Bulldozer, как он есть. Обзор и тестирование процессора AMD FX 8120

Недавний анонс новейших процессоров AMD стал одним из самых ярких событий текущего года. Напряженное ожидание, которое подогревалось многочисленными утечками информации и секретными слайдами, не оставляло в покое не только фанатов бело-зеленого лагеря, но и приверженцев продукции конкурирующей компании. Данные о производительности поступали самые противоречивые: от подавляющего преимущества над конкурентами до полного провала. Никто не станет спорить с утверждением, что микроархитектура Stars, лежащая в основе всех нынешних настольных решений компании AMD, на сегодняшний день порядком устарела. Возможности наследников легендарных К8, процессоров AMD Phenom II и Athlon II, более не отвечают современным реалиям. Именно поэтому вывод на рынок процессоров, основанных на принципиально новой архитектуре Bulldozer, был чрезвычайно необходим. Это позволило бы сравняться или даже обогнать решения конкурентов по производительности и энергоэффективности. Преимущество в быстродействии должна обеспечить принципиально новая восьмиядерная архитектура, а внедрение тонкого 32-нм технологического процесса вместе с «продвинутыми» возможностями управления напряжениями и частотами отдельных функциональных блоков обещают значительное снижение энергопотребления в сравнении с решениями предыдущего поколения.

Наконец, 12 октября покров таинственности был сорван: именно тогда состоялся долгожданный анонс процессоров AMD FX, в основе которых лежит микроархитектура Bulldozer. Чипмейкер представил целую линейку CPU — носителей этой микроархитектуры, которая включает четырех-, шести- и восьмиядерные модели. Кроме прочего, компания AMD возродила торговую марку «FX», имя которой в прошлом носили продукты для энтузиастов. Действительно, все процессоры AMD FX нынешнего поколения имеют разблокированный на повышение коэффициент умножения, что, по идее, должно сделать их привлекательными для любителей разгона. Гибко варьируя количеством функциональных блоков и рабочими частотами, AMD удалось заполнить практически все основные рыночные ниши, начиная от недорогих игровых систем и заканчивая предложениями для конфигураций верхнего ценового диапазона. Полный модельный ряд новейших процессоров AMD в сравнении с четырех- и шестиядерными Phenom II выглядит так:

  FX 8150 FX 8120 FX 6100 FX 4100 Phenom II X6 Phenom II X4
Ядро Zambezi Zambezi Zambezi Zambezi Thuban Deneb
Разъем Socket AM3/AM3+ Socket AM3/AM3+ Socket AM3/AM3+ Socket AM3/AM3+ Socket AM2+/AM3 Socket AM2+/AM3
Техпроцесс CPU, нм 32 32 32 32 45 45
Количество транзисторов, млн. 2000 2000 2000 2000 904 758
Площадь кристалла, кв. мм 315 315 315 315 346 243
Число ядер 8 8 6 4 6 4
Номинальная частота, МГц 3600 3100 3600 3100 2600 — 3300 3200 — 3700
Частота Turbo Core, МГц 3900/4200* 3400/4000* 3300/3900* 3600/3800* 3100 — 3700
Частота NB, МГц 2200 2200 2200 2200 2000 2000/1800
Объем L1 кэша, КБ 16 x 8 + 64 x 4 16 x 8 + 64 x 4 16 x 6 + 64 x 3
16 x 4 + 64 x 2 128 x 6 128 x 4
Объем L2 кэша, КБ 2048 x 4
2048 x 4
2048 x 4
2048 x 4
512 x 6
512 x 4
Объем L3 кэша, МБ 8 8 8 8 6 6
Множитель 18 15,5 16,5 18 13 — 16,5 16 — 18,5
Каналов памяти 2 2 2 2 2 2
Поддерживаемый тип памяти DDR3 1333/1600/1866 DDR3 1333/1600/1866 DDR3 1333/1600/1866 DDR3 1333/1600/1866 DDR2 800/1066, DDR3 1333/1600 DDR2 800/1066, DDR3 1333/1600
Шина для связи с чипсетом Hyper Transport 3.1 Hyper Transport 3.1 Hyper Transport 3.1 Hyper Transport 3.1 Hyper Transport 3.0 Hyper Transport 3.0
Частота Hyper Transport, МГц 5200 5200 5200 5200 4000 4000
Рабочее напряжение, В 0,825-1,4 0,825-1,4 0,825-1,4 0,825-1,4 0,825-1,4 0,825-1,4
TDP, Вт 125 125 95 95 125 125
Рекомендованная стоимость, $ 245 205 165 115 165 — 205 117 — 185

Если закрыть глаза на количество вычислительных ядер, в сравнении с предшественниками процессоры FX получили более быструю шину Hyper Transport 3.1, поддержку скоростной памяти DDR3 1866 МГц и увеличенную до 8 Мбайт кэш-память 3-го уровня. Кроме того, обращаем ваше внимание на достаточно высокие тактовые частоты, которые вплотную приблизились, а в отдельных случаях даже преодолели рубеж в 4000 МГц. Если исходить из рекомендованной цены, четырехъядерный процессор FX 4100 должен конкурировать с двухядерными Sandy Bridge и младшими Phenom II X4; соперниками шестиядерного FX 6100 станут младшие модели Core i5 и шестиядерные Phenom II X6. Восьмиядерные модели FX 8120 и FX 8150 играют в «высшей лиге», где правят бал старшие Core i5 и Core i7, которые до сих пор показывали великолепный уровень производительности. Как видно, позиционирование новых процессоров AMD FX обязывает их держаться на уровне очень серьезных соперников, так что новичкам придется ой как нелегко!


Микроархитектура Bulldozer: строение и особенности функционирования

Прежде всего, необходимо отметить, что AMD FX являются чистокровными центральными процессорами и не имеют в своем составе графического ядра. Конечно, в этой связи можно обвинить AMD в непоследовательности, ведь продвижение на рынок APU (Accelerated Processing Unit) — одна из основных стратегических инициатив компании. Взамен встроенного видеоадаптера пользователи получают полную совместимость AMD FX с производительной платформой Socket AM3/AM3+, для которой предлагается множество отличных системных плат и обеспечена поддержка всех актуальных возможностей расширения. Специально для процессоров FX компания AMD выпустила обновленную 9-ю серию наборов системной логики.

AMD Bulldozer

Напомним основные возможности флагманского чипсета AMD 990FX. Итак, он позволяет строить графические конфигурации AMD CrossFireX и NVIDIA SLI, благодаря южному мосту SB950 поддерживает стандарт SATA 6 Гбит/с, но лишен возможности подключения устройств USB 3.0. Что касается материнских плат Socket AM3, основанных на наборах системной логики предыдущих поколений, то после обновления микрокода прошивки они тоже должны будут поддерживать Bulldozer. Но это уже зависит от конкретной модели.

Одной из ключевых особенностей процессоров на базе микроархитектуры Bulldozer стал переход на 32-нм литографический процесс, который на протяжении почти двух лет весьма успешно используется основным конкурентом — компанией Intel. Кроме потенциального уменьшения энергопотребления и улучшения разгонного потенциала, этот факт положительно отразился на стоимости производства полупроводниковых кристаллов. AMD уже нельзя назвать новичком в деле освоения 32-нм техпроцесса: именно с таким уровнем детализации выпускаются вполне удачные APU Llano, которые хоть и не завоевали признания среди энтузиастов, зато отлично подходят для построения недорогих и компактных универсальных ПК. Благодаря применению современных технологий производства чип (несмотря на то что содержит почти 2000 млн. транзисторов) вышел весьма компактным. Восьмиядерные AMD FX 8150 имеют площадь ядра всего в 315 мм², что меньше, чем у флагманов предыдущего поколения — Phenom II X6, кристалл которых занимает целых 346 мм². Впрочем, до показателей четырехъядерных Sandy Bridge процессорам AMD FX все же далеко, так как у первых чип, несмотря на наличие встроенного графического акселератора, занимает всего 216 мм².

Главные нововведения, которые были сделаны в микроархитектуре Bulldozer, коснулись алгоритма выполнения многопоточных вычислений. Долгое время центральные процессоры были способны выполнять единственный вычислительный поток в один момент времени. Так называемая одновременная работа нескольких программ осуществлялась при помощи обработчика прерываний, то есть вычислительные задачи разных приложений по очереди получали кратковременный доступ к ресурсам процессора. Именно благодаря этому стала возможной работа многозадачных операционных систем. Стоит ли говорить, что скорость работы в таком режиме была невысокой. В то же время, разработчики CPU стали замечать, что в нагрузке разные функциональные блоки процессора могут простаивать без работы, пока другие заняты обработкой вычислительного потока. Именно это и натолкнуло их на совместное использование одних и тех же ресурсов процессора для обработки нескольких вычислительных потоков. Компания Intel внедрила такую возможность под названием Hyper-Threading в свои процессоры еще в далеком 2002 году. Данный принцип дает некоторый прирост в определенном типе задач. В то же время, подход AMD к реализации многопоточных вычислений долгое время оставался неизменным: каждый поток должен выполняться на отдельном ядре. Теперь же, после оптимизации производительности отдельных узлов процессора и тщательного анализа нагрузки, разработчики AMD посчитали, что быстродействия некоторых узлов вполне достаточно для обслуживания сразу двух независимых вычислительных потоков. Такой подход позволил здорово сократить количество транзисторов, но сохранить высокую продуктивность. Теперь же, в свете увеличения требований к быстродействию при сохранении приемлемых параметров энергопотребления, разработчики вынуждены искать пути увеличения количества исполняемых за такт инструкций.

Итак, в основе всех центральных процессоров AMD FX лежит полупроводниковый кристалл, состоящий из четырех вычислительных модулей, каждый из которых снабжен собственным массивом кэш-памяти 2-го уровня, общего кэша 3-го уровня объемом 8 Мбайт, двухканального контроллера памяти DDR3, контроллеров шины HyperTransport и встроенного северного моста.

AMD Bulldozer

Очевидно, что младшие модели получаются из полноценных чипов путем отключения отдельных функциональных блоков. Глядя на структуру кристалла Zambezi невольно создается впечатление, что перед нами обычный четырехъядерный процессор. На самом деле это не так, и более всего данный факт демонстрирует строение вычислительного модуля — структурной единицы процессоров AMD FX.

В состав вычислительного модуля входят два блока целочисленных вычислений (ALU), каждый из которых способен выполнять до четырех инструкций за такт, снабженных собственной кэш-памятью 1-го уровня для хранения данных. Все остальные блоки, такие как предсказатель ветвлений, декодер инструкций, буферная память для хранения инструкций и массив кэш-памяти 2-го уровня размеров 2 Мбайт, представлены в единичном экземпляре. Очевидно, разработчики посчитали, что производительности этих блоков достаточно для обслуживания двух ALU.

AMD Bulldozer

Кроме того, каждый из вычислительных модулей располагает блоком вычислений с плавающей точкой (FPU), который также подвергся значительным доработкам. Так к стандартным SIMD-расширениям добавились наборы SSE4.1 и SSE4.2, а также специфические инструкции XOP, AES и AVX, которые позволяют значительно повысить быстродействие при условии их поддержки со стороны программного обеспечения. Интересно выглядит возможность выполнения 256-битных инструкций AVX, для этого задействуются ресурсы сразу двух блоков, каждый из которых способен обрабатывать 128-битные команды FMAC. При этом блок FPU способен выполнять две коротких инструкции AVX одновременно.

AMD Bulldozer


Как видно, микроархитектура Bulldozer имеет весьма продвинутые возможности вычисления, особенно в сравнении с процессорами AMD предыдущих поколений. Однако за такое технологическое преимущество приходится платить необходимостью тщательной оптимизации программного кода. В противном случае, особенно в старых приложениях, уровень быстродействия может быть далеким от ожидаемого.

Пару слов следует сказать про организацию внутренней памяти AMD FX, которые стали чемпионами не только по количеству ядер, но и по суммарному объему кэша. Как мы уже говорили, каждый из блоков целочисленных вычислений располагает буфером для хранения данных объемом 16 Кбайт, при этом оба буфера могут использоваться для работы блока FPU. Для хранения инструкций каждый вычислительный модуль располагает отдельным кэшем L1 объемом 64 Кбайт, а промежуточные данные накапливаются в кэш-памяти второго уровня, размеры которого составляют впечатляющие 2 Мбайт. Общий для всех четырех вычислительных блоков массив кэша 3-го уровня имеет объем 8 Мбайт и обладает ассоциативностью в 64 линии на каждый модуль. Благодаря применению эксклюзивной организации кэшей 2-го и 3-го уровней можно говорить об их суммарном объем в 16 Мбайт. Не удивительно, что кристалл Bulldozer получился таким сложным, львиная доля транзисторного бюджета отведена для организации внутренней памяти процессора. Заметим, что рабочая частота кэш-памяти L3 может составлять 2000 МГц или 2200 МГц в зависимости от модели процессора.

Как видно из краткого описания дизайна ядра, микроархитектура Bulldozer, несмотря на все свои новшества, не лишена некоторых недостатков. Все-таки на каждый вычислительный модуль приходится только один предсказатель ветвлений, блок выборки инструкций и один декодер инструкций, который, к слову, способен обрабатывать не более четырех инструкций за такт. Посмотрим, как поведет себя AMD FX в реальных приложениях, но интуиция подсказывает, что в приложениях, активно использующих FPU, но не имеющих программной оптимизации для новых наборов SIMD-инструкций, новейшие процессоры будут демонстрировать уровень производительности, характерный для четырехъядерных моделей.

Помимо архитектуры изменения претерпели и механизмы управления энергопотребления. Несмотря на большее количество транзисторов и высокие тактовые частоты, даже старшие восьмиядерные AMD FX имеют тепловой пакет, не превышающий 125 Вт. Конечно, определенную роль в этом сыграл и 32-нм технологический процесс, благодаря которому штатное напряжение питания не превышает 1,4 В, но основная заслуга все таки принадлежит продвинутым механизмам регулировки тактовых частот и питающих напряжений. Первое поколение данной концепции было реализовано в Phenom II X6, где в случае вычислительной нагрузки не более трех потоков, частоты трех активных ядер могли повышаться на 400 МГц. Процессоры AMD FX предлагают гораздо более гибкий поход к управлению ключевыми параметрами быстродействия. Так, благодаря применению силовых вентильных транзисторов диспетчер энергосбережения процессора способен отключать целые функциональные блоки. При отсутствии нагрузки вычислительный модуль вместе с массивом кэш-памяти 2-го уровня может полностью отключаться, высвобождая часть бюджета TDP. В то же время, тактовая частота и напряжение активных вычислительных модулей может повышаться, причем прирост частоты в режиме Max Turbo достигает солидных 900 МГц. Согласитесь, столь агрессивный алгоритм работы автоматического разгона нам еще не встречался. Более того, при равномерной нагрузке всех вычислительных модулей существует возможность увеличения тактовой частоты порядка 300 МГц. Собственно, это и есть режим работы Turbo Core, причем он будет активен до тех пор, пока энергопотребление процессора не выходит за рамки теплового пакета. Иными словами, самое понятие «штатная тактовая частота» для AMD FX теряет свой первоначальный смысл.

AMD Bulldozer

И все было бы очень хорошо, если бы не было так грустно. А дело в том, что планировщик процессов операционных систем Windows пока недостаточно оптимизирован для процессоров AMD FX. Существует вероятность того, что два потока одного приложения будут выполняться на целочисленных вычислительных блоках разных модулей, что не позволит процессору перейти в режим Max Turbo и потребует повторной загрузки данных и инструкций в кэш-память. В идеальном случае планировщик операционной системы должен учитывать архитектурные особенности Bulldozer, в этом случае комбинация использования Turbo Core и Max Turbo должны дать максимальный положительный эффект.

AMD Bulldozer

Уже сейчас известно, что планировщик заданий будущей Microsoft Windows 8 будет оптимизирован для работы на процессорах Bulldozer. А что касается дня сегодняшнего, возможно, будет выпущено обновление для нынешних операционных систем, или же программисты AMD наконец-то разработают «чудо-драйвер»…

Процессор AMD FX 8120

Конечно, с момента официального анонса процессоров AMD FX прошло уже достаточно времени, и большинство из вас уже знакомы с уровнем производительности Bulldozer. Что касается нашей тестовой лаборатории, то нам посчастливилось добыть розничный экземпляр FX 8120 буквально за день до премьеры, результатом чего стал небольшой предварительный обзор. На наш взгляд, ценность данного материала еще и в том, что большинство обозревателей рассматривали старший FX 8150, в то время как мы заострим ваше внимание на более доступной модели.

Процессор AMD FX поставляется в эффектной жестяной коробке, дизайн которой выполнен в агрессивной черно-красной цветовой гамме. Сразу возникают ассоциации с чем-то мощным и зловещим, каким и должен быть «восьмиголовый монстр».

AMD FX-8120

Внешне процессор ничем не отличается от своих предшественников, ядро накрыто металлической крышкой, которая равномерно распределяет тепло и надежно защищает полупроводниковый кристалл от повреждений. Процессор упакован на 35-й неделе 2011 года на производственных линиях AMD в Малайзии, а сам кристалл изготовлен в Германии компанией GlobalFoundries.

AMD FX-8120 AMD FX-8120

С обратной стороны можно увидеть привычные для процессоров AMD ножки, коих насчитывается целых 938 штук. Таким образом, процессоры FX можно устанавливать лишь в платы Socket AM3/AM3+, так как контроллер памяти не поддерживает оперативную память стандарта SDRAM DDR2.

Вместе с процессором FX 8120 покупатель получит неплохой кулер, который мы привыкли видеть в комплекте со старшими моделями Phenom II с тепловым пакетом 125 Вт.

AMD FX-8120

Конструкция системы охлаждения не претерпела существенных изменений в течение последних нескольких лет: все то же медное основание, четыре тепловые трубки и быстрый 70-мм вентилятор с возможность управления частотой вращения посредством ШИМ.

AMD FX-8120

Большую часть времени вентилятор работает незаметно, и лишь при высокой нагрузке раскручивается до некомфортных 3500 об/мин. Увы, мы не смогли объективно оценить эффективность штатной системы охлаждения, так как большинство диагностических программ не совсем корректно отображают температуру Bulldozer. Большинство приложений фиксировали значения ниже комнатной температуры.

Штатная частота FX 8120 составляет 3100 МГц, но, благодаря функции Turbo Core при невысокой и равномерной нагрузке вычислительные модули ускоряются на 300 МГц.

AMD FX-8120

AMD FX-8120

При работе приложений, не оптимизированных для выполнения на многоядерных процессорах, активируется режим Max Turbo, благодаря которому у четырех ядер устанавливается частота 4000 МГц.

AMD FX-8120

В моменты простоя или невысокой нагрузки частота и напряжение снижаются, существенно уменьшая уровень энергопотребления и, следовательно, нагрева.

AMD FX-8120

Что касается разгонного потенциала, то здесь нас постигла полнейшая неудача. Дело в том, что наш FX 8120 «скоропостижно скончался» во время тестов в номинальном режиме. В чем причина такого странного поведения (ну еще бы не странного, вышел из строя без видимых на то причин!), мы затрудняемся ответить. Скорее всего, не даст внятного ответа и гарантийный отдел фирмы-продавца. Мы не встречали упоминаний про массовый выход из строя чипов Bulldozer, похоже, нам просто попался процессор с плохой кармой. Единственное, что мы успели сделать — это достичь стабильных 4700 МГц при напряжении на вычислительных модулях в 1,47 В. В таких условиях загружалась операционная система, а процессор был способен выполнять несложные тесты наподобие Super Pi 1.5XS. Заметим, что сам процесс разгона FX 8120 практически не отличается от такового для Phenom II со свободным коэффициентом умножения.

AMD FX-8120

По имеющейся у нас информации, именно таких значений достигают большинство Bulldozer. При качественном воздушном охлаждении восьмиядерные AMD FX способны функционировать на частотах около 4500—4700 МГц, так что наш результат сложно назвать выдающимся. Огорчает, что мы не успели провести цикл тестов на повышенных частотах, так что, увы, на графиках вы увидите только результаты в штатном режиме.

Конфигурация тестового стенда

Конечно, исследовать производительность новейших процессоров интереснее всего в сравнении с предшественниками и конкурентами. Рекомендованная стоимость AMD FX 8120 составляет $205, таким образом, наиболее близким по стоимости решением от компании Intel является четырехъядерный процессор Core i5-2500K ($216). Не менее интересным выглядит сравнение с предыдущим флагманом AMD — Phenom II X6 1100T, который в официальном прайсе стоит те же $205. Кроме того, мы добавили результаты Phenom II X4 980BE — самого быстрого четырехъядерного процессора AMD. Технические характеристики участников тестирования представлены в таблице.

  AMD FX-8120 AMD Phenom II X6 1100T AMD Phenom II X4 980BE Intel Core i5-2500K
Ядро Zambezi Thuban Deneb Sandy Bridge
Разъем AM3+ AM3 AM3 LGA1155
Техпроцесс, нм 32 SOI 45 SOI 45 SOI 32 high-k
Кол-во транзисторов, млн 2000 904 758 995
Площадь кристалла, кв. мм 315 346 243 216
Частота, МГц 3100
(4000 МГц TC)
3300
(3700 МГц TC)
3700 3300
(3700 МГц TB)
Множитель 15,5 16,5 18,5 33
Кэш L1, КБ 16 x 8 + 64 х 4 128 x 6 128 x 6 32 + 32 x 4
Кэш L2, КБ 2048 x 4 512 x 6 512 x 6 256 x 4
Кэш L3, КБ 8192 6144 6144 6144
HT/QPI, МТ/с 5200 4000 4000 5000
TDP, Вт 125 125 125 95
Рекомендованная стоимость, $ 205 205 205 216

Для исследования производительности процессора AMD FX 8120 был собран следующий тестовый стенд:
  • системная плата: MSI 990FXA-GD80 (AMD 990FX + SB950, UEFI V11.6B1 от 27.09.2011);
  • кулер: Zalman CNPS10X Flex;
  • память: Silicon Power SP004GBLYU160S2B (2x2GB, PC3-12800, CL9-9-9-24);
  • видеокарта: MSI N480GTX Lightning (GeForce GTX 480);
  • жесткий диск: Samsung HD502HJ (500 ГБ, 7200 об/мин, 16 МБ);
  • блок питания: Seasonic X-650 (650 Вт).
Мы бы могли использовать данную конфигурацию и для проверки процессоров Socket AM3, но после выхода из строя нашего Bulldozer мы отправили её на диагностику, дабы избежать неприятных сюрпризов. К счастью, во время инцидента материнская плата не пострадала, уже отошла от пережитого стресса и на данный момент чувствует себя гораздо лучше. Именно поэтому для тестирования соперников AMD FX 8120 — Phenom II X4 980BE и Phenom II X6 1100T была использована системная плата ASUS Sabertooth 990FX, также основанная на связке AMD 990FX + SB950. Платформа для тестирования процессоров Socket AM3 выглядела следующим образом:
  • системная плата: ASUS Sabertooth 990FX (AMD 990FX + SB950, UEFI 0810 от 11.10.2011);
  • кулер: Zalman CNPS10X Flex;
  • память: Silicon Power SP004GBLYU160S2B (2x2GB, PC3-12800, CL9-9-9-24);
  • видеокарта: MSI N480GTX Lightning (GeForce GTX 480);
  • жесткий диск: Samsung HD502HJ (500 ГБ, 7200 об/мин, 16 МБ);
  • блок питания: Seasonic X-650 (650 Вт).
Единственный представитель из лагеря конкурентов — процессор Intel Core i5-2500K работал в составе такого стенда:
  • системная плата: ASUS P8P67 Pro (P67, UEFI 2001 от 06.10.2011);
  • кулер: Zalman CNPS10X Flex;
  • память: Silicon Power SP004GBLYU160S2B (2x2GB, PC3-12800, CL9-9-9-24);
  • видеокарта: MSI N480GTX Lightning (GeForce GTX 480);
  • жесткий диск: Samsung HD502HJ (500 ГБ, 7200 об/мин, 16 МБ);
  • блок питания: Seasonic X-650 (650 Вт).
Во всех трех случаях оперативная память работала на частоте 1600 МГц с таймингами 9-9-9-24-1Т, все технологии энергосбережения и повышения производительности были активирована. Тестовый стенд работал под управлением ОС Microsoft Windows 7 Enterprise 64 bit (90-дневная ознакомительная версия). Файл подкачки и UAC были отключены, более никаких модернизаций не проводилось. Из драйверов были установлены AMD Catalyst 11.8 от 17.08.2011, Intel INF Update Utility 9.2.0.1030 от 21.04.2011 и NVIDIA GeForce 285.38.

Мы не меняем методику тестирования на протяжении достаточно длительного периода. Так, каждый тест повторяется не менее трех раз, после чего вычисляется среднее значение. Несколько изменился набор тестового ПО, место 3DMark Vantage занял более современный 3DMark 11. Кроме того был обновлен и расширен раздел игровых тестов. Теперь перечень тестового ПО выглядит следующим образом:
  • AIDA64 1.85 (Cache & Memory benchmark);
  • SuperPI 1.5 XS;
  • wPrime Benchmark 2.04;
  • Futuremark PCMark 7;
  • 7-Zip 9.20 x64 (встроенный тест);
  • Cinebench 11.5R (64bit);
  • dbpoweramp R14.1 benchmark;
  • x264 HD Benchmark v4.0;
  • Futuremark 3DMark 11;
  • Far Cry 2;
  • Colin McRae: DiRT 3;
  • Tom Clancy's H.A.W.X. 2 benchmark;
  • Metro 2033;
  • S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat benchmark.

Результаты тестирования

Синтетика

Традиционно, тестирование открывает группа синтетических приложений, которые позволяют оценить низкоуровневую производительность подсистемы ОЗУ, эффективность выполнения многоядерных задач и корректность работы технологий увеличения производительности.

Тестирование AMD FX-8120

Тестирование AMD FX-8120

Тестирование AMD FX-8120

Тестирование AMD FX-8120

Тестирование в Cache & Memory Benchmark информационно диагностического пакета AIDA64 1.85 показало, что инженеры AMD проделали огромную работу по оптимизации контроллера памяти процессоров FX. Bulldozer без особого труда расправляется с обеими Phenom II, но результаты Intel Sandy Bridge остаются недостижимыми.

Тестирование AMD FX-8120

Результаты в Super Pi 1.5XS, мягко говоря, озадачивают. В чем причина провала Bulldozer, который в режиме однопоточных вычислений должен работать на частоте 4000 МГц — не совсем понятно. Ладно, процессоры Sandy Bridge всегда были недосягаемы в данной дисциплине, но FX 8120 умудрился проиграть даже обеим Phenom II. Похоже, программный код Super Pi 1.5XS не слишком подходит для выполнения на микроархитектуре Bulldozer. Интересно, много ли существует еще таких «неподходящих» приложений?!

Тестирование AMD FX-8120

Тестирование AMD FX-8120

Еще более интересные данные были получены во время тестирования wPrime Benchmark 2.04. В данном приложении FX 8120 продемонстрировал типичный для четырехъядерного процессора уровень быстродействия. Похоже, что wPrime 2.04 активно использует блоки вычислений с плавающей точкой, коих у Bulldozer не восемь, а четыре. Отсюда и столь предсказуемые результаты.

Программный пакет Futuremark PCMark 07 позволяет получить комплексную оценку быстродействия, которая довольно точно отражает производительность системы в повседневных задачах использования ПК.

Тестирование AMD FX-8120

Общий балл AMD FX 8120 в точности повторяет рыночное позиционирование процессора, который оказался несколько медленнее Core i5-2500K, но показал результаты на уровне флагмана предыдущего поколения Phenom II X6 1100T. В этой связи выглядят результаты Phenom II X4 980BE который, благодаря высокой тактовой частоте, даже несколько опередил младший восьмиядерный Bulldozer.

Тестирование AMD FX-8120

Сценарий Productivity моделирует работу в типичных офисных задачах: работа с текстам, шифрование данных перед их отправкой по сети Интернет, а также отображение сложных веб-страниц. Большинство прикладных программ не имеют многопоточной оптимизации, но даже это не позволило FX 8120 показать достойные результаты. Лидерство Sandy Bridge не вызывает вопросов, а вот победа Phenom Ii X4 980BE среди процессоров AMD снова удивляет. Похоже, в работе технологии Turbo Core не все так хорошо, иначе отчего тому же Phenom II X6 1100T, проигрывать своему четырехъядерному собрату?

Тестирование AMD FX-8120

Подтест Entertainment объединяет задачи по обработке и кодированию потокового видео, работы в Интернет и тестирование производительности в 3D-играх. Результаты FX 8120 даже как-то и не хочется комментировать. Ну не должен восьмиядерный процессор вести себя подобным образом. Как водится, первое место досталось Core i5-2500K, а второе и третье с минимальной разницей поделили два Phenom II.

Тестирование AMD FX-8120

В группе тестов Creativity моделируется работа с изображениями и файлами видео высокой четкости. Ну, наконец-то Bulldozer хоть как-то проявил себя! Почетное второе место с минимальным преимуществом над старшим Phenom II X6, но и с заметным отставанием от процессора Intel.

Тестирование AMD FX-8120

Последний сценарий — Computation состоит из задач по транскодированию видео и работе с цифровыми фотографиями. Результаты в целом повторяют предыдущий подтест, с той лишь разницей, что отставание FX 8120 от Core i5-2500K стало еще более очевидным.

В целом, по результатам тестирования сложно однозначно оценить производительность процессора AMD FX 8120. Можно с уверенностью сказать лишь о том, что быстродействие вполне соответствует рекомендованной цене, но от восьмиядерного процессора мы, априори, ждали гораздо большего. Возможно, дело в недостаточной оптимизации PCMark 07 для выполнения на многоядерных процессорах, или же входящие в пакет тестовые приложения не имеют достаточной оптимизации для архитектуры Bulldozer, чего и следовало ожидать.

Прикладное ПО

Честно говоря, результаты в синтетических приложениях нас порядком насторожили, и мы без особого оптимизма приступили к тестированию в прикладных задачах, таких как архиваторы, программы рендеринга 3D-изображений и программы кодирования аудио и видео контента.

Тестирование AMD FX-8120

Тестирование AMD FX-8120

Производительность в популярном бесплатно распространяемом архиваторе 7-Zip 9.20 отлично масштабируется при увеличении вычислительных потоков. Но даже это не помогло FX 8120 одержать победы над шестиядреным Phenom II, зато оба четырехъядерных соперника остались далеко позади.

Тестирование AMD FX-8120

Тестирование AMD FX-8120

Тестирование AMD FX-8120

В основе тестового пакета Cinebench лежит движок известного пакета 3D анимации Maxon SINEMA 4D. Обычно, приложения построения трехмерных сцен отлично оптимизированы для выполнения на многоядерных процессорах. Однако, с AMD FX 8120 все не так просто. Младший восьмиядерный Bulldozer оказался заметно быстрее Phenom II X4 980BE, но при этом существенно отстал не только от шестиядерного Phenom II, но и от четырехъядерного Intel Sandy Bridge, который выполняет рендеринг всего в четыре потока. Совсем печально выглядит ситуация с производительностью в режиме однопоточной обработки, где вычислительные ядра Bulldozer показали свою невысокую производительность. Зато в подтесте анимации в режиме реального времени, где активно используется видеоадаптер под управлением драйвера OpenGL, AMD FX 8120 занял второе место, уступив лишь Core i5-2500K.

Тестирование AMD FX-8120

Еще один тест, где безоговорочное первенство среди решений AMD досталось новинке. Возможно, алгоритм кодирования отлично распараллеливается и равномерно нагружает все блоки целочисленных вычислений процессора FX 8120.

Тестирование AMD FX-8120

Тестирование AMD FX-8120

Задачи кодирования видео высокой четкости при использовании кодека H.264 традиционно хорошо выполняются на многоядерных процессорах. Казалось бы, идеальные условия, чтобы Bulldozer показал все свои сильные стороны. Ан нет! При тестировании в x264 HD Benchmark 4.0 первый проход кодирования остался за четырехъядерным Sandy Bridge, который сумел опередить даже Phenom II X6! Что характерно, FX 8120 снова проиграл всем соперникам, включая Phenom II X4 980BE. Очевидно, вычислительная нагрузка, которая создается бенчмарком при первом проходе, снова не оптимизирована для выполнения на микроархитектуре Bulldozer. Зато во втором проходе кодирования AMD FX 8120 показал свои преимущества, уступив первенство лишь шестиядерному Phenom II X6. В любом случае, наши ожидания оправдались лишь частично.


Игры

Последний раздел, посвященный измерению производительности в 3D-играх, мы обычно открываем результатами тестирования в полусинтетическом пакете 3DMark, на сей раз мы использовали 11 версию пакета. Показатели быстродействия позволяют с большой долей вероятности судить о производительности в реальных игровых приложениях.

Тестирование AMD FX-8120

Тестирование AMD FX-8120


На этот раз FX 8120 выступил более чем достойно, уверенно обогнав оба процессора AMD прошлого поколения, и лишь немного уступив несомненному лидеру сегодняшнего тестирования — Core i5-2500K. Что характерно, в подтесте, где больше всего востребована производительность CPU, восьмиядерный Bulldozer все-таки уступил Phenom II X6. Глядя на результаты тестирования в 3DMark 11 создается впечатление, что процессоры AMD FX неплохо показывают себя в играх. Посмотрим, как пойдет дело в реальных приложениях.

Ввиду повышенного интереса к Bulldozer, как основы для игровых ПК высокого уровня, мы расширили перечень игр и провели тестирование в двух разрешениях — 1680х1050 и 1920х1080 при средних и высоких настройках качества соответственно.

Тестирование AMD FX-8120

Тестирование AMD FX-8120

Первые же результаты тестирования в Far Cry 2 дают определенный повод для беспокойства. В обоих разрешениях и независимо от качества изображения FX 8120 существенно уступил соперникам. Комментировать особо нечего, хотя можно сетовать на плохую оптимизация игрового движка. Интересно то, что второе место досталось Phenom II X4 980BE, который без труда обошел флагмана предыдущего поколения — Phenom II X6 1100T. Похоже, высокая частота вычислительных ядер оказалась важнее, чем их количество.

Тестирование AMD FX-8120

Тестирование AMD FX-8120

Несколько другая ситуация наблюдается в гоночном симуляторе Colin McRae: DiRT 3 при тестировании с разрешением 1680х1050 и высокими настройками качества. Все три процессора AMD показали схожие результаты, причем средняя частота смены кадров у FX 8120 ближе к четырехъядерному Phenom II. Впрочем, при максимальных настройках качества, все участники показали одинаковые результаты.

Тестирование AMD FX-8120

Тестирование AMD FX-8120

Расстановка сил в Tom Clancy's H.A.W.X. 2 в целом повторяет результаты двух предыдущих тестов. Восьмиядерный Bulldozer снова оказался на последнем месте, причем при любом разрешении и настройках качества графики. Сложно комментировать такие результаты, но можно с уверенностью сказать, что производительности FX 8120 не достаточно, чтобы полностью загрузить работой такую мощную видеокарту, как GeForce GTX480.

Тестирование AMD FX-8120

Тестирование AMD FX-8120

Требовательный к производительности видеоподсистемы шутер от первого лица Metro 2033 ведет себя одинаково вне зависимости от установленного процессора. При желании можно отметить мизерное преимущество Core i5-2500K, но, объективно, все участники показали сопоставимые результаты.

Тестирование AMD FX-8120

Тестирование AMD FX-8120

Последний тест — гордость отечественной игровой промышленности S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat, движок которого не имеет оптимизации для выполнения на многоядерных процессорах. Вновь FX 8120 оказался в аутсайдерах, и хотя отставание от обоих процессоров Phenom II совсем не критично, абсолютные показатели быстродействия вовсе не радуют. Все-таки, производительность Bulldozer в однопоточных приложениях оставляет желать лучшего.


Выводы

К сожалению, выводы по сегодняшнему обзору явно будут не в пользу Bulldozer. Несмотря на множество инноваций, оригинальных инженерных решений и прогрессивную микроархитектуру, на практике FX 8120 оказался вовсе не так хорош, как на слайдах презентаций AMD. Конечно, определенную лепту негативных впечатлений сыграла невозможность полноценной проверки FX 8120 в режиме разгона. Ничего не поделаешь, процессор вышел из строя, а возможности его заменить у нас не было. Конкуренции с Intel Core i5-2500K не вышло, флагман AMD предыдущего поколения — шестиядерный Phenom II X6 1100T оказался быстрее почти во всех задачах. Более того, в некоторых тестах конкуренцию FX 8120 составлял четырехъядерный Phenom II X4. Иными словами, процессоры Bulldozer оказались не очень-то и восьмиядерными, каким представляет нам AMD… Конечно, производительности достаточно для выполнения большинства пользовательских задач, но настоящего прорыва не вышло.

Несмотря на поддержку процессорами AMD FX новых наборов инструкций, таких как SSE4.2, AVX и XOP, текущие версии программного обеспечения не способны задействовать преимущества микроархитектуры Bulldozer в полной мере. Кроме того, неоптимальная работа планировщика задач современных операционных систем также приводит к некоторому снижению быстродействия. Иными словами, на данный момент покупка процессора AMD FX 8120 не слишком оправдана. Особенно это касается владельцев систем на базе Core i5/Core i7, а также обладателей высокочастотных Phennom II X6, для которых замена на восьмиядерный Bulldozer выглядит не очень хорошей затеей. Остается лишь уповать на новые, более быстрые ревизии чипов и расторопность программистов, которые в будущем оптимизируют свое ПО для работы на процессорах AMD FX.



Оборудование для тестирования было предоставлено следующими компаниями:
  • AMD — процесcор AMD Phenom II X6 1100T;
  • ASUS — системные платы ASUS P8P67 PRO и ASUS Sabertooth 990FX;
  • Eletek — кулер Zalman CNPS10X Flex;
  • Fixer — процессор AMD FX 8120;
  • MSI — системная плата MSI 990FXA-GD80 и видеокарта MSI N480GTX Lightning;
  • Silicon Power — комплект памяти Silicon Power SP004GBLYU160S2B;
  • Syntex — блок питания Seasonic X-650.

Соревнуясь со временем