Phenom: подарок на Новый год от AMD

Введение

Конец года традиционно считается наилучшим временем для подведения итогов, анализа сделанного за год прошедший и построения планов на год будущий. Именно поэтому при приближении рождественских праздников повышается интерес ко всяческим обзорным материалам, рассказывающим о текущей ситуации на рынке. В связи с этим данный материал мы замышляли прежде всего как некое отчётное тестирование процессоров, вышедших в 2007 году, который по праву может носить звание начала четырёхъядерной эры. Ведь именно за прошедший год цены на CPU с четырьмя вычислительными ядрами опустились до вполне приемлемого уровня, благодаря чему они и стали стремительно набирать популярность в среде энтузиастов.

Однако волей компании AMD главными героями в этом тестировании стали новые четырёхъядерные процессоры семейства Phenom, первые модели которого были анонсированы 19 ноября, а в настоящее время постепенно появляются в магазинах. Впрочем, наше пристальное внимание к новым процессорам AMD обуславливается отнюдь не их непревзойдёнными потребительскими качествами. Дело в том, что процессоры Phenom, которые изначально должны были выйти почти год назад, – отчаянная попытка компании AMD вернуть себе звание производителя быстрейших процессоров, которое было утрачено ей под натиском Intel, уже более полутора лет предлагающей чрезвычайно удачные CPU с микроархитектурой Core.

Успех процессоров семейства Phenom – жизненно важный вопрос для AMD. Финансовые дела компании идут в последнее время всё хуже и хуже, и отчасти это объясняется низкой конкурентоспособностью микроархитектуры K8. Новые процессоры, в основе которых лежит усовершенствованная микроархитектура K10, по замыслу AMD, должны исправить сложившееся положение дел. Но смогут ли они изменить соотношение сил на рынке в реальности – именно на этот вопрос мы и попытаемся ответить в рамках сегодняшней статьи.

Несмотря на то, что с момента официального анонса процессоров Phenom прошёл уже почти месяц, возможность всесторонне сравнить их с конкурентами мы получили только сейчас. Дело в том, что AMD не стала рассылать образцы своих CPU обозревателям, предложив заменить традиционные независимые исследования тестами, проведёнными в собственной выездной лаборатории, организованной этим производителем специально для испытаний нового процессора журналистами. Именно такие результаты, снятые на специально организованных для этого мероприятиях, можно найти на большинстве сайтов. Мы же не стали публиковать подобные предварительные данные, решив дождаться возможности протестировать новинку на собственной территории.

К счастью, компания AMD смогла выделить нам для испытаний инженерный образец процессора Phenom, отчёт о тестировании которого мы и собираемся предложить вашему вниманию. Однако прежде чем углубиться в результаты тестов, несколько слов необходимо будет сказать и обо всех тех инновациях, внедрение которых сопряжено с появлением новинки. Ведь мало того, что процессоры Phenom несколько отличаются от своих предшественников архитектурно – AMD позиционирует Phenom как часть новой платформы, называемой Spider, в состав которой, помимо процессора, входят новые чипсеты серии AMD 700, а также графические ускорители семейства ATI Radeon HD 3800.

Процессор Phenom в деталях

Общие сведения

Какими бы ни были результаты тестов Phenom, мы не можем отрицать того факта, что компания AMD смогла опередить Intel в выпуске настоящего четырёхъядерного процессора. В то время как CPU семейства Core 2 Quad, выпускаемые по 65-нм и 45-нм технологиям, представляют собой склейку пары двухъядерных CPU, выполненную в одном процессорном корпусе, Phenom является полноценным четырёхъядерным решением. Кристалл этого процессора (производимый в настоящее время по 65-нм техпроцессу) содержит сразу четыре ядра.


Такой подход AMD к конструированию многоядерного CPU позволил инженерам реализовать функциональные блоки, общие для всех четырёх ядер. Такими блоками, присутствующими в Phenom в единичном количестве, являются: контроллер шины HyperTransport, по которой осуществляется передача данных от CPU к чипсету; контроллер памяти DDR2 и кэш третьего уровня. Общие для процессорных ядер шина HyperTransport и контроллер памяти уже применялись AMD в двухъядерных процессорах семейства Athlon 64 X2, их наличие и в Phenom удивления не вызывает.


Разделяемый же между ядрами кэш третьего уровня AMD применяет в своих процессорах впервые. Его объём у актуальных моделей Phenom составляет 2 Мбайта. Пропускная способность этого кэша по сравнению со скоростью подсистемы памяти не так уж и велика, однако он обладает достаточно низкой латентностью. Кроме того, его наличие позволяет существенно ускорить обмен данными между процессорными ядрами, не нагружая при этом шину памяти: именно в этом и состоит его основное предназначение.


Впрочем, компоновка четырёх процессорных ядер на одном кристалле имеет и обратную сторону. Дело в том, что такие полупроводниковые кристаллы, даже производимые по современной 65-нм технологии, получают достаточно большие геометрические размеры. Это, естественно, приводит к ощутимому снижению выхода годных кристаллов и повышению себестоимости производства. Однако, кажется, AMD смогла придумать, каким образом можно избавляться от значительной части отбраковки. В следующем году компания планирует начать поставки трёхъядерных и, возможно, двухъядерных процессоров, которые будут изготавливаться из кристаллов Phenom с одним или двумя бракованными ядрами.

Другая проблема, вытекающая из большого размера кристалла новых процессоров – относительно невысокие тактовые частоты, диктуемые необходимостью держать тепловыделение CPU в приемлемых рамках. В то время как четырёхъядерные процессоры Intel, производимые по 65-нм техпроцессу, работают сегодня на частотах до 3 ГГц включительно, AMD вряд ли сможет в ближайшее время предложить Phenom с тактовыми частотами, превышающими 2,6 ГГц. При этом представленные на данный момент модели и вовсе работают лишь при 2,2-2,3 ГГц. Решение этой проблемы, по всей видимости, станет возможным только во второй половине следующего года, когда AMD планирует перевести производство своих четырёхъядерных CPU на более современный 45-нм техпроцесс.

Итак, самое время сравнить базовые характеристики процессора Phenom и его основного четырёхъядерного конкурента – Core 2 Quad. В приводимой таблице четырёхъядерный CPU Intel фигурирует в двух вариантах – старом с кодовым именем Kentsfield и в виде более новой 45-нм версии Yorkfield, которая получит широкое распространение в начале 2008 года.


Новые процессоры Phenom интересны не только объединением четырёх процессорных ядер на одном кристалле. Инженеры AMD смогли внести ряд усовершенствований в саму микроархитектуру, благодаря чему раздельные ядра увеличили свою производительность сами по себе (по сравнению с ядрами процессоров Athlon 64). И хотя микроархитектура ядер процессоров Phenom от классической микроархитектуры K8 отличается не столь сильно, AMD оперирует новым названием – K10, которое позже было заменено на более поэтическое "Stars Microarchitecture".

На нашем сайте опубликована отдельная статья, в которой рассматриваются все тонкости обновлённой микроархитектуры. Здесь же мы ограничимся лишь кратким перечислением основных усовершенствований, нашедших своё место в процессорах Phenom:

Расширенная шина данных между исполнительными устройствами и L1 кэшем процессора, а также между L1 и L2 кэшами. Ширина шины между кэш-памятью первого и второго уровня Phenom увеличилась до 128 бит в каждую сторону, а сам процессор стал способен выполнять по две 128-битные загрузки данных из L1 кэша за такт.
Усовершенствованная предварительная выборка данных. Процессоры Phenom получили возможность прямой выборки данных в L1 кэш, без увеличивающей латентность загрузки данных в кэш второго уровня. Кроме того, блок предварительной выборки новых процессоров научился распознавать и упреждающе обрабатывать последовательные загрузки данных, выполняемые с постоянным смещением.
32-байтовая выборка инструкций. Загрузка кода в декодер Phenom выполняется не 16-байтными, а 32-байтными блоками, что в конечном итоге позволяет уменьшить простои исполнительных устройств процессора.
Улучшенное предсказание переходов. Процессоры с обновлённой микроархитектурой стали правильно обрабатывать косвенные переходы, что в целом значительно увеличило вероятность правильных предсказаний переходов в программах, написанных с использованием объектно-ориентированных языков и современных компиляторов.
Спекулятивная внеочередная загрузка данных. Подобно процессорам с микроархитектурой Core, Phenom может обрабатывать операции загрузки неопределённых данных вперёд других операций, способных изменить эти данные.
Новый механизм Sideband Stack Optimizer, позволяющий уменьшить накладные расходы при работе со стеком за счёт независимого мониторинга состояния регистра ESP.
Реализация 128-битных устройств с плавающей точкой (против 64-битных устройств в процессорах Athlon 64), благодаря которым каждое из ядер Phenom может выполнять до четырёх FPU инструкций с двойной точностью за такт, а большинство 128-битных SSE операций способно обрабатываться за один такт. Кроме того, в новых процессорах добавлена поддержка новых SSE команд из набора SSE4A. Впрочем, SSE4A не совместим с набором SSE4.1, поддерживаемым в новых 45-нм процессорах Intel.
Улучшение работы технологии виртуализации, благодаря чему достигается ускорение работы приложений, исполняемых в виртуальных машинах.

HyperTransport 3.0

Вместе с внесением изменений в архитектуру процессорных ядер, инженеры AMD уделили пристальное внимание модернизации интерфейсов, по которым процессоры Phenom общаются с внешним миром. В первую очередь необходимо отметить увеличенную скорость шины HyperTransport, которая в новых CPU приведена в соответствие со спецификацией версии 3.0. В то время как процессоры Athlon 64 использовали шину HyperTransport с пропускной способностью 8 Гбайт/сек, Phenom могут обмениваться данными с чипсетом уже на скорости, достигающей 14,4-16,0 Гбайт/сек. При этом, спецификация HyperTransport 3.0 позволяет дополнительно нарастить пропускную способность шины до 20,8 Гбайт/сек, что, очевидно, будет сделано в будущих моделях четырёхъядерных CPU.

Увеличение скорости работы шины, связывающей процессор с чипсетом, может быть важно для конфигураций, использующих несколько видеокарт. Именно поэтому поддержка HyperTransport 3.0 стала одной из основных особенностей платформы Spider. Ведь эта новая платформа поддерживает Crossfire конфигурации, построенные при участии двух, трёх и четырёх графических плат.

В то же время версии протоколов HyperTransport обратно совместимы, что позволяет без каких бы то ни было проблем использовать процессоры Phenom в старых материнских платах, построенных на наборах логики, поддерживающих только предыдущую версию шины, HyperTransport 2.0.

Впрочем, значение внедрения в процессоры Phenom поддержки шины HyperTransport 3.0 переоценивать не стоит. Так как процессоры AMD снабжаются встроенным контроллером памяти, влияние скорости работы шины между процессором и чипсетом можно заметить только в «тяжёлых» графических приложениях.

Новые возможности контроллера памяти

Что же касается контроллера памяти, то и он получил в процессорах Phenom некоторые усовершенствования. Хотя новые процессоры AMD, как и их предшественники, продолжают работать с DDR2 SDRAM, в Phenom инженеры компании добавили поддержку DDR2-1066 модулей. Впрочем, ради соответствия требованиям JEDEC, DDR2-1066 память может работать в системах на базе процессоров Phenom только с весьма «слабыми» по современным меркам задержками 4-5-5-15 или ещё худшими.

Второй особенностью нового контроллера памяти является то, что он реализован не в виде единого 128-битного интерфейса, а состоит из двух независимых 64-битных контроллеров. Благодаря этому память в системах, построенных на процессорах Phenom, может работать в двух режимах: связанном (ganged) или несвязанном (unganged). Первый – аналог привычного 128-битного двухканального режима. Во втором же случае процессор получает возможность оперировать двумя независимыми 64-битными контроллерами памяти, что позволяет обрабатывать по две операции обращения к памяти одновременно, а это может быть полезно при работе в многопоточных средах.

Контроллер памяти процессоров Phenom интересен ещё и тем, что его частота отлична от частоты процессора: он использует собственный коэффициент умножения и у всех существующих моделей CPU работает на 2 ГГц. Сделано это было для того, чтобы реальная частота памяти всегда совпадала с желаемой, что у процессоров AMD предыдущего поколения достигалось далеко не всегда, так как там частота памяти формировалась посредством применения к тактовой частоте процессора целочисленных делителей. Таким образом, при любых тактовых частотах контроллер памяти процессоров Phenom способен выставлять частоту DDR2 SDRAM точно в 400, 533, 667, 800 или 1066 МГц.

Ещё экономнее: Cool’n’Quiet 2.0

Вышла на новый уровень в процессорах Phenom и технология Cool'n'Quiet. Теперь она носит название Cool'n'Quiet 2.0 и позволяет независимо управлять питанием и частотой всех четырёх процессорных ядер и контроллера памяти.

Кроме того, в Phenom введена поддержка состояния C1E, в которое процессор переходит после нескольких миллисекунд простоя. В этом состоянии процессор не только сбрасывает свою тактовую частоту, но и снижает энергопотребление шины HyperTransport и системной памяти.

Ещё одним новым и интересным свойством технологии Cool'n'Quiet 2.0 является возможность получения конвертером питания CPU сведений о текущем энергосберегающем состоянии процессора. Это теоретически позволяет интерактивно изменять параметры схемы питания в зависимости от условий работы процессора. Думается, разработчики материнских плат смогут реализовать соответствующие алгоритмы на практике.

Новый разъём: Socket AM2+

К сожалению, внедрение шины HyperTransport 3.0, технологии Cool'n'Quiet 2.0 и новых возможностей контроллера памяти потребовало от AMD внесения изменений в конструктив процессорного гнезда. Формально, процессоры семейства Phenom должны устанавливаться в новые разъёмы, названные Socket AM2+. Именно при использовании материнских плат с новым типом гнезда Phenom может полностью раскрыть свои возможности. Хорошая же новость заключается в том, что Phenom совместимы и со старыми Socket AM2 материнскими платами: между Socket AM2 и Socket AM2+ нет никаких кардинальных механических и электрических различий. Однако при установке Phenom в старые платы процессоры теряют часть своих возможностей: поддержку DDR2-1066 SDRAM, возможность раздельного управления напряжением процессорных ядер и контроллера памяти, а также поддержку HyperTransport 3.0. Это, естественно, негативно сказывается на производительности и энергопотреблении, но зато открывает путь к простой модернизации старых систем, построенных на одноядерных и двухъядерных процессорах поколения Socket AM2.



Линейка Phenom сегодня

Модельный ряд Phenom на сегодняшний день состоит из двух моделей процессоров: Phenom 9500 и 9600. Характеристики этих CPU выглядят так:


После 19 декабря процессор Phenom 9600 с частотой 2,3 ГГц доступен в двух вариантах: помимо обычного CPU, AMD предлагает и так называемый Phenom 9600 «Black Edition», нацеленный на оверклокеров и отличающийся разблокированным множителем. Реальные розничные цены (пока, увы, за пределами России) на процессоры Phenom 9600 и 9500 весьма демократичны и составляют порядка 200 и 245 долларов соответственно.


Дальнейший же рост тактовых частот будет сопряжён с переводом процессоров на более новый степпинг, благодаря которому, как ожидается, не только увеличится частотный потенциал, но и будут исправлены найденные к настоящему времени ошибки в процессорах. В частности, нашумевшая проблема «ERRATUM 298» в TLB блоке L3-кэша, которая теоретически может приводить к зависанию процессора при его высокой загрузке и задействовании технологии виртуализации.

Так, на первый квартал следующего года компанией запланирован выход Phenom 9700 с частотой 2,4 ГГц и ценой менее 300 долларов, а также анонс процессора Phenom 9900, работающего на частоте 2,6 ГГц, который будет стоить менее 350 долларов. При этом Phenom 9900, помимо возросшей тактовой частоты, получит и более высокую частоту шины HyperTransport (она должна будет достигнуть 4 ГГц) и контроллера памяти. Впрочем, рост тактовых частот, как ожидается, скажется и на тепловыделении процессоров. По предварительным данным, TDP для процессора Phenom 9700 будет установлено в 125 Вт, а для Phenom 9900 – в предельные для Socket AM2+ 140 Вт.

Набор логики AMD 790FX

Очевидно, что введённые в процессорах Phenom инновации, по крайней мере те, что относятся к усовершенствованиям внешних интерфейсов, требуют поддержки со стороны наборов логики. Именно поэтому одновременно с выходом Phenom компания AMD анонсировала и новые наборы системной логики «седьмой серии». В эту серию входят три продукта: AMD 790FX (RD790), AMD 790X (RD780) и AMD 770 (RX780) главной особенностью которых является всесторонняя поддержка новых процессоров, заключающаяся в полной совместимости с Socket AM2+. Иными словами, новые чипсеты могут похвастать реализацией шины HyperTransport 3.0, а платы, на них основанные – возможностью работы с DDR2-1066 памятью и поддержкой независимого питания контроллера памяти и ядер CPU.


Кроме того, новые чипсеты были приведены и в соответствие с современными требованиями, выдвигаемыми актуальными видеокартами. Речь здесь идёт о поддержке скоростного интерфейса PCI Express 2.0: она в новых чипсетах AMD представлена в полном объёме.

Само собой разумеется, новая платформа Spider, хотя и обладает естественной совместимостью с видеокартами на чипах Nvidia, в первую очередь нацелена на то, чтобы пользователь применял в её составе графические карты производства AMD. Именно поэтому совершенно логичной выглядит поддержка старшими представителями семейства чипсетов технологии Crossfire: AMD 790X способен поддерживать эту технологию по схеме PCI Express x8 + x8, а старший из наборов логики, AMD 790FX, предлагает полноскоростной режим PCI Express x16 + x16. При этом каждая из графических шин в 790FX может расщепляться на две шины PCI Express x8, что позволяет создавать на его основе материнские платы, несущие на себе по четыре графических слота.


В качестве южного моста для новых чипсетов компания AMD предлагает достаточно старую микросхему SB600. К сожалению, её возможности на сегодняшний день выглядят несколько скудновато: она поддерживает лишь десять портов USB 2.0 и четыре канала Serial ATA II.


Впрочем, в ближайшее время AMD обещает заменить этот чип на более современный SB700, с поддержкой 12 портов USB 2.0 и числом Serial ATA II каналов, возросшим до шести.

Производители материнских плат с энтузиастом встретили выход компании AMD на рынок наборов логики для собственных процессоров. В ближайшее время все ведущие компании, предлагающие системные платы, начнут поставки своих продуктов, в основе которых лежат чипсеты AMD 790FX, AMD 790X и AMD 770. При этом хочется отметить весьма разумную ценовую политику, на соблюдении которой будет настаивать AMD: современные материнские платы для процессоров Phenom будут определённо дешевле аналогичных решений для процессоров Intel.

Ещё один плюс новых чипсетов AMD заключается в их невысоком тепловыделении, так как для их изготовления применяется самый современный 65-нм технологический процесс. Так, типичное тепловыделение северного моста AMD 790FX составляет порядка 10 Вт, что в разы меньше тепловыделения наборов логики, предлагаемых другими производителями.

Нацеливая свою платформу Spider на энтузиастов, AMD не могла не сделать «реверанса» в адрес оверклокеров. Им оказалась новая утилита AMD Overdrive, предназначенная для мониторинга и управления системами, построенными на базе процессоров Phenom и материнских плат с чипсетами «седьмой серии». Утилита позволяет получать подробную информацию о параметрах процессора, памяти, чипсета и материнской платы; следить за напряжениями и температурами основных узлов системы; управлять частотой процессорных ядер, контроллера памяти и прочих шин; изменять тайминги памяти. Кроме этого, AMD Overdrive содержит встроенные тест производительности и тест для проверки стабильности системы.

Тестовая система Spider

Для исследования новой платформы Spider и, в частности, новых четырёхъядерных CPU семейства Phenom, копания AMD прислала нам тестовый комплект, состоящий из материнской платы на чипсете AMD 790FX и образца нового процессора.

Формально, присланный процессор был предоставлен нам под видом Phenom 9900 (тактовая частота – 2,6 ГГц) с разблокированным множителем. Однако по факту его принадлежность к какой-либо модели достоверно установить невозможно. Идентификационная строка сообщает, что это – инженерный образец, а коэффициент умножения CPU не зафиксирован.


Процессор основывается на ядре ревизии B2 – единственной применяющейся в настоящее время в серийных CPU.

Не вносит ясности в штатные характеристики CPU и маркировка этого процессора, из которой можно лишь заключить, что попавший в наши руки экземпляр рассчитан на работу при напряжении 1,3 В.

Кстати, заметьте, что сам процессор по своему внешнему виду сильно похож на Athlon 64: упаковка, расположение контактов и теплорассеиватель никаких изменений не претерпели.

Что касается материнской платы, то в комплекте с инженерным образцом AMD Phenom мы получили материнскую плату ASUS M3A32-MVP Deluxe, основанную на наборе логики AMD 790FX с южным мостом SB600.

Эта плата позиционируется в качестве платформы для энтузиастов, поэтому для доведения её возможностей до необходимого уровня инженерам ASUS пришлось прибегнуть к помощи ряда дополнительных контроллеров. Так, благодаря установке двух дополнительных SATA контроллеров Marvell, ASUS M3A32-MVP Deluxe снабжена не четырьмя, а шестью SATA II портами с поддержкой RAID, а также портом eSATA. Помимо десяти портов USB 2.0, плата имеет и два порта IEEE1394, для чего также используется дополнительный контроллер Agere.

Впрочем, ASUS M3A32-MVP Deluxe интересна не столько благодаря своим возможностям расширения, которые, безусловно, выполнены на вполне современном уровне. Эта плата привлекательна тем, что она полноценно поддерживает все новые функции, введённые AMD в своей платформе Spider.

Так, на плате имеется четыре слота PCI Express x16. Как и предусмотрено чипсетом, пары слотов при их задействовании автоматически переходят в логический режим PCI Express x8. Правда, при этом третий и четвёртый графические слоты сдвинуты вплотную, что несколько ограничивает использование одного из них с мощными видеокартами в режиме Quad Crossfire. Иными словами, плата наилучшим образом оптимизирована для установки до трёх видеокарт, но, тем не менее, с определёнными оговорками может работать и с четырьмя графическими платами.

ASUS M3A32-MVP Deluxe снабжена полноценным процессорным разъёмом Socket AM2+: она поддерживает шину HyperTransport 3.0 с увеличенной пропускной способностью. Кроме того, весьма интересно устроен на плате конвертер питания процессора: он содержит десять фаз. При этом его восьмифазная часть питает собственно CPU, а дополнительные две фазы выделены для снабжения электроэнергией встроенного в процессор контроллера памяти.

В составе схемы питания процессора, как и на всей плате в целом, использованы надёжные конденсаторы с полимерным электролитом. Отвод тепла от силовых транзисторов, а также северного и южного мостов производится единым контуром, образованным тепловыми трубками. Основой радиатор в этом контуре, выполненный из алюминия и покрашенный «под медь», располагается за процессорным гнездом. В комплекте поставки с платой предлагается специальный центробежный роторный вентилятор, который можно установить на этот радиатор. Несмотря на невысокое тепловыделение чипсета AMD 790FX, вся эта система охлаждения существенно нагревается: по всей видимости, основным источником тепла на плате выступает стабилизатор питания процессора.

Так как Socket AM2+ механически не отличается от традиционного Socket AM2, материнская плата ASUS M3A32-MVP Deluxe совместима с обычными кулерами для процессоров AMD. Впрочем, на конкретной плате особо не разгуляешься: слоты памяти и радиатор конвертера питания процессора придвинуты очень близко к процессорному разъёму, и это делает невозможным установку целого ряда массивных систем охлаждения. Ещё один недостаток дизайна платы – отсутствие дополнительных разъёмов для подключения вентиляторов в окрестности процессорного разъёма.

Что же касается BIOS Setup, то энтузиасты наверняка должны быть им довольны. Плата позволяет изменять все необходимые частоты и напряжения, а также обладает средствами для гибкого управления контроллером памяти.

Как мы тестировали

Пользуясь незафиксированным коэффициентом умножения, имеющийся в лаборатории образец процессора Phenom мы протестировали на частотах от 2,2 до 2,6 ГГц, соответствующих моделям с номерами 9900, 9700, 9600 и 9500. Ведь именно такие процессоры уже доступны или будут доступны в ближайшем будущем.

В качестве конкурентов для Phenom были взяты CPU семейства Core 2 Quad Q6600 и Q6700, как наиболее близкие по цене четырёхъядерные предложения Intel. При этом следует иметь в виду, что процессор Core 2 Quad Q6700 в настоящее время стоит всё же ощутимо дороже процессоров Phenom.

Однако положение дел должно измениться в январе, когда Intel собирается пополнить модельный ряд собственных четырёхъядерных процессоров новыми продуктами, производимыми по 45-нм технологии. Именно поэтому в тестирование нами был включен перспективный процессор Core 2 Quad Q9450. Пока что этот CPU с кодовым именем Yorkfield и частотой 2,66 ГГц в продаже недоступен, но к моменту появления Phenom 9900 и 9700 соперничать с ними будет именно он.

Кроме того, для полноты сравнения, в тестирование нами были добавлены и старшие модели двухъядерных процессоров AMD и Intel.

В результате, в сравнении быстродействия четырёхъядерных процессоров принимали участие следующие системы.

Платформа AMD:

Процессоры:

Phenom 9900 (Socket AM2+, 2,6 ГГц, 2 Мбайта L2, 2 Мбайта L3, Agena);
Phenom 9700 (Socket AM2+, 2,4 ГГц, 2 Мбайта L2, 2 Мбайта L3, Agena);
Phenom 9600 (Socket AM2+, 2,3 ГГц, 2 Мбайта L2, 2 Мбайта L3, Agena);
Phenom 9500 (Socket AM2+, 2,2 ГГц, 2 Мбайта L2, 2 Мбайта L3, Agena);
Athlon 64 X2 6400+ (Socket AM2, 3,2 ГГц, 2 Мбайта L2, Windsor).

Материнская плата: ASUS M3A32-MVP Deluxe (Socket AM2+, AMD 790FX).
Память: 2 Гбайта DDR2-1066 c таймингами 4-5-5-15 (Corsair Dominator TWIN2X2048-8888C4DF).
Графическая карта: OCZ GeForce 8800GTX (PCI-E x16).
Дисковая подсистема: Western Digital WD1500AHFD (SATA150).
Операционная система: Microsoft Windows Vista x86.

Платформа Intel:

Процессоры:

Core 2 Quad Q9450 (LGA775, 2,66 ГГц, 1333 МГц FSB, 12 Мбайт L2, Yorkfield);
Core 2 Quad Q6700 (LGA775, 2,66 ГГц, 1066 МГц FSB, 8 Мбайт L2, Kentsfield);
Core 2 Quad Q6600 (LGA775, 2,4 ГГц, 1066 МГц FSB, 8 Мбайт L2, Kentsfield);
Core 2 Duo E6850 (LGA775, 3,0 ГГц, 1333 МГц FSB, 4 Мбайта L2, Conroe).

Материнская плата: ASUS P5E3 Deluxe (LGA775, Intel X38, DDR3 SDRAM).
Память: 2 Гбайта DDR3-1333 с таймингами 7-7-7-20 (Cell Shock CS3222580).
Графическая карта: OCZ GeForce 8800GTX (PCI-E x16).
Дисковая подсистема: Western Digital WD1500AHFD (SATA150).
Операционная система: Microsoft Windows Vista x86.

Разгон

Тестирование процессора Phenom на разгон – ещё одна интересная часть наших испытаний. Хотя нами исследовался инженерный образец этого CPU, полученные результаты могут служить примерным ориентиром, указывающим на то, чего можно ожидать от оверклокинга серийных четырёхъядерных процессоров AMD ревизии B2.

Опыты по разгону проводились нами в той же тестовой системе, что и тестирование производительности, для отвода тепла от процессора использовался кулер Scythe Infinity. Стабильность работы системы проверялась при помощи утилиты Prime95.

Без увеличения напряжения питания CPU, которое для нашего образца было равно 1,3 В, процессор смог нас порадовать своей стабильной работой на частоте до 2,8 ГГц.


Увеличение напряжения питания до 1,45 В позволило заставить процессор работать и на частоте 3,0 ГГц, однако стабильность системы в таком состоянии поначалу оставалась под вопросом. Дальнейшее приращение напряжения достижению надёжного функционирования, к сожалению, не помогало, а посмотреть на производительность Phenom, работающего на частоте 3,0 ГГц, очень хотелось. К счастью, наш процессор всё-таки оказался способен к беспроблемной работе на такой частоте. Как выяснилось впоследствии, сбоил он из-за недостаточно высокого второго питающего напряжения, подаваемого на контроллер памяти и шины HyperTransport, которое Socket AM2+ материнские платы позволяют изменять независимо. После повышения его со штатного значения до 1,25 В система стала совершенно надёжна.


Естественно, обойти стороной производительность трёхгигагерцового Phenom мы не могли. Поэтому на диаграммах, фигурирующих в статье, наряду со скоростью процессоров Phenom 9500, 9600, 9700 и 9900, вы сможете найти результаты, полученные нами при тестировании разогнанного CPU.

Производительность

Общее быстродействие: SYSmark 2007

Для определения производительности тест SYSmark 2007 использует типичные сценарии работы в наиболее распространённых реальных приложениях.

Как видно после первых же тестов, AMD со своими четырёхъядерными процессорами рассчитывать на успешный реванш явно не может. Phenom, несмотря на свою усовершенствованную микроархитектуру и истинно четырёхъядерный дизайн, с треском проигрывают процессорам Core 2 Quad. Соперничать с младшей моделью четырёхъядерного процессора Intel, Core 2 Quad Q6600, удаётся лишь разогнанному до 3,0 ГГц Phenom. Но при этом не следует забывать, что серийных процессоров с такой частотой в ближайших планах AMD нет.

3D игры

Безрадостная для AMD ситуация наблюдается и в играх. Измерение скорости в современных приложениях этого типа заставляет сделать нас вывод о том, что даже перспективный Phenom 9900 не обеспечивает того уровня быстродействия, который можно получить использованием процессора Core 2 Quad Q6600.

Кстати, не самым лучшим образом в играх выглядит и скорость Phenom в сравнении с производительностью двухъядерного предшественника Athlon 64 X2 6400+. Различие в тактовой частоте, достигающее 1 ГГц, и достаточно слабая оптимизация игр под четырёхъядерную архитектуру приводит к тому, что старшие двухъядерные CPU от AMD оказываются значительно эффективнее младших четырёхъядерных.

Кодирование медиаконтента

Результаты, в целом, вполне ожидаемые: нелицеприятная для AMD картина вновь наблюдается и при кодировании аудио и видео.

Впрочем, есть на приведённых диаграммах и некоторые исключения. Как видим, процессоры Phenom вполне сносно справляются с H.264 кодированием, по крайней мере, их относительный результат в этом тесте гораздо лучше, чем во всех других случаях. Можно даже говорить о том, что новые четырёхъядерные CPU способны здесь на равных соперничать с Core 2 Quad. Очевидно, сделанные в новой микроархитектуре AMD усовершенствования FPU и SSE блоков всё же способны проявить себя при определённом типе нагрузки. Тем не менее, будущие процессоры Core 2 Quad, основанные на 45-нм ядрах, также обеспечат рост производительности линейки CPU Intel, что уже в ближайшем будущем не даст Phenom чувствовать себя конкурентоспособными предложениями даже в этом, отдельно взятом приложении.

Также, обращает на себя внимание и проигрыш Phenom в iTunes: здесь он существенно больше, чем в других приложениях. Дело тут скорее всего в том, что целочисленные блоки процессоров Phenom, активно используемые для кодирования mp3, не получили практически никаких усовершенствований по сравнению с процессорами семейства Athlon 64.

Финальный рендеринг

В целом, наблюдаемая картина смотрится вполне «в духе» предыдущих результатов. Несмотря на то, что благодаря монолитному дизайну процессоры Phenom обеспечивают более эффективное взаимодействие между ядрами, нежели двухкристальные Core 2 Quad, разрыв в скорости четырёхъядерников AMD и Intel остаётся более чем значительным.

Другие приложения

Для этого раздела мы выбрали ещё четыре интересных распространённых задачи, которые тематически не подходят ни к одной из предыдущих частей изложения.

Но и здесь ничего принципиально нового на диаграммах нет: у Phenom явно не получится стать популярным решением из-за его недостаточно высокой производительности. Вся надежда – на ценовую политику.

Тесты энергопотребления

Чтобы составить полную картину потребительских качеств новых четырёхъядерных процессоров AMD, мы не стали обходить вниманием и практические тестирование энергопотребления этих CPU. При этом хочется обратить внимание на то, что эти данные носят предварительный характер, поскольку получены они с использованием инженерного образца процессора.

Для испытаний нами было проведено сравнение величин потребляемой мощности, измеренных в описанных выше тестовых платформах, снабжённых различными процессорами – AMD Phenom и Core 2 Quad. В проведённых опытах нами измерялся ток, проходящий через схему питания процессора, что позволяет оценить энергопотребление самих CPU (без учёта потерь в конвертере питания процессора). Во время тестов нагрузка на процессоры создавалась программой Prime95 25.5.

Энергосберегающие технологии Enhanced Intel SpeedStep и Cool’n’Quiet 2.0 были активизированы. В состоянии простоя наш тестовый процессор Phenom снижал свою частоту до 1,3 ГГц, а напряжение питания – до 1,05 В.

На графике ниже приводятся результаты, полученные в состоянии покоя и при максимальной нагрузке на процессор, формируемой разным числом потоков – от одного до четырёх. Такой подход должен, по идее, показать эффективность технологии Cool’n’Quiet 2.0, способной управлять частотой процессорных ядре Phenom независимо.


К сожалению, процессоры Phenom не могут похвастать и низким тепловыделением. Примерно на 7 % более производительный в среднем, чем Phenom 9900, процессор Core 2 Quad Q6600 демонстрирует более низкое энергопотребление как в состоянии покоя, так и при различной нагрузке. Хотя характер кривой энергопотребления Phenom и показывает эффективность технологии Cool'n'Quiet 2.0, этого оказывается недостаточно для превосходства в экономичности над решением конкурента, которое продолжает оставаться одним из самых выгодных решений с точки зрения соотношения «производительность на Ватт».

Выводы

Думается, у многих в памяти свежи воспоминания о том триумфе, с которым компания AMD заявила о себе, выпустив первые 64-битные x86 процессоры Athlon 64. Именно благодаря им AMD достаточно долго оставалась лидером процессорного рынка – до тех пор, пока Intel не начал выпуск процессоров с микроархитектурой Core. В этот момент светлая полоса для AMD закончилась, и у компании начались далеко не лучшие времена. Уже более чем полтора года приверженцы решений AMD надеются на выход нового продукта, который бы смог вернуть этой компании звание производителя высокоскоростных решений. Поэтому Phenom, наверное, можно назвать одним из самых ожидаемых продуктов 2007 года. С его появлением было связано поистине неисчислимое количество надежд.

И вот, наконец, томительное ожидание закончилось. Пелена таинственности перед Phenom пала, и теперь мы можем оценить эту заявку AMD, опираясь лишь на голые факты. Которые, впрочем, вряд ли способны обрадовать ожидавших, что выход этого процессора сможет в очередной раз кардинально повлиять на состояние процессорного рынка. Несмотря на все неоспоримые плюсы и технологические инновации, процессоры семейства Phenom, которые AMD предлагает в настоящее время и будет предлагать в ближайшем будущем, вряд ли способны составить хоть какую-то конкуренцию четырёхъядерным процессорам Intel. В особенности тем из них, которые относятся к новому 45-нм поколению Yorkfield.

Производительность четырёхъядерных процессоров AMD Phenom, в основе которых лежит микроархитектура K10, представляющая собой лишь доработку уже достаточно зрелой микроархитектуры K8, оказывается значительно ниже скорости любых из четырёхъядерных CPU семейства Intel Core 2 Quad. Поэтому, единственно верным для AMD решением остаётся только лишь позиционирование Phenom в качестве процессоров для систем среднего уровня. Или, иными словами, в качестве бюджетных CPU с четырьмя вычислительными ядрами.

Собственно, именно такой стратегии и придерживается компания в настоящее время. Имеющиеся в продаже процессоры Phenom 9500 и 9600 продаются ощутимо дешевле, чем любые Core 2 Quad. То, что Phenom 9500 примерно на 17 %, а Phenom 9600 – примерно на 14 % медленнее Core 2 Quad Q6600, как раз и находит адекватное отражение в разнице в текущих розничных ценах.

Исходя из сказанного, похоже, что Phenom пока не смогут завоевать расположения энтузиастов. Хотя эти процессоры и способны неплохо разгоняться, это позволяет им лишь сравняться по скорости с Core 2 Quad, работающими в штатном режиме. Поэтому даже появление Phenom 9600 «Black Edition» с разблокированным множителем вряд ли сможет вызвать хоть какой-то дополнительный интерес к новой линейке со стороны покупателей.

Среди плюсов Phenom нельзя назвать и невысокий уровень энергопотребления. Процессоры AMD потребляют больше электроэнергии, чем их более быстродействующие конкуренты, и это делает их малопривлекательным выбором и с точки зрения соотношения «производительность на Ватт».

Подводя итог всему сказанному, остаётся только заключить, что рыночные перспективы Phenom представляются нам весьма туманными. На данном этапе они могут быть интересны разве только как недорогие четырёхъядерные решения, позволяющие осуществить апгрейд имеющегося парка Socket AM2 платформ. Благо, AMD сохранила совместимость Phenom с существующей инфраструктурой. Также, вероятно, эти процессоры с четырьмя ядрами смогут привлечь кого-то и своей дешевизной. Однако в любом случае AMD не следует надеяться на массовый спрос на свои новые CPU.

В этих условиях первоочередной задачей для AMD, уже не имеющей возможности предложить CPU с более совершенной микроархитектурой, должно стать наращивание тактовых частот Phenom. Тем более что сегодняшний разрыв между старшими Phenom и Core 2 Quad составляет почти 1 ГГц. Впрочем, выпуск процессоров Phenom с тактовыми частотами порядка 3 ГГц и выше вряд ли станет возможен до их перевода на 45-нм технологию, который запланирован лишь на вторую половину 2008 года.