Знакомство с APU Trinity. Обзор и тестирование гибридного процессора AMD A10-5800K

Реалии рынка центральных процессоров таковы, что среди компаний, выпускающих х86-совместимые устройства, доминируют два крупных игрока: Intel и AMD. Некогда успешная VIA Technologies сегодня не предлагает конкурентоспособных решений, хотя, в её ассортименте есть весьма интересные энергоэффективные продукты для встраиваемых систем и мобильных устройств. Что касается лидеров рынка, то компания Intel занимает порядка 83% рынка, в то время как Advanced Micro Device вынуждена довольствоваться скромной долей в 16%. На фоне успехов силиконового гиганта из Санта-Клары, AMD очень непросто конкурировать и удерживать технологическое превосходство. Тем не менее, остается рыночная ниша, в которой чипмейкер из Саннивейла чувствует себя очень уверенно. Речь идет о гибридных процессорах, или APU (Accelerated Processing Units), которые объединяют на одном полупроводниковом кристалле графическое и вычислительные ядра. Вышедшие в начале 2011 года экономичные APU E-series, предназначенные для использования в составе мобильных и встраиваемых систем, позволили AMD закрепиться на этом перспективном рынке. А представленные полугодом позже APU A-series перового поколения, известные также как Llano, лишь усугубили успех. Эти гибридные процессоры наделены весьма мощным, как для интегрированного решения, графическим акселератором, который обеспечивает приемлемый уровень быстродействия в большинстве современных 3D-игр. В то же время, производительность вычислительной части APU Llano невысока, а энергопотребление оставляет желать лучшего, особенно, в сравнении с новейшими Intel Ivy Bridge. Понимая, что повышением тактовых частот и косметическими улучшениями дизайна не то что опередить, но даже догнать продукты конкурента уже не удастся, компания AMD приняла решение о внедрении в гибридные процессоры принципиально новой микроархитектуры Piledriver — улучшенной версии нашумевшей в прошлом году Bulldozer. И уже в октябре 2012 года на суд общественности были представлены обновленные APU A-Series, получившие кодовое имя Trinity. Помимо модернизации вычислительной части изменения коснулись и графического ускорителя, а сами гибридные процессоры получили новый разъем Socket FM2. Очень кстати, хотя и с некоторым опозданием, в тестовой лаборатории оказался AMD A10-5800K, который и позволит нам оценить быстродействие и разгонный потенциал новейших Trinity.


Особенности дизайна Trinity

Полупроводниковые кристаллы APU Trinity изготавливаются с соблюдением 32-нм норм литографического процесса, площадь ядра составляет 246 кв. мм, а общее число транзисторов насчитывает около 1300 млн. Ключевой особенностью гибридных процессоров AMD A-series второго поколения стал переход на микроархитектуру Piledriver, в то время как APU Llano использовали вычислительные ядра К10 Stars, ведущие свою родословную от первых Athlon 64. По своей сути Piledriver представляет собой улучшенную и доработанную микроархитектуру Bulldozer, впервые использованную в процессорах AMD FX. В своей максимальной конфигурации AMD A-series второго поколения могут содержать два вычислительных модуля Piledriver, графическое ядро Radeon HD 7000, контроллеры оперативной памяти и шины PCI Express 2.0, ряд вспомогательных блоков, а также встроенный северный мост, который обеспечивает связь между всеми компонентами гибридного процессора.

AMD APU Trinit

Каждый из вычислительных модулей Piledriver состоит из двух целочисленных блоков (ALU), которые снабжены собственными кэшами L1, одного устройства для выполнения операций с плавающей точкой (FPU), единственного декодера блока предвыборки инструкций и общего массива кэш-памяти второго уровня объемом 2 МБ. Такое строение позволят каждому из двух вычислительных модулей выполнять до четырех вычислительных потоков одновременно. Однако, скорость работы в приложениях, интенсивно использующих блоки FPU, может сильно снижаться вследствие совместного использования ресурсов двумя потоками вычислений.

AMD APU Trinit

От AMD FX гибридные процессоры второго поколения отличает отсутствие кэш-памяти третьего уровня. Тем не менее, производитель заявляет о некоторых нововведениях, улучшающих быстродействие Piledriver по сравнению с Bulldozer. Например, были улучшена работа блока предсказания переходов и планировщика заданий, а также увеличена скорость выполнения операции деления. Размер буфера L1 TLB увеличился вдвое, а эффективность работы кэш-памяти второго уровня была улучшена за счет ускоренной очистки от неиспользуемых при вычислениях данных и улучшенного механизма предвыборки. Появилась поддержка новых дополнительных инструкций, таких как FMA3 и F16C.

Отсутствие кэш-памяти третьего уровня предъявляет повышенные требования к эффективности северного моста и контроллера ОЗУ. Кроме того, графическое и процессорные ядра имеют совместный доступ к оперативной памяти, но характер и объемы данных при этом различны. Вычислительные модули генерируют гораздо меньше запросов, но эти запросы имеют высший приоритет и должны быть обработаны немедленно. Видеоядро же использует гораздо больше памяти для кадрового буфера, поэтому, для обеспечения доступа встроенной видеокарты к контроллерам ОЗУ существует выделенная 256-битная шина Radeon Memory Bus. Также, графическое ядро может общаться со встроенным северным мостом посредством шины FCL (Fusion Control Link), которая, используется для передачи служебной и управляющей информации.

AMD APU Trinit

Возможности APU A-series второго поколения по работе с ОЗУ обеспечивают два 64-битных контроллера, которые могут работать в двухканальном режиме. Поддерживаются модули оперативной памяти SDRAM DDR3 с тактовой частотой 1866 МГц, что обеспечивает теоретическую полосу пропускания до 29,8 ГБ/с. Максимальный объем ОЗУ ограничен на отметке в 64 Гбайт. Одним из существенных нововведений контроллера оперативной памяти стала поддержка динамического управления частотой и напряжением модулей ОЗУ в угоду лучшей энергоэффективности.

В сравнении с гибридными процессорами предыдущего поколения графическая составляющая Trinity была полностью переработана. Интегрированное видеоядро, известное под кодовым именем Devastator, получило потоковые процессоры VLIV4, которые широко используется в семействе дискретных акселераторов Southern Islands. Многие надеялись, что обновленные APU A-series получат потоковые процессоры с архитектурой Graphics Core Next (GCN), показывающей лучшие результаты в неграфических вычислениях — одном из основных идеологических принципов APU.

AMD APU Trinit

Тем не менее, архитектура VLIV4 обеспечивает поддержку API DirectX 11 и OpenCL, а также обладает лучшей в сравнении с VLIV5 эффективностью использования аппаратных ресурсов. Напомним, что неприятной особенностью дизайна VLIV5 являлся тот факт, что пятый ALU (T-unit) каждого из скалярных SIMD-процессоров, способный исполнять сложную инструкцию (Special Function), часто простаивал из-за отсутствия должной оптимизации со стороны программного кода видеоигр. Отказ от T-unit повысил показатели производительности на единицу площади полупроводникового кристалла, а также снизил энергопотребление графического ускорителя и дал возможность увеличить его таковые частоты. В итоге, в своей максимальной конфигурации графическое ядро Devastator может содержать шесть SIMD-движков, каждый из которых состоит из четырех текстурных блоков и 16 потоковых VLIV4-процессоров.

AMD APU Trinit

Таким образом, старшие модели APU A-series располагают 384 унифицированными шейдерными процессорами и 24 текстурными блоками. Кроме этого, в состав графического ядра Devastator входит блок аппаратного декодирования видеопотока (UVD3), а также узел Video Codec Engine (VCE), обеспечивающий ускорение кодирования видео в формате H264. Существует возможность объединения ресурсов встроенной и дискретной видеокарт класса Radeon HD 6570 в связки Dual Graphics, что существенно повышает быстродействие в современных 3D-играх. Остается добавить, что гибридные процессоры Trinity поддерживают фирменную технологию Eyefinity и обеспечивают вывод изображения одновременно на три монитора.

Что касается технологий энергосбережения, то за управление тактовой частотой и напряжением новейших APU A-series отвечает фирменная технология AMD Turbo Core 3.0. Её работа заключается в динамическом управлении быстродействием вычислительных и графического ядер в пределах ограниченного теплового пакета. Диспетчер P-state Manager анализирует текущее энергопотребление гибридного процессора и, в зависимости от характера нагрузки, задает режим работы отдельных функциональных блоков. Таким образом, при выполнении задачи, требующей максимум ресурсов центрального процессора, частота вычислительных модулей будет повышена относительно номинала, а при запуске 3D-приложения будет максимально ускорена работа встроенной видеокарты.


Платформа Socket FM2

По сравнению с AMD A-series предыдущей ревизии, дизайн APU Trinity претерпел кардинальные изменения. Поэтому, нет ничего удивительного, что обновленные гибридные процессоры получили новый разъем Socket FM2, который, увы, не совместим с решениями прошлого поколения. Новый конструктив очень похож на своего предшественника, различие заключается лишь в количестве контактов: у Socket FM2 их 904, в то время как на процессорах в исполнении Socket FM1 было 905 позолоченных ножек. Что касается электрических характеристик, то разъем поддерживает установку гибридных процессоров с TDP до 100 Вт включительно, а конструкция креплений позволяет использование систем охлаждения, предназначенных для Socket AM3+/FM1.

AMD Socket FM2

Для APU A-series второго поколения был разработан новый чипсет AMD A85X. Как вы помните, кристалл гибридного процессора содержит графическое и процессорные ядра, встроенный северный мост, контроллеры оперативной памяти DDR3 и шины PCI Express 2.0, а также цифровые интерфейсы для вывода изображения и UMI (Unified Media Interface) для связи с чипсетом. Поэтому, системная логике, имеющей одночиповую компоновку, достается роль «южного моста», который отвечает за работу дисковой подсистемы, периферийных устройств и плат расширения.

AMD Socket FM2

Чипсет AMD A85X поддерживает подключение до восьми устройств SATA 6 Гбит/с с возможностью организации RAID 0, 1, 5 и 10, обеспечивает работу четырех портов USB 3.0 и 10 каналов USB 2.0. Для подключения плат расширения и дополнительных контроллеров системная логика предлагает четыре линии PCI Express 2.0 и несколько слотов PCI. Микросхема FCH (Fusion Communication Hub) изготавливается с соблюдением норм 65-нм литографического тех.процесса в корпусе FC-BGA 605, её тепловыделение не превышает 4,7 Вт, что позволяет использовать для её охлаждения компактные пассивные радиаторы.

AMD Socket FM2

Что касается отличий системной логики AMD A85X от чипсета AMD A75 — флагманского решении для платформы Socket FM1, то они минимальны и заключаются в официальной поддержке конфигураций AMD CrossFireX, добавлении двух каналов SATA 6 Гбит/с, а также возможности объединения накопителей в массивы RAID 5. Более того, чипсеты, предназначенные для AMD A-series первого поколения, могут с успехом использоваться для построения материнских плат Socket FM2. Для персональных компьютеров начального уровня рекомендуется системная логика AMD A55, лишенная поддержки SATA 6 Гбит/с и USB 3.0, материнские платы среднего класса предполагается оснащать чипсетом AMD A75, а для самых производительных и функциональных систем позиционируется новейший AMD A85X.

Модельный ряд AMD A-series в исполнении Socket FM2 содержит разнообразные модификации, которые отличаются количеством вычислительных модулей, конфигурацией графического адаптера, а также тактовой частотой функциональных блоков и расчетным тепловыделением. Таким образом, на основе единственного полупроводникового кристалла создана целая продуктовая линейка, включающая и доступные модели начального уровня, и производительные решения для игровых системных блоков. Заметим, что кроме APU для Socket FM2 будут выпущены процессоры Athlon с отключенным графическим ядром. Актуальный модельный ряд AMD для платформы Socket FM2 имеет следующий вид:

Процессор A10-5800K A10-5700 A8-5600K A8-5500 A6-5400K A4-5300 Athlon X4 750K Athlon X4 740 Athlon X2 340
Разъем FM2 FM2 FM2 FM2 FM2 FM2 FM2 FM2 FM2
Техпроцесс, нм 32 32 32 32 32 32 32 32 32
Число ядер 4 4 4 4 2 2 4 4 2
Номинальная частота, МГц 3800 3400 3600 3200 3600 3400 3400 3200 3200
Частота Turbo Core, МГц 4200 4000 3900 3700 3800 3600 4000 3700 3600
L2-кеш, Мбайт 4 4 4 4 1 1 4 4 1
Графическое ядро Radeon HD 7660D Radeon HD 7660D Radeon HD 7560D Radeon HD 7560D Radeon HD 7540D Radeon HD 7480D
Число унифицированных шейдерных процессоров 384 384 256 256 192 128
Частота графического ядра, МГц 800 760 760 760 760 723
Поддерживаемый тип памяти DDR3-1866 DDR3-1866 DDR3-1866 DDR3-1866 DDR3-1866 DDR3-1600 DDR3-1866 DDR3-1866 DDR3-1600
TDP, Вт 100 65 100 65 65 65 100 65 65

Разнообразие модификаций позволят каждому пользователю выбрать именно тот продукт, который больше всего отвечает поставленным задачам. Экономных пользователей заинтересуют AMD А4 и младшие Athlon, а любители разгона смогут обратить внимание на модели c литерою «К» в названии модели, оснащенные свободным коэффициентом умножения. Вместе с широким ассортиментом системных плат для платформы Socket FM2 новейшие процессоры AMD представляются неплохим вариантом для построения недорогих игровых и мультимедийных системных блоков.

AMD A10-5800K. Особенности

Попавший в нашу тестовую лабораторию AMD A10-5800K оказался без какого-либо комплекта поставки, поэтому, о дизайне упаковки и фирменном кулере нам сказать нечего. Сам гибридный процессор был выпущен на 3-й неделе 2012 года на фабрике GlobalFoundries в Дрездене, Германия. Хрупкий полупроводниковый кристалл накрыт металлической крышкой, выполняющей также функции распределителя тепла. Внешне Trinity ничем, кроме маркировки, не отличим от APU A-series предыдущего поколения.

AMD A10-5800K

С обратной стороны гибридного процессора AMD A10-5800K находятся 904 позолоченных ножек, тогда как у его предшественников, предназначенных для установки в разъем Soсket FM1, контактов было на один больше — 905, так что вставить новые AMD A-series в старые материнские платы не получится.

AMD A10-5800K

В продуктовой линейке гибридных процессоров второго поколения AMD A10-5800K занимает верхнюю строку в табели о рангах. Эта модель имеет наибольшие среди APU A-series тактовые частоты, разблокированный коэффициент умножения и самое производительное графическое ядро Radeon HD7660D. Расплачиваться за такую «роскошь» приходится солидным энергопотреблением, поэтому, для старшего APU установлен TDP на уровне 100 Вт.

Информационно-диагностическая утилита AIDA64 отлично осведомлена о характеристиках гибридных процессоров Trinity и безошибочно выдает о них полную информацию. Полупроводниковый кристалл А10-5800K имеет ревизию А1, а его номинальная частота составляет 3800 МГц при напряжении 1,375 В.

AMD A10-5800K

Благодаря работе технологии AMD Turbo Core 3.0, большую часть времени вычислительные ядра функционируют на 4000 МГц с напряжением 1,464 В, а при запуске приложений, не имеющих многопоточной оптимизации частота повышается до впечатляющих 4200 МГц.

AMD A10-5800K

В моменты простоя в дело вступает функция энергосбережения AMD Cool’n’Quite, которая снижает частоту и напряжение вычислительных ядер до 1400 МГц и 1,072 В соответственно.

AMD A10-5800K

Использование продвинутой микроархитектуры обеспечивает AMD A-series второго поколения поддержку наборов инструкций SSE4.1 и SSE4.2, а также специфические инструкции XOP и AVX, которые увеличивают быстродействие при обработке мультимедйиных данных, а также набор команд AES, ускоряющий шифрование. Как мы уже говорили, гибридные процессоры Trinity получили поддержку инструкций FMA3 и F16C. Встроенный контроллер памяти обеспечивает работу модулей SDRAM DDR3 в двухканальном режиме на частоте 1866 МГц, но, при наличии «правильной» системной платы могут быть доступны режимы до 2400 МГц включительно.

Встроенное в AMD A10-5800K видеоядро Radeon HD 7660D содержит 384 унифицированных потоковых процессора и 24 текстурных блока, работающих на частоте 800 МГц. Использование дизайна VLIV4 обеспечивает интегрированной видеокарте поддержку API DirectX 11, DirectCompute 5.0 и OpenCL.

AMD A10-5800K

В итоге, гибридный процессор AMD А10-5800K имеет вполне современные и очень конкурентоспособные характеристики. При рекомендованной стоимости в 133 доллара США прямыми конкурентами для новинки выступают двухъядерные модели Intel Core i3, которые благодаря поддержке Hyper Threading также поддерживают обработку четырех вычислительных потоков. Тем не менее, у APU Trinity есть сильный козырь, которого начисто лишены бюджетные продукты Intel — богатые возможности разгона, к исследованию которых мы немедленно приступаем.


Разгонный потенциал

Прежде чем приступить к исследованию частотного потенциала гибридного процессора AMD А10-5800K вспомним, какие трудности возникали во время разгона его предшественника APU Llano. Из-за использования единственного тактового генератора и жесткой фиксации множителей, формирующих тактовые частоты для работы различных подсистем, материнские платы Socket FM1 крайне негативно относятся к увеличению базовой частоты. Зная об этом, компания AMD сделала подарок энтузиастам, выпустив APU A-series с разблокированными коэффициентами умножения. Впрочем, владельцы «обычных» модификаций Llano также могли повысить быстродействие своих гибридных процессоров, но ровно на столько, насколько позволяли возможности системных плат.

Несмотря на кардинальные отличия в дизайне AMD A-series второго поколения, архитектура платформы Socket FM2 не претерпела существенных изменений в сравнении с предшественницей, унаследовав от неё нестабильное поведение после увеличения базовой частоты. К счастью, в продуктовой линейке Trinity также присутствуют модификации с литерою «К» в названии модели, обладающие незаблокированными коэффициентами умножения. Именно к таким продуктам относится и герой сегодняшнего обзора — AMD А10-5800K, поэтому, во время экспериментов по разгону мы воспользовались всеми его преимуществам.

Согласно нашим исследованиям, разгонный потенциал гибридных процессоров Llano находится около отметки в 3600 МГц при использовании хороших воздушных систем охлаждения. Именно до такой частоты разогнался наш тестовый AMD A8-3850. Переход на микроархитектуру Bulldozer поднял планку разгона до 4500—4600 МГц «на воздухе», так что от AMD А10-5800K мы ожидали похожего результата. В итоге, при использовании мощного кулера Thermalright Silver Arrow гибридный процессор разогнался до 4500 МГц простым увеличением коэффициента умножения.

AMD A10-5800K

Для обеспечения стабильности напряжение на вычислительных ядрах было увеличено на 0,11875 В относительно штатного значения. В таком режиме система без ошибок выполняла весь набор тестовых приложений и даже сохраняла стабильность в стресс-тесте LinX. При этом температура гибридного процессора не превысила 53 °С, а напряжение 1,48 В можно считать относительно безопасным для повседневной эксплуатации. Что касается частоты северного моста, то нам удалось поднять её до 2200 МГц, а модули ОЗУ заработали в режиме 2133 МГц с задержками 10-11-11-30-2Т. Встроенная видеокарта разогналась со штатных 800 МГц до 1013 МГц, но для этого пришлось поднять соответствующее напряжение на 0,15 В — до 1,35 В. Стабильность в таком режиме была подтверждена многократным прохождением графических тестов.

AMD A10-5800K

Таким образом, не прибегая к экстремальным методам охлаждения, мы получили прирост тактовой частоты вычислительных ядер с 3800 МГц до 4500 МГц, а для встроенного графического ускорителя разгон составил 213 МГц. Не лучший результат, но не стоит забывать, что мы имеем дело со старшей моделью Trinity, для которой изначально установлены очень высокие тактовые частоты, следовательно, запас прочности полупроводниковых кристаллов практически исчерпан. В этой связи гораздо более интересными кандидатами для экспериментов по разгону выглядят младшие APU A-series.

Тестовый стенд

Для измерения продуктивности и оценки разгонного потенциала тестового AMD A10-5800K мы использовали следующий набор комплектующих:
  • системная плата: ASUS F2A85-V Pro (AMD A85X, UEFI Setup 5104 от 21.09.2012);
  • кулер: Thermalright Silver Arrow (вентилятор 140 мм, 1300 об/мин);
  • память: G.Skill TridentX F3-2400C10D-8GTX (2x4 ГБ, DDR3-2400, CL10-12-12-31);
  • видеокарта: ASUS HD7950-DC2T-3GD5 (Radeon HD 7950);
  • накопитель: WD VelociRaptor WD1500HLHX (150 ГБ, 10000 об/мин, SATA 6 Гбит/с);
  • блок питания: Seasonic X-650 (650 Вт).
Обращаем ваше внимание на системную плату ASUS F2A85-V Pro, в основе которой лежит системная логика A85X. Эта «материнка» обладает продуманным дизайном и удобной прошивкой, так что в ближайшее время мы планируем опубликовать полноценный обзор этого интересного продукта.

В качестве единственного конкурента для гибридного процессора Trinity выступил APU A-series предыдущего поколения AMD A8-3850, работающий на частоте 2900 МГц. Увы, нам не удалось раздобыть для теста A8-3870K, который имеет незаблокированные коэффициенты умножения и быстрее нашего Llano на 100 МГц. Для удобства сравнения спецификации участников сегодняшнего тестирования представлены в следующей таблице.

  AMD A10-5800K AMD A8-3850
Разъем Socket FM2 Socket FM1
Техпроцесс CPU, нм 32 32
Количество транзисторов, млн. 1300 1180
Площадь кристалла, кв. мм 246 228
Число ядер 4 4
Номинальная частота, МГц 3800 2900
Частота Turbo Core, МГц 4200
Множитель 38 29
Объем L1 кэша, КБ 16 x 4 + 64 x 2 128 x 4
Объем L2 кэша, КБ 2048 x 2 1024 x 4
Объем L3 кэша, МБ
Встроенное видеоядро Radeon HD7660D Radeon HD6550D
Частота ядра, МГц 800 600
Количество потоковых процессоров 384 400
Количество текстурных блоков 24 20
Каналов памяти 2 2
Поддерживаемый тип памяти DDR3 1333/1600/1866 DDR3 1333/1600/1866
Шина для связи с чипсетом 5 GT/s UMI 5 GT/s UMI
Наборы инструкций x86, x86-64, MMX, , SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4A, SSE4.1, SSE4.2, XOP, AES, AVX, FMA, FMA4 x86, x86-64, MMX, 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, SSE4A
TDP, Вт 100 100
Рекомендованная стоимость, $ 122 87

Для тестирования Socket FM1 использовалась системная плата ASUS F1A75-V Pro, в основе которой лежит набор системной логики AMD A75. Эта модель отлично зарекомендовала себя при работе с AMD A-series первого поколения благодаря выдающемуся разгонному потенциалу и отличному уровню быстродействия. Таким образом, AMD A8-3850 работал в составе тестового стенда такой конфигурации:
  • системная плата: ASUS F1A75-V Pro (AMD A75, UEFI Setup 5104 от 21.09.2012);
  • кулер: Thermalright Silver Arrow (вентилятор 140 мм, 1300 об/мин);
  • память: G.Skill TridentX F3-2400C10D-8GTX (2x4 ГБ, DDR3-2400, CL10-12-12-31);
  • видеокарта: ASUS HD7950-DC2T-3GD5 (Radeon HD 7950);
  • накопитель: WD VelociRaptor WD1500HLHX (150 ГБ, 10000 об/мин, SATA 6 Гбит/с);
  • блок питания: Seasonic X-650 (650 Вт).
В обоих случаях тестовое «железо» работало под управлением ОС Microsoft Windows 7 Enterprise 64 bit (90-дневная ознакомительная версия), обновленной до SP1 через службу Microsoft Update. Для AMD A10-5800K были дополнительно установлены заплаты KB2645594 и KB2646060. Файл подкачки и UAC были отключены, никакие другие оптимизации не выполнялись. Из драйверов устанавливался только AMD Catalyst 12.10 от 25.10.2012. В номинальном режиме модули ОЗУ функционировали на частоте 1866 МГц с задержками 8-10-10-28-1Т, технологии энергосбережения были активированы, а для Trinity также включалась функция AMD Turbo Core. Дополнительно, оба APU были протестированы в режиме максимального быстродействия. При этом AMD A10-5800K был разогнан до 4500 МГц, частота встроенного северного моста составила 2200 МГц, а модулей ОЗУ — 2133 МГц с таймингами10-11-11-30-2T. Гибридный процессор AMD A8-3850 заработал на 3591 МГц при увеличении напряжения до 1,4625 В. Для этого базовая частота была повышена до 133 МГц с одновременным уменьшением множителя до х27, а модули ОЗУ функционировали на частоте 2128 МГц с задержками10-12-12-31-2T.

Методика измерения заключается в трехкратном повторении каждого теста и последующего расчета среднего арифметического. В случае если какой либо результат существенно отличался от двух других тестирование продолжалось до получения нормального среднего значения. Тестирование проводилось при использовании следующих приложений:
  • AIDA64 2.70 (Cache & Memory benchmark);
  • SuperPI XS 1.5;
  • wPrime Benchmark 2.06;
  • Futuremark PCMark 7;
  • 7-Zip 9.20 x64 (встроенный тест);
  • TrueCrypt 7.1a (встроенный тест);
  • Cinebench 11.5R (64bit);
  • POV-Ray v3.7 (встроенный тест)
  • x264 HD Benchmark v5.0;
  • Futuremark 3DMark 11;
  • Aliens vs. Predator;
  • Batman: Arkham City;
  • BattleForge;
  • Crysis 2;
  • DiRT: Showdown;
  • F1 2012;
  • Far Cry 2;
  • Lost Planet 2;
  • Metro 2033;
  • World in Conflict: Soviet Assault.

Результаты тестирования

Синтетические приложения

Наше исследование быстродействие процессоров открывает измерение пропускной способности подсистемы ОЗУ в Cache & Memory benchmark, входящей в состав информационно-диагностической программы AIDA64.

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

В штатном режиме новинка опередила A8-3850 в операциях чтения и копирования, но проиграла при записи данных в оперативную память. После разгона A10-5800K получил существенный прирост и лишь увеличил свое преимущество. Очевидно, из-за отсутствия кэша L3 AMD A-series второго поколения «любят» скоростные модули ОЗУ и повышение частоты встроенного северного моста.

Тестирование в приложении SuperPI XS 1.5 позволяет оценить эффективность выполнения однопоточных приложений, в то время как wPrime Benchmark 2.06 эффективно загружает все доступные вычислительные ресурсы.

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

Результаты в SuperPI XS 1.5 раз дают понять, что эффективность выполнения однопоточных вычислений у Piledriver оставляет желать лучшего. Без разгона оба APU показали идентичный уровень быстродействия, а после повышения частот A8-3850 вышел лидеры, не оставляя шансов своему преемнику. В wPrime Benchmark 2.06 ситуация еще драматичнее, Trinity с его двумя модулями FPU никак не смог тягаться с полноценными четырьмя ядрами Llano, ни в штатном режиме, ни после разгона.

Приложение Futuremark PCMark 7 предназначено для измерения комплексной производительности в типичных прикладных задачах, с которыми пользователи сталкиваются практически ежедневно. К ним относятся кодирование видео высокой четкости, современные 3D игры, обработка цифровых изображений, работа в офисных приложениях и в сети Интернет.

Тестирование AMD A10-5800К

В общем зачете A10-5800K без малейшего труда расправился со своим предшественником. Отметим, что результаты A8-3850 даже после разгона не дотянули до уровня быстродействия Trinity, который работает в штатном режиме.

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

Обновленный APU A-series лидирует во всех без исключения дисциплинах, а в подтестах Productivity и Computation его преимущество достигает 15—20%. Будем надеяться, что эта приятная тенденция сохранится и в прикладных программах.


Прикладные программы

Бесплатный архиватор 7-Zip 9.20 не только обеспечивает хороший уровень сжатия, но также имеет отличную оптимизацию для многопоточной обработки. Для оценки быстродействия мы использовали встроенный тест производительности с настройкой размера словаря 32МБ.

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

В тесте компрессии данных оба гибридных процессора показали одинаковое быстродействие. В штатном режиме при выполнении распаковки архива A10-5800K немного опередил соперника, но после разгона четыре «честных» ядра Llano оказались быстрее двух вычислительных модулей Piledriver.

Криптографическая программа TrueCrypt 7.1a позволяет надежно защитить персональную информацию пользователей. При этом шифрование данных является весьма ресурсоемкой задачей даже для современных многоядерных процессоров. Для оценки быстродействия запускался встроенный тест, а в зачет шли результаты средней скорости шифрования методом Twofish-AES.

Тестирование AMD A10-5800К

Уверенную победу A10-5800K принесла поддержка приложением аппаратного ускорения шифрования AES, и тут «старичку» Llano нечего противопоставить.

Приложение Cinebench 11.5R позволяет оценить скорость работы процессоров при трехмерной визуализации, а программа POV-Ray v3.7 дает представление о продуктивности системы при построении объемных изображений методом трассировки лучей.

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

В однопоточном задании высокая тактовая частота A10-5800K отчасти компенсирует слабую удельную эффективность его вычислительных модулей, но в многопоточном тесте A8-3850 демонстрирует лучший результат, и даже разгон не позволяет старшему Trinity тягаться с четырехъядерным Llano.

Тестирование AMD A10-5800К

При использовании драйвера OpenGL графического акселератора для анимации в режиме реального времени. Гибридный процессор AMD A10-5800K обеспечил заметное преимущество над APU A-series первого поколения, причем, производительность Trinity в этом тесте отлично масштабировалась с ростом тактовой частоты.

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

Картина в POV-Ray v3.7 полностью повторяет расстановку сил при рендеринге изображений в Cinebench 11.5R. В однопоточном тесте быстрее APU Trinity, а при использовании всех доступных ресурсов четыре физических ядра A8-3850 работают ничуть не хуже, а в разгоне даже лучше, чем два вычислительных модуля Piledriver.

Завершает блок прикладных программ измерение быстродействия при кодировании видео Full HD с применением кодека H.264. С этой целью мы использовали приложение x264 HD Benchmark версии 5.0, которое позволяет оценить продуктивность процессора при обработке видеоролика с разрешением 1080p.

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

При выполнении первого прохода, во время которого анализируется содержимое видеофайла, первое место досталось AMD A10-5800K. Но уже при выполнении второго прохода четырехъядерный Llano сократил отрыв, а после разгона и вовсе догнал APU A-series второго поколения. Несмотря на все улучшения архитектуры Piledriver двухъядерные вычислительные модули Trinity все же не могут исполнять два потока с той же эффективностью, как это делают классические четыре ядра AMD A8-3850.


Производительность в 3D-играх

Прежде чем приступить к тестам в современных 3D-играх мы запустили бенчмарк Futuremark 3DMark 11. Его движок использует API DirectX 11 и реалистичную модель физических эффектов, поэтому, для уменьшения влияния видеокарты на результаты мы использовали набор настроек Performance.

Тестирование AMD A10-5800К

В общем зачете с минимальным преимуществом победил AMD A10-5800K. Что касается разгона, то для обоих гибридных процессоров наблюдается одинаковый прирост порядка 5%.

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

Анализ результатов отдельных тестовых дисциплин заставляет усомниться в адекватности интегральной оценки 3DMark 11. Все-таки, в сценариях Physics и Combined новинка продемонстрировала заметное преимущество. В то же время, в графическом подтесте AMD A8-3850 оказался чуточку быстрее своего наследника, что, скорее всего и предопределило расстановку сил в общем зачете.

Для оценки производительности гибридных процессоров в паре с дискретным графическим ускорителем в современных видеоиграх мы отобрали шесть приложений: Batman: Arkham City, Crysis 2, F1 2012, Far Cry 2, Metro 2033 и World in Conflict: Soviet Assault. Все они обладают повышенными требованиям к вычислительной подсистеме, хорошей повторяемостью результатов и удобными средствами для измерения частоты смены кадров. Тестирование проводилось в двух режимах: в разрешении 1680х1080 и высоких, но не максимальных настройках изображения без включения полноэкранного сглаживания, и в разрешении 1920х1080 с максимальным качеством картинки и активацией AA4x.

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

Результаты тестирования во встроенном в игру бенчмарке ясно дают понять, что для раскрытия потенциала видеокарты Radeon HD 7950 производительности гибридных процессоров недостаточно. В этой связи победа AMD A10-5800K смотрится не очень убедительно.

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование в шутере Crysis 2 преподносит очередной неприятный сюрприз: в разрешении1680х1080 «старичок» AMD A8-3850 победил APU A-series второго поколения. Тем не менее, в качественном режиме оба участника показали одинаковые результаты, то есть производительность «уперлась» в возможности графического адаптера.

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

В гоночном симуляторе F1 2012 гибридный процессор AMD A10-5800K заметно опередил гибридное решение предыдущего поколения. Тем не менее, уровень быстродействия обеих участников нельзя назвать высоким, такой быстрой видеокарте как Radeon HD 7950 нужен более производительный процессор.

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

В шутере от первого лица Far Cry 2 гибридный процессор AMD A-series нового поколения работает быстрее своего предшественника. То что, разгон обеспечивает прирост в разрешении 1680х1050, говорит о хорошей масштабируемости игрового движка, а вот зависимость количества fps в режиме максимального качества означает недостаточную продуктивность обоих APU.

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

При тестировании в игре Metro 2033 APU Llano немного проиграл своему технологически более продвинутому сопернику. Однако производительность видеокарты сильно зависит от продуктивности вычислительных ядер, и в этом случае ни один из рассматриваемых гибридных процессоров не может обеспечить должного уровня быстродействия.

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К

Ничего нового тестирование в игре World in Conflict не преподнесло, AMD A10-5800K значительно быстрее APU Llano как в штатном режиме, так и после разгона. Но ни один из участников тестирования не позволяет полностью загрузить работой мощную видеокарту Radeon HD 7950.

Игровая производительность интегрированного графического ядра

Оба гибридных процессора проходили испытание в двух режимах: в штатном, а также в максимальном разгоне. В последнем случае графическое ядро Radeon HD 6550D, которым оснащается AMD A8-3850, работало с частотой 798 МГц, а встроенный в Trinity видеоускоритель Radeon HD 7660D функционировал на 1013 МГц. Для тестирования продуктивности интегрированных в APU видеокарт мы выбрали несколько игровых проектов, предлагающих пользователям увлекательный геймплей и отличное качество картинки. Понимая, что разрешение Full HD и качественные режимы графики могут быть «не по зубам» для участников тестирования, мы проводили измерения при разрешении экрана 1280х800 и средне-высоких настройках изображения.

Для предварительной оценки быстродействия интегрированных в APU A-series видеоподсистем мы запустили комплексный полусинтетический бенчмарк Futuremark 3DMark 11 c профилем Performance и получили такие результаты.

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование AMD A10-5800К


Модернизация графического ядра Trininty принесли свои плоды, благодаря чему уже в штатном режиме AMD A-series второго поколения опередил своего предшественника почти на 30%. Что касается разгона, то повышение тактовых частот самым благоприятным образом сказывается на продуктивности обоих APU. При этом AMD A10-5800K достигает уровня быстродействия дискретной графической карты AMD Radeon HD 6670, оснащенной быстрой видеопамятью GDDR5!

Тестирование AMD A10-5800К

Шутер от первого лица Aliens vs. Predator предъявляет очень строгие требования к продуктивности графической подсистемы. Тем не менее, встроенные видеокарты справились с этой игрой при средних настройках изображения, что дает повод задуматься об увеличении разрешения или активации опций, улучающих качество картинки. Преимущество нового APU достигло 15%, а средний прирост от разгона составил порядка 17% для обоих участников тестирования.

Тестирование AMD A10-5800К

В онлайн-стратегии BattleForge встроенная в AMD A8-3850 видеокарта едва справляется с нагрузкой, и только разгон позволяет Llano добиться приемлемого уровня производительности. Что касается Trinity, то его быстродействия достаточно даже на штатных частотах.

Тестирование AMD A10-5800К

В требовательном к компьютерному «железу» шутере AMD A10-5800K опередил своего предшественника почти на 18%, а в разгоне разрыв увеличился до впечатляющих 25%. И вновь у пользователей появляется повод задуматься о повышении качества изображения.

Тестирование AMD A10-5800К

Тестирование в симуляторе автогонок DiRT: Showdown снова продемонстрировало подавляющее преимущество APU Trinity. В среднем AMD A8-3850 проиграл новинке около 20%, хотя разгон пропорционально повышает быстродействие обоих гибридных процессоров.

Тестирование AMD A10-5800К

Продуктивность встроенных графических ускорителей достигло такого уровня, который обеспечивает достаточную частоту смены кадров даже в таких ресурсоемких играх, как Lost Planet 2, правда, при средних настройках качества изображения. В штатном режиме AMD A10-5800K продемонстрировал приемлемый для комфортной игры уровень продуктивности, а вот AMD A-series первого поколения едва справился с нагрузкой и даже в разгоне не достиг результатов Trinity.


Энергопотребление

Для оценки энергоэфективности тестовых стендов мы использовали электронный прибор Basetech Cost Control 3000, измеряющий потребляемую мощность «от розетки». С его помощью для конфигураций с дискретной видеокартой фиксировались пиковое значение потребляемой мощности тестовых стендов во время трехкратного прохождения стресс-теста LinX, а также среднее энергопотребление во время простоя системы. Измерения проводились в двух режимах: на штатной частоте и после разгона.

Тестирование AMD A10-5800К

В номинальном режиме система, построенная на базе AMD A10-5800K, потребляет в простое на 7 Вт меньше, чем конфигурация с AMD A8-3850. А при интенсивной вычислительной нагрузке оба системных блока демонстрируют одинаковое энергопотребление, что совершенно в свете равного TDP AMD A-series разных поколений. Что касается режима разгона, то система APU Trinity оказалась экономичнее тестового стенда Socket FM1. Даже несмотря на более высокие частоты и напряжения Два двухъядерных процессорных модуля Piledriver потребляют меньше электроэнергии, чем четыре полноценных ядра Llano.

Также, мы измерили энергопотребление тестовых стендов при использовании встроенных графических ускорителей. Были оценены пиковое значение мощности во время прохождения теста Futuremark 3DMark 11, а также среднее энергопотребление систем в режиме бездействия и при проигрывании видеофайла Full HD с аппаратным ускорением.

Тестирование AMD A10-5800К

В штатном режиме система, построенная на базе AMD A10-5800К, показала худшую энергоффективность при выполнении графического теста, но оказалась более экономичной в простое и при проигрывании видео с разрешением 1080р. В разгоне при прохождении 3DMark 11 обе конфигурации потребляют практически одинаковое количество электроэнергии. В простое и при проигрывании видео потребляемая тестовым стендом Socket FM1 мощность возрастает, что можно объяснить пропорциональным увеличением частоты всех функциональных блоков системной платы, в то время как энергоэффективность Trinity остается на прежнем уровне.


Выводы

Стоит ли говорить, что второе поколение гибридных процессоров у компании AMD получилось вполне удачным. С выходом APU Trinity производительность существенно возросла при неизменном уровне энергопотребления и относительно гуманной розничной стоимости. Использование прогрессивной микроархитектуры Piledriver принесло определенные плоды, в результате чего в большинстве прикладных приложений обновленные AMD A-series обеспечивают лучшее быстродействие, чем их предшественники. Впрочем, остаются области применения, в которых четырехъядерные гибридные процессоры Llano чувствуют себя увереннее, чем APU Trinity. К таким областям относятся рендеринг трехмерных изображений и математические расчеты, которые не слишком часто выполняются на домашних мультимедийных ПК. Зато, быстродействие встроенной видеоподсистемы новых APU подросло, что явилось следствием использования микроархитектуры VLIV4, а также увеличение на четверть количества блоков обработки текстур. Что касается гетерогенных вычислений, то их популярность все еще не слишком высока среди программистов. Еще одним неприятным фактом стало внедрение для AMD A-series второго поколения нового процессорного разъема, несовместимого с существующей инфраструктурой Socket FM1.

Если говорить о прямом сравнении новейшего AMD A10-5800К и APU A-series первого поколения A8-3850, то прогресс заметен невооруженным взглядом. В большинстве прикладных программ продуктивность Trinity заметно выше, чем у его предшественника. Особенно ярко проявляется преимущество гибридного процессора нового поколения в современных играх при использовании встроенного графического ускорителя. Не стоит списывать со счетов и хороший частотный потенциал, а также неплохие возможности разгона для модификаций с литерою «К» в названии модели. Впрочем, прямое сравнение A10-5800К и A8-3850 не слишком корректно, так как первый дороже второго почти на треть, но даже при использовании старшего из Lllano — A8-3870K результаты тестирования изменились бы на единицы процентов. Для полноты картины остро недостает результатов тестирования процессоров Intel, хотя, единственный прямой конкурент для AMD A10-5800К — двухъядерный Core i3-3220, обладающий менее производительной видеокартой, но потребляющий вдвое меньше электроэнергии. Что касается продуктивности в прикладных задачах, то здесь результаты сравнения Trinity и двухъядерных Ivy Bridge будут зависеть от оптимизации программного кода.

Таким образом, попытаемся определить оптимальную сферу применения для гибридных процессоров AMD второго поколения. Младшие модели с расчетным TDP 65 Вт подойдут в качестве основы для компактного мультимедийного ПК, причем, наилучшим вариантом будет использование встроенного графического ядра. Модификации с разблокированными коэффициентами умножения и тепловыделением 100 Вт можно использовать для построения игрового системного блока, благо, продуктивности интегрированной видеокарты хватит для работы большинства современных 3D-игр. Что касается перспектив последующей установки дискретного графического ускорителя, то здесь следует ограничиться адаптерами класса AMD Radeon HD 7850 или NVIDIA GeForce GTX 650 Ti, так как даже в разгоне AMD A-series второго поколения не смогут раскрыть потенциал более мощной видеокарты.

Overclockers.ua - работа без перенагрузок!