Поиск по сайту

up
::>Процессоры >2011 > AMD FX-4100

Обзор и тестирование четырехъядерного «Bulldozer’а» AMD FX-4100

20-11-2011

Мы продолжаем знакомство с процессорами на базе достаточно сильно нашумевшей микроархитектуры Bulldozer. Как вы помните, 12 октября состоялась официальная презентация новинок представителями компании AMD, которые рассказали о преимуществах использования ЦП с новой архитектурой. Семейство CPU AMD FX не является для нас новинкой, так как в нашей лаборатории уже побывал флагман семейства AMD FX-8150, который успел несколько раз «засветиться» отличным разгонным потенциалом и стать рекордсменом книги рекордов Гинесса. Сегодня же мы с вами детально рассмотрим возможности младшей двухмодульной, но четырехядерной модели AMD FX-4100. Вы наверно помните, что особенностью новой архитектуры является сдвоенность ядер в единые вычислительные модули. Данный принцип реализации достаточно сильно напоминает реализацию на физическом уровне технологии конкурента Hyper-Treading, при которой ресурсы одного ядра разделяются на обработку 2-х потоков данных. Подобная «конструкция» заложена и в основу новой микроархитетуры Bulldozer, однако с некоторыми достаточно существенными отличиями, о которых вы можете более детально узнать в обзоре процессора AMD FX-8150.

 

AMD FX-4100

 

К нам в лабораторию попала ОЕМ-версия ЦП AMD FX-4100. Внешне он принципиально ничем не отличается не только от флагмана семейства, но и от каких-либо других процессоров компании AMD. Конечно же, в данном случае мы подразумеваем исключительно внешний вид. На теплораспределительной крышке процессора присутствует традиционная маркировка, которая для тестируемого CPU выглядит как FD4100WMW4KGU. Расшифровывается она следующим образом:

  • F – процессор относится к семейству AMD FX;
  • D – сфера применения данного процессора – рабочие станции;
  • 4100 – модельный номер;
  • WM – тепловой пакет процессора 95 W;
  • W – упакован процессор в корпус 938 pin Socket AM3+;
  • 4 – общее количество активных ядер;
  • K – объем кэш-памяти L2 1 МБ на каждое ядро и 8 МБ кэш-памяти L3;
  • GU - ядро процессора степпинга OR-B2.

 

 

Тыльная сторона процессора знакома нам по ряду процессоров для Socket AM3, что, в общем-то, и не удивительно, т.к. сами по себе разъемы Socket AM3+ и AM3 обратно совместимы, хотя процессоры с архитектурой Bulldozer нельзя установить в любую материнскую плату с Socket AM3.

Спецификация

Модель

AMD FX-4100

Маркировка

FD4100WMW4KGU

Процессорный разъем

Socket AM3+

Тактовая частота (номинальная), МГц

3600

Максимальная тактовая частота с TC 2.0), МГц
- для 4 ядер (2 модуля)
- для 2 ядер (1 модуль)

3700
3800

Множитель (номинал)

18

Частота шины HT, МГц

2000

Объем кэш-памяти L1, КБ

2 x 64 (инструкции)
4 x 16 (данные)

Объем кэш-памяти L2, МБ

2 х 2

Объем кэш-памяти L3, МБ

8

Ядро

Zambezi

Количество ядер

4

Поддержка инструкций

SSE, SSE2, SSE3, SSE4a, SSE4.1, SSE4.2, SSSE3, AVX, AES, XOP, MMX(+), х86-х64

Напряжение питания, В

---

Тепловой пакет, Вт

95

Критическая температура, °C

70

Техпроцесс, нм

32

Поддержка технологий

Multiple low-power states
Enhanced Virus Protection
Advanced Power Management
Virtualization Technology
Hardware Thermal Control
Core C0, C1, C1E, C6, CC6, states
Package S0, S1, S3, S4 and S5 states
AMD Turbo CORE technology 2.0

Встроенный контроллер памяти

Типы памяти

DDR3-1066/1333/1600/1866

Число каналов памяти

2

Максимальный объем памяти, ГБ

16

Максимальная пропускная способность, ГБ/c

21,3

Поддержка ECC

есть

Исходя из данных спецификации вы видите, что принципиальное отличие от рассмотренной ранее модели AMD FX-8150 состоит в отключенных двух вычислительных модулях и несколько сниженная скорость работы шины HyperTransport, которая работает на частоте 2000 МГц, в отличие от 2200 МГц, характерных «топовым» моделям AMD FX-8150 и AMD FX-8120. Остальные характеристики полностью идентичны флагману, естественно с поправкой на работу 2 модулей.

 

 

Четырехядерный процессор AMD FX-4100 принадлежит семейству Zambezi и изготовлен согласно 32 нм технологического процесса. Тактовая частота процессора составляет 3,6 ГГц, при этом напряжение на ядре было выставлено автоматически на уровне 1,248 В. Напомним, что отличительной особенностью новой архитектуры является поддержка более широкого набора инструкций, о чем свидетельствует утилита CPU-Z. Подобный дополненный набор инструкций должен позволить расширить возможности новых процессоров в векторных операциях (XOP) и при оперировании сложными структурами с четырьмя операндами (FMA4)

 

 

Как вы уже знаете, новинки оснащены технологией Turbo Core 2.0, которая в некоторой степени является аналогом Turbo Boost от компании Intel. Благодаря этой технологии владелец способен получить небольшую прибавку к производительности за счет повышения тактовой частоты половины модулей ЦП на время выполнения «тяжелой» или плохо распараллеленной задачи, либо до тех пор, пока не произойдет превышение теплового пакета, т.е. приближение к критическим температурам работы. Как вы видите при подаче однопоточной нагрузки тактовая частота процессора достигает максимального своего значения 3812 МГц, что соответствует переходу в режим Max Turbo Core. Для ЦП AMD FX-4100 это следующая ситуация: 1 модуль работает с максимально возможной прибавкой частоты (+ 200 МГц), а второй замедляется до минимума, по всей видимости, соответствующего состоянию простоя.

 

 

Тестирование процессора мы проводим с использованием памяти DDR3-1333 с целью получения сопоставимых результатов с другими ЦП. Однако стоит помнить, что родной для контроллера памяти является DDR3-1866.

 

 

Кэш-память AMD FX-4100 распределяется следующим образом. Кэш-память 1-го уровня: по 16 КБ на ядро выделяется для данных с четырьмя каналами ассоциативности, при этом для инструкций имеется 64 КБ на каждый модуль с 2-мя каналами ассоциативности. Кэш-память 2-го уровня: по 2 МБ на каждый модуль процессора с 16 каналами ассоциативности. Кэш-память 3-го уровня общая для всего процессора и составляет 8 МБ с 64 каналами ассоциативности.

Тестирование

При тестировании использовался Стенд для тестирования Процессоров №1

Материнские платы (AMD) ASUS M3A32-MVP DELUXE (AMD 790FX, sAM2+, DDR2, ATX)GIGABYTE GA-MA790XT-UD4P (AMD 790X, sAM3, DDR3, ATX)
Материнские платы (AMD) ASUS F1A75-V PRO (AMD A75, sFM1, DDR3, ATX)ASUS SABERTOOTH 990FX (AMD 990FX, sAM3+, DDR3, ATX)
Материнские платы (Intel) GIGABYTE GA-EP45-UD3P (Intel P45, LGA 775, DDR2, ATX)GIGABYTE GA-EX58-DS4 (Intel X58, LGA 1366, DDR3, ATX)
Материнские платы (Intel) ASUS Maximus III Formula (Intel P55, LGA 1156, DDR3, ATX)MSI H57M-ED65 (Intel H57, LGA 1156, DDR3, mATX)
Материнские платы (Intel) ASUS P8Z68-V PRO (Intel Z68, sLGA1155, DDR3, ATX)ASUS P9X79 PRO (Intel X79, sLGA2011, DDR3, ATX)
Кулеры Noctua NH-U12P + LGA1366 KitScythe Kama Angle rev.B (LGA 1156/1366)ZALMAN CNPS12X (LGA 2011)
Оперативная память 2х DDR2-1200 1024 МБ Kingston HyperX KHX9600D2K2/2G2/3x DDR3-2000 1024 МБ Kingston HyperX KHX16000D3T1K3/3GX
Видеокарты EVGA e-GeForce 8600 GTS 256 МБ GDDR3 PCI-EASUS EN9800GX2/G/2DI/1G GeForce 9800 GX2 1ГБ GDDR3 PCI-E 2.0
Жесткий диск Seagate Barracuda 7200.12 ST3500418AS, 500 ГБ, SATA-300, NCQ
Блок питания Seasonic SS-650JT, 650 Вт, Active PFC, 80 PLUS, 120 мм вентилятор
Сравнить AMD FX-4100 с
Обзор AMD Athlon II X4 645
Обзор AMD Phenom II X4 945
Обзор Intel Core i3-2100
Futuremark PCMark'05 CrystalMark 0.9 WinRar 3.80 VirtualDub 1.8.6, mpeg to avi, s Futuremark 3DMark'06 x264 Benchmark HD 2.0 CINEBENCH R10 Fritz Chess Benchmark v.4.2 Futuremark 3DMark Vantage Tom Clancy's H.A.W.X. Demo, High, 1280x1024, AA2x World  in Conflict v.1.0.0.9, Maximum, 1024x768 Far Cry 2 v.1.00, 1280x1024 Race Driver: GRID Demo, 1280x1024, AA4x

По результатам проведенных тестов вы видите, что процессор AMD FX-4100 показывает достаточно неплохие результаты при кодировании видео и работе с архивами, что, скорее всего, объясняется значительным объемом кэш-памяти. Однако в вычислительных задачах он несколько уступает полноценным 4 ядерным процессорам семейств AMD Athlon II и AMD Phenom II. Подобная ситуация объясняется самой архитектурой Bulldozer, т.к. рассматриваемый процессор имеет 2 активных модуля, в каждом из которых работает по 2 целочисленных ядра, но блок выполнения операций с плавающей точкой 1 на модуль, в отличие от ЦП предыдущего поколения, что приводит к небольшой потере вычислительной мощности. Несмотря на данный нюанс, в игровых приложениях новинка показывает большую производительность, и это, безусловно, порадует геймеров.

В отношении процессоров компании Intel, которые принадлежат ценовой категории 120-130$, можно сказать, что они могут похвастаться более высокой производительностью в игровых приложениях, чем AMD FX-4100.

Таким образом, для своей ценовой категории процессор AMD FX-4100 будет более предпочтительным для комплектации многофункционального ПК с уклоном на некритичные рабочие задачи, игровые приложения, декодирование видео или же работу с архивами. В случае сборки массовой системы исключительно для игровых целей стоит обратить внимание на Intel Core i3-2100. Если же необходима высокая производительность в математических пакетах или пакетах обработки изображений при невысоких затратах, то более выгодно смотрятся полноценные 4-ядерные AMD Athlon II, например AMD Athlon II X4 645, или же представители AMD Phenom II X4. Особенно привлекательными в данной ситуации могут быть ЦП поддающиеся разблокировке ядер и разгону, которые при минимальных затратах позволяют получить идентичный или даже больший уровень производительности, такие как AMD Phenom II X2 560, но стоит помнить, что разблокировка это своеобразная рулетка.

Эффективность применения оперативной памяти DDR3-1866

Вы уже знаете, что контроллер памяти всего модельного ряда AMD FX поддерживает работу с памятью вплоть до DDR3-1866. В процессе исследования возможностей с максимально производительной памятью была выявлена небольшая особенность. При использовании модулей памяти DDR3-1333 частота шины северного моста составляет 2 ГГц, собственно столько же заявлено и у производителя в презентационных слайдах, однако после того как мы установили модули памяти работающие на частоте 1866 МГц шина NB автоматически переключается на 2,2 ГГц.

 

 

Ну что ж, мы узнали некоторые особенности работы контроллера памяти, а теперь постараемся исследовать перспективность использования более производительных модулей DDR3-1866.

Тестовый пакет

Результат

Прирост
производи
тельности,
%

AMD FX-4100
Turbo Core OFF
DDR3-1333

AMD FX-4100
Turbo Core OFF
DDR3-1866

Futuremark PCMark'05

CPU

8172

8555

4,69

Memory

6655

7046

5,88

Graphics

8995

9132

1,52

CrystalMark

ALU

41792

42043

0,60

FPU

36191

36306

0,32

Memory

25577

29900

16,90

WinRar, Kb/s

2229

2248

0,85

Futuremark 3DMark'06

Mark Score

6372

6394

0,35

CPU Score

3717

3762

1,21

CINEBENCH R10

Rendering,
CB-CPU

8093

8151

0,72

Shading,
CB-GFX

4759

5038

5,86

Fritz Chess Benchmark v.4.2, knodes/s

6288

6323

0,56

Futuremark 3DMark Vantage v.1.0.1

PMark Score

9880

9967

0,88

CPU Score

8984

9028

0,49

World in Conflict v.1.0.0.9,
Maximum, 1024x768

Average FPS

53

55

3,77

Far Cry 2 v.1.00, 1280x1024

DirectX 9,
High, fps

89,14

95,01

6,59

DirectX 10,
Very High, fps

75,73

78,67

3,88

В среднем мы получили прирост на уровне 3,24%. Подобная прибавка к производительности практически не будет заметной пользователю системы, что может стать поводом для экономии. С другой стороны, при комплектации платформы подобным достаточно мощным ЦП, особенно при желании заняться разгона, можно задуматься над возможностью получения сразу максимально производительной системы, т.е. покупки более быстрого набора.

Разгон

Процессор AMD FX-4100 имеет разблокированный множитель, что характеризует его как решение для оверлокеров. В связи с этим и мы постараемся оценить его разгонный потенциал, а также «открывающиеся» в результате этого возможности CPU. Напомним вам, что при его осуществлении используется воздушная система охлаждения.

 

 

Система стабильно работала при увеличении множителя до отметки х23,5, при котором тактовая частота работы ЦП составила 4716 МГц. Параллельно с поднятием частоты для обеспечения стабильности было увеличено и напряжение питания ядра до 1,452 В. Во время выполнения разгона использовалась память DDR3-1866 с целью раскрытия полного вычислительного потенциала процессора.

 

 

Тестовый пакет

Результат

Прирост производительности,
%

Номинальная частота

Разогнанный процессор

Futuremark PCMark'05

CPU

8568

10074

17,58

Memory

6779

7997

17,97

Graphics

9261

9884

6,73

CrystalMark

ALU

41960

49205

17,27

FPU

36340

44360

22,07

Memory

26609

32285

21,33

WinRar, Kb/s

2326

2737

17,67

Futuremark 3DMark'06

Mark Score

6394

6480

1,35

CPU Score

3756

4261

13,45

CINEBENCH R10

Rendering,
CB-CPU

8170

9405

15,12

Shading,
CB-GFX

4842

6034

24,62

Fritz Chess Benchmark v.4.2, knodes/s

6295

7153

13,63

Futuremark 3DMark Vantage v.1.0.1

PMark Score

9899

10496

6,03

CPU Score

9074

11024

21,49

World in Conflict v.1.0.0.9,
Maximum, 1024x768

Average FPS

54

68

25,93

Far Cry 2 v.1.00, 1280x1024

DirectX 9,
High, fps

91,51

115,12

25,80

DirectX 10,
Very High, fps

75,85

92,31

21,70

Средний прирост производительности в результате разгона составил 17,04%, что не так уж и мало. Наиболее приятным для нас после разгона было наблюдать приблизительно одинаковую прибавку производительности практически во всех тестах, что говорит о целесообразности его выполнения, так как практически в любых задачах будет более-менее заметна разница. Единственное о чем стоит помнить во время разгона, так это о том, что система охлаждения должна быть качественной и обеспечивать хороший отвод тепла.

Анализ энергоэффективности

Наименование

Простой, Вт

LinX, Вт

EVEREST 5.0, Вт

AMD APU A8-3850

58

168

148

AMD Athlon II X3 455

68

146

155

AMD Athlon II X4 631

61

158

142

AMD FX-4100

78

151

144

AMD FX-4100 @ 4.7ГГц 1,452В

130

233

215

AMD FX-8150

80

218

208

AMD FX-8150 @4615 1,45 В

178

400

355

AMD Phenom II X4 970 BE

68

197

206

AMD Phenom II X4 980

77

210

221

AMD Phenom II X6 1100T

74

232

251

Intel Core i3-2120

58

104

91

Intel Core I5-2300

59

133

112

Intel Core i5-2500K

59

139

116

Intel Core i7-2600K

58

142

118

Intel Core i7-2600K @4900 1,44V

70

224

175

Intel Pentium G620

58

92

85

Intel Pentium G850

58

95

86

По результатам замеров энергопотребления системы на базе AMD FX-4100 можно констатировать, что по энергоэффективности он выглядит более привлекательно своего «старшего брата». Если в состоянии простоя энергопотребление практически одинаковое, порядка 78 Вт, то при подаче нагрузки оно колеблется в диапазоне 140-150 Вт, что существенно меньше, чем у «топового» AMD FX-8150. Но стоит помнить, что и вычислительная мощь у младшего процессора с архитектурой Bulldozer тоже меньше, так как все-таки 2 модуля это не 4. Конечно же, сложно сказать, что данный процессор экономичен по показателю энергопотребления, т.к. даже Intel Core i7-2600K в номинальном режиме выглядит более выгодно, чем AMD FX-4100.

Что касается разгона, то при среднем приросте производительности 17% «аппетиты» возросли на 56%. Из чего можно сделать вывод о том, что выполнять разгон стоит исключительно в случае необходимости максимальной производительности, т.к. с точки зрения энергопотребления данная операция является достаточно неэффективной.

Выводы

По итогам знакомства с AMD FX-4100 можно сказать, что его владелец получит достаточно «мощный» ЦП. Наиболее целесообразным видится использование его в системах общего назначения, на которых планируется частая работа с кодированием видео, архивированием данных или же игры, хотя для чисто игровых систем более целесообразно использование CPU компании Intel вследствие более высокого уровня их производительности в этих задачах. В случае же частого решения сложных вычислительных задач и желании сэкономить стоит остановиться на процессорах предыдущего поколения, например, выбрать полноценный 4-ядерный AMD Athlon II, тот же AMD Athlon II X4 645, или же представителя линейки AMD Phenom II X4. Особенно привлекательными в данной ситуации могут быть ЦП поддающиеся разблокировке ядер и разгону, которые при минимальных затратах позволяют получить высокий уровень производительности, например AMD Phenom II X2 560, хотя разблокирование и не является гарантированным. Если вы всё же остановили свой выбор на младшем представителе семейства AMD FX, то не стоит сразу задумываться о покупке модулей памяти DDR3-1866, хотя именно с ними вы получите максимально возможную производительность. Однако в большинстве задач падение производительности от использования более доступных DDR3-1333 составит всего 3-5%, что меньше разности в стоимости. По результатам замеров энергопотребления системы на базе AMD FX-4100 можно констатировать, что по энергоэффективности он выглядит более привлекательно старших моделей. Также стоит помнить, что при покупке данного процессора особое внимание стоит уделить выбору эффективной системы охлаждения и качественной материнской платы с надежной системой питания, особенно в случае выполнения дальнейшего разгона ЦП, что в свою очередь не самым лучшим образом отразится на конечной стоимости системы.

tested_250x250_en.gif

Автор: Дмитрий Гаранжа

Выражаем благодарность Максиму Н. (он же maxn) за предоставленный для тестирования процессор.

Выражаем благодарность компаниям ASUS, GIGABYTE, Kingston, Noctua, Sea Sonic, Scythe, VIZO за предоставленное для тестового стенда оборудование.

Статья прочитана раз(а)
Опубликовано : 20-11-2011
Подписаться на наши каналы
telegram YouTube facebook Instagram