Обзор процессора AMD Phenom II X4 810 для Socket AM3
25-05-2009
Этого события многие ждали уже давно, но компания AMD уверенно задерживала выпуск процессоров и всей платформы в целом с поддержкой более быстрой и технологичной памяти DDR3. Как обычно, руководство компании придерживалось мнения, что лучше не спешить пока сама новая оперативная память еще очень дорогая, а лучше подождать, доводя тем временем до совершенства изначально не очень удачное процессорное ядро Agena и обновленный контроллер памяти. Кроме того, за это время компания успешно освоила производство процессоров по 45 нм техпроцессу, что открыло перспективы к снижению энергопотребления и увеличению тактовых частот при уменьшении себестоимости. И вот, когда все было готово, мы встречаем новые долгожданные процессоры и необходимые для них материнские платы. Но уже в момент анонса новой платформы с процессорным разъемом Socket AM3 и поддержкой памяти DDR3 стало ясно, что новые процессоры, которые должны будут работать в таких материнских платах, являются не совсем новыми.
Дело в том, что эти процессоры, у которых интегрированный контроллер памяти поддерживает DDR3, выполнены на все том же ядре Deneb – 45 нм архитектура Shanghai с расширениями STARS. Получается, уже в момент анонса платформы AMD Dragon, в состав которой входят 45 нм процессоры Phenom II X4 и X3, возможность поддержки памяти DDR3 была в них заложена, но не «активирована». Выпуск же процессоров с таким же ядром, но в новой упаковке под Socket AM3, можно сказать, полностью раскрывает потенциал архитектуры. При этом, что очень важно, контроллер памяти DDR2 не был отключен, т.е. замещен более новым, а оставлен полностью функциональным.
Делая этот шаг, компания AMD получила неоспоримый козырь – новые процессоры можно без проблем установить в «старые» материнские платы с процессорными разъемами Socket AM2 и Socket AM2+, естественно, обновив предварительно BIOS. Таким образом, многие владельцы ранее приобретенных систем получили возможность плавного апгрейда, причем менее чувствительного для кошелька. А в борьбе за покупателя это один из важнейших факторов – сделать платформу максимально универсальной. Не зря доля AMD на процессорном рынке начала увеличиваться и даже появились заявления представителей компании о том, что скоро компания снова станет прибыльной.
Но вернемся к самим процессорам и, прежде чем перейдем к знакомству с «живым представителем», перечислим их ключевые особенности:
- Серия AMD Phenom II X4 800;
- Поддержка технологии AMD64;
- Возможность параллельных 32- и 64-разрядных вычислений;
- Объём кэш-памяти L1 (инструкции + данные) - 128 КБ на ядро (64 КБ + 64 КБ);
- Объём кэш-памяти L2 - 512 КБ на ядро (в сумме 2 МБ);
- Объём общей кэш-памяти L3 - 4 МБ;
- Шина HyperTransport – до 4000 млн. транзакций в секунду в полнодуплексном режиме или до 16,0 ГБ/с I/O;
- Ширина шины контроллера памяти – 2х64 (Unganged) или 128 бит (Ganged);
- Типы поддерживаемой памяти DDR2: PC2-3200 (DDR2-400), PC2-4200 (DDR2-533), PC2-5300 (DDR2-667), PC2-6400 (DDR2-800) и PC2-8500 (DDR2-1066);
- Типы поддерживаемой памяти DDR3: PC3-6400 (DDR3-800), PC3-8500 (DDR3-1066) и PC3-10600 (DDR3-1333);
- Пропускная способность шины памяти: до 17,1 ГБ/с в двухканальном режиме для AM2+ и до 21 ГБ/с в двухканальном режиме для AM3;
- Суммарная производительность канала "процессор-система" (HyperTransport- память): до 33,1 ГБ/с для AM2+ и до 37 ГБ/с для AM3;
- Техпроцесс: 45 нм с DSL SOI;
- Примерное количество транзисторов: 758 млн.;
- Упаковка: 938-контактный органический microPGA корпус AM3;
- TDP: 95 Вт (с возможностью увеличения до 125 Вт);
- Размер кристалла: 285 мм2.
Интересно, что, несмотря на механическую совместимость процессорных разъемов Socket AM2+ и Socket AM3, новые процессоры упаковываются в 938-контактный корпус вместо привычного 940-контактного, который совместим и с Socket AM2.
Внешний вид, спецификация и комплектация
Поставка новых процессоров производится в коробках с уже давно привычным внешним видом. Издали такие упаковки не привлекают внимания и не подразумевают наличие внутри самых современных процессоров AMD.
И только достаточно заметная наклейка, благодаря крупным цифрам модельного номера, сообщает о том, что перед нами новый технологичный четырехъядерный процессор, который работает на тактовой частоте 2,6 ГГц, включает суммарных 6 МБ кэш-памяти и устанавливается в процессорный разъем AM3.
Внутри упаковки находится «обновленный» комплект поставки: процессор, кулер, сертификат подлинности, гарантийные обязательства на 3 года, инструкция по установке. Интересно, что ранее традиционной наклейки на корпус ПК, которая бы гордо заявляла об используемом процессоре, мы так и не нашли – или на наклейках теперь экономят или нам просто не повезло. Другим неожиданным нюансом комплектации стал кулер в коробочке в желтым квадратиком (подобными маркерами у AMD обозначаются комплектные системы охлаждения в зависимости от целей применения и теплового пакета процессора).
Неожиданность относительно кулера заключалась в том, что это, наверное, одна из самых компактных систем охлаждения, которую нам когда-либо удавалось видеть в «боксе» с процессорами AMD, не говоря уже о том, что мы тестируем четырехъядерный процессор, пусть и выполненный по 45 нм техпроцессу. Пока перейдем к спецификации, но во время тестирования мы обязательно вернемся к проверке эффективности столь скромной системы охлаждения.
Спецификация:
|
Модель |
AMD Phenom II X4 810 |
|
Маркировка |
HDX810WFK4FGI |
|
Процессорный разъем |
Socket AM3 |
|
Тактовая частота, МГц |
2600 |
|
Множитель |
13 |
|
Частота шины HT, МГц |
2000 |
|
Объем кэш-памяти L1, КБ |
128 x 4 |
|
Объем кэш-памяти L2, КБ |
512 x 4 |
|
Объем кэш-памяти L3, КБ |
4096 |
|
Ядро |
Deneb |
|
Количество ядер |
4 |
|
Поддержка инструкций |
MMX, 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, SSE4A, x86-64 |
|
Напряжение питания, В |
0,875 – 1,425 |
|
Тепловой пакет, Вт |
95 |
|
Критическая температура, °C |
71 |
|
Техпроцесс |
45 нм DSL SOI |
|
Поддержка технологий |
Cool’n’Quiet 3.0 |
Все цены на AMD Phenom II X4 810
Как видно по характеристикам, обновленные процессоры Phenom II X4 800-й серии для Socket AM3 с поддержкой оперативной памяти DDR2 и DDR3 отличаются от предшественников для Socket AM2+, умеющих работать только с DDR2, еще и уменьшившимся до 4 МБ объемом кэш-памяти третьего уровня. Вместе с «уменьшением», или, вероятнее всего, простым отключением исполнительных узлов, а также относительно низкой частотой 2,6 ГГц при заметно увеличившемся диапазоне рабочих напряжений, уменьшился и тепловой пакет до «всего» 95 Вт. Учитывая, что ядро процессора не претерпело изменений, не удивительно, что остальные характеристики, включая фирменные технологии энергосбережения, у процессоров остались неизменными. Напомним об этих технологиях:
-
Cool’n’Quiet 3.0 - технология снижения энергопотребления центрального процессора AMD, изначально функционирующая благодаря уменьшению рабочей частоты и напряжения питания при неполной его загруженности, что позволяло уменьшать скорость вращения процессорного кулера для обеспечения более тихой работы системы. Вторая версия технологии значительно расширила спектр мер по уменьшению энергопотребления и включает следующие технологии: Independent Dynamic Core Technology – независимое управление параметрами каждого ядра; Dual Dynamic Power Management – независимость встроенного контроллера памяти от режимов работы самого процессора; AMD CoolCore Technology – позволяет полностью отключать неиспользуемые элементы процессора; AMD Wideband Frequency Control – тонкая подстройка частоты процессора под действия пользователя; Multi-Point Thermal Control – контроль температуры в нескольких точках для более точного управления функциями энергосбережения. В последней версии Cool’n’Quiet 3.0 добавилась поддержка технологий: AMD Smart Fetch Technology – обобщение данных, хранящиеся в кэш-памяти третьего уровня между всеми процессорными ядрами; 45 nm Process Technology with Immersion Lithography – более тонкий техпроцесс подразумевает более компактное расположение микроэлементов.
-
Enhanced Virus Protection - является программно-аппаратным средством защиты от переполнения буфера, механизма используемого многими вредоносными программами для нанесения ущерба или проникновения в систему.
-
Virtualization Technology (AMD-V) - дает возможность виртуальным машинам получать доступ к аппаратным ресурсам, что делает их более универсальными, защищенными и производительными.
-
Core C1 and C1E states – ядра процессора поддерживают состояния энергосбережения: C1 (Halt) когда процессор или ядро не исполняет инструкции, но может незамедлительно вернуться в рабочее состояние; Enhanced C1 (C1E) расширение режима простоя исполнительных узлов с одновременным снижением напряжения питания.
-
Package S0, S1, S3, S4 and S5 states – имеется поддержка процессором всех пяти состояний «сна» компьютера.
Внешне процессор AMD Phenom II X4 810 не представляет собой чего-то нового и удивительного – обычный процессор для Socket AM2, точнее теперь и для Socket AM3. На теплораспределительной крышке процессора мы видим логотип AMD Phenom II и маркировку HDX810WFK4FGI, которая и сообщает об особенностях модели:
-
HD – процессор AMD архитектуры K10 для рабочих станций;
-
X – процессор с заблокированным множителем (Z - свободный);
-
810 – модельным номер, указывающий на семейство (первая цифра) и положение модели внутри семейства (остальные цифры - чем больше, тем выше рабочая тактовая частота);
-
WF – тепловой пакет процессора до 95 Вт при напряжении питания в диапазоне 0,875 – 1,425 В;
-
K – упакован процессор в корпус 938 pin OµPGA (Socket AM3);
-
4 – общее количество активных ядер и соответственно объем кэш-памяти L2 4x512 КБ;
-
FGI - ядро Deneb (45 нм) степпинга C2.
Все выше сказанное, плюс некоторые другие важные особенности, позволяет увидеть утилита CPU-Z, но уже после загрузки операционной системы.
Обращаем внимание, что уменьшившийся до 4 МБ объем кэш-памяти имеет полагающиеся в таком случае 64 линии ассоциативности. При этом встроенный северный мост, который имеет теперь гибридный контроллер памяти, позволяющий «общаться» с модулями DDR2 и DDR3, работает на тактовой частоте 2 ГГц, что на 200 МГц быстрее, чем у моделей 900-й серии.
AMD Phenom II X4 810 - 938 pin OµPGA (Socket AM3).
Сравните с 940 pin OµPGA (Socket AM2/AM2+).
В заключение, акцентируем внимание на еще одной особенности новых процессоров для Socket AM3 – у них стало на 2 контакта (две ножки) меньше. Вероятнее всего, это сделано для физического ограничения по установке «старых» процессоров под разъем Socket AM2/AM2+ в «новые» материнские платы с разъемом Socket AM3 – ведь они там никак не могут работать.
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 |
Процессор AMD Phenom II X4 810 по уровню производительности во многих задачах оказывается быстрее AMD Phenom X4 9950, который имеет такую же тактовую частоту, но выполнен по 65 нм техпроцессу и работает с DDR2. А при оценке соотношения производительность/ватт он и вовсе не является конкурентом. При таком сравнении переход на 45-нм техпроцесс, обновление ядра с увеличением кэш-памяти и поддержка памяти DDR3 кажутся более чем оправданными. Но, с другой стороны, благодаря применению DDR3-1333 так и не удалось по уровню быстродействия обогнать AMD Phenom II X4 920, который при немного большей тактовой частоте и большем объеме кэш-памяти использует «не прогрессивную» DDR2-800. Как видим, для процессоров AMD пропускная способность оперативной памяти только в некоторых редких задачах была основным узким местом, куда важнее рабочая тактовая частота и объем кэш-памяти третьего уровня.
Что касается наиболее вероятных оппонентов AMD Phenom II X4 810 среди предложений компании Intel, то это, вероятнее всего, Core 2 Quad Q8300, имеющий примерно такую же стоимость, и более дорогие процессоры Core 2 Quad Q9300 и Core 2 Quad Q9400.
Эффективность применения оперативной памяти DDR3
Для того чтобы полнее представить производительность процессора AMD Phenom II X4 810 и дать общую оценку перспективности полной замены системы для поддержки более быстрой оперативной памяти DDR3, мы решили проверить, какой же вклад в быстродействие системы с этим CPU вносит именно подсистема памяти.
Однако полностью «чистый» эксперимент нам поставить пока не удалось, т.к. в нашем распоряжении не оказалось материнской платы с поддержкой DDR2/DDR3. Пришлось использовать две разные платы: ASUS M3A32-MVP DELUXE/WIFI-AP на чипсете AMD 790FX + SB600 с разъемом Socket AM2+ и поддержкой DDR2 и GIGABYTE GA-MA790XT-UD4P на чипсете AMD 790X + BS750 с Socket AM3 и поддержкой DDR3. Эта особенность внесла некоторую погрешность в измерения, но общую тенденции, все же, можно оценить.
|
Тестовый пакет |
Система с: |
Прирост производительности, % | ||
|
DDR2-800 |
DDR3-1333 | |||
|
Futuremark PCMark'05 |
CPU |
7880 |
7846 |
-0,43 |
|
Memory |
5128 |
5716 |
11,47 | |
|
Graphics |
8950 |
8925 |
-0,28 | |
|
CrystalMark |
ALU |
41317 |
41068 |
-0,60 |
|
FPU |
42148 |
41913 |
-0,56 | |
|
Memory |
25122 |
28427 |
13,16 | |
|
WinRar, Kb/s |
1686 |
1777 |
5,40 | |
|
Futuremark 3DMark'05 |
Mark Score |
12223 |
12234 |
0,09 |
|
CPU Score |
17643 |
17975 |
1,88 | |
|
Futuremark 3DMark'06 |
Mark Score |
6336 |
6344 |
0,13 |
|
CPU Score |
3646 |
3665 |
0,52 | |
|
SmartFPS.com v1.5, Max Quality, 800x600, fps |
Battlefield 2 |
161,8 |
172,1 |
6,37 |
|
Serious Sam 2 |
141,8 |
139,4 |
-1,69 | |
|
Quake 4 |
125,7 |
133,6 |
6,28 | |
|
Prey |
159,6 |
161,7 |
1,32 | |
В среднем, если не брать во внимание синтетические тесты памяти, мы получили прирост всего около 3%, что, конечно, не вселяет оптимизма сразу переходить на платформу AM3. Но при комплектации новой платформы, все же, можно задуматься над возможностью получить сразу максимально технологичную систему.
Кстати о сборке новой системы с таким процессором, хватит ли производительности предлагаемой «бесплатно» в нагрузку к процессору системы охлаждения?
Эффективность «боксового» кулера
Достаточно неожиданно в комплекте с таким производительным четырехъядерным процессором видеть относительно миниатюрный кулер. Размеры этой «боксовой» системы охлаждения FOXCONN(N)1A018E000 следующие: высота радиатора составляет 30 мм, ширина – 68 мм, длина – 77 мм. Активным элементом служит 70 мм вентилятор с низким 15 мм профилем, который крепится к радиатору с помощью четырех винтов.
На основание кулера, как обычно, заранее нанесен достаточно вязкий «фирменный» термоинтерфейс.
Форма радиатора нового кулера хотя и осталась прямоугольной, но его конструкция заметно отличается от своих "боксовых" предшественников, у которых основание по всему периметру было цельным, а ребра имели одно направление.
На новом кулере основание имеет площадь 31х31 мм, а ребра для увеличения площади теплообмена расходятся в четырех разных направлениях. Причем толщина ребра от центра к внешней стороне постепенно уменьшается от 0,5 мм до 0,2 мм (если рассматривать самые длинные ребра). Зазор между ребрами радиатора составляет всего 1,5 мм, что будет сильно способствовать засорению пылью.
Для крепления боксового кулера используется простая прижимная клипса с одним фиксатором и двумя проушинами. Клипса размещается в специальных прорезях радиатора, а сверху ее закрывает вентилятор.
Для охлаждения радиатора используется 70 мм вентилятор FOXCONN PV701512F2BF 1G с 4-контактным разъемом питания, который, что приятно, поддерживает PWM-режим управления скоростью вращения. К сожалению, полной спецификации этого вентилятора найти не удалось, проводя же тестирование максимальная его скорость вращения составляла 3000 об/мин. Думаем, сразу ясно, что он не очень тихий.
Чтобы понять возможности нового кулера и проверить целесообразность его замены, мы провели тестирование в номинальном режиме работы процессора AMD Phenom II X4 810 и при разгоне без поднятия напряжения питания в следующих случаях:
- Idle – простой системы;
- Normal – полная загрузка только одного ядра процессора.
- Burn – максимальная загрузка процессора.
В итоге видим, что, в принципе, такой «боксовый» кулер при комнатной температуре 25°С способен таки справиться с охлаждением процессора AMD Phenom II X4 810, но при этом вентилятор вращается со скоростью 3000 об/мин и создает определенный, очень заметный, уровень шума. Со временем же его эффективность может еще ухудшиться вследствие засорения радиатора пылью, а после некоторого износа подшипника еще и увеличится уровень шума. Поэтому, в частности, для игровых систем или систем, где процессор часто находится под высокой нагрузкой, можно рекомендовать замену системы охлаждения на более тихую и производительную.
Например, в данном тестирование мы сравнили производительность «боксовой» системы охлаждения с кулером Scythe Katana 3, который хотя не считается тихим, но по эффективности охлаждения не очень уступает «топовым» кулерам, таким как Noctua NH-U12P или Thermaltake BigTyp 120 VX, работающим еще и заметно тише.
Кроме того, мы попытались провести разгон процессора на «боксовой» системе охлаждения. Результат во многом был предсказуем – с таким кулером о разгоне процессора лучше не думать, ведь и без него температура процессора стремится к критическим для AMD Phenom II X4 810 71°С.
Разгон
При переходе на Socket AM3, алгоритм разгона процессоров Phenom не претерпел каких-либо изменений, главное хорошее охлаждение.
Поэтому, без лишних проблем, нам удалось разогнать процессор AMD Phenom II X4 810 до частоты 3445 МГц при почти родном для него напряжении 1,440 В. Дальнейшее ускорение, вероятнее всего, ограничил сам подопытный процессор, который ни в какую не хотел работать при частоте свыше 3,5 ГГц, ни при поднятии напряжения питания, ни после замены системы охлаждения (с одной производительной на другую). Таким образом, прирост частоты составил 32,5%, что можно считать неплохим результатом.
|
Тестовый пакет |
Результат |
Прирост производительности, % | ||
|
Номинальная частота |
Разогнанный процессор | |||
|
Futuremark PCMark'05 |
CPU |
7846 |
10369 |
32,16 |
|
Memory |
5716 |
6851 |
19,86 | |
|
Graphics |
8925 |
9348 |
4,74 | |
|
CrystalMark |
ALU |
41068 |
54220 |
32,02 |
|
FPU |
41913 |
55550 |
32,54 | |
|
Memory |
28427 |
30844 |
8,50 | |
|
WinRar, Kb/s |
1777 |
2325 |
30,84 | |
|
Futuremark 3DMark'05 |
Mark Score |
12234 |
12464 |
1,88 |
|
CPU Score |
17975 |
20621 |
14,72 | |
|
Futuremark 3DMark'06 |
Mark Score |
6344 |
6492 |
2,33 |
|
CPU Score |
3665 |
4634 |
26,44 | |
|
SmartFPS.com v1.5, Max Quality, 800x600, fps |
Battlefield 2 |
172,1 |
203,7 |
18,36 |
|
Serious Sam 2 |
139,4 |
158,3 |
13,56 | |
|
Quake 4 |
133,6 |
138,7 |
3,82 | |
|
Prey |
161,7 |
169,3 |
4,70 | |
И хотя в ряде задач наблюдается прямолинейная зависимость производительности от тактовой частоты, в среднем быстродействие увеличилась только на 16,43 %, что говорит о необходимости использования с быстрым процессором и остальных быстрых компонентов.
Выводы
После изучения архитектуры и производительности процессора AMD Phenom II X4 810, можно сделать вывод, что он стал вдвойне переходным решением. Во-первых, архитектурно он связал платформы с Socket AM2/AM2+ и Socket AM3, имея родную поддержку памяти DDR2 и DDR3. Именно эта особенность дает ему возможность стать наиболее перспективным приобретением при апргрейде уже имеющейся системы с прицелом на дальнейшее ее постепенное усовершенствование и ускорение. Во-вторых, по производительности, да и стоимости, этот процессор стал отличным промежуточным звеном между решениями предыдущего поколения на 65 нм ядре Agena и новыми 45 нм процессорами Phenom II X4 900-й серии на Deneb, являясь, повторимся, наиболее технологичным решением среди них.
Единственное, что пока немного огорчает, это не очень заметный прирост производительности при использовании памяти DDR3-1333. Но, надеемся, со временем массово появятся процессоры AMD с более высокими тактовыми частотами и большим объемом кэш-памяти L3, что в целом ускорит систему и сделает более эффективной работу с быстрой оперативной памятью, да и сам встроенный контроллер памяти получит «родную» поддержку DDR3-1600 и более быстрых модулей.
Авторы: Александр Черноиван, Дмитрий Масюк
Выражаем благодарность фирме ООО ПФ Сервис (г. Днепропетровск) за предоставленный для тестирования процессор.
Выражаем благодарность компаниям ASUS, GIGABYTE, Kingston, Noctua, Sea Sonic, Scythe, VIZO за предоставленное для тестового стенда оборудование.
-->Также предлагаем почитать:
Исследование эффективности «боксовых» кулеров AMD
Обновленная методика тестирования процессоров
Опубликовано : 25-05-2009
| Подписаться на наши каналы | |||||
|
|
|
|
||
