AMD Phenom II - революционная эволюция. Часть первая - производительность в сравнении с Intel Core 2 Quad Q9550

Вступление

Здравствуйте, друзья! Сегодня в нашу лабораторию наконец-то возвращаются процессоры от славной фирмы AMD. Почему же мы так долго не уделяли им должного внимания? А всё дело в том, что в прошлом году процессоры Sempron, Athlon, да и Phenom проигрывали своими собратьям от Intel по всем параметрам: они не разгонялись до таких высоких частот, демонстрировали куда меньшую производительность, и при этом не отличались рекордно низким тепловыделением и энергопотреблением. Так что AMD успели сдать позиции на рынке и десктопных, и мобильных процессоров. Единственный оставшийся в рукаве компании козырь – низкие цены.

Все попытки выжать последние соки из 65-нм процессоров во время царствования 45-нм Wolfdale и Yorkfield от Intel к успеху не привели, т.к. частотный потолок процессоров лежал слишком низко, достаточно лишь ознакомиться со статистикой разгона на нашем сайте. Выпуск 45-нм процессоров был нужен AMD как воздух. И вот наконец-то этот чудесный день настал. Осталось только понять: стали мы свидетелями революции или эволюции :). На самом деле, несмотря на новое название, Phenom II основаны всё на той же К10 (Stars). Итак, прежде чем начать издевательства над серийным представителем нового семейства, давайте разберёмся, какими инновационными решениями может похвастать новая линейка процессоров.

Немного об архитектуре Deneb

Во-первых, это, конечно же, перевод на новый техпроцесс 45 нм. Во-вторых, это использование при производстве процессоров нового семейства нового метода литографии - иммерсионного, что позволяет надеяться на меньший процент брака и ещё больший разгонный потенциал.

Каков итог перехода на новый технологический процесс? Серийные экземпляры первых «Феномов» имели максимальную частоту 2.6 ГГц, а сегодняшний герой, Phenom II x4 940BE, работает на частоте 3.0 ГГц.

Новые модели имеют 6 Мб кэша 3-го уровня против 2 Мб у прародителей, уменьшилась латентность кэш-памяти. Но увеличилась область ассоциативности – 48 против 32. Увеличение объёма кэша повело за собой увеличение количества транзисторов: 758 миллионов против 450 миллионов. Стоит заметить, что одновременно уменьшилась площадь ядра с 285 до 258 квадратных миллиметров.

Сегодня речь пойдёт лишь о процессоре Phenom II x4 940BE, рассчитанном на установку в socket AM2+, который способен работать лишь с DDR-2 памятью, в то время как недавно анонсированные процессоры совместимы как с Socket AM2+ материнскими платами, так и с AM3, что означает возможность работы с памятью типа DDR-3. Причём процессоры в таком исполнении имеют TDP 95 Вт, в отличие от сегодняшнего испытуемого (125 Вт). Энергопотребление также заметно уменьшилось благодаря доработке технологии Cool’n’Quiet, позволяющей переносить информацию из кэш-памяти 1-го и 2-го уровня в L3 в состоянии простоя.

Основные характеристики AMD Phenom II x4 940BЕ:

Модель:	Phenom II x4 940 Black Edition
Тип упаковки:	Socket AM2+
Тактовая частота:	3.0 ГГц
Технологический процесс:	45 нм
Площадь кристалла:	258 кв. мм
Кол-во транзисторов:	758 млн
Кэш L1	4x (64 Кб + 64 Кб)
Кэш L2	4x 512 Кб
Кэш L3	6 Мб
Частота HyperTransport	3.6 ГГц
Частота Северного моста	1.8 ГГц
TDP	125 Вт
Контроллер памяти:	Двухканальный с поддержкой DDR2 800-1066 МГц
VID	1.35-1.5 В
Максимальная рабочая температура	62 градуса

В качестве первого соперника для нового процессора AMD на нашем сайте был выбран Intel Core 2 Quad Q9550. Почему? Да потому, что на момент написания статьи в московской рознице они предлагались по абсолютно одинаковым ценам. Цена на Phenom II x4 940BE должна потихоньку опускаться, и поэтому этот «камень» может стать очень хорошей покупкой для людей, уже имеющих дома материнскую плату с поддержкой новых процессоров и комплект памяти DDR2. Система на базе процессора Intel также тестировалась с использованием DDR2 памяти на всё ещё живой, несмотря на все пытки, в том числе перебитые и восстановленные дорожки, материнской плате ASUS P5K-E wi-fi ap.

Конфигурация тестовых стендов:

Платформа AMD

• Материнская плата: ASUS M3A79-T Deluxe, BIOS version 0704
• Центральный процессор: AMD Phenom II x4 940 Black Edition, AM2+, 3.87 ГГц, 1.47 В
• Оперативная память: 4096MB (2 x 2048MB) PC2-8500 1066MHz Corsair 5-5-5-15 TWIN2X4096-8500C5DF 4Gb
• Система охлаждения:
• Помпы: 2x Laing DDC-Pumpe 12V DDC-1Plus (Swiftech MCP355), объединённые в Watercool Dual DDC-Case
• Водоблок на CPU: D-Tek Fusion v.2
• Радиатор: Black Ice Radiator GT Xtreme 360
• Вентиляторы: 6х Noiseblocker NB-Blacksilent XL2 Rev.3
• Шланги: Tygon R3603 16.9\12.7 мм
• Расширительный бачок: EK Water Blocks EK-Multioption RES 250 rev.2
• Термоинтерфейс: Arctic Silver MX-2
• Видеокарта: 1 Gb GeCube Radeon HD 4870 (GC-HD487XTG5-F3) @ 790\4000 MHz
• Жёсткий диск: Western Digital VelociRaptor 300 GB (WD3000GLFS-01F8U0) 10000rpm 16MB
• Блок питания: ThermalTake Toughtpower 750W (W0117RE)
• Корпус: открытый стенд

Платформа INTEL

• Материнская плата: ASUS P5K-E Wi-fi AP, BIOS version 1102
• Центральный процессор: Intel Core 2 Quad Q9550, E0, LGA775, 3.87 ГГц, 1.4 В
• Оперативная память: 4GB(2GB x 2) Geil GX24GB8500C5UDC, DDR2 PC8500 (1066MHz) DIMM CL5 5-5-5-15 GEIL Ultra kit of 2
• Система охлаждения: Thermalright IFX-14 (шлифовка+полировка) +HR-10, 3 вентилятора Scythe Kama-Flex sa1225fdb12m, 1000 об\мин
• Термоинтерфейс: Arctic Silver MX-2
• Видеокарта: 1 Gb Powercolor Radeon HD 4870 @ 790\4000 MHz
• Охлаждение видеокарты: Arctic Cooling Accelero S1 + Revoltek 12 см 1250об\мин
• Жёсткий диск: Hitachi Deskstar 500 Gb (HDP725050GLA360) 7200 об\мин, 16 Мб кэш
• Блок питания: Zalman ZM850-HP 850 Вт
• Корпус: Full-Tower Chieftec CA-01B-B-SL

Программное обеспечение:

• Windows Vista Ultimate 64-bit SP1 Eng
• ATI Catalyst Control Center + drivers 9.1
• DX 10 last update

Частота 3.87 ГГц была выбрана не случайно. Дело в том, что имевшийся у меня экземпляр Intel Core 2 Quad Q9550 оказался на редкость неудачным для степпинга Е0. И максимальная частота, при которой он проходил стресс-тест LinX 0.5.6, составила всего 455х8.5 = 3867.5 МГц. Разгонный потенциал процессора от AMD оказался выше, но сегодня меня интересует производительность при равных частотах.

Частоту памяти было решено установить на 1092 МГц для Intel-системы и на частоте 1088 МГц для AMD, дабы свести разницу до минимума. Чтобы убедиться в полной стабильности системы, AMD Phenom II также подвергся пытке LinX (15 проходов, 1536 Mb, 64-бит режим).

В итоге два бойца перед боем выглядели следующим образом:

Результаты тестирования – синтетика, рабочие приложения

Пусть начнётся битва!

Начнём с классической синтетики – Everest. В первую очередь нас инетересует скорость работы памяти и кэша.

Несмотря на встроенный контроллер памяти у процессора Phenom II, Intel-система берёт верх как в чтении, так и в копировании\записи в память, показывая лишь чуть большую задержку, нежели AMD.

Скорее по традиции, нежели по необходимости, оценим время подсчёта числа π в режиме 1М.

Чуда, как и следовало ожидать, не произошло. Процессоры Intel в этой номинации непобедимы.

Такую же расстановку сил демонстрирует нам предложенный моим другом MadOverTolik бенчмарк MaxxPII – Preview, задействующий при подсчёте числа π все четыре ядра каждого из испытуемых:

Ещё один популярный синтетический бенчмарк, Nuclearus Multicore, также отдал пальму первенства Q9550.

После получения очередной порции странных результатов во встроенном бенчмарке WinRar 3.80 было решено оценивать скорость реальной работы приложения, а на полученные до этого цифры внимания не обращать. Тестовая папка объёмом 355 Мб подвергалась архивации со стандартными настройками три раза, дабы избежать возможных неточностей в результатах.

Четырёхъядерники от Intel и AMD показали практически одинаковый результат, разница составила лишь одну (!) секунду, причём в пользу Phenom II x4 940BE.

Что ж, неплохое начало. Посмотрим, как обстоят дела в другом архиваторе – 7-zip, который, к слову, не имеет проблем со встроенным бенчмарком. Тестирование я провёл в двух режимах – с размером словаря 32 и 64 Мб.

На этот раз Phenom II не смог обойти соперника из стана Intel, но составил ему более чем серьёзную конкуренцию.

На очереди два рендеринг-бенчмарка, один из которых обладает врождённой поддержкой четырёх ядер, а другой – всего лишь двух. И именно первый из них, Cinebench, выявил серьёзное превосходство процессора Core 2 Quad Q9550 над конкурентом.

В Renderbench же процессоры показали практически идентичные результаты, но и тут процессор Intel оказался впереди, пусть и всего на 2 секунды.

Приятно удивил новый процессор от AMD в кодировании видео. Я ожидал гораздо большего отставания от Yorkfield'a, но и здесь новый «камень» держался молодцом.

А вот в реальном кодировании видео формата mts (Sony) Phenom II x4 оказался даже быстрее Intel Core 2 Quad!

Что ж, вот и нашлась замена моему Е8400, который показался мне очень медленным, едва я обзавёлся hd-видеокамерой...

Но далеко не так радужно складывается ситуация для Phenom II при работе с графикой, а именно – в Adobe Photoshop CS4.

На этом парад рабочих приложений прошу считать закрытым. На площадь выдвигаются шесть игр под предводительством трёх 3Dmark'ов.

Результаты тестирования – 3DMark, игры

И начинается всё с победы AMD в 3Dmark 05 с перевесом около 10%.

А вот в более новой и актуальной версии популярного бенчмарка от Futuremark Phenom II уже не так силён, хотя и дышит в затылок конкуренту.

Аналогичную картину мы наблюдаем и в самой свежей версии 3Dmark Vantage, где общее отставание не так велико, а вот очки CPU ниже, чем у Intel, причём весьма заметно.

Crysis: Warhead ещё раз подтверждает, что 940BE совсем немного, но отстаёт Q9550, но в подобных играх гораздо больше решает сильная видеокарта, нежели центральный процессор. Что и подтверждают почти одинаковые результаты в высоких разрешениях при более агрессивных графических настройках.

В джунглях Far Cry 2 ситуация не меняется:

Всё точно так же, поменялись только цифры, и немного выросла разница в процентном соотношении при минимальных настройках.

Следующая игра славится тем, что показывает очень высокие результаты именно на четырёхъядерных процессорах. Так как количество кадров в секунду в любом случае держалось в районе сотни, я не счёл необходимым проводить тестирование в других разрешениях, кроме 1920х1200.

И что же мы видим? Долгожданная победа нового четырёхъядерника от AMD! С бельгийского гоночного трека перенесёмся в сторону Японии...

Call of Duty: World at war, как вы можете помнить по нашим старым обзорам, тоже благосклонна к многоядерным процессорам.

С минимальным преимуществом, с разницей, близкой к погрешности, впереди в очередной раз оказывается Core 2 Quad Q9550.

Снова до победы 2-му Phenom’у не хватает совсем немного. Но всё же не хватает.

Необходимо отметить, что Unreal Tournament 3 продемонстрировал серьёзную разницу в производительности при скорости HT~1800 и HT~2200 Мгц. Разница составила 6 фпс в режиме 1024х768. (Господа, это опять ненавязчивый анонс, придётся исследовать этот момент поподробнее вместе с разгоном :)).

Заканчиваются же сегодняшние игровые тесты на мажорной для нашего новобранца ноте, ибо в GTA 4 ему удалось буквально выцарапать победу.

Заключение

Писать выводы и общие комментарии к представленным выше результатам сложно. С одной стороны, хочется похвалить инженеров AMD за то, что наконец-то увидел свет процессор, произведённый по технологии 45 нм. Ведь всем понятно, что именно 65 нм техпроцесс не давал нарастить частоту, а, следовательно, и вычислительные мощности прошлым поколениям процессоров AMD. Посмотрите – протестированный сегодня Phenom II x4 940BE был разогнан до частоты 3.87 ГГц без всяческих усилий (скажу больше – он успел покорить и частоту 4.2 ГГц, но об этом в следующий раз). О такой частоте владельцы Agena и Brisbane могли только мечтать. Однако в этом и дело – в данный момент я говорю о превосходстве Deneb именно над процессорами AMD прошлого поколения; проблема в том, что в это время компания Intel шла вперёд семимильными шагами, выпустив сначала процессоры семейства Wolfdale и Yorkfield, произведённые по технологии 45 нм, переведя их на новый степпинг Е0, что позволило планомерно нарастить штатную частоту до 3.5 ГГц (в случае с Intel Core 2 Duo E8700). Более того, свет увидело и новое семейство процессоров – Intel Core i7, оснащённых высокоскоростным контроллером памяти, поддержкой Hyper-Threading и вполне приличным разгонным потенциалом. А AMD в это время смогли сделать лишь работу над ошибками. С другой стороны, получилось это у них весьма недурно. Но революции не произошло. Следующим шагом для компании стал выпуск процессоров в форм-факторе Socket AM3, отличающихся от протестированного сегодня экземпляра поддержкой памяти как стандарта DDR2, так и DDR3. Буквально через несколько дней они должны появиться в нашей лаборатории.

А сейчас я хочу пожелать компании AMD удачи в создании здоровой конкуренции на рынке процессоров в этом году. Что может помочь ей в этом – недорогие трехъядерные модели, переход на новый степпинг и рост максимальной частоты? Может быть, может быть. Я уверен в одном – история идёт по спирали. И я очень надеюсь, что скоро мы станем свидетелями очередной битвы за лидерство между двумя процессорными гигантами.

Выражаю благодарность компании AMD за процессор AMD Phenom II x4 и материнскую плату ASUS M3A78-T, магазину Xpert – за предоставленный на тесты процессор Intel Core 2 Quad Q9550, а также компании Джаст и Aquatuning. Дополнительно хочу извиниться за столь долгий срoк подготовки данного материала.