Обзор и тестирование гибридного процессора AMD A10-7800 для платформы Socket FM2+

На фоне последних успехов корпорации Intel, которая не так давно представила процессоры Devil’s Canyon, а затем выпустила экстремальные восьмиядерные Haswell-E, компания Advanced Micro Devices редко балует своих поклонников громкими анонсами. В то время как процессоры конкурента штурмуют новые высоты быстродействия в сегменте высокопроизводительных настольных систем, «бело-зеленые» сосредоточились на разработке и производстве APU — Accelerated Processing Units, сочетающих на одной кремниевой подложке несколько вычислительных модулей x86 и производительный графический акселератор. Основные достоинства гибридных процессоров — компактность, энергоэффективность и высокое быстродействие видеоподсистемы — нашли применение не только в неттопах и ноутбуках, но и в десктопах. В бюджетном классе AMD предлагает APU Kabini в исполнении Socket AM1, которые обеспечивают начальный уровень продуктивности при минимальных затратах, а для конфигураций среднего класса компания выпускает гибридные процессоры Kaveri. Изначально продуктовая линейка для платформы Socket FM2+ насчитывала всего три наименования: A10-7850K, A10-7700К и A8-7600, хотя, последняя модификация добралась до полок магазинов лишь в последнее время. А с недавних пор ассортимент пополнился двумя новыми APU: A6-7400К и A10-7800, а также тремя моделями Athlon на базе вычислительных модулей Steamroller. В итоге, модельный ряд процессоров AMD в исполнении Socket FM2+ приобрел следующий вид:

Процессор	A10-7850K	A10-7800	A10-7700К	A8-7600	A6-7400K	Athlon X4 860K	Athlon X4 840	Athlon X2 450
Ядро	Kaveri	Kaveri	Kaveri	Kaveri	Kaveri	Kaveri	Kaveri	Kaveri
Разъем	FM2+	FM2+	FM2+	FM2+	FM2+	FM2+	FM2+	FM2+
Техпроцесс, нм	28	28	28	28	28	28	28	28
Число ядер	4	4	4	4	2	4	4	2
Номинальная частота, МГц	3700	3500	3400	3100	3500	3700	3100	3500
Частота Turbo Core, МГц	4000	3900	3800	3800	3900	4000	3800	3900
L1-кеш, Кбайт	16 x 4 + 96 x 2	16 x 4 + 96 x 2	16 x 4 + 96 x 2	16 x 4 + 96 x 2	16 x 2 + 64 x 1	16 x 4 + 64 x 2	16 x 4 + 64 x 2	16 x 2 + 64 x 1
L2-кеш, Мбайт	4	4	4	4	1	4	4	1
Графическое ядро	Radeon R7 series	Radeon R7 series	Radeon R7 series	Radeon R7 series	Radeon R7 series	–	–	–
Число унифицированных шейдерных процессоров	512	512	384	384	256	–	–	–
Частота графического ядра, МГц	720	720	720	720	720	–	–	–
Поддерживаемый тип памяти	DDR3-2133	DDR3-2133	DDR3-2133	DDR3-2133	DDR3-1866	DDR3-2133	DDR3-2133	DDR3-1866
TDP, Вт	95	65/45	95	45/65	65/45	95	65	65
Рекомендованная стоимость, $	142	132	122	91	58	н/д	н/д	н/д

Новые модели Athlon смогут стать неплохой основой для бюджетных игровых ПК, оснащенных недорогой дискретной видеокартой, тогда как самый младший из гибридных процессоров — A6-7400K — сгодится для построения экономичного медиацентра, либо офисной «печатной машинки». В то же время, интересно выглядит четырехъядерный A10-7800, характеристики которого практически идентичны старшему A10-7850K, а стоимость меньше на 10 долларов. К тому же, новинка должна быть экономичнее флагманского APU, так как ее TDP составляет всего 65 Вт против 95 Вт у A10-7850K. Таким образом, потенциально, A10-7800 является неплохим вариантом для организации на его основе игровых конфигураций начального уровня. Справится ли новичок c этой задачей — мы с вами узнаем из сегодняшнего обзора, а заодно сравним быстродействие встроенного графического ядра с дискретными видеокартами начального уровня и сравним эффективность работы связки Dual Graphics.


AMD A10-7800

Как водится, попавший в нашу тестовую лабораторию гибридный процессор AMD A10-7800 оказался лишенным комплекта поставки, тогда как розничные версии оснащаются простым алюминиевым охладителем, рассчитанным на работу с моделями, TDP которых не превышает 65 Вт. Конструктивно новейший APU полностью аналогичен старшей модели А10-7850К. Его полупроводниковый кристалл изготовлен по 28-нм технологическому процессу SHP (Super High Performance), кремниевая подложка занимает площадь 245 кв. мм, а количество транзисторов достигает 2410 млн. штук. Хрупкий кристалл от повреждений защищен металлической крышкой, которая также выполняет функцию равномерного распределения тепла. На крышку нанесена маркировка, согласно которой чип был изготовлен на 15 неделе 2014 года на мощностях GlobalFoundries в Германии, а окончательная сборка выполнялась на заводе AMD в Китае.


Процессор предназначен для установки в разъем Socket FM2+, поэтому, с его обратной стороны находятся 906 позолоченных ножек.


В состав AMD A10-7800 входят два двухъядерных вычислительных модуля Steamroller, которые являются дальнейшим развитием микроархитектуры Bulldozer. Каждый такой модуль содержит по одному блоку вычислений с плавающей точкой (FPU), пару юнитов для целочисленных расчетов (ALU) и массив кэш-памяти второго уровня размером 2 МБ. Также, APU A10-7800 оснащен графическим акселератором класса Radeon R7, состоящим из восьми вычислительных модулей GCN, в состав которых входят по 64 потоковых процессора, одному блоку растеризации и четырех текстурных юнитов. Кроме того, на полупроводниковом кристалле гибридного процессора нашлось место для двухканального контроллера памяти стандарта DDR3, а также диспетчеров шин PCI Express 3.0 и UMI (Unified Media Interface).


Одной из ключевых особенностей APU Kaveri является поддержка на аппаратном уровне технологий hUMA (heterogeneous Memory Unified Access), предоставляющей процессорным и графическим ядам равноправный доступ ко всей области системной памяти, и hQ (heterogeneous Queue), которая позволяет гибко распределять задания между различными типами вычислительных модулей. Применение этих технологий расширило возможности для выполнения гетерогенных вычислений, в которых для расчетов привлекаются как модули х86, так и графические ядра, что дает компании AMD право называть A10-7800 12-ядерным процессором.

В определении спецификаций новинки помог диагностический модуль CPUID из состава программного продукта AIDA64. Штатная частота A10-7800 составляет 3500 МГц, но большую часть времени гибридный процессор работает на 3600 МГц с напряжением 1,408 В, а при запуске приложений, не имеющих многопоточной оптимизации, технология Turbo Core автоматически разгоняет вычислительные ядра до 3800–3900 МГц с одновременным увеличением Vcore до 1,416 В. Встроенный северный мост AMD A10-7800 всегда функционирует в режиме 1600 МГц, а подсистема ОЗУ способна работать на частотах до 2133 МГц включительно.


В моменты простоя функции энергосбережения понижают частоту APU до 1400 МГц, тогда как напряжение уменьшается 0,904 В.


Паспортное значение TDP для APU A10-7800 установлено на уровне 65 Вт, однако, системные платы для платформы Socket FM2+ получили возможность управления тепловым пакетом. Путем задания советующего параметра в UEFI Setup TDP можно снизить до 45 Вт, после чего меняется алгоритм управления тактовой частотой гибридного процессора. В энергоэффективном режиме тактовая частота понижается до 3000 МГц, тогда как во время однопоточной нагрузки вычислительные модули способны кратковременно ускориться до 3500 МГц.


Графическое ядро Radeon R7, в составе которого трудятся 512 потоковых процессоров, 32 TMU и 8 ROP, работает на частоте 720 МГц, а при отсутствии нагрузки для экономии электроэнергии оно замедляется до 351 МГц. Видеокарта совместима с DirectX 11.2, OpenCL 1.2 и Mantle — проприетарным API, разработанным AMD с учетом сильных сторон архитектуры GCN и продвигаемым чипмейкером в качестве альтернативы DirectX и OpenGL. Графический акселератор оснащен блоком VCE (Video Coding Engine), который отвечает за кодирование видео высокой четкости, и модулем UVD (Unified Video Decoder), призванным разгрузить вычислительные модули при воспроизведении видеопотока. Также имеется поддержка аппаратного ускорения звуковых эффектов AMD TrueAudio.


К сожалению, в процессе тестирования AMD A10-7800 был обнаружен один очень неприятный эффект: до тех пор, пока интегрированная видеокарта работает в режиме 2D или же обслуживает вывод изображения в легкой 3D-видеоигре, процессорные ядра, как и положено, функционируют на частоте до 3800 МГц включительно, но стоит запустить приложение, требовательное к ресурсам графической подсистемы, как вычислительные модули замедляются до 2500 МГц. Хуже всего то, что данное поведение совершенно не контролируется опциями энергосбережения, доступными в меню настройки системной платы. Очевидно, таким способом достигается нужный уровень экономичности, необходимый для соблюдения TDP. Стоит ли говорить, насколько пагубно может отразиться такое снижение частоты процессора на быстродействие в современных видеоиграх?! Следует заметить, что подобным образом ведет себя и старший AMD A10-7850К, правда, у него частота вычислительных модулей уменьшается до 3000 МГц.


Что касается разгонного потенциала, то коэффициенты умножения вычислительных модулей и встроенного северного моста у AMD A10-7800 заблокированы на повышение, поэтому, единственный способ повысить быстродействие новинки — форсировать частоту опорного генератора. Однако, на материнских платах Socket FM2+ от этой частоты зависит формирование тактовых сигналов для всех подсистем, в том числе контроллера цифровых видеовыходов, а также интерфейсов SATA и USB, поэтому, добиться прироста свыше 15–20% удается кране редко. В случае с нашим AMD A10-7800 частоту опорного генератора получилось поднять всего на 10 МГц, а превышение этого скромного значения приводило к сбоям и зависаниями в тестовых приложениях. Кроме того, изменение опорной частоты вызвало деактивацию технологии Turbo Core, а из меню настройки системной платы пропала функция оверклокинга интегрированного графического ядра. В итоге, максимальный разгон вычислительных модулей составил всего 3850 МГц, встроенная видеокарта работала на 792 МГц, а интегрированный северный мост — на частоте 1760 МГц. Подсистема ОЗУ функционировала в режиме 2346 МГц с таймингами 10-12-12-31-2Т.


Абсолютные показатели оверклокинга не впечатляют, зато, такой разгон не требует повышения напряжения и в полном объеме сохраняет работу технологий энергосбережения, а значит, снижаются требования к мощности блока питания. Кроме того, для охлаждения гибридного процессора не понадобится установка супер-кулера, что особенно актуально при эксплуатации в компактных корпусах.