Обзор и тестирование процессора AMD Athlon X4 845 в исполнении Socket FM2: знакомство и нюансы разгона

Обзор и тестирование процессора AMD Athlon X4 845 в исполнении Socket FM2+: знакомство и нюансы разгона

Оглавление

  • Вступление
  • AMD Carrizo
  • Знакомство с AMD Athlon X4 845
  • Нюансы разгона
  • Выясняем разгонный потенциал
  • Тестовый стенд
  • Методика тестирования
  • Итоговая таблица
  • Заключение

Вступление

Тихо и без особой помпы компания AMD в конце февраля вывела в настольный сегмент новую для него процессорную микроархитектуру, получившую кодовое имя «Excavator». Причем дебют прошел скромно как в плане громкости, так и численности модельного ряда: вниманию публики был представлен всего один процессор и, к тому же, отнюдь не флагманского класса.

реклама

Причина такого неординарного шага проста: по сути Excavator – это мобильные процессоры AMD Carrizo, официально анонсированные практически год назад, 7 мая 2015 года. И в данном случае инженеры компании просто перенесли новое процессорное ядро в «настольный» сегмент. Ну а поскольку конструктив Socket AM3+ сильно отличается от Carrizo, у которого «северный мост» набора системной логики – составная часть кристалла, этот процессор был выпущен в исполнении Socket FM2+, идеально подходящем по своей архитектуре.

Насколько такая переделка удачна? Что она представляет собой на практике? Каковы нюансы разгона? Насколько в целом удачным вышел новичок? Ответы на поставленные вопросы мы постараемся найти в рамках серии материалов, посвященных AMD Athlon X4 845 и созданных благодаря нашему постоянному партнеру – компании Регард.

В общих чертах информация о новом процессоре уже есть. В частности, очень хорошо над этим поработал известный под ником Gorod оверклокер и участник конференции Overclockers.ru, проделавший немало экспериментов и тестов и собравший их в рамках одной темы. Тем не менее, возникло желание реализовать параллельное тестирование – более формализованное и по иной методике.

На нашем портале публикуются обзоры, посвященные именно нюансам разгона различных процессоров, в числе которых энергопотребление, нагрев, поиск стабильности, зависимость производительности. Традиционно их написание – это область деятельности моего коллеги Ивана Ivan_FCB Конева (AMD Bulldozer – 1, 2; AMD Vishera – 1, 2; AMD Trinity – 1, 2, 3, 4, 5; Intel Haswell – 1, 2, 3; AMD Richland – 1, 2; AMD Kaveri – 1, 2, 3; Intel Haswell-E – 1, 2), но из-за ряда причин, среди которых не последнее место занимает географическая удаленность автора, Godavari тестировать пришлось уже мне. Та же судьба постигла и Excavator.

AMD Carrizo

Первый представитель модульной микроархитектуры с кодовым именем «Bulldozer» увидел свет во второй половине 2011 года. Он стал наследником удачной микроархитектуры AMD K10.5 и принес некоторый прирост производительности относительно нее. Но прирост этот оказался не столь ощутимым и в итоге не дал AMD желанного лидерства. С тех пор компания выпустила несколько обновлений архитектуры – Piledriver (2012), Steamroller (2014), но они аналогично не принесли ничего принципиально нового, являясь лишь доработками того самого Bulldozer.

AMD не скрывала свои замыслы и на слайдах в презентациях, рассказывающих о планах компании на будущее, изначально присутствовали упоминания об архитектуре с кодовым именем «Excavator» – еще одном этапе развития идей модульной архитектуры.

реклама

К сожалению, изначально обещанные сроки соблюсти не удалось: Excavator увидел свет только в мае 2015 года. И снова, как и предшествующие новинки AMD, в составе APU (Accelerated Processor Unit, процессор с интегрированным графическим ядром), к тому же – только в классе мобильных систем. Обладателям настольных ПК вкусить прелести новой архитектуры на первых порах не дали – исполнение для использования в привычных компьютерах новинка получила только в этом году.

Технически перед нами кремниевый полупроводниковый кристалл, изготовленный по уже знакомому 28 нм техпроцессу, но при этом AMD уделила особое внимание изменению дизайна кристалла и его перекомпоновке.

В конечном итоге говорится об уменьшении площади самого ЦП на 30% в сравнении с Steamroller. При этом Excavator получил серьезно переработанный блок предсказания ветвлений: его размер вырос вдвое, а число записей – с 512 до 768.

Размер кэша первого уровня (L1) также нарастили, что позволило процессору получить улучшение эффективность предвыборки: на каждое ядро приходится по 32 Кбайт кэша данных (вдвое больше, чему у Steamroller – Kaveri). Организация кэша инструкций осталась прежней – 96 Кбайт на каждый модуль. AMD заявляет о приросте производительности в сравнении со Steamroller почти до полутора раз в зависимости от приложения.

Но даже перепланировка кристалла в стремлении сделать процессорную часть более компактной не спасла от урезаний: «жертвой» стал кэш L2 – его объем уменьшен вдвое. Это однозначно ударит по производительности в операциях, например, с архивацией данных.

Athlon X4 840 «Kaveri» (слева) и Athlon X4 845 «Carrizo» (справа)

Компания провела работы по оптимизации и более тесной интеграции процессорной части кристалла, однако архитектурные изменения и соответствующий рост «транзисторного бюджета» попросту израсходовали весь выигрыш от более плотной компоновки и в целом весь кристалл получился немного крупнее.

По данным, приводимым самой AMD, кристалл Carrizo построен на базе 3.1 млрд транзисторов, а его суммарная площадь составляет 250 кв. мм, тогда как Kaveri основывался на 2.3 млрд транзисторов и обладал площадью 245 кв. мм.

Чем это чревато? Технически это должно привести к возможности уменьшения питающего напряжения и, как следствие, энергопотребления. Но законов физики никто не отменял: при плотной компоновке кристалла может оказаться более высокой его внутренняя температура.

Все это мы уже наглядно видим на примере процессоров Intel, когда все более новые модели CPU (Sandy Bridge >> Ivy Bridge >> Haswell >> Skylake) оказываются обладателями все более скромного частотного потенциала и, несмотря на снижение энергопотребления, при разгоне с повышением напряжения требуют все более производительных систем охлаждения.

«Настольная» реализация Carrizo упрощена в сравнении с исходной разработкой: встроенное графическое ядро отключено (хотя физически оно в кристалле присутствует) и новый процессор отнесен к линейке AMD Athlon X4, причем он встроен в нее между существующими моделями.

Модель830840845850860K870K880K
ЯдроKaveriKaveriCarrizoGodavariKaveriGodavariGodavari
Техпроцесс, нм28282828282828
Частота при полной нагрузке, ГГц3.03.13.52.93.73.94.0
Частота в TurboCore, ГГц3.43.83.83.24.04.14.2
Разблокированный множительНетНетНетНетДаДаДа
Кэш L1, Кбайт4 x 16
+ 2 x 96
4 x 16
+ 2 x 96
4 x 32
+ 2 x 96
4 x 16
+ 2 x 96
4 x 16
+ 2 x 96
4 x 16
+ 2 x 96
4 x 16
+ 2 x 96
Кэш L2, Кбайт2 x 20482 x 20482 x 10242 x 20482 x 20482 x 20482 x 2048
TDP, Ватт65656565959595

В данной таблице нет еще одного Carrizo – Athlon X4 835. Информация об этом процессоре давно известна, его предположительные характеристики можно обнаружить на CPU-World, но в серию он на данный момент все еще не запущен.

Помимо структурных преобразований, у Carrizo есть еще одно важное отличие от других ЦП в исполнении Socket FM2+: встроенный контроллер PCI-Express у процессора AMD Athlon X4 845 поддерживает третью версию данного интерфейса, но количество реализованных в нем линий – только восемь, а не шестнадцать, как у привычных Trinity/Kaveri/Godavari.

реклама

Впрочем, маловероятно, чтобы кто-то в пару к герою обзора поставит, например, GeForce GTX 980 Ti или Radeon R9 Fury X. Даже используемая при тестировании видеокарта GeForce GTX 970 кажется мне не слишком реальной. А потому никаких проблем, связанных с ограничением пропускной способности слота PEG, у пользователя не возникнет однозначно.

Но здесь кроется сюрприз для тех, кто обладает материнской платой с двумя слотами PEG, для которых используются линии PCI-e только от процессора по схеме 8+8 (на ряде моделей используется схема 16+4 – линии PCI-e для второго слота берутся от набора системной логики), и при этом задействует оба слота (например, для связки «видеокарта + периферийный контроллер или SSD»).

В таких случаях при установке AMD Athlon X4 845 не происходит никакого перехода в режим «4+4», второстепенный слот PEG просто перестает работать вовсе. Следовательно, в AMD Carrizo отключены именно те восемь линий PCI-e, которые на некоторых системных платах отводятся для второго полноразмерного слота PCI-Express.

И этим дело не ограничилось: попутно у Athlon X4 845 снижена тактовая частота CPU NB Core с 1600 до 1300 МГц.

Athlon X4 840 «Kaveri» (слева) и Athlon X4 845 «Carrizo» (справа)

реклама

Впрочем, это не должно быть существенным ограничением: кэш L3 в процессоре отсутствует, а сама подсистема оперативной памяти не должна быть узким местом из-за отсутствия встроенного графического ядра (кстати, максимальная частота оной ограничена значением в 2133 МГц, против 2400 МГц у других процессоров в исполнении Socket FM2/FM2+).

Обзор процессора AMD Athlon X4 845 под сокет FM2+

Этот процессор для обзора был выбран неслучайно. Его история очень сложная и запутанная. Производитель изначально хотел создать качественный процессор для ноутбуков. Однако ошибкой стало использование недорогих полупроводниковых кристаллов Carrizo. В результате новый процессор не смог вписаться в тепловые пакеты 15-35 Вт и никак не подошел для ноутбуков. Производитель решил не списывать новинку, а представить её как решение для настольных систем.

На данный момент процессор AMD Athlon X4 845 является единственным носителем архитектуры Excavator в настольном сегменте. Это самый дешёвый чип, который способен предложить 4 вычислительных ядра, функцию снижения энергопотребления в режиме простоя и улучшенную структуру кэш-памяти. По сути, разработчики обещают от 4 до 15% прироста производительности. Стоимость такого процессора составляет 68 долларов.

Спецификации устройства

Согласно официальным данным производителя технические характеристики процессора AMD Athlon X4 845 следующие:

МодельAMD Athlon X4 845
Кодовое имяCarrizo
МикроархитектураAMD Excavator
Официальная страница продуктаAMD Athlon X4 845
МаркировкаAD845XACKASBX / AD845XACI43KA
Процессорный разъемSocket FM2+
Базовая / динамическая тактовая частота, МГц3500 / 3800
Разблокированный множительНет
Базовая частота системной шины, МГц100
Количество ядер4
Объем кэш-памяти L1, КБ4 х 32 (память данных)
2 х 96 (память инструкций)
Объем кэш-памяти L2, КБ2 x 1024
Максимальная расчетная мощность (TDP), Вт65
Техпроцесс, нм28
Поддержка инструкций и технологийMMX (+), SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, SSE4A, x86-64, AMD V, AES, AVX, AVX2, XOP, MOVBE, SMEP, FMA3, FMA4, BMI, BMI1 + BMI2, AMD64, AMD Turbo Core 3.0
Тип памятиDDR3
Поддерживаемая частота, МГц2133
Число каналов2

Внешний вид и дизайн

Процессор AMD Athlon X4 845 поставляется в чёрной картонной коробке, на лицевой стороне которой нанесен логотип производителя и название процессора. Обозначение модели процессора нет.

На обратной стороне коробки имеется краткая техническая характеристика устройства. Данные изложены на китайском и английском языках.

В комплект поставки входит сам процессор, система охлаждения, инструкция пользователя и наклейка AMD. На самом процессоре нанесена маркировка AD845XACI43KA. Однако может быть и AD845XACKASBX. Также имеются данные о сокете и поколении Х4.

Система охлаждения Near-silent 95W AMD Thermal Solution идёт в комплекте с процессором. Она рассчитана на тепловой пакет в 95 Вт. Однако заявленный для данного процессора тепловой пакет составляет 65 Вт. Поэтому в запасе остается ещё 30 Вт. Это очень удачное решение для данного устройства.

Система охлаждения Near-silent 95W AMD Thermal Solution имеет такие составные.

  • Вентилятор Cooler Master FA07015L12LPB мощностью 3 Вт. Имеет диаметр лопастей в 70 мм. Он основан на шарикоподшипнике и имеет 4-контактный разъём для подключения к материнской плате. Это указывает на то, что работу вентилятора можно регулировать программным способом.

  • Радиатор сделан из алюминия. Две медные тепловые трубки диаметром в 6-мм не имеют никелированного покрытия. Это минус, так как трубки могут быть подвержены окислению в процессе работы.

При нагрузке процессора система охлаждения удерживает температуру на отметке в 45 градусов. Это хорошая температура для настольных систем.

Анализ технических характеристик и разгона

Для анализа технических характеристик была использована утилита CPU-Z.

Как видим, в режиме разгона тактовая частота работы процессора составляет 3799 МГц. Это при напряжении в 1,46 В. При этом стоит обратить внимание на тепловой пакет. Он составляет всего 65 Вт. Поэтому данный процессор можно отнести к наиболее экономичным решениям для настольных систем.

Также нужно отметить объём кэша. Память для данного процессора распределяется следующим образом:

  • Кэш первого уровня (L1) – на все 4 ядра отведено по 32 КБ с 8-ю каналами ассоциативности, а для каждого из двух 2-ядерных модулей имеется по 96 КБ с 3-мя каналами ассоциативности.
  • Кэш второго уровня (L2) – для каждого 2-ядерного модуля разработчики предусмотрели по 1024 КБ памяти с 16-ю каналами ассоциативности.

Кэш третьего уровня просто отсутствует.

Что же касается разгона, то здесь стоит выделить интересную особенность данного процессора. В устройствах поколения Carrizo, а сюда относиться и AMD Athlon X4 845, за разгон отвечает технология Turbo Core. Она привязана исключительно к показателям датчиков температуры и потребляемой энергии. Для данной технологии неважно, сколько ядер процессора реально работает, а сколько находится в режиме простоя. А учитывая тот факт, что в Athlon X4 845 установлен тепловой пакет в 65 Вт, то становится очевидно, что в Турбо режим процессор может переходить самостоятельно. К примеру, активировать данный режим может запуск ресурсоёмкой программы. В режиме разгона процессор работает на тактовой частоте от 3,7 до 3,8 МГц. Номинальная частота устройства составляет 3,5 МГц. Однако радоваться таким тактовым частотам не стоит. Разгон усложнён блокировкой множителя. Это значит, что зайти в BIOS и установить навсегда показатель в 3800 МГц невозможно.

Особенности микроархитектуры Excavator

Микроархитектура семейства Excavator является конечной точкой в развитии микроархитектур семейства Bulldozer. После Excavator компания AMD перешла к разработке процессоров Zen.

Excavator – это 28-нм технология, которая переработана с целью улучшения энергоэффективности. Использованный 65-ватный тепловой пакет демонстрирует хорошую производительность в условиях сжатых рамок по тепловыделению. Достигаются такие данные за счет более высоких тактовых частот.

Плотность размещения транзисторов в процессорах Excavator очень высока. Это позволило производителю сэкономить бюджет для более мощного графического ядра.

Однако не только таким техническим решением отмечается архитектура Excavator. Компания AMD обещает, что на одной и той же частоте Excavator способен исполнять на 15 процентов больше инструкций за счёт усовершенствований на низком уровне микроархитектуры. Достигается это благодаря увеличению размера кеш-памяти первого уровня. В частности, объём L1-кеша данных в Excavator увеличился вдвое – до 32 Кбайт на ядро. Кроме того, на официальном сайте AMD написано о снижении латентности L1-кеша в совокупности с улучшением эффективности предварительной выборки данных.

К обзору архитектуры Excavator необходимо добавить поддержку AVX2-инструкций – набора, в который входят векторные 256-битные целочисленные команды и векторные команды для операций с тремя операндами. Конечно, такие инструкции применяются крайне редко, однако наличие AVX2 является преимуществом данной архитектуры.

Выводы

Компания AMD выпустила процессор Athlon X4 845 с надеждой занять лидерские позиции 2016 г в начальном ценовом сегменте. Однако стоит отметить, что данный процессор, сравнимый с Intel Pentium G4400, проиграл битву своему сопернику. Заблокированный множитель делает данный процессор пригоден только для офисных систем, которые не будут подвергаться оверклокингу. Цена в 68 долларов является очень привлекательной. Однако мощности такого процессора хватит на 2-3 года, что очень мало. Соперники Intel Celeron G3900 и Intel Pentium G4400 значительно выигрывают в производительности и энергоэффективности. Однако это только первый процессор из серии Carrizo, поэтому AMD может ещё исправить недочеты в следующей модели.

http://overclockers.ru/lab/show/77524/obzor-i-testirovanie-processora-amd-athlon-x4-845-v-ispolnenii-socket-fm2-znakomstvo-i-njuansy-razgona
http://softikbox.com/obzor-protsessora-amd-athlon-x4-845-pod-soket-fm2-20643.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *