up
Матеріал роздруковано з сайту https://gecid.com/
Оригінал статті знаходиться за адресою https://ua.gecid.com/cpu/amd_fx-4100/

20-11-2011

Огляд і тестування чотириядерного «Bulldozer» AMD FX-4100

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.

AMD FX-4100

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:

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

AMD FX-4100

Маркування

FD4100WMW4KGU

Процесорний роз’єм

Socket AM3+

Тактова частота (номінальна), МГц

3600

Максимальна тактова частота з TC 2.0), МГц
- для 4 ядер (2 модуля)
- для 2 ядер (1 модуль)

3700
3800

Множник (номінал)

18

Частота шини HT, МГц

2000

Об'єм кеш-пам'яті L1, КБ

2 x 64 (інструкції)
4 x 16 (дані)

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
Enhanced Virus Protection
Advanced Power Management
Virtualization Technology
Hardware Thermal Control
Core C0, C1, C1E, C6, CC6, states
Package S0, S1, S3, S4 and S5 states
AMD Turbo CORE technology 2.0

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.

Тестування

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

Оберіть з чим хочете порівняти AMD FX-4100
Огляд AMD Athlon II X4 645
Огляд AMD Phenom II X4 945
Огляд Intel Core i3-2100

Futuremark PCMark'05

CrystalMark 0.9

WinRar 3.80

VirtualDub 1.8.6, mpeg to avi, s

Futuremark 3DMark'06

x264 Benchmark HD 2.0

CINEBENCH R10

Fritz Chess Benchmark v.4.2

Futuremark 3DMark Vantage

Tom Clancy's H.A.W.X. Demo, High, 1280x1024, AA2x

World  in Conflict v.1.0.0.9, Maximum, 1024x768

Far Cry 2 v.1.00, 1280x1024

Race Driver: GRID Demo, 1280x1024, AA4x

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
Turbo Core OFF
DDR3-1333

AMD FX-4100
Turbo Core OFF
DDR3-1866

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,
CB-CPU

8093

8151

0,72

Shading,
CB-GFX

4759

5038

5,86

Fritz Chess Benchmark v.4.2, knodes/s

6288

6323

0,56

Futuremark 3DМark
Vantage v.1.0.1

PМark Score

9880

9967

0,88

CPU Score

8984

9028

0,49

World in Conflict v.1.0.0.9,
Maximum, 1024x768

Average FPS

53

55

3,77

Far Cry 2 v.1.00, 1280x1024

DirectХ 9,
High, fps

89,14

95,01

6,59

DirectХ 10,

Very High, fps

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
продуктив
ності,
%

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,
CB-CPU

8170

9405

15,12

Shading,
CB-GFX

4842

6034

24,62

Fritz Chess Benchmark v.4.2, knodes/s

6295

7153

13,63

Futuremark 3DМark
Vantage v.1.0.1

PМark Score

9899

10496

6,03

CPU Score

9074

11024

21,49

World in Conflict v.1.0.0.9,
Maximum, 1024x768

Average FPS

54

68

25,93

Far Cry 2 v.1.00, 1280x1024

DirectХ 9,
High, fps

91,51

115,12

25,80

DirectХ 10,
Very High, fps

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.

tested

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.

опубліковано 20-11-2011
Матеріал роздруковано з сайту https://gecid.com/
Оригінал статті знаходиться за адресою https://ua.gecid.com/cpu/amd_fx-4100/