AMD Phenom против Athlon X2: сравнение ядра к ядру — THG.RU

Быстрее ли Phenom, чем Athlon?

AMD убрала суффиксы количества ядер X2, X3 и X4 из логотипа, вместо этого сменив номенклатурный номер: у моделей 9000 четыре ядра, а у грядущих трёхъядерных будет номер 7000.

Год для AMD выдался непростым. Не только процессор Phenom, которого так долго все ждали, вышел на существенно меньших тактовых частотах (2,3 ГГц вместо 3 ГГц), но и в текущем степпинге ядра Barcelona выявили неприятную ошибку. Обойти её можно, но только обновлённый степпинг позволит AMD продолжить выпуск четырёхъядерных процессоров на серверный сегмент. Да и тот факт, что четырёхъядерный процессор AMD имеет недостаточную производительность, чтобы бороться с Intel на high-end сегменте, тоже не помогает. Вследствие всех этих проблем AMD пришлось изменить стратегию продвижения продуктов и позиционировать процессор вместе с новой платформой Spider на массовый рынок. Впрочем, несмотря на все проблемы, Phenom не такой плохой, как многие считают, что вы увидите по данному сравнению между Phenom и Athlon 64 X2.

Фактически, у AMD есть немало существенных преимуществ по сравнению с Intel, касающихся обновления текущих систем на четырёхъядерный процессор. Если Intel весьма быстро выпускает новые платформы для каждого нового поколения процессоров из-за изменений требований, то AMD вообще не изменила спецификации Socket AM2. Следовательно, технически возможно установить четырёхъядерный процессор Phenom на материнскую плату Socket AM2, заменив Athlon 64 или Athlon 64 X2, вам понадобится лишь обновление BIOS. Впрочем, это тоже верно не всегда — некоторые материнские платы не справляются с энергопотреблением Phenom (95 или 125 Вт), но большинство материнских плат для энтузиастов можно будет обновить на четырёхъядерный процессор. По крайней мере, в будущем, потому что на данный момент мы смогли установить Phenom только на две «старых» материнских платы из десяти.

Ситуация с модернизацией действительно требует определённого внимания, поскольку AMD и Intel примерно через полгода планируют следующее существенное технологическое обновление. AMD представит Socket AM3, который будет поддерживать память DDR3, а процессоры Intel следующего поколения под кодовым названием Nehalem, наконец, перенесут контроллер памяти на процессор. Учитывая всё это, даже грядущие линейки Core 2 Duo E8000 или Core 2 Quad Q9000 можно рассматривать лишь как промежуточные продукты на пути к следующему поколению, пусть даже они будут обгонять существующие продукты Core 2 примерно на 10%.

Модели Phenom в деталях

17 ноября AMD выпустила на рынок две модели Phenom: Phenom 9500 и 9600, на 2,2 и 2,3 ГГц, соответственно. Они обе имеют тепловой пакет (TDP) 95 Вт, что близко к 105 Вт, заявленным Intel для Core 2 Quad Q6600 (2,4 ГГц) и Q6700 (2,66 ГГц). Все более скоростные модели, которые планируется выпустить в первом квартале 2008 года, будут работать с тепловым пакетом 125 Вт. Ближе к концу 2008 года может появиться версия Black Edition, дружественная к оверклокерам, но не выше топовой частоты 2,3 ГГц. Зато AMD разблокировала множитель, чтобы обеспечить идеальные условия для разгона, и эта версия не должна быть дороже обычной.

Вы сможете установить процессор Phenom практически в любую материнскую плату Socket AM2 на рынке, когда будут решены все проблемы. Даже дешёвые материнские платы поддерживают стандартный тепловой пакет 95 Вт, но для 125-Вт версий нужно использовать платформу для энтузиастов, что верно и для тех случаев, если вы планируете существенно разгонять Phenom. Ситуация с обновлением BIOS пока далека от идеала, поэтому устанавливать Phenom на существующие платы для Athlon не так легко, как обещала AMD. Технически, это тот же самый сокет с 1 000-МГц каналом HyperTransport, но проблемы существуют.

Микроархитектура Phenom известна под кодовым названием K10, но затем её переименовали в Stars. Самое существенное отличие, которое и повлияло, в основном, на число транзисторов, заключается в кэше L3, который является расширением к двухуровневому дизайну кэша AMD64. Если каждое вычислительное ядро и обладает собственным кэшем L1 для данных и инструкций (по 64 кбайт на каждый), а также 512 кбайт кэша L2, то L3 обеспечивает ещё дополнительные 2 Мбайт быстрого хранилища для всех ядер Phenom.

Это не первый настольный процессор, который появился с кэшем третьего уровня: 3,2-, 3,4- и 3,46-ГГц модели Intel Pentium 4 Extreme Edition, все из которых были построены на 130-нм ядре Gallatin, также включали 2 Мбайт кэша L3 (вместе с 512 кбайт кэша L2). Но, в отличие от кэша L3 у Pentium 4 EE, кэш Phenom третьего уровня работает в качестве буфера для записи данных в оперативную память.

AMD также внесла определённые улучшения в процесс предсказания ветвлений, поскольку так называемый побочный оптимизатор стэка (sideband stack optimizer) обновляет ESP (enhanced stack pointer) без потребления процессорного времени. А префетчер памяти способен загружать данные эксклюзивно в кэш L1, минуя кэш L2 (то есть, не выгружая оттуда данные). Отметим и 128-битную ширину вычислений SSE, а также 32-байтный блок выборки команд. Технология виртуализации существует у AMD несколько месяцев, она входит и в каждый процессор Phenom.

Поддержка 1,8-ГГц протокола HyperTransport 3.0 — последняя функция улучшения производительности, которая была добавлена в Phenom. Если HT 2.0 на 1,0 ГГц поддерживает скорость 8,0 Гбайт/с в обоих направлениях, то HT 3.0 обеспечивает до 20,8 Гбайт/с. Это будет особенно важным в будущем, когда четырём или больше ядрам потребуется обеспечить доступ к другим ядрам, например, для получения данных из памяти или для работы с таким устройством PCI Express, как видеокарта.

Мы были весьма заинтригованы заявлением AMD, что Phenom работает на 25% быстрее в расчёте на такт, чем текущие процессоры Athlon 64 X2. Учитывая, что здесь нет таких архитектурных революций, подобных той, что свершила Intel, перейдя с NerBurst на Core, 25% прирост производительности в расчёте на такт очень существенен. В него подчас даже трудно поверить, именно поэтому нам интересно было внимательнее присмотреться к новому процессору. Мы сравнили Athlon 64 X2 и Phenom 9900 на базовой тактовой частоте 2,6 ГГц, используя только одно ядро.

Все Phenom выглядят похоже: перед вами наш инженерный образец с разблокированным множителем.

Тестовые компоненты и замечания

AMD Phenom 9900 на 2,6 ГГц.

Мы использовали процессор Phenom, выставленный на тактовую частоту 2,6 ГГц, что соответствует модели 9900. Поскольку BIOS нашей тестовой материнской платы не позволяет отключать отдельные ядра, мы заставили Windows работать в качестве однопроцессорной системы, чтобы она могла использовать только одно ядро. То же самое мы сделали и с процессором Athlon 64 X2 6000+ после выставления его на частоту 2,6 ГГц. Таким образом, Phenom должен показать все преимущества от своих функций в прямом сравнении с Athlon 64 X2.

CPU-Z 1.42 не заработала на нашей тестовой системе, поэтому мы откатились до версии 1.41.

Четыре ядра, 4x 512 кбайт кэша L2, 2048 кбайт кэша L3 и 600 млн. транзисторов.

AMD Athlon 64 X2 6000+ на 2,6 ГГц

Процессор Athlon 64 X2 6000+ (90 нм) был ограничен частотой 2,6 ГГц и одним ядром, чтобы более достоверно сравнить его с Phenom. 65-нм Athlon 64 X2 кажется лучшим выбором, но только на первый взгляд: разница в производительности между 65- и 90-нм практически отсутствует. Мы не смогли провести тесты энергопотребления, поскольку у нас под рукой не было инструментов, чтобы физически отключать неиспользуемые ядра.

Материнская плата Asus M3A32-MVP на чипсете AMD790FX

Для тестов AMD предоставила материнскую плату Asus M3A32-MVP.

Материнская плата Asus M3A32-MVP построена на новом чипсете AMD 790FX, который поддерживает PCI Express 2.0, HyperTransport 3.0 и ATI CrossFireX, позволяющую устанавливать до трёх видеокарт для совместной работы. Материнская плата входит в комплект AMD для тестирования и является весьма привлекательным выбором для геймеров. Впрочем, не только эта плата может работать с Phenom: любой другой материнской платы для Socket AM2 должно быть достаточно (в будущем, когда появятся BIOS и будут решены все проблемы).

Asus M3A32-MVP поставляется с массивной системой охлаждения на тепловых трубках, которая охлаждает и чипсет, и стабилизаторы напряжения.

Поскольку M3A32-MVP поддерживает CrossFire с тремя видеокартами, то в комплект поставки входят два кабеля-моста для Radeon HD.

Athlon 64 X2 против Phenom: таблица характеристик

Тестовая конфигурация

Тесты и настройки

Результаты тестов

3D-игры

У одноядерного Phenom частота кадров на 11% выше, чем у одноядерного Athlon 64 X2.

Quake 4 тоже можно ускорить, заменив Athlon 64 X2 на Phenom с одинаковыми тактовой частой и числом ядер.

В Serious Sam 2 прирост 13%.

Supreme Commander демонстрирует прирост на 43% у одноядерного Phenom по сравнению с одноядерным Athlon 64 X2.

В Warhammer отрыв Phenom составляет 16,4%.

Тесты приложений

Рендеринг сцены высокого разрешения в 3DSMax на одноядерном Phenom выполняется существенно быстрее, чем на Athlon 64 X2, использующем одно ядро. Учитывая, что приложения рендеринга обычно хорошо масштабируются в зависимости от ядер CPU, прирост производительности Phenom над Athlon 64 X2 можно признать существенным. В нашем обзоре Phenom вы можете ознакомиться с результатами производительности при активных четырёх ядрах.

Производительность рендеринга под Cinema4D тоже повышается, но прирост здесь не такой существенный. В отличие от 3DSMax, на этот раз мы выполняли рендеринг анимационного ролика.

Photoshop CS3 от Adobe — одно из самых популярных приложений для редактирования изображений. Но его фильтры, которые доступны и от сторонних разработчиков, очень требовательны к ресурсам. Phenom демонстрирует небольшое преимущество по сравнению с Athlon 64 X2 при использовании одного ядра, но, как и большинство профессиональных приложений, Photoshop может ускорить свою работу на многоядерных процессорах.

Многие пользуются WinRAR для сжатия файлов перед тем, как отправить их по электронной почте. Преимущество одного ядра Phenom по сравнению с одноядерным Athlon 64 X2 очень невелико.

В Deep Fritz 10 Chess прирост производительности небольшой. Помните, что это приложение хорошо масштабируется при увеличении числа ядер, так что оно будет лучше работать на четырёх ядрах Phenom, чем на двух Athlon 64 X2.

Тесты аудио

Многие пользователи импортируют свои аудиофайлы в iTunes, чтобы синхронизировать их с iPod или iPhone. Процесс преобразования занимает некоторое время, и на Phenom он выполняется быстрее, чем на Athlon 64 X2. iTunes хорошо масштабируется с двумя вычислительными ядрами, но от большего их количества обычно не выигрывает.

Lame — одно из самых популярных приложений по кодированию MP3, поскольку его можно очень хорошо настраивать через командную строку. Lame работает на Phenom чуть быстрее.

Тесты видео

CloneDVD можно использовать для создания копии DVD, что весьма полезно, если нужно сделать однослойный 4,3-Гбайт фильм из 9-Гбайт DVD9. Поскольку на этот процесс уходит немало вычислительной мощности, то CPU играет важную роль. Одно ядро Phenom оказалось заметно быстрее, чем одно у Athlon 64 X2.

Кодировщик H.264 у Mainconcept «съедает» немало ресурсов. Но если он будет работать на одноядерном Phenom, то вы сможете выполнить задачу на четверть времени быстрее, чем на одноядерном Athlon 64 X2.

Studio 11 тоже немного выигрывает от улучшенного ядра Phenom.

Экономия времени при перекодировании видео MPEG-2 в DivX тоже весьма ощутима.

Кодирование видео в XviD тоже выполняется на ядре Phenom намного быстрее, чем на Athlon 64 X2.

Windows Vista Experience Index

Даже Windows Vista понимает, что произошли перемены: ОС даёт процессору Phenom на 0,2 балла больше.

Неудивительно, что производительность памяти не изменилась, поскольку у Athlon 64 X2она уже составляла, максимум, 5,9 баллов. В Phenom интегрирован такой быстрый контроллер памяти с низкими задержками.

Синтетические тесты

PCMark 05 — синтетический тест, но мы посчитали, что его тоже важно включить, пусть даже практическая значимость невелика. Но в данном случае результаты PCMark05 хорошо совпадают с разницей в производительности на реальных приложениях.

Производительность при работе с плавающей запятой выигрывает больше, чем скорость целочисленных вычислений при сравнении Phenom и Athlon 64 X2.

Заключение

Изначальное сравнение между новым четырёхъядерным Phenom и процессорами Intel оказалось не в пользу AMD, поскольку Phenom не мог конкурировать с топовыми моделями линейки Core 2. Не говоря уже о 45-нм поколении Intel Penryn, которое было представлено несколько недель назад, как и новый Core 2 Extreme QX9770, планирующийся к массовому производству в январе. Опять же, Intel вновь смогла выйти вперёд по одному циклу производства, поскольку компания готова к переходу с 65 на 45 нм. А самой AMD приходится бороться с 65-нм техпроцессом. Поэтому стратегия компании была изменена на атаку массового сегмента рынка.

Несмотря на все задержки и ошибку Phenom L3 TLD, с точки зрения дизайна Barcelona нареканий нет. Мы обнаружили заметные преимущества в каждом тесте, что доказывает, что Phenom действительно быстрее Athlon 64 X2. Чтобы оценить производительность «ядра к ядру», мы запустили Athlon 64 X2 и Phenom только на одном вычислительном ядре с равными частотами. И мы действительно смогли засвидетельствовать правдивость заявлений AMD о 25% приросте производительности Phenom по сравнению с Athlon 64 X2 на ряде приложений. Для одного ядра прирост не везде кажется значимым, но не забывайте, что в продуктивных приложениях к работе подключатся ещё три ядра.

Некоторые из наших читателей могут припомнить прирост производительности, который Intel смогла достичь, перейдя с Pentium D на Core 2 Duo. Если посмотреть на прирост производительности и соотношение производительности на ватт, то AMD, конечно, не сделала такого существенного продвижения вперёд, но Phenom и не представляет собой существенную смену поколения. Будем надеяться, что AMD сможет исправить оставшиеся недочёты и ошибки Phenom и поднять уровень техпроцесса, который позволит Phenom работать холоднее и быстрее, а также позволит компании оставаться прибыльной в своём ключевом бизнесе. А до тех пор AMD приходится надеяться на рынок модернизации старых платформ AM2, хотя здесь и не всё гладко.