AMD Athlon X2 и Phenom: тесты энергопотребления 35 процессоров – THG.RU

Введение

Количество энергии, которое потребляет компьютер, зависит не только от комплектующих, но и от работы пользователя. Например, если компьютер будет работать 9 часов в день, то он будет потреблять меньше энергии, чем при нагрузке 24 часа в день. В худшем случае, когда технология энергосбережения AMD “Cool’n’Quiet” не работает, вы будете терять энергию, достаточную для освещения комнаты.

Для читателей Tom’s Hardware Guide новость старая: Phenom пытается бороться с высоким энергопотреблением в режиме бездействия. Энергопотребление этого чипа может оказаться в три раза выше, чем у Athlon 64 X2, хотя под нагрузкой он показывает себя с лучшей стороны.

Мы проанализировали энергопотребление 35 различных процессоров AMD, включив в тесты почти все выпущенные модели для Socket AM2, в том числе Phenom и классические Athlon X2; есть в наших тестах и процессоры “Efficient Energy”, например, версии Athlon X2 BE и EE. Кроме того, мы протестировали новую линейку AMD 4000e, и даже процессоры Sempron 64 и старый FX-62.

Данный тест фокусируется целиком на энергопотреблении. Мы измеряли потребление энергии не у процессоров по отдельности, а у полных систем, поскольку материнская плата и другие комплектующие существенно влияют на энергопотребление.

Платформа AMD с чипсетом 790FX потребляет не так много энергии.

Тестовая система и компоненты

Начнём мы статью с рассмотрения комплектующих системы, поскольку они вносят важный вклад в общее энергопотребление компьютера. Кроме того, наш анализ позволит лучше понимать расход энергии в собранной системе.

Наша собранная система для анализа энергопотребления.

Для нашей системы мы взяли материнскую плату MSI K9A2 Platinum, использующую high-end чипсет AMD 790FX. Мы выбрали модель MSI, поскольку она потребляет меньше энергии, чем сравнимые продукты от Asus и Gigabyte.

Тестовая материнская плата: MSI K9A2 Platinum на чипсете 790 FX.

Мы использовали BIOS 1.3 со стандартными настройками, то есть все встроенные компоненты платы, такие, как звуковой контроллер и порты, были включены. Тестовая система была оснащена 2 Гбайт памяти DDR2 от A-DATA. Модули Vitesta работали в режиме DDR2-800 с задержками CL5,0.

2 Гбайт памяти DDR2 M2OMIDG314720INC5Z от A-DATA

Мы использовали кулер Zalman CNPS9700 LED с контроллером Fanmate 2.

Кулер во время тестов был выставлен на максимальную скорость, что позволило получить стабильные измерения.

Zalman CNPS9700 LED.

Наша система была оснащена вентилятором и для жёсткого диска.

Вентилятор WCL-03 от Noise Zero

Питание, необходимое для системы, обеспечивалось блоком питания от CoolerMaster. RS 850 EMBA обеспечивает эффективность (КПД) более 80%, причём даже при малом энергопотреблении.

Чтобы наша система смогла дать среднюю производительность, мы использовали видеокарту ATI HD 3850 от Gigabyte. Она очень экономичная в режиме ожидания.

Наша тестовая система была оснащена 320-Гбайт жёстким диском от Western Digital и оптическим приводом SATA от Samsung.

Ниже представлено энергопотребление комплектующих.

Все измерения проводились во время бездействия системы.

Методика тестирования и инструменты

Энергопотребление процессора замерялось на стабилизаторах напряжения. Таким образом, их КПД влиял на результаты измерения. Однако на это значение не влияло энергопотребление материнской платы или любых других компонентов. Чтобы оценить энергопотребление процессора, мы отдельно замеряли ток и напряжение.

Мультиметр VC 940 от Voltcraft.

Щипцы для измерения постоянного тока CHB35 от Unitest.

Энергопотребление всей системы измерялось с помощью высокоточного ваттметра PM3000A от Voltech.

AMD Phenom: до 27 Вт в режиме ожидания

Перед тем, как мы перейдём к сравнительным тестам процессоров AMD, позвольте упомянуть проблему с процессором Phenom. Во время наших тестов мы обнаружили, что по сравнению с другими процессорами AMD, Phenom потребляет очень много энергии в режиме бездействия. Даже после включения технологии “Cool’n’Quiet”, в зависимости от используемой материнской платы, его энергопотребление оказывалось до трёх раз выше.

Процессор Phenom 9600 переключается в режиме бездействия на частоту 1 150 МГц. Его множитель становится 5,8x, а напряжение питания понижается до 1,050 В.

Чтобы понять, в чём причина столь высокого энергопотребления процессора, мы провели измерения Phenom 9600 Black Edition на материнских платах AMD 790FX от Asus, Gigabyte и MSI.

По нашему мнению, энергопотребление на всех трёх материнских плат слишком высоко, чтобы назвать его приемлемым. Мы получили 27,69 Вт на плате Gigabyte, а на плате MSI – всего 20,27 Вт, что всё равно в два раза больше, чем у Athlon 64 X2 6400+.

Удивительна разница в 7,4 Вт между материнскими платами MSI и Gigabyte. У платы MSI используется 5-фазный стабилизатор напряжения, а у Gigabyte – 10-фазный, но вряд ли дополнительные пять фаз у Gigabyte потребляют более 7,4 Вт. Есть вероятность, что Phenom не переключается на меньшее напряжение так, как положено, что нельзя определить с помощью таких классических диагностических утилит, как CPU-Z, Core-Temp или Everest.

Phenom 9600 требуется до 20,27 Вт в режиме ожидания, хотя технология “Cool’n’Quiet” включена. А на плате Gigabyte – вплоть до 27,69 Вт. По сравнению с Athlon 64 X2 6400+ потребляемая мощность слишком высока.

Тестирование 35 процессоров AMD

В результате мы измерили энергопотребление 35 разных процессоров AMD. Среди них – две модели Phenom, 16 классических процессоров Athlon 64 X2 с разными степпингами, шесть CPU с повышенной эффективностью энергопотребления (“Energy Efficient”), шесть процессоров Sempron 64, старый Athlon 64 FX-62, знаменитый BE-2350, а также три новых модели “e” в линейке 4X50.

Нажмите на картинку для увеличения.

В следующей таблице приведены штатные напряжения всех процессоров, которые мы протестировали на материнской плате MSI K9A2 Platinum.

Энергопотребление процессора: режим “Cool’n’Quiet”

Начнём с измерений, которые мы проводили, когда процессор находился в режиме бездействия, а технология “Cool’n’Quiet” была включена. Напомним, что в таком случае процессор переходит на минимально возможную тактовую частоту и, в зависимости от модели CPU, может отключать некоторые ключевые элементы, а также сообщает материнской плате о возможности понизить напряжение. На примере ниже – до 1,0 В.

Athlon X2 BE-2350 в режиме “Cool’n’Quiet”.

Чтобы режим “Cool’n’Quiet” работал, его нужно включить в BIOS. Впрочем, в большинстве случаев он включён по умолчанию.

Включение режима “Cool’n’Quiet” в BIOS материнской платы MSI.

Операционная система тоже должна уметь снижать тактовую частоту процессора. В Vista такая система уже встроена в ОС, под XP необходимо установить драйвер процессора, который можно скачать с сайта AMD. Последняя версия драйвера AMD – 1.3.2.0053.

Если процессор не находится под нагрузкой, то он автоматически активирует режим “Cool’n’Quiet” и динамически понизит свою тактовую частоту.

Процессор Phenom потребляет в два раза больше энергии и выходит на последнее место, а новые модели с суффиксом “e” соответствуют ожиданиям и достигают прекрасных результатов. Поскольку процессоры Sempron 64 используют всего одно ядро, то они потребляют меньше энергии, чем классические модели Athlon 64 X2.

Энергопотребление системы: режим “Cool’n’Quiet”

Если смотреть на энергопотребление системы целиком, то разница между разными процессорами в режиме бездействия и при активной технологии “Cool’n’Quiet” оказывается не такой существенной.

Разница между “лучшим” Athlon X2 4050e с энергопотреблением 73,4 Вт и “худшим” процессором Athlon 64 X2 4800+ с 79,9 Вт составляет всего 8,8%. Если же смотреть на энергопотребление процессоров, то разница составляет 58,8%.

Однако AMD Phenom выделяется и при измерении энергопотребления системы целиком: энергопотребление 95,7 Вт для четырёхъядерного процессора оказывается на 15,7 Вт больше, чем для классического Athlon 64, что составляет прирост на 19,7%.

Увеличение энергопотребления процессора: без режима “Cool’n’Quiet”

Иногда в режиме бездействия активировать технологию “Cool’n’Quiet” не представляется возможным. Это может быть связано с ошибкой в BIOS, с отсутствием поддержки со стороны ОС, либо сбоем материнской платы. Иногда причина остаётся неизвестной. В ряде случаев динамическое понижение частоты CPU влияет на работоспособность запущенных программ, поэтому режим энергосбережения приходится отключать.

На диаграмме указано увеличение энергопотребления процессора по сравнению с состоянием “Cool’n’Quiet”.

У процессоров BE потеря энергии минимальна – 3,2 Вт, поскольку на штатной тактовой частоте энергопотребление невелико. Процессорам Sempron 64 приходится потреблять на 5,1-6,6 Вт больше. Процессоры с улучшенной эффективностью энергопотребления, не находясь в режиме “Cool’n’Quiet”, потребляют энергии на 5,2-10,7 Вт больше. Классические модели Athlon 64 показывают себя хуже всего: увеличение энергопотребления при отключённой технологии “Cool’n’Quiet” составляет от 11,4 до 21,8 Вт.

Процессоры Phenom показывают себя хорошо, с приростом энергопотребления около 8 Вт. Но с учётом предыдущих значений в 20 Вт, процессоры будут потреблять немало энергии.

Нажмите на картинку для увеличения.

Увеличение энергопотребления системы: без режима “Cool’n’Quiet”

Увеличение энергопотребления системы соответствует приросту энергопотребления процессоров. Однако возникают и дополнительные потери энергии, связанные с такими компонентами материнской платы, как северный мост и стабилизатор напряжения, поскольку более высокие тактовые частоты процессора требуют и более высокого уровня напряжения.

Нашей тестовой системе требуется вплоть до 24,5 Вт больше энергии, если режим “Cool’n’Quiet” не работает. В худшем случае, материнской плате требуется на 3 Вт больше энергии. В общем, если функции энергосбережения не работают, то достаточно много энергии тратится впустую даже в режиме бездействия. Данную ситуацию можно сравнить с освещением комнаты лампами накаливания по сравнению с энергосберегающими лампами. Процессор BE теряет не так много – 4,7 Вт (для всей системы).

Энергопотребление процессора: максимальная нагрузка

Если нагрузить процессор по-максимуму, то ситуация заметно меняется. Минимальное энергопотребление наблюдается у одноядерных Sempron 64, которые потребляют до 33 Вт энергии, процессоры BE требуют больше энергии, но значение 35,8 Вт можно признать весьма эффективным. Процессоры с суффиксом “e” потребляют от 40,2 до 59,2 Вт, а обычные процессоры Athlon 64 – от 59,5 до 102,4 Вт.

Четырёхъядерные модели Phenom показывают себя лучше, чем некоторые двуядерные Athlon 64. Если программы будут нагружать все четыре ядра, то процессоры Phenom по эффективности энергопотребления окажутся лучше, чем Athlon 64.

Нажмите на картинку для увеличения.

Энергопотребление системы: максимальная нагрузка

Энергопотребление всей системы существенно возрастает, если мощный процесс оказывается нагружен по-максимуму. Энергопотребление систем на экономичном Sempron 64 3000+ при полной нагрузке составляет 97,0 Вт, 70,1 Вт из которых относится на счёт системы.

Система на самом “прожорливом” процессоре Athlon 64 X2 6400+ потребляет 177,3 Вт, где 73,9 Вт приходятся на счёт системы. То есть системе (без процессора) требуется на 3,8 Вт больше энергии.

При полной нагрузке Phenom находится на втором месте с конца. Когда мы замеряли энергопотребление процессоров, то Phenom 9600 показал себя лучше, поскольку он на 8,07 Вт экономичнее Athlon 64 X2 6400+. Если же брать полную систему, то разрыв сужается до 2,11 Вт.

Процессоры Phenom: эффективны при полной нагрузке

Энергопотребление процессоров Phenom в режиме бездействия нас разочаровало: они потребляют в два раза больше энергии, чем двуядерные Athlon 64. Впрочем, если средний пользователь перейдёт с быстрых процессоров Athlon 64 на Phenom, он вряд ли заметит увеличение в счёте за энергию.

При полной загрузке соотношение энергопотребления к производительности у процессоров Phenom лучше, чем у Athlon 64. Если, конечно, программы смогут использовать вычислительную мощность четырёх ядер.

Процессор Sempron 64 можно назвать рекордсменом по экономии энергии, когда он нагружен по-максимуму. Однако процессор Athlon X2 BE остаётся лидером в режиме ожидания, если активна технология “Cool’n’Quiet”. Линейка 4000e процессоров Athlon X2 не может сравниться с уровнем экономии энергопотребления, которую обеспечивают процессоры Athlon X2 BE под нагрузкой.

Нажмите на картинку для увеличения.

Если технология “Cool’n’Quiet” будет не активна, то процессоры Athlon X2 BE и Sempron 64 увеличат своё энергопотребление ненамного. Однако обычные Athlon 64 X2, в худшем случае, будут потреблять вплоть до 20 Вт больше.

Для HTPC и мультимедийных компьютеров, которые должны потреблять минимум энергии, мы рекомендуем двуядерные процессоры из линейки Athlon X2 BE, либо из новой серии 4000e Athlon X2. Если компьютер будет работать круглые сутки, то вы сможете сэкономить.

Что касается энергопотребления материнских плат, то K9A2 Platinum на чипсете 790 FX от MSI оказалась экономичнее Asus и Gigabyte. Мы рекомендуем материнскую плату MSI K9A2 Platinum тем пользователям, которые хотят в полной мере насладиться экономичной системой AMD на чипсете 790FX.