60 |
FPU |
36191 |
36306 |
0,32 | |
Memory |
25577 |
29900 |
16,90 | |
WinRar, Kb/s |
2229 |
2248 |
0,85 | |
Futuremark 3DМark'06 |
Mark Score |
6372 |
6394 |
0,35 |
CPU Score |
3717 |
3762 |
1,21 | |
CINEBENCH R10 |
Rendering, |
8093 |
8151 |
0,72 |
Shading, |
4759 |
5038 |
5,86 | |
Fritz Chess Benchmark v.4.2, knodes/s |
6288 |
6323 |
0,56 | |
Futuremark 3DМark |
PМark Score |
9880 |
9967 |
0,88 |
CPU Score |
8984 |
9028 |
0,49 | |
World in Conflict v.1.0.0.9, |
Average FPS |
53 |
55 |
3,77 |
Far Cry 2 v.1.00, 1280x1024 |
DirectХ 9, |
89,14 |
95,01 |
6,59 |
DirectХ 10, |
75,73 |
78,67 |
3,88 |
В середньому ми одержали приріст на рівні 3,24%. Подібне збільшення до продуктивності практично не буде помітний для користувача, що може стати приводом для заощадження. З іншого боку, при комплектації платформи подібним досить потужним ЦП, особливо при бажанні зайнятися розгоном, можна замислитися над можливістю одержання одразу максимально продуктивної системи, тобто покупки більш швидкого набору.
Розгін
Процесор AMD FX-4100 має розблокований множник, що характеризує його як рішення для оверлокерів. У зв'язку з цим і ми постараємося оцінити його розгінний потенціал, а також можливості CPU, «що відкриваються» в наслідок цього. Нагадаємо вам, що при його здійсненні використовується повітряна система охолодження.
Система стабільно працювала при збільшенні множника до оцінки х23,5, при якому тактова частота роботи ЦП склала 4716 МГц. Паралельно з підняттям частоти для забезпечення стабільності була збільшена і напруга живлення ядра до 1,452 В. Під час виконання розгону використовувалася пам'ять DDR3-1866 з метою розкриття повного обчислювального потенціалу процесора.
Тестовий пакет |
Результат |
Приріст | ||
Номінальна частота |
Розігнаний процесор | |||
Futuremark PCMark'05 |
CPU |
8568 |
10074 |
17,58 |
Memory |
6779 |
7997 |
17,97 | |
Graphics |
9261 |
9884 |
6,73 | |
CrystalМark |
ALU |
41960 |
49205 |
17,27 |
FPU |
36340 |
44360 |
22,07 | |
Memory |
26609 |
32285 |
21,33 | |
WinRar, Kb/s |
2326 |
2737 |
17,67 | |
Futuremark 3DМark'06 |
Mark Score |
6394 |
6480 |
1,35 |
CPU Score |
3756 |
4261 |
13,45 | |
CINEBENCH R10 |
Rendering, |
8170 |
9405 |
15,12 |
Shading, |
4842 |
6034 |
24,62 | |
Fritz Chess Benchmark v.4.2, knodes/s |
6295 |
7153 |
13,63 | |
Futuremark 3DМark |
PМark Score |
9899 |
10496 |
6,03 |
CPU Score |
9074 |
11024 |
21,49 | |
World in Conflict v.1.0.0.9, |
Average FPS |
54 |
68 |
25,93 |
Far Cry 2 v.1.00, 1280x1024 |
DirectХ 9, |
91,51 |
115,12 |
25,80 |
DirectХ 10, |
75,85 |
92,31 |
21,70 |
Середній приріст продуктивності в результаті розгону склав 17,04%, що не так вже і мало. Найбільш приємним для нас після розгону було спостерігати приблизно однакове збільшення продуктивності практично в усіх тестах, що говорить про доцільність його виконання, тому що практично в будь-яких завданнях буде більш-менш помітна різниця. Єдине про що варто пам'ятати під час розгону, так це про те, що система охолодження повинна бути якісною і забезпечувати гарне відведення тепла.
Аналіз енергоефективності
Найменування |
У простої, Вт |
LinХ, Вт |
EVEREST 5.0, Вт |
AMD APU A8-3850 |
58 |
168 |
148 |
AMD Athlon II X3 455 |
68 |
146 |
155 |
AMD Athlon II X4 631 |
61 |
158 |
142 |
AMD FX-4100 |
78 |
151 |
144 |
AMD FX-4100 @ 4.7ГГц 1,452В |
130 |
233 |
215 |
AMD FX-8150 |
80 |
218 |
208 |
AMD FX-8150 @4615 1,45 В |
178 |
400 |
355 |
AMD Phenom II X4 970 BE |
68 |
197 |
206 |
AMD Phenom II X4 980 |
77 |
210 |
221 |
AMD Phenom II X6 1100T |
74 |
232 |
251 |
Intel Core i3-2120 |
58 |
104 |
91 |
Intel Core I5-2300 |
59 |
133 |
112 |
Intel Core i5-2500K |
59 |
139 |
116 |
Intel Core i7-2600K |
58 |
142 |
118 |
Intel Core i7-2600K @4900 1,44V |
70 |
224 |
175 |
Intel Pentium G620 |
58 |
92 |
85 |
Intel Pentium G850 |
58 |
95 |
86 |
За результатами вимірів енергоспоживання системи на базі AMD FX-4100 можна констатувати, що по енергоефективності він виглядає більш привабливо свого «старшого брата». Якщо в стані простою енергоспоживання практично однакове, десь 78 Вт, то при подачі навантаження воно коливається в діапазоні 140-150 Вт, що суттєво менше, ніж у «топового» AMD FX-8150. Але варто пам'ятати, що і обчислювальна потужність у молодшого процесора з архітектурою Bulldozer теж менше, тому що все-таки 2 модуля це не 4. Звичайно ж, складно сказати, що даний процесор заощадливий по показнику енергоспоживання, тому що навіть Intel Core i7-2600K у номінальному режимі виглядає більш вигідно, ніж AMD FX-4100.
Що стосується розгону, то при середньому приросту продуктивності 17% «апетити» збільшилися на 56%. З чого можна зробити висновок про те, що виконувати розгін варто винятково якщо буде необхідна максимальна продуктивність, оскільки з погляду енергоспоживання дана операція є досить неефективною.
Висновки
За підсумками знайомства з AMD FX-4100 можна сказати, що його власник отримає досить «потужний» ЦП. Найбільш доцільним бачиться використання його в системах загального призначення, на яких планується часта робота з кодуванням відео, архівуванням даних або ж ігри, хоча для лише ігрових систем більш доцільне використання CPU компанії Intel внаслідок більш високого рівня їх продуктивності в цих завданнях. У випадку ж частого вирішення складних обчислювальних завдань і бажанні заощадити варто зупинитися на процесорах попереднього покоління, наприклад, вибрати повноцінний 4-ядерний AMD Athlon II, той же AMD Athlon II X4 645, або ж представника лінійки AMD Phenom II X4. Особливо привабливими в даній ситуації можуть бути ЦП, що піддаються розблокуванню ядер і розгону, які при мінімальних витратах дозволяють одержати високий рівень продуктивності, наприклад AMD Phenom II X2 560, хоча розблокування і не є гарантованим. Якщо ви все-таки зупинили свій вибір на молодшому представнику сімейства AMD FX, то не варто одразу замислюватися про покупку модулів пам'яті DDR3-1866, хоча саме з ними ви одержите максимально можливу продуктивність. Однак у більшості завдань падіння продуктивності від використання більш доступних DDR3-1333 складе всього 3-5%, що менше різниці у вартості. За результатами вимірів енергоспоживання системи на базі AMD FX-4100 можна констатувати, що по енергоефективності він виглядає більш привабливо старших моделей. Також варто пам'ятати, що при покупці даного процесора особливу увагу варто приділити вибору ефективної системи охолодження і якісної материнської плати з надійною системою живлення, особливо у випадку виконання подальшого розгону ЦП, що у свою чергу не найкращим чином вплине на кінцеву вартість системи.
Автор: Дмитро Гаранжа
Переклад: Анна Смірнова
Висловлюємо подяку Максиму Н. (він же maxn) за наданий для тестування процесор.
Висловлюємо подяку компаніям ASUS, GIGABYTE, Kingston, Noctua, Sea Sonic, Scythe, VIZO за надане для тестового стенда обладнання.
Також пропонуємо почитати:
Дослідження ефективності «боксових» кулерів Intel
Оновлена методика тестування процесорів
Опубліковано : 20-11-2011
Підписатися на наші канали | |||||