Phenom II X6 — процессор, обогнавший свое время

Тестируем первый 6-ядерный процессор AMD, сильно обогнавший время, в современных приложениях и играх.

10 декабря 2023, воскресенье 12:34

Введение

Перебирая давеча архив с бенчмарками обнаружил несколько так и не опубликованных результатов, до оформления которых в статьи руки в своё время так и не дошли. А кое-что интересное там таки есть. Например, тесты Phenom II X6, причём не только с DDR2, но и с DDR3-памятью. В блоге ранее уже были заметки о тестировании Phenom II X4 и Athlon II X4 в современных приложениях и играх, а сегодня мы наконец-то добрались и до Phenom II X6.

Вначале считаю нужным напомнить читателю, что 6-ядерные процессоры, ставшие "мейнстримом" в домашних компьютерах лишь недавно, впервые были выпущены на рынок ещё в далёком 2010 году. Причём, если первые 6-ядерные процессоры Intel линейки Core i7 относились к сегменту высокопроизводительных настольных систем (HEDT) и отличались высокой стоимостью в $999, то первые 6-ядерные процессоры AMD Phenom II X6 были значительно доступнее ($200–300).

Но несмотря на ориентацию Phenom II X6 на обычных пользователей ПК, стать массовыми им не удалось. Занять приличную долю рынка Phenom II X6 помешала сложность разработки и нетипичность параллельного программного обеспечения (ПО) на платформе ПК. Ведь долгое время даже дорогое профессиональное ПО на настольных компьютерах получало лишь незначительный прирост от дополнительной пары ядер, и, как следствие, продавались первые 6-ядерные процессоры значительно хуже своих 4-ядерных собратьев, так как обладали заметно худшим соотношением производительности к цене. Ну а ничтожно малая доля 6-ядерных решений на рынке настольных ПК делала задачу оптимизации программного обеспечения под эти процессоры не приоритетной, что порождало замкнутый круг.

Однако, за прошедшее с момента выхода первых 6-ядерных процессоров для ПК время ситуация в индустрии разработки сильно ПО изменилась — писать параллельные программы год от года становилось всё проще, так что задача оптимизации ПО для настольных систем под множество вычислительных ядер худо-бедно была постепенно в массе своей решена. Продвижению многоядерных процессоров способствовал и выход очередных сравнительно недорогих и крайне удачных многоядерных процессоров AMD Ryzen, ставших хитом продаж уже в первом поколении, не говоря о поколениях последующих. Сегодня, впрочем, у нас на тестах далёкий предок Ryzen, так что давайте уже ближе к делу.

Характеристики, тестовые стенды и методика тестирования

Характеристики участников тестирования сведены в следующую таблицу.

Phenom II X6 1075T (DDR2)

Phenom II X6 1075T (DDR3)

Краткое описание тестовых стендов и методики тестирования приведено ниже под спойлерами.

Тестовые стенды

Методика тестирования

Производительность будем сравнивать в современном программном окружении, используя актуальные (насколько это возможно) версии тестируемых приложений и игр. Аналогично и с Windows — на оба тестовых стенда была установлена "свеженькая" Windows 11, версия 22H2. Здесь можно было бы возразить, что использование современного ПО ставит участников тестирования в не совсем равные условия, ведь актуальные версии приложений и игр с большой долей вероятности могут использовать наборы инструкций, отсутствующие у "старичков". Как следствие, более актуальные процессоры получат от использования SSE4- и AVX-инструкций дополнительное, якобы несправедливое, преимущество. Но я считаю иначе: новые наборы инструкций — это одно из микроархитектурных улучшений, которое ничем по сути своей не отличается от более высоких тактовых частот или больших объёмов объёма кэш-памяти. В конце концов, появились все эти наборы не просто так, и транзисторный бюджет на их поддержку был потрачен не смеху ради.

Жаль лишь, что во многих случаях использовать максимально современное ПО в тестах не получится, так как поддержка наборов инструкций, отсутствующих у "старичков" много где уже стала обязательной. В особенности сказанное, конечно же, касается игр, но и многие актуальные версии неигрового ПО уже не так просто или вообще невозможно запустить на стареньких процессорах. Тем не менее, небольшой список вполне себе актуального ПО набрать удалось:

Для тестов синтетических были выбраны AIDA64 и Geekbench 5. Из первой, правда, мы воспользуемся лишь тестами скоростных характеристик памяти, так как бенчмарки вычислительной скорости процессоров мне в Geekbench 5 нравятся больше.
Некую общую производительность ПК будем измерять с помощью PCMark 10.
В качестве реального неигрового ПО будут использованы Cinebench R23, Photoshop 2020, Premiere Pro 2022, 7-Zip 22, Blender 3.3, HandBrake 1.5, NAMD 2, Python 3.9.
И, наконец, игры будет представлены проектами Grand Theft Auto V, Sid Meier's Civilization VI, Shadow of the Tomb Raider, Hitman 2, Metro Exodus, Total War: Three Kingdoms, Borderlands 3, F1 2020.

Тестировать игры будем исключительно в HD-разрешении и (там, естественно, где есть выбор) с использованием современных API (например, DirectX 12).

Тестирование: синтетические и комплексные тесты

AIDA64 Memory Bandwidth & Latency

Ничего принципиально нового в тестах памяти AIDA64 мы, конечно, не увидим — всё тоже бутылочное горлышко встроенного контроллера памяти K10 в виде низкой скорости записи в память. Причём, показатели Phenom II X6 даже несколько хуже таковых у Phenom II X4, ведь контроллеру памяти в 6-ядерном процессоре приходится обслуживать в 1.5 раза больше ядер. Да, был бы Phenom II X6 с разблокированным множителем, можно было бы себе позволить немного больше. Но больше несущественно.

Geekbench 5

Тесты из набора Geekbench 5 оказались чувствительны к более высокой ПСП DDR3-памяти исключительно в многопоточном режиме. Разница в сравнении с DDR2-памятью, впрочем, не велика. Из хороших новостей — с DDR3-памятью 6 полноценных ядер из 2010 года наконец-то значимо обошли парочку ядер с HT из года 2020.

PCMark 10

А вот PCMark считает иначе — здесь во всех группах тестов "гиперпень" заметно впереди. Да и от DDR3-памяти толку почти никакого.

Тестирование: профессиональное ПО

Cinebench R23

Зато в первом же тесте производительности в реальном ПО Phenom II X6 заметно обошёл "гиперпень" — в рендеринге честные ядра, пускай и медленные, на вес золота.

Photoshop 2020 и Premiere Pro 2022

В двух популярных продуктах Adobe ситуация для Phenom II X6 уже не столь радужная. В особенности это касается Photoshop, известного своей любовью в первую очередь к одноядерной производительности. В Premiere Pro Phenom II X6 выглядит значительно выгоднее, но он всё равно позади "гиперпня".

Visual Studio 2022

Компиляция большого C++ проекта, подобно рендерингу в Cinebench, хорошо масштабируется на большое количество ядер. И здесь Phenom II X6, особенно в паре с DDR3-памятью, вновь заметно впереди.

7-Zip 22

Сжатие данных так же хорошо масштабируется на большое количество ядер, так что и здесь Phenom II X6 обошёл "гиперпень". И DDR3-память первому даёт какое-никакое преимущество.

Blender 3.3

Blender 3 так же способен "переварить" практически любое количество ядер, так что и здесь старые 6 ядер оказались быстрее новых двух. А вот DDR3-память не дала Phenom II X6 никаких преимуществ.

HandBrake 1.5

А вот в H.265-кодировании видео Phenom II X6 заметно медленнее "гиперпня" — неспособность первого исполнять SSE4 инструкции количеством ядер никак не исправить. От DDR3-памяти толку вновь никакого.

NAMD 2

А вот с решением задачи классической молекулярной динамики в NAMD 2 Phenom II X6 справился заметно быстрее. Причём, практически одинаково быстро что с DDR2, что с DDR3 памятью.

Python 3

Вычисления с матрицами в многопоточном режиме в Python 3 так же отдают предпочтения Phenom II X6. Здесь, впрочем, и более высокая ПСП DDR3 так же пригодилась.

Суммарно по группе тестов профессионального ПО ситуация смешанная — где-то впереди Phenom II X6, а где-то "гиперпень", причём где-то более высокая ПСП DDR3 даёт заметный выигрыш первому, а где-то от неё ровным счётом никакого толку. В среднем картина получилась следующая:

В стоке Phenom II X6 с DDR3-1333 CL9 памятью оказался на 10% быстрее, чем с DDR2-800 CL5 памятью.
В разгоне Phenom II X6 с DDR3-1700 CL9 памятью оказался на 6% быстрее, чем с DDR2-1020 CL5 памятью.
При этом, Pentium Gold G6405 с DDR4-2666 CL14 памятью обошёл самый медленный вариант Phenom II X6 (в стоке, с DDR2-800 CL5 памятью) в среднем почти на треть, а вот от самого быстрого варианта Phenom II X6 (в разгоне, с DDR3-1700 CL9) "гиперпень" уже отстал, пускай и всего на несколько процентов.

Тестирование: игры

Grand Theft Auto V (2015, RAGE, DirectX 11)

Sid Meier's Civilization VI (2016, собственный, DirectX 12)

Shadow of the Tomb Raider (2018, Foundation, DirectX 12)

Hitman 2 (2018, Glacier 2, DirectX 12)

Metro Exodus (2019, 4A Engine, DirectX 12)

Total War: Three Kingdoms (2019, TW Engine 3, DirectX 11)

Borderlands 3 (2019, Unreal Engine 4, DirectX 12)

F1 2020 (2020, EGO, DirectX 12)

Среднегеометрические результаты

А что в играх? Результаты в индивидуальных бенчмарках, как обычно, под спойлерами, а мы проговорим лишь, как оно выглядит в среднем. Итак:

В стоке Phenom II X6 с DDR3-1333 CL9 памятью оказался на 10–15% быстрее, чем с DDR2-800 CL5 памятью.
В разгоне Phenom II X6 с DDR3-1700 CL9 памятью оказался на 7–11% быстрее, чем с DDR2-1020 CL5 памятью.
При этом, Pentium Gold G6405 с DDR4-2666 CL14 памятью обошёл самый медленный вариант Phenom II X6 (в стоке, с DDR2-800 CL5 памятью) в среднем на внушительные 71–85%, а вот от самого быстрого варианта Phenom II X6 (в разгоне, с DDR3-1700 CL9) "гиперпень" отделяют уже жалкие 15–32%.

Выводы

В ретроспективе, спустя более чем десятилетие, относиться к Phenom II X6 можно по-разному. С одной стороны даже современный 2-ядерный 4-поточный Pentium заметно обгоняет "старичка" в стоке как в профессиональном ПО, так и в играх. С другой — неэкстремальный разгон Phenom II X6 вкупе с использованием DDR3-памяти позволяет приблизиться к "гиперпню" в играх и даже немного обойти последний в профессиональном ПО. Что, учитывая возраст Phenom II X6, вполне себе достижение.

Да, Phenom II X6 очевидно не достаёт IPC, более эффективного контроллера памяти, а так же поддержки наборов инструкций SSE4.1 и 4.2, но в целом в небольшом разгоне его оказалось достаточно для всех протестированных игр даже на максимальных настройках качества. Надо, впрочем, учитывать тот факт, что из-за отсутствия поддержки SSE4.1 и 4.2 на Phenom II нет возможности запускать многие современные игры. Однако, из полученных результатов можно сделать вывод, что если бы такая возможность была, то Phenom II X6 в разгоне выступил бы лишь чуть хуже Pentium Gold G6405, который почти со всеми современными играми всё ещё худо-бедно справляется. За вычетом, разве что, самых свежих и тяжелых игр, в которых "плохеет" и многим современным 4-6 ядерникам, но "это другое".

И да, DDR3-память даёт Phenom II X6 всего-навсего порядка 10% прироста производительности, что никаким образом общей картины не меняет. Но это так, небольшой камень в огород свидетелей превосходства DDR3, не раз обвинявших меня в "манипуляциях с памятью". Сразу отмечу, что использованная DDR3-память, мягко скажем, не предел мечтаний, но тесты делал и с более быстрой памятью — разница была минимальной. Зато у использованной в этом исследовании DDR3-памяти есть важное преимущество — она поддерживается и платформами Intel тех лет, что позволит в будущем сравнить полученные в этот раз результаты с результатами процессоров конкурента.