Иногда они возвращаются: AMD представляет Phenom II X4

Введение

Продукция компании AMD уже достаточно давно потеряла свою былую привлекательность для энтузиастов. Компания Intel, разработав успешную микроархитектуру Core, поставила AMD в крайне прискорбное положение. За последние пару лет её процессоры растеряли все свои сильные стороны. В результате, заканчивать 2008 год AMD пришлось с крайне незавидным багажом: все её процессоры при сопоставлении с продуктами Intel оказываются менее производительными, более прожорливыми в энергетическом плане и совершенно не интересными для оверклокеров. Результаты не заставили себя долго ждать: многие потребители отвернулись от некогда горячо любимых процессоров AMD. И всё это, естественно, не могло не отразиться и на рыночной доле, которая на протяжении нескольких кварталов демонстрирует устойчивую тенденцию к уменьшению. Фактически, на данный момент AMD удаётся удерживаться на рынке только за счёт ценовой политики: торговые марки Athlon и Phenom уже стали символами дешевизны, но не высокой производительности.

К сожалению, внедрённая компанией AMD более года назад микроархитектура Stars (K10) так и не смогла хоть как-то изменить положение дел. Процессоры, её использующие, хотя и получили четырёхъядерный дизайн и целый ряд других полезных улучшений, не смогли продемонстрировать конкурентоспособные потребительские качества. Однако их неуспех мало связан с какими-то проблемами микроархитектуры, с теоретической точки зрения Stars не так уж и сильно проигрывает микроархитектуре Core. Камнем преткновения для AMD стал 65-нм технологический процесс — в то время как Intel перевела большинство моделей своих процессоров на 45-нм техпроцесс. Фатальные проблемы 65-нм технологии, в используемом AMD варианте, хорошо видны по процессорам семейства Athlon: 65-нм ядра Brisbane так и не смогли обойти по тактовым частотам старые Windsor, производимые еще по 90-нм технологии. Соответственно, с такими же трудностями пришлось столкнуться и Phenom X4. Увеличение тактовых частот до приемлемого уровня стало невозможно из-за злополучного технологического процесса, в результате чего флагманские четырёхъядерные модели компании AMD скатились в нижний ценовой сегмент, по сути оказавшись вариантом «четыре ядра для бедных».

Именно поэтому мы с нетерпением ждали освоения компанией AMD более современной 45-нм технологии, которая по всем предварительным прикидкам должна была стать панацеей от многих бед. И вот томительное ожидание завершилось. С годичным отставанием от Intel, AMD наконец-то переходит на 45-нм технологию производства процессоров, ориентированных на использование в настольных компьютерах. По мнению самой AMD, это событие открывает для компании новую эру: недаром процессоры, выпущенные по более современной технологии, получают новое имя – Phenom II. Революционного прорыва ждут от Phenom II и поклонники компании. Но давайте не будем забегать вперёд и посмотрим, на что же на самом деле способны столь многообещающие новинки.

Phenom II: новая микроархитектура или новый техпроцесс?

Компания AMD использует для своих новых процессоров для настольных компьютеров, ранее известных под кодовым именем Deneb, название Phenom II. И хотя появления добавки «II» после раскрученной торговой марки воспринимается как намёк на новый шаг в развитии микроархитектуры, на деле глубинные отличия Phenom II от Phenom оказываются не такими уж и значительными. Даже сама AMD не отрицает того факта, что Phenom II являются носителями всё той же микроархитектуры Stars (K10), к которой относятся и процессоры Phenom первого поколения.

Поэтому, главной характерной чертой процессоров Phenom II мы считаем перевод их производства на новый технологический процесс с нормами 45 нм и использованием иммерсионной литографии. К сожалению, AMD на целый год отстала от своего основного конкурента по времени внедрения современного техпроцесса. Тем не менее, производственные технологии, используемые AMD, оказались во многом уникальны, так как эта компания вслед за своим основным технологическим партнёром, IBM, смогла внедрить иммерсионное литографическое оборудование. Особенность такого оборудования состоит в использовании жидкости вместо газообразной среды в пространстве между проекционными линзами системы литографии и полупроводниковой пластиной. Это усовершенствование повышает точность проецирующей системы, что позволяет обеспечить более высокие характеристики полупроводниковых кристаллов, а также снизить уровень производственного брака. Прогрессивность такого подхода хорошо иллюстрируется тем фактом, что иммерсионное литографическое оборудование рассматривается сегодня не только как интересное улучшение для современных технологий, но и как одна из возможных альтернатив EUV-литографии (Extreme UltraViolet, то есть использующей жесткое ультрафиолетовое излучение) в будущих техпроцессах. Таким образом, 45-нм технологический процесс, наконец-то внедрённый AMD, может решить сразу много производственных и инженерных проблем, стоящих перед компанией.

Новые технологии производства процессорных ядер в первую очередь сказываются на частотном потенциале. А для компании AMD, чьи процессоры Phenom, выпускаемые по 65-нм техпроцессу, смогли добраться лишь до отметки 2,6 ГГц, рост тактовых частот необходим как воздух. Ведь именно невысокие тактовые частоты не дают процессорам Phenom X4 составить достойную конкуренцию семейству Intel Core 2 Quad. К счастью, новый техпроцесс оправдывает возложенные на него надежды. Выпускаемые сегодня процессоры Phenom II X4, в основе которых лежат 45-нм ядра, добираются по тактовой частоте до 3-гигагерцовой отметки.

Второй важный плюс современных полупроводниковых технологий заключается в возможности размещения на полупроводниковом кристалле той же площади большего количества транзисторов, посредством которых возможно улучшение каких-либо характеристик процессора. В частности, новые Phenom II X4 имеют площадь ядра 258 кв. мм и содержат 758 млн. транзисторов, в то время как Phenom X4 предыдущего поколения, выпускаемые по 65-нм технологии, обладают лишь 450 млн. транзисторов при площади ядра 285 кв. мм. При этом столь солидное увеличение числа транзисторов ядра Phenom II X4 вызвано усовершенствованиями микроархитектуры, повышающими быстродействие вне зависимости от роста тактовой частоты.

В сумме же, компания AMD говорит о 20-процентном превосходстве в скорости новых четырёхъядерных процессоров компании над предшественниками.

Наибольшая часть этого выигрыша, естественно, объясняется более высокими тактовыми частотами Phenom II X4. Представляемые сегодня модели как бы продолжают модельный ряд Phenom X4, частоты новинок на 200 и 400 МГц превышают частоту процессора Phenom X4 9950 – старшего представителя 65-нм семейства. Но 15-процентное увеличение тактовой частоты не может стать причиной 20-процентного прироста производительности.

Роль играют и другие факторы. Так, большинство добавленных транзисторов израсходовано на увеличение кэш-памяти третьего уровня. В Phenom II X4 её объём вырос в три раза: до 6 Мбайт против 2 Мбайт у процессоров Phenom X4 предыдущего поколения. Кстати, помимо увеличения объёма, кэш-память новых процессоров стала и быстрее, чем у предшественников. Её латентность уменьшилась на 2 цикла, правда, при этом в полтора раза увеличилась ассоциативность. L3-кэш процессоров Phenom II X4 имеет 48 областей ассоциативности, в то время как у Phenom X4 он делился на 32 области.

В результате, практическая скорость работы L3 кэш-памяти изменилась неоднозначно, по крайней мере, об этом говорят результаты Everest Ultimate 4.60.

Необходимо добавить, что, к сожалению, переход на новый технологический процесс не позволил AMD нарастить частоту встроенного в ядро северного моста, в Phenom II X4 он работает на 1,8 ГГц. Это – весьма прискорбный факт, так как от увеличения этой частоты скорость работы L3-кэша и подсистемы памяти выросла бы гораздо сильнее, чем от практически незаметного уменьшения латентности кэш-памяти третьего уровня.

На этом явные преимущества Phenom II X4 заканчиваются, но, кроме них, в новые процессоры был внесён и ряд других минорных усовершенствований, также, хотя и не столь ощутимо, влияющих на производительность. Так, в 45-нм процессорах улучшена работа алгоритмов предсказания переходов: теперь процессоры AMD, как и конкурирующие продукты, могут предсказывать косвенные переходы. Кроме того, в новом ядре инженеры смогли увеличить вместимость внутренних буферов загрузки и сохранения данных, а также буферов FPU. Список прочих улучшений включает ускорение работы инструкции перемещения значения с плавающей точкой между регистрами процессора, конвейеризацию инструкций с префиксом LOCK, а также ускорение работы алгоритма поддержания когерентности кэшей при межъядерном обмене данными.

Общее влияние этих мелких улучшений можно увидеть на примере результатов синтетических тестов Sisoftware Sandra 2009, использующих простые алгоритмы, не подверженные влиянию скорости и размера кэша и памяти.

Продемонстрированный выигрыш в быстродействии от 0,5 до 4 % — это как раз результат тех самых «минорных усовершенствований». Другими словами, изменения, сделанные инженерами AMD в глубине вычислительных ядер, можно охарактеризовать как незначительные. А это значит, что на равной частоте процессоры Phenom II X4 будут продолжать достаточно сильно уступать четырёхъядерным моделям компании Intel.

На представленной выше иллюстрации можно увидеть и обещание прироста производительности, обусловленное использованием DDR3-1333 памяти. Однако данное изменение не относится к процессорам Phenom II X4, выпускающимся в данный момент. Сегодняшние модели ориентированы на использование в Socket AM2+ материнских платах, а значит, способны работать, как и их предшественники, лишь с DDR2 SDRAM. Тем не менее, уже в феврале AMD планирует расширить ассортимент Phenom II, добавив к имеющимся моделям процессоры в исполнении Socket AM3, которые будут совместимы как с имеющимися Socket AM2+ материнскими палатами, так и с перспективными платформами, оборудованными новым процессорным гнездом. При этом Socket AM3 платы будут предназначены для работы с DDR3-памятью, что, как ожидается, сможет дополнительно увеличить скорость работы систем с процессорами AMD.

Хотя увеличение быстродействия было наиболее насущной задачей для инженеров AMD, переход на новый технологический процесс позволил решить и некоторые другие проблемы процессоров старого поколения. Речь в данном случае идёт о тепловыделении и энергопотреблении, назвать которые козырями процессоров Phenom X4, основанных на 65-нм ядрах, никак нельзя. И хотя представленные на этой неделе модели Phenom II X4, также как и их предшественники, обладают максимальным расчётным тепловыделением 125 Вт, в самое ближайшее время эта величина будет пересмотрена. Так, запланированные на февраль модели Phenom II X4 в Socket AM3 исполнении будут обладать тепловым пакетом 95 Вт, сравниваясь по этой характеристике с Intel Core 2 Quad.

Впрочем, чтобы увидеть произошедший прогресс в части снижения энергопотребления, ждать февраля вовсе не обязательно. Выходящие сегодня Socket AM2+ версии Phenom II X4 имеют примерно на 40 % меньшее энергопотребление в состоянии простоя. AMD в очередной раз переработала технологию Cool'n'Quiet, добавив в реализованной в Deneb версии 3.0 алгоритмы сброса в L3-кэш содержимого L1 и L2 кэш-памяти ядер при их переходе в состояние пониженного энергопотребления. Такое усовершенствование улучшает экономичность новых процессоров благодаря полному исключению пассивных ядер при поиске данных в кэш-памяти.

Проверить эффективность технологии Cool'n'Quiet 3.0 несложно на практике. Мы измерили энергопотребление в схеме питания процессора, что позволило оценить, сколько энергии требует процессор при загрузке разного числа ядер. Заметим, что приведённые цифры не учитывают КПД преобразователя питания, то есть отражают потребление процессора вместе с VRM, однако вполне пригодны для целей сравнения.

Новые Phenom II X4 стали действительно более экономичны, чем их предшественники. Это видно не только в состоянии простоя, где снижение энергопотребления достигло 60 %, но и при различных уровнях нагрузки. Тем не менее, новые Phenom II X4 остаются менее экономичны, чем 45-нм процессоры конкурента.

Подводя итог краткому обзору особенностей нового Phenom II X4, сведём и сравним все его формальные характеристики с характеристиками предшествующих четырёхъядерных процессоров AMD.

Подробности о модельном ряде

Компания AMD сегодня анонсирует два процессора семейства Phenom II X4: с модельными номерами 920 и 940. Они отличаются между собой тактовыми частотами, что хорошо видно по приведённой таблице характеристик.

Как видно, вместе с переводом четырёхъядерных процессоров на производство по 45-нм технологии, AMD решилась на очередное изменение системы процессорных рейтингов. Теперь номера процессоров AMD походят на номера, используемые Intel для Core i7. Думается, эта аналогия не случайна, хотя уже в феврале такое соответствие будет нарушено, когда AMD приступит к выпуску 45-нм процессоров в Socket AM3 исполнении с уменьшенным L3-кэшем и с тремя ядрами.

Так, через месяц семейство Phenom II будет расширено ещё шестью моделями.

Предстоящий переход на новое процессорное гнездо даст возможность не только начать использование более современных типов памяти, но и станет поводом для снижения теплового пакета. Именно поэтому старшие CPU в семействе анонсируются сегодня, они имеют максимальные тактовые частоты и более высокое энергопотребление. При этом верхняя модель серии, Phenom II X4 940, относится к классу Black Edition, то есть имеет незафиксированный множитель. К этой же серии будет отнесён и трёхъядерный процессор Phenom II X3 720.

Внешний вид новых Socket AM2+ процессоров выдаёт 45-нм ядра лишь маркировкой.

Большие отличия мы увидим в Socket AM3 процессорах, число контактов которых будет уменьшено на два для совместимости с новым гнездом.

Диагностические утилиты прекрасно справляются с идентификаций процессоров с кодовым именем Deneb.

Присланный нам процессор Phenom II X4 940, как видно по скриншоту, имеет степпинг ядра C2. Обратите внимание на сравнительно высокое напряжение питания – 1,35 В. Максимальный же уровень напряжения вообще установлен равным 1,5 В, при этом температура корпуса процессора, согласно спецификации, не должна превышать 62 °C. Таким образом, процессоры Phenom II X4 могут использовать более высокое напряжение питания, нежели их предшественники, но уровень их энергопотребления и тепловыделения при этом не выходит за установленные рамки. Таковы уж особенности 45-нм ядер Deneb: их высокий частотный потенциал во многом обуславливается возможностью более существенного увеличения напряжения, чем для 65-нм кристаллов.

AMD обещает полную совместимость выпускаемых сегодня Phenom II X4 с имеющимися Socket AM2+ материнскими платами. Однако для правильной работы новых процессоров потребуется обновление BIOS. Поэтому, если вы планируете использовать 45-нм четырёхъядерник AMD для модернизации имеющейся системы, уточните наличие BIOS с поддержкой Deneb у производителя материнской платы. Вообще говоря, с некоторыми допущениями новые Phenom II X4 могут работать и с более старыми Socket AM2 материнскими платами — в режиме с пониженной частотой шины HyperTransport и без раздельного управления питанием ядер. Но подавляющее большинство производителей плат не торопятся добавлять необходимый код в BIOS старых продуктов. Поэтому на сегодняшний день говорить о совместимости Phenom X4 II со старыми Socket AM2 материнскими платами можно лишь в отношении некоторых продуктов компании ASUS.

Тем не менее, это не мешает AMD разыгрывать карту преемственности платформ вновь, делая Phenom II X4 привлекательным вариантом при модернизации. Впрочем, прибегает AMD к таким доводам явно не от хорошей жизни. Обещанный 20-процентный прирост производительности слишком мал для того, чтобы новые четырёхъядерные процессоры смогли конкурировать с Intel Core i7. Но зато приобретение Phenom II X4 может быть оправдано экономически: эти процессоры совместимы с большим количеством имеющихся на рынке недорогих Socket AM2+ платформ и пока что работают с дешёвой DDR2 памятью. Поэтому, даже несмотря на то, что цена старшего Phenom II X4 приближается к цене Core i7-920, стоимость полной платформы с процессором AMD окажется почти на пять-семь тысяч рублей ниже.

Следовательно, новые 45-нм процессоры являются в первую очередь конкурентами для Core 2 Quad, то есть предлагают выгодное сочетание цены и быстродействия в сегменте недорогих четырёхъядерных процессоров. И если Phenom X4 прошлого поколения можно было рассматривать лишь как дешёвые четырёхъядерные процессоры, то новые Phenom II X4 замахиваются уже на то, чтобы занять среднюю часть рынка, которой сегодня безраздельно владеют предложения Intel.

Чтобы понять, насколько могут решить Phenom II X4 поставленные перед ними задачи, самое время посмотреть на результаты тестов.

Как мы тестировали

Для сравнения с процессорами Phenom II X4 мы выбрали четырёхъядерные модели компании Intel, попадающие в тот же самый ценовой диапазон. Это – старший процессор ряда Core 2 Quad Q8000 и младшие модели серии Core 2 Quad Q9000. Конечно же, мы не смогли удержаться и от сравнения Phenom II X4 c горячей новинкой этого сезона: младшим из семейства Nehalem – Intel Core i7-920. Также, для сравнения Phenom II X4 с предшествующим семейством мы протестировали и старший процессор семейства Phenom X4.

В итоге, в тестировании приняли участие три различные платформы.

1. Платформа AMD Socket AM2+:

Процессоры:

AMD Phenom II X4 940 (Deneb, 3,0 ГГц, 6 Мбайт L3);
AMD Phenom II X4 920 (Deneb, 2,8 ГГц, 6 Мбайт L3);
AMD Phenom X4 9950 (Agena, 2,6 ГГц, 2 Мбайта L3).

Материнская плата: Gigabyte MA790GP-DS4H (AMD 790GX + SB750).
Память: Corsair TWIN2X4096-8500C5 (DDR2-800 SDRAM, 2 x 2 Гбайта, 4-4-4-12).
Графическая карта: ATI Radeon HD 4870.
Жёсткий диск: Western Digital Raptor WD1500AHFD.
Операционная система: Microsoft Windows Vista x64 SP1.

2. Платформа Intel LGA775:

Процессоры:

Intel Core 2 Quad Q9550 (Yorkfield, 2,83 ГГц, 2 x 6 Мбайт L2);
Intel Core 2 Quad Q9400 (Yorkfield, 2,66 ГГц, 2 x 3 Мбайт L2);
Intel Core 2 Quad Q8300 (Yorkfield, 2,5 ГГц, 2 x 2 Мбайт L2);
Intel Core 2 Quad Q8200 (Yorkfield, 2,33 ГГц, 2 x 2 Мбайт L2).

Материнская плата: ASUS P5Q Pro (Intel P45 Express).
Память: Corsair TWIN2X4096-8500C5 (DDR2-1067 SDRAM, 2 x 2 Гбайта, 5-5-5-15).
Графическая карта: ATI Radeon HD 4870.
Жёсткий диск: Western Digital Raptor WD1500AHFD.
Операционная система: Microsoft Windows Vista x64 SP1.

3. Платформа Intel LGA1366:

Процессор: Intel Core i7-920 (Bloomfield, 2,66 ГГц, 8 Мбайт L3);
Материнская плата: ASUS P6T Deluxe (Intel X58 Express).
Память: Kingston HyperX KHX16000D3K3/3GX (DDR3-1333 SDRAM, 3 x 1 Гбайт, 7-7-7-20).
Графическая карта: ATI Radeon HD 4870.
Жёсткий диск: Western Digital Raptor WD1500AHFD.
Операционная система: Microsoft Windows Vista x64 SP1.

Заметим, что хотя в основе Socket AM2+ платформы нами использовалась материнская плата, оснащённая интегрированным графическим ядром, во время тестов оно было отключено.

Производительность

Общая производительность: PCMark Vantage

По традиции, тестирование новых процессоров Phenom II X4 мы начали с Futuremark PCMark Vantage, показывающего средневзвешенную производительность при многопоточной нагрузке различного характера.

Судя по результатам, обещания AMD оказались не вполне справедливы. В среднем, Phenom II X4 940 демонстрирует лишь 10-процентное превосходство в производительности над Phenom X4 9950, относящемся к предыдущему поколению. Тем не менее, даже такого превосходства хватает для того, чтобы рассматривать новые 45-нм Phenom II X4 в качестве конкурентов для младших и средних моделей Intel Core 2 Quad. Однако до уровня младшего Core i7, к сожалению, Phenom II X4 не дотягивает. Несмотря на то, что его тактовая частота превосходит частоту Core i7-920 на 333 МГц, Phenom II существенно проигрывает в скорости представителю флагманской линейки Intel при любом типе нагрузки. Иными словами, современные процессоры Intel могут похвастать лучшим показателем IPC – средним количеством инструкций, исполняемых за один такт.

Графическая производительность: 3DMark Vantage

Отставание Phenom II X4 от Core i7 в тесте 3DMark Vantage выглядит катастрофическим. Однако тому есть вполне логичное объяснение: этот тест хорошо распараллеливает нагрузку, а потому, хорошо использует преимущества, предоставляемые технологией SMT, реализованной в новых процессорах Intel. Если же сопоставлять результаты Phenom II X4 с показателями LGA775 процессоров конкурента, то скорость обоих моделей AMD оказывается подобна быстродействию Core 2 Quad Q9400 и Core 2 Quad Q8300, которые как раз и имеют похожую розничную цену.

Игровая производительность

В играх преимущество 45-нм процессоров AMD над 65-нм предшественниками видно гораздо лучше. Здесь старший из Phenom II X4 опережает Phenom X4 9950 на 20—25 %. Впрочем, при игровой нагрузке производительность Phenom прошлого поколения была настолько плоха, что новые четырёхъядерники AMD могут составить конкуренцию разве только младшим интеловским процессорам, принадлежащим к модельному ряду Core 2 Quad Q8000.

Тем не менее, мы считаем своим своим долгом напомнить, что четырёхъядерные процессоры не могут в полной мере раскрыть свой потенциал в большинстве современных игр, не умеющих распараллеливаться более чем на два ядра. Но, к сожалению, двухъядерные модели с 45-нм ядром AMD планирует выпустить только в июне. Так что пока оптимальным выбором для игроков, предпочитающих системы среднего класса, на безальтернативной основе останутся процессоры Core 2 Duo.

Кодирование медиа

Сравнительно высокие результаты (относительно предшественников) Phenom II X4 показывают и при кодировании медиаконтента. В результате, в кодировании видео они вполне могли бы составить серьёзную конкуренцию процессорам Intel среднего уровня — если бы, конечно, Intel не выпустил двумя месяцами ранее процессоры Core i7, которые в этой задаче на голову обгоняют всех соперников.

Финальный рендеринг

Относительно результатов, продемонстрированных процессорами Phenom II X4 при финальном рендеринге, можно сказать лишь то же, что и про кодирование видео. А именно, новые процессоры AMD стали быстрее предшественников, но не настолько, чтобы хоть как-то соперничать с Core i7. Core 2 Quad младших моделей они при этом догнали, но не более того. Таким образом, вновь получается знакомая картина: там, где, например, Phenom II X4 940 показывает более высокое быстродействие, чем Core 2 Quad Q9400, он с треском проигрывает Core i7-920. А ведь все три процессора принадлежат одной ценовой категории, так что единственным аргументом в пользу нового предложения AMD в данном случае может служить высокая — по крайней мере, на данный момент, пока нет доступных по цене материнских плат — стоимость платформы LGA1366.

Adobe Photoshop CS4 и Adobe Premiere Pro CS4

При обработке цифровых изображений в графическом редакторе компании Adobe четырёхъядерные процессоры AMD ни старого, ни нового поколения не могут предложить такой же производительности, как их конкуренты. Зато на достаточно хорошем уровне оказывается скорость рендеринга HD-видеороликов при нелинейном видеомонтаже. При кодировании финального результата в формат Windows Media новые Phenom II X4 смотрятся достойно даже в сравнении с младшим Core i7.

Mathematica 7 и Microsoft Excel 2007

Ядро новой версии популярного пакета Mathematica получило, наконец, полноценную поддержку многоядерности. Поэтому, начиная с этого тестирования, мы переходим к использованию стандартного теста, работающего в рамках одного процессора системы.

Впрочем, смена подхода при изменении производительности не стала причиной качественного изменения картины. Четырёхъядерные процессоры AMD продолжают проигрывать предложениям Intel, и Phenom II X4 940 лишь достигает быстродействия Core 2 Quad Q8300.

Численные расчеты в Excel исполняются процессорами AMD ещё хуже. Тут Phenom II X4 940 отстаёт от Core i7-920 почти вдвое, не догоняя по скорости даже более дешёвый Core 2 Quad Q8300.

WinRAR, Fritz Chess и Folding@Home

Возросший объём кэш-памяти третьего уровня ставит процессоры Phenom II X4 на один уровень с четырёхъядерниками конкурента, имеющими L2-кэш суммарным объёмом 6 Мбайт. Однако до высот Core i7 им добраться не удаётся, ведь этот процессор снабжён более объёмной 8-мегабайтной кэш-памятью третьего уровня, а кроме того, обладает чрезвычайно быстрым встроенным трёхканальным контроллером памяти.

Двадцатипроцентный прирост скорости работы, обеспечиваемый переводом четырёхъядерных процессоров AMD на новые 45-нм ядра, не позволяет достичь приличной по сегодняшним меркам производительности и в шахматном тесте. Phenom II X4 920, например, проигрывает даже Core 2 Quad Q8300, относящемуся к числу младших четырёхъядерников Intel.

По просьбам наших читателей в эту статью мы добавили и тестирование производительности при расчёте белков в популярном проекте распределенных вычислений Folding@Home. Для тестов мы воспользовались приложением TOC F@H Bench 0.4.6.0.

К сожалению, производительность новых Phenom II X4 оказалась далека от обещаний AMD и в этом случае. Новые процессоры AMD могут составить конкуренцию только Core 2 Quad серии Q8000, но не представителям семейства Core 2 Quad Q9000.

Тестирование энергопотребления

Для полноты картины мы провели измерение энергопотребления системы в сборе (без монитора), построенной на базе процессора Phenom II X4 940, и сравнили её с энергопотреблением аналогичных платформ, основанных на конкурирующих процессорах. Эти тесты отличаются от выполненных ранее измерений энергопотребления процессоров тем, что учитывают и потребление чипсетов AMD и Intel, а также не зависят от наличия или отсутствия интегрированного в процессор контроллера памяти.

Во время измерений нагрузка на процессоры создавалась утилитой Prime95. Кроме того, для правильной оценки энергопотребления в простое мы активировали все энергосберегающие технологии, C1E, Cool'n'Quiet и Enhanced Intel SpeedStep. Для процессора Core i7-920 активировался также и турбо-режим.

На фоне 65-нм процессора Phenom X4 9950 результаты Phenom II X4 940 выглядят просто замечательно. Внедрив новый более современный технологический процесс, AMD смогла добиться ощутимого снижения энергопотребления своих платформ. Но до совершенства ей пока ещё далеко. Современные системы, в основе которых лежат LGA775-процессоры Intel с четырьмя ядрами, предлагают явно лучшее соотношение «производительность на ватт».

В то же время, как это ни удивительно, система с процессором Phenom II X4 940 оказалась в целом более экономичной, чем платформа, основанная на процессоре Intel нового поколения, Core i7-920. Однако особо обольщаться по этому поводу не следует, так как Core i7, по данным наших тестов, куда более производительное решение, а значит, на выполнение одних и тех же задач затратит меньше энергии — просто потому, что закончит это выполнение раньше, чем Phenom II X4.

Разгон

Процессоры семейства Phenom X4 вряд ли можно было назвать удачным оверклокерским выбором: при разгоне с использованием воздушного охлаждения им редко давались частоты выше 3,2 ГГц. Поэтому, оверклокеры предпочитали четырёхъядерные процессоры Core 2 Quad, которые в большинстве своём без особых проблем можно было разгонять значительно сильнее.

Процессоры Phenom II X4 в этом отношении выглядят более интересно, они выпускаются по новому технологическому процессу, который обеспечил существенный прирост штатных частот, а значит, теоретически, способен отодвинуть и пределы разгона.

Для проверки этой гипотезы мы подвергли тестированию на разгон имеющийся в нашей лаборатории экземпляр Phenom II X4 940. Этот процессор относится к классу Black Edition, поэтому он обладает незафиксированным множителем, что значительно упрощает проверку предельного частотного потенциала. Так, используя воздушный кулер Scythe Mugen и повысив напряжение питания процессора со штатных 1,35 В до 1,55 В, нам удалось добиться стабильной работы на частоте 3,8 ГГц, которая была достигнута простым увеличением коэффициента умножения.

Таким образом, новые Phenom II X4 действительно обладают неплохим частотным потенциалом: старшая модель разогналась на 26 % при использовании воздушного охлаждения. Получается, что для оверклокерских экспериментов новый процессор AMD вполне подходит. Однако при всём при этом мы хотим предостеречь потенциальных покупателей Phenom II X4 940 из числа энтузиастов от преждевременной эйфории. Дело в том, что частота 3,8 ГГц не позволит процессору с микроархитектурой Stars (K10) работать столь же быстро, как могут работать разогнанные Core 2 Quad аналогичной ценовой категории.

Например, близкие по цене к Phenom II X4 940 процессоры Core 2 Quad Q9400 нетрудно заставить работать на тех же 3,8 ГГц. Но, как показали наши тесты, в штатном режиме процессоры Phenom II X4, работающие на частоте 3,0 ГГц, демонстрируют в среднем более низкую скорость, чем Core 2 Quad Q9400 с номинальной частотой 2,66 ГГц. Следовательно, при увеличении частоты обоих процессоров до одинаковой величины, Phenom II X4 будет показывать ощутимо худшую производительность.

Это означает, что Phenom II X4 может интересовать оверклокеров только как альтернатива менее разгоняемым процессорам Intel. К таким относятся, в частности, уходящий с рынка Core 2 Quad Q6600 с 65-нм ядром Kentsfield или 45-нм четырёхъядерные процессоры с низким множителем, например, Core 2 Quad Q8200 или Q8300. Но сравнивать их производительность в разгоне с быстродействием разогнанного Phenom II X4 940 смысла нет, поскольку предложение AMD имеет более высокую цену.

В этой связи остаётся предположить, что более дешёвый Phenom II X4 920 может оказаться интереснее для оверклокеров. Однако в данный момент в нашей лаборатории нет такого процессора, поэтому проверить его разгонную привлекательность мы пока что не можем.

Выводы

Честно говоря, мы очень хотели закончить эту статью на оптимистичной ноте. Ведь очень обидно осознавать, что итогом последней пары лет стало практически полное исчезновение конкуренции среди процессоров среднего и верхнего ценового диапазона. Тем более, что такое положение дел вряд ли идёт на пользу потребителям, вынужденным выбирать процессоры только лишь среди предложений одного производителя, который волен распоряжаться стоимостью собственных продуктов как ему заблагорассудится. Кроме того, отсутствие конкуренции тормозит и технический прогресс: исчезновение высокопроизводительных процессоров AMD как класса неизбежно ведёт к снижению темпов внедрения новых технологий и замедлению роста производительности старших продуктов компании Intel. Именно поэтому мы до последнего момента надеялись на то, что новые процессоры Phenom II X4 ознаменуют для AMD наступление долгожданной эпохи ренессанса.

И отчасти наши ожидания оправдались. По крайней мере, можно говорить о том, что новый технологический процесс с нормами производства 45 нм оказался значительно лучше предыдущей 65-нм технологии, которая в течение нескольких лет тормозила рост тактовых частот процессоров AMD всех семейств. Простой перевод производства процессоров с микроархитектурой Stars (K10) на новый техпроцесс позволил AMD сразу же нарастить их тактовые частоты на 400 МГц — до 3.0 ГГц. И, очевидно, это далеко не предел. Мы ожидаем, что в течение ближайших месяцев AMD сможет увеличить тактовые частоты ещё выше. Также, новая производственная технология позволила инженерам AMD внести в процессоры с микроархитектурой Stars (K10) некоторые усовершенствования: увеличить кэш-память третьего уровня и поменять кое-какие мелочи в глубине вычислительных ядер.

Всё это дало незамедлительный эффект. Как показало проведённое тестирование, быстродействие старших четырёхъядерных процессоров AMD поднялось сразу на 10—20 %. Вместе с этим, процессоры Phenom II X4 улучшили и другие характеристики. Их энергопотребление уменьшилось, а частоты, достигаемые при разгоне, ощутимо отодвинулись.

Однако все произошедшие с семейством четырёхъядерных процессоров AMD положительные изменения кажутся значительными лишь при сравнении Phenom II X4 с предшественниками, но не с сегодняшними конкурентами. Внедрение 45-нм технологии и выпуск Phenom II X4 занял у AMD уж слишком много времени. Нужный момент упущен, и сегодня выход Phenom II X4 не производит должного эффекта. На фоне современных процессоров Core 2 Quad, и уж тем более Core i7, новые Phenom II X4 выглядят отнюдь не впечатляюще. Согласно проведённым тестам, старшие Phenom II X4 можно считать относительно полноценными конкурентами разве только для Core 2 Quad «младшей» серии Q8000. На большее, к сожалению, Phenom II X4 пока что не способны.

Впрочем, повременим пока делать окончательные выводы. Ведь уже в феврале нас ожидает встреча с процессорами AMD в исполнении Socket AM3, в которых будет реализована поддержка памяти стандарта DDR3 SDRAM. Кроме того, хочется надеяться, что совершенствование технологического процесса в скором времени позволит AMD перейти к выпуску и более быстрых, и более экономичных, и более разгоняемых, чем Phenom II X4 940, процессоров. Сегодня же AMD продемонстрировала, что вполне способна задействовать скрытые резервы для улучшения потребительских качеств процессоров с микроархитектурой Stars (K10). В этой связи остаётся только выразить надежду, что резервы эти пока ещё не закончились.

Другие материалы по данной теме

AMD выпускает «Phenom X2»: обзор AMD Athlon X2 7750 Black Edition
Разгон Core i7-920: подробное руководство
Новый хит Intel: процессоры Core i7