Прогресс не стоит на месте, и процессоры прошлых лет, которые будоражили кровь своей производительностью, сейчас могут претендовать лишь на соперничество с текущими представителями бюджетных линеек ЦП. Тенденция хороша для производителей, которым надо продавать товар, но не слишком приятна конечным пользователям, сидящим на «игле апгрейда».
Цель статьи – показать рост вычислительных мощностей процессоров за последние три-четыре года и сравнить все ветви эволюции четырехъядерных платформ AMD: от двухпроцессорной Quad FX на двухъядерных Athlon 64 FX, представленной в далёком 2006-м году, до современных Phenom II X4.
Необычная и эксклюзивная в настольном сегменте платформа AMD Quad FX являлась ответом на представленные Intel четырехъядерные новинки на ядре Kentsfield. Но если Kentsfield был физически одиночным CPU, опирался на уже существующую платформу LGA775 и, в целом, мог работать на достаточно современных на тот момент материнских платах, то новинка от AMD требовала под себя совершенно новую плату (не совместимую с обычными "домашними" процессорами) и покупку специального комплекта из двух CPU.
Подобная специфика обусловила малую популярность Quad FX, поэтому большого обилия МП на рынке так и не появилось. Физически платформа представляет собой объединение при помощи шины HyperTransport двух процессоров на базе 90 нм ядра Windsor, что было невозможно технически в рамках Socket AM2, в котором количество контактов позволяет задействовать лишь однопроцессорную конфигурацию, поэтому был использован уже существовавший и отработанный на тот момент Socket F. По иронии судьбы последний схож с сокетом Intel: тот же LGA, только ножек не 775, а почти в два раза больше - 1207. На момент его релиза общественности из материнских плат под эту платформу была представлена лишь одна модель - Asus L1N64-SLI WS, которая и приняла участие в данном обзоре.
Линейка Quad FX состояла из трёх ЦП: FX-70, FX-72 и FX-74 по ценам 599, 799 и 999 долларов соответственно. Для тестов была взята старшая пара процессоров – FX-74.
Небольшое отступление: при желании, на данной платформе можно запустить и обычные Opteron (которые, несмотря на то, что формально требовали наличие регистровой памяти, на деле работали и с обычной DDR2 в рамках Quad FX), что несколько расширяло возможности данной платформы. Первое впечатление от работы – как же оно шумит… Наверное, даже стоит этим поделиться:
В дальнейшем использовалась пара Zalman CNPS9700 NT, шум которых (даже на максимальных оборотах) был значительно ниже.
Скриншоты тестовых режимов:
Как можно видеть, разгоном процессоры не блеснули, показав результат 3092 МГц, чуть больше 3% к штатной частоте. Не густо, но что поделать…
Первые по-настоящему четырехъядерные процессоры AMD появились осенью 2007-го года. Архитектура символично получила кодовое имя "Stars". Да, "как корабль назовёшь – так он и поплывёт"... Если посмотреть на те процессоры сейчас, как на исторический этап, становится ясно, что до звёзд им было далековато.
Кодовое название ядра – Agena, техпроцесс – 65 нм. Основная нацеленность на сегмент недорогих систем. Низкие цены были обусловлены конкуренцией с Intel.
В исследовании принял участие старший представитель линейки – Phenom 9950 BE.
Скриншоты тестовых режимов:
По сравнению с предыдущей платформой прогресс, конечно, есть. Однако и тут итоговая частота не сильно радует глаз, всего 3178 МГц. Увы, но на повышение напряжения процессор реагировал лишь увеличением и так немалого тепловыделения.
Начало 2009-го года, логическое продолжение линейки Phenom с внедрением 45 нм техпроцесса и дальнейшим развитием архитектуры "Stars". Звёзд с неба, процессоры, конечно, не хватали, но свою нишу заняли прочно, и, продаются по сей день. Честь представлять собой данную серию досталась одному из старших четырехъядерных процессоров – Phenom II 970 BE. Так как экспансия процессоров Phenom II была двухступенчатой (сначала AM2 сокет, потом AM3), то процессор был протестирован как с AM2 платой, так и с AM3 платой.
Скриншоты тестовых режимов:
Собственно, разгон данного ЦП уже был изучен ранее, поэтому оставалось лишь выставить нужные настройки.
Для тестирования производительности в режиме разгона на AM2 плате частота процессора была выставлена на отметке 3.8 ГГц – в среднем примерно до таких частот разгонялись первые Phenom II X4 – модели 940 и 920.
| Процессор (ядро) | AMD Athlon 64 FX-74 (Windsor) | AMD Phenom 9950 Black Edition (Agena) | AMD Phenom II X4 970 Black Edition (Deneb) |
| Степпинг | F3 | B3 | C3 |
| Разъём | Socket L1 | AM2 | AM2/AM3 |
| Количество ядер, шт. | 2x2 | 4 | 4 |
| Штатная частота, МГц | 3000 (200x15) | 2600 (200x13) | 3500 (200x17,5) |
| Тепловой пакет, Вт | 2x125 | 125 | 125 |
| Объём кэш-памяти, Кбайт | L1 Data 4x64, L1 inst 4x64, L2 4x1024 | L1 Data 4x64, L1 inst 4x64, L2 4x512, L3 2048 | L1 Data 4x64, L1 inst 4x64, L2 4x512, L3 6144 |
| Маркировка | ADAFX74GAA6DI | HD995ZXAJ4BGH | HDZ970FBK4DGM |
Фотографии процессоров:
AMD Athlon 64 FX-74Тестирование производилось на следующих конфигурациях:
Стенд №1:
Стенд №2:
Стенд №3:
Остальные комплектующие:
Фотографии стендов:
Стенд №1:Для теста производительности использовались следующие приложения:
В следующих играх использовались встроенные средства измерения производительности:
В следующих играх проводился замер производительности с помощью Autohotkey сцен:
В тех случаях, когда использовалась утилита FRAPS, замерялись значения Min и Avg FPS. Тем же FPAPS’ом снимался Min FPS во встроенных тестах, не обладающих данным функционалом.
Тестирование каждого из процессоров было проведено в двух режимах:
Тестирование производилось с объёмом задачи 18265 (2560 Мбайт памяти). Засчитывался лучший по итогам пяти проходов результат.
ГфлопсНа равных частотах (за исключением FX-74) наблюдаются близкие между собой значения производительности. При разгоне, что не мудрено, процессор Phenom II на любой из платформ оставляет сильно позади и 9950 BE. Между двумя «вариантами» X4 970 разница в результатах непринципиальна.
Однопоточный бенчмарк, который измеряет время вычисления числа Пи до требуемого (максимум – 32 миллиона) знака после запятой. Тестирование производилось в режиме 1М.
СекОт поколения к поколению производительность процессоров в данном тесте растёт. С учётом улучшения соотношения производительности к тактовой частоте и повышения последних неудивительно, что при разгоне отрыв лучшего результата от худшего составляет более 60%.
wPrime - это многопоточный тест, измеряющий производительность вычисления квадратных корней большого количества чисел.
СекПри сравнении процессоров на равных частотах результаты очень близки, особенность бенчмарка в том, что результаты в нём в основном зависят именно от тактовой частоты работы ЦП.
Что интересно – лучший результат показала система на базе FX-74, скорее всего из-за бОльшего объёма L2 кэш памяти. Символическое преимущество 970@AM2 над 970@AM3 можно объяснить тем, что M3A79-T Deluxe слегка завышает базовую частоту и итоговая частота процессора на 10 МГц выше.
Разумеется, при разгоне процессоры выстроились согласно табели о рангах.
СекБолее длинная версия бенчмарка показывает в целом схожую картину, разве что FX-74 уже не «выстреливает».
Данный тест заставляет процессор обрабатывать шахматные алгоритмы и показывает как абсолютную (количество обработанных ходов в секунду), так и относительную (разница в скорости по сравнению с P3-1000) производительность. Оценивать будем абсолютную.
knodes/sРезультаты в шахматном тесте нельзя назвать ошеломляющими, но и к плохим их не отнесешь. При сравнении производительности на равных частотах с каждой новой архитектурой наблюдается небольшой рост производительности, а при разгоне разница между лучшим и худшим результатом составляет чуть более 50%.
Данный бенчмарк анализирует скорость рендеринга тестовой сцены, начисляя процессору баллы производительности. Замерялась как производительность процессора в целом, так и производительность одного ядра. Это позволяет оценивать масштабируемость процессора при многопоточной нагрузке.
1CPU | xCPUКартина близка к тому, что можно было наблюдать в шахматном тесте. Разве что выделяется 9950 BE со своим наименьшим коэффициентом между производительностью одного ядра относительно производительности процессора – 3.52, хотя у остальных процессоров данный показатель держался на отметке 3,65-3,66.
Более новая версия бенчмарка, суть та же.
CPUРазница между производительностью процессоров осталась примерно той же, что и в предыдущей версии Cinebench’а.
Программа построения изображений методом трассировки лучей. Использовался встроенный бенчмарк. Итоговый результат – время рендеринга сцены.
СекНаибольший прирост производительности наблюдается при переходе от Phenom к Phenom II, переход от FX-74 к 9950 BE приносит значительно меньше дивидендов. Разница между DDR2 и DDR3 для X4 970 не существенна, и отрыв DDR3 системы в разгоне обусловлен лишь более высокой частотой процессора.
Популярная программа 3D-моделирования.
Для тестирования использовалась сцена 11-render-elements. Output Size: 1920x1080, остальные настройки по умолчанию.
СекПри «сравнении архитектур» есть только явный аутсайдер в лице FX-74, остальные процессоры показывают близкую производительность. DDR3 не показывает большей разницы в результатах по сравнению с DDR2.
Результаты в разгоне ожидаемы, и комментировать там особо нечего. Отмечу, что все программы рендеринга изображений показали примерно одинаковый расклад сил.
Бенчмарк на основе распределенных вычислений F@H.
Настройки:
Если честно, то «кранчера» с парой FX-74 мне представить сложно. Тепловыделение дикое, даже штатные частоты близки к пределу стабильности, да и скорость невысока…
Наблюдается примерно та же картина, что и в большинстве предыдущих бенчмарков: при сравнении на равных частотах Phenom и Phenom II ещё близки, но при разгоне последние вне досягаемости.
Архиватор, «по совместительству» являющийся популярным тестом производительности. Замерялась не только производительность во встроенном бенчмарке, но и скорость архивирования/распаковки, во втором случае итоговый результат – затраченное время.
Тестовый архив: 180 файлов/15 папок, 1,83 Гбайт. Содержимое архива – папка Futuremark со вложенными 3Dmark 06 и 3Dmark Vantage. Метод сжатия: Максимальный.
Встроенный тестМожно наблюдать плавный рост производительности от поколения к поколению, и особенно сильный «буст» у Phenom II благодаря DDR3 памяти. При разгоне разрыв между смежными процессорами лишь растёт и 970@AM3 выступает в своей лиге.
АрхивированиеВ реальной задаче архивирования результаты несколько иные. По сравнению с бенчмарком заметно проваливается производительность пары FX-74 на фоне остальных, а результаты 970@AM2, наоборот, немного подтягиваются к AM3 платформе.
РаспаковкаПри распаковке результаты ещё более сильно отличаются от встроенного теста производительности. При сравнении на равных частотах FX-74 как обычно, позади, а процессоры Phenom и Phenom II близки между собой, при этом, с DDR2 памятью Phenom II показывает лучший результат. При разгоне картина происходящего особо не меняется.
Ещё один популярный в народе архиватор.
Тестовый архив тот же, что и для WinRar. Уровень сжатия: Максимальный. Метод сжатия: LZMA2. Число потоков устанавливалось согласно количеству ядер процессора.
Встроенный тестКак видим, результаты встроенного в 7-Zip теста несколько неординарные, и немного напоминают оные в wPrime. FX-74 умудряется опередить первый Phenom, причём уровень отставания последнего не списать на погрешность измерений. Даже почти 100 МГц разницы в разгоне не позволяют 9950 BE обойти «старичка». Как обычно, процессоры Phenom II впереди.
АрхивированиеВ целом, подтверждаются результаты бенчмарка, разве что стенд с DDR3 памятью ушёл в более сильный отрыв. При разгоне 9950 BE восстановил статус-кво в сравнении с FX-74.
РаспаковкаПри сравнении на равных частотах результаты всех испытуемых близки между собой, а вот при разгоне «старички» уступают в производительности.
Всемирно известная программа для обработки растровых изображений. Для серьёзной работы в данном ПО требуется шустрый процессор.
За результат взято время выполнения фильтра Surface Blur. Исходный файл - .bmp, 12000*9000, 308 Мбайт.
Surface BlurДа уж, если смотреть на тест с равными частотами – становится грустно… Три обновления архитектуры, а разницы в производительности практически нет. Лишь в разгоне современные ЦП уходят в отрыв.
Очень полезная программа, предоставляющая множество возможностей по кодированию видеоконтента. Интерфейс удобен и понятен, ничего лишнего.
Кодирование производилось в режиме x264 AVCHD (DVD5/9). Modes: Automated 2pass, bitrate 2000, Presets: Slow. Исходный файл – записанный утилитой FRAPS тридцатисекундный .avi ролик, 1920x1080, 901 кадр/1,3 Гбайт. За итоговый результат на графиках принято время, затраченное на Queue Analysis Pass + перекодирование ролика.
x264Если смотреть на результаты сравнения при равных частотах, то можно отметить равенство между 970@AM2 и 9950BE. Видимо, производительность упирается в скорость работы памяти. В остальном, ничего необычного.
Универсальный аудиоконвертер с поддержкой многопоточности. Тестирование производилось на двадцати двух wave файлах общим объёмом 1,59 Гбайт в двух режимах:
На равных частотах аутсайдер один – FX-74, остальные процессоры выступают ровно. При разгоне Phenom II уходит в отрыв. Разницы между DDR2 и DDR3 практически нет.
FLACРезультаты кодирования в Lame повторяются и при кодировании во FLAC.
Настройки графики:
Первая в данном тестировании игра практически ставит паритет между процессорами Phenom и Phenom II, оставляя позади лишь FX-74. Вообще, двухпроцессорная платформа конца 2006-го года выглядит здесь невнятно, особенно если учесть, что в многопользовательском режиме (который пользуется наибольшей популярностью) игра требовательней к вычислительным ресурсам, нежели при прохождении одиночной кампании.
Настройки графики:
И в бенчмарке Borderlands пара FX-74 не может ничего противопоставить более поздним ЦП, особенно в плане минимального ФПС. Что примечательно, AM3 система стабильно шустрее по сравнению с AM2 на равных частотах. В разгоне разница при переходе от процессора к процессору лишь усугубляется.
Настройки графики:
Прирост производительности при переходе от одного процессора к другому заметен на глаз даже при сравнении на равных частотах. Заметна и разница между 970@AM2 и 970@AM3 . Интересно, будет ли такая тенденция прослеживаться в играх и далее…
С разгоном отличия между тестируемыми ЦП лишь усугубляются, достигая почти двукратного разрыва между самым медленным и самым быстрым.
Настройки графики:
FX-74 для игры слабоват, на всех остальных ЦП в Dirt 2 можно комфортно поиграть, даже не прибегая к разгону. Отмечу, что в очередной раз наблюдается ситуация с отставанием AM2 платформы относительно AM3 при одинаковом процессоре.
Настройки графики:
Процессорозависимая игра, которая, по правде говоря, «любит» процессоры Intel.
Среди «лагеря» AMD процессоры не показали каких-либо неожиданностей, чем новее модель процессора – тем выше скорость, причём опять AM3 шустрее, чем AM2, хоть разница в цифрах и невелика. Разгон на расклад сил влияния практически не оказывает, хотя (по сравнению с 9950 BE) процессоры Phenom II явно шустрее, и это чувствуется даже без FRAPS’а.
Настройки графики:
В целом, всё сказанное относительно Dirt 2, можно повторить и здесь. Лидеры те же, аутсайдер тот же. Разве что теперь Phenom II выглядит более сильно по сравнению с Phenom, ибо уровень требовательности данной игры выше, чем у Dirt 2.
Настройки графики:
Поиграть в данную игру представляется возможным только на процессорах Phenom II, «старикам» в этой процессорозависимой игре явно не место, как на штатных частотах, так и при разгоне. Кстати, очередной раз DDR3 память не является лишней.
Настройки графики:
Ещё один тест, хорошо утилизирующий мощности ЦП, отбрасывает результаты FX-74 к нижней планке хоть какой-то играбельности. 9950 BE лучше, но всё равно не блистает результатами. И да, в очередной раз DDR3 память для Phenom II X4 970 является хорошим подспорьем, положительно сказываясь на производительности.
Настройки графики:
На равных частотах процессоры близки между собой, с отчётливой разницей лишь по минимальному ФПС. С разгоном последняя растёт.
Настройки графики:
Впереди, ожидаемо, процессоры Phenom II, но поиграть в игру можно и на стареньком FX-74, сильного дискомфорта это не доставит. Разница между AM2 и AM3 стендами хоть и невелика – но всё же она есть.
Настройки графики:
В явных аутсайдерах FX-74, но и он показывает неплохой уровень производительности, позволяя с комфортом погрузиться в игровой процесс. Разница между остальными процессорами не так уж и велика. Разница между DDR2 и DDR3 стендами на равных частотах минимальна, особенно с учётом того, что в игровых тестах могут быть и погрешности.
Настройки графики:
Как уже стало привычно – есть FX-74 и есть все остальные (не в пользу первого). Опять процессоры Phenom и Phenom II показывают комфортный уровень производительности, а FX-74 нет. Кстати, в этой игре зафиксирована наибольшая разница между самым медленным и самым быстрым ЦП – почти трёхкратная. До этого похожие цифры были только в LinX. Очередной раз неслабый рост производительности обеспечивает переход от AM2 стенда к AM3.
Настройки графики:
Что ж, и в этой игре можно наблюдать прирост производительности при переходе от одного процессора к другому на равных частотах, что ещё сильнее усугубляется при тестах в разгоне. Помимо уже ставшего явным аутсайдером FX-74, и 9950 BE не способен обеспечить комфортный уровень производительности. Конечно, и Phenom II не блещут, но разница между «поколениями» Phenom видна невооружённым глазом.
И опять DDR3 память не является лишней, особенно в плане минимального ФПС.
Практически во всех использованных приложениях от поколения к поколению растёт производительность каждого процессорного ядра в отдельности. Это происходит благодаря не только архитектурным улучшениям, но и за счёт освоения новых техпроцессов, которые позволяют увеличивать частоты. За последние три-четыре года производительность выросла в полтора-два раза, сама четырёхъядерная платформа стала «холоднее» и экономичнее по сравнению со своей родоначальницей 2006-го года. В качестве дополнительного бонуса - бо́льшая простота платформы и снижение цены в несколько раз.
Отдельно хочу отметить то, что лично для меня стало неожиданностью. Приступая к тестированию, я думал, что результаты Phenom II X4 970 на равных частотах будут примерно равны на платформах AM2 и AM3, однако система с памятью DDR3 показала явно более сильные результаты, особенно в играх и архивировании.
Совсем немного осталось до выхода процессоров AMD Zambezi - представителей новой архитектуры Bulldozer. Пока что можно только гадать, какой прирост производительности они предложат.
На этом всё.
Спасибо камраду Dushman за предоставленные тестовые стенды на базе FX-74 и 9950 BE.
