Обзор топового настольного процессора AMD FX-8350: Vishera в действии

Достаточно длительный период времени одной из самых бурно обсуждаемых архитектур последних двух лет была «Bulldozer». Причин для такого интереса достаточно много. Одной из них является слишком большие ожидания от разработчиков, которые, судя по всему, не смогли
реализовать все намеченные задумки. Единственный факт, который до сих пор остается неоспоримым, так это то, что идея самой архитектуры действительно неплохая. Конечно же, наверно у каждого разработчика бывают тяжелые периоды в деятельности, и необходимо правильно воспринимать как успех, так и некоторые неудачи.

Так или иначе, но в октябре 2012 года мир увидел логическое продолжение архитектуры «Bulldozer» в лице «Piledriver». Несмотря на то, что ЦП семейства Vishera анонсированы были в октябре, однако оценить наработки новой архитектуры к тому моменту смогли
владельцы гибридных процессоров семейства Trinity.
По большому счету данные решения вполне могли выйти и вместе, ведь ключевое отличие APU состоит в наличии встроенного графического ядра, однако разработчики решили иначе.

Мы же постараемся рассказать вам об основных изменениях, которые затронули данную архитектуру в сравнении с предшественником.

Одним из наиболее «знаковых» элементов новой архитектуры стала неизменность полупроводникового кристалла. Его площадь и количество транзисторов, как собственно и технологический процесс, остались на прежнем уровне.

Однако за счет перекомпоновки элементов и внесения ряда модификаций разработчики смогли добиться 15% повышения производительности в сравнении с флагманом предыдущей архитектуры.

Среди произведенных усовершенствований можно выделить следующие:

• 
  
  Широкий набор встроенных инструкций пополнился инструкциями FMA3 (выполнение действий с тремя операндами) и F16C (преобразованием вещественных данных с половинной точностью);
• 
  
  Оптимизирована работа планировщиков, как блоков выполнения целочисленных операций, так и с плавающей точкой;
• 
  
  Улучшена точность предсказания переходов за счёт внедрения гибридного двухуровневого предсказателя;
• 
  
  Благодаря более агрессивному освобождению от
  неиспользуемых данных кэш-памяти второго уровня разработчики добились
  улучшения её работы;
• 
  
  За счет определенной доработки ускорено выполнение операций деления;
• 
  
  Улучшение алгоритмов предварительной выборки данных в кэш-памяти первого и второго уровней.

Обращаем ваш внимание на то, что набор инструкций
F16C позволит в значительной степени оптимизировать программный код и
может быть использован для распараллеливания преобразований вещественных
чисел. Особый интерес к нему видится у программистов, которые
занимаются написанием ПО для работы с серьезными многопоточными
вычислениями и большими объемами данных. Отметим, что именно современные
пакеты программирования имеют поддержку практически всех передовых
инструкций (например, в Visual Studio 2012).

Во время презентации представители компании
акцентировали внимание на том, что линейка AMD FX ориентирована на
многопоточные операции, в которых весь потенциал их разработок способен
раскрыться в полной мере.

Особое внимание представители компании обратили и на
стоимость системы в целом. Вы видите, что для игровых приложений
производительность процессора не столь важна как мощность графического
контроллера, поэтому, попутно с представлением новой архитектуры и ее
преимуществ, была произведена небольшая реклама видеокарт производства
AMD (в частности AMD Radeon HD 7850). На базе «топового» процессора AMD FX-8350
геймеры могут собрать систему, которая будет обеспечивать больший
уровень производительности, нежели альтернативная конфигурация с
комплектующими конкурирующих компаний, при этом конечная стоимость
системы будет немного ниже при использовании продукции AMD.

После знакомства с нововведениями новой архитектуры мы переходим к тестированию ее флагмана, а именно процессора AMD FX-8350.

Внешний вид

В наше распоряжение поступил ОЕМ вариант процессора.
Внешне он ничем не отличается от своих предшественников, реализованных
как на базе архитектуры Bulldozer, так и на более ранних – Deneb или
Propus. Маркировка процессорной крышки сообщает владельцу достаточно
большое количество информации, хотя, если честно, ее содержание мало чем
отличается от ранее выпущенных восьмиядерных вариантов ЦП. В данном
случае она следующая - FD8350FRW8KHK:

• 
  
  F – процессор относится к семейству AMD FX;
• 
  
  D – сфера применения данного процессора – рабочие станции;
• 
  
  8350 – модельный номер (чем больше, тем выше производительность);
• 
  
  FR – тепловой пакет процессора 125 Вт;
• 
  
  W – упакован процессор в корпус 938 pin Socket AM3+;
• 
  
  8 – общее количество активных ядер;
• 
  
  K – объем кэш-памяти L2 1 МБ на каждое ядро и 8 МБ кэш-памяти L3;
• 
  
  HK - ядро процессора степпинга OR-C0.

Изготовлен процессор в Малайзии.

Тыльная сторона не претерпела каких-либо изменений, что не удивительно, т.к. процессорный разъем остался неизменным.

Спецификация

По данным спецификации заметно, что ключевое отличие (в сравнении с предшественником AMD FX-8150),
состоит в увеличении на 500 МГц номинальной частоты процессора. Таким
образом, как минимум в приложениях, которые чувствительны к частоте CPU,
можно надеяться на 14-15% прироста производительности.

Данные спецификации подтверждаются вспомогательной
утилитой. В разделе, посвященном характеристикам ЦП, сообщается, что
кодовое название семейства – Vishera. Изготовлен процессор согласно 32
нм технологического процесса. Тактовая частота на момент снятия
показаний составила 4,11 ГГц, что свидетельствует о работе технологии
Turbo Core 3.0. Во время снятия показаний напряжение на ядре составило
1,3-1,35 В. Единственная неточность в показаниях утилиты состоит в
отображаемом наборе инструкций. Скорее всего, это связано с отсутствием
возможности вывода всего набора в нормальном «читаемом» виде.

В дополнение хочется сказать несколько слов о
технологии Turbo Core 3.0. Несмотря на то, что различия в тактовых
частотах не столь ощутимое, как в случае с ЦП архитектуры Bulldozer,
всего 200 МГц, но частота срабатывания ее несколько выше, чем у
предыдущей версии. Реальный прирост от работы вы увидите ниже в
результатах тестов.

Контроллер памяти не претерпел никаких видимых
изменений. Родной для него является ОЗУ DDR3-1866. Напомним вам, что для
того, чтобы модули действительно работали на частоте как минимум 1866
МГц необходимо непосредственно в BIOS установить требуемое значение,
иначе память будет работать на частоте 1333 МГц. Это может привести к
искусственному уменьшению реальных возможностей CPU.

Кэш-память распределяется по аналогии с архитектурой
Bulldozer. Кэш-память 1-го уровня: по 16 КБ на каждое из 8 ядер
выделяется для данных с четырьмя каналами ассоциативности, при этом для
инструкции имеется 64 КБ на каждый 2-процессорный модуль с 2-мя каналами
ассоциативности. Кэш-память 2-го уровня: по 2 МБ на каждый модуль
процессора с 16-ю каналами ассоциативности. Кэш-память 3-го уровня общая
для всего процессора и составляет 8 МБ с 64-мя каналами
ассоциативности.

Тестирование

При тестировании использовался Стенд для тестирования Процессоров №2.

Материнские платы (AMD)	ASUS F1A75-V PRO (AMD A75, sFM1, DDR3, ATX) GIGABYTE GA-F2A75-D3H (AMD A75, sFM2, DDR3, ATX)
Материнские платы (AMD)	ASUS SABERTOOTH 990FX (AMD 990FX, sAM3+, DDR3, ATX)
Материнские платы (Intel)	ASUS P8Z77-V PRO/THUNDERBOLT (Intel Z77, sLGA1155, DDR3, ATX) ASUS P9X79 PRO (Intel X79, sLGA2011, DDR3, ATX)
Кулеры	Scythe Mugen 3 (LGA 1155/1366, AMD Socket AM3+/FM1/ FM2) ZALMAN CNPS12X (LGA 2011)
Оперативная память	2х 4ГБ DDR3-2400 TwinMOS TwiSTER 9DHCGN4B-HAWP
Видеокарта	AMD Radeon HD 7970 3 ГБ GDDR5
Жесткий диск	Western Digital Caviar Blue WD10EALX, 1 ТБ, SATA 6 Гбит/с, NCQ
Блок питания	Seasonic X-660, 660 Вт, Active PFC, 80 PLUS Gold, 120 мм fan

Выберите с чем хотите сравнить AMD FX-8350 Turbo Core ON:

 

Обзор Intel Core i5-3570K Turbo Boost ON

Технология Turbo Core 3.0, как вы видите,
обеспечивает всего-навсего 1-1,5% дополнительной мощности. Скорее всего,
все согласятся, что прибавка несущественная, однако такой скромный
результат связан исключительно с высоким базовым значением тактовой
частоты, и удивляться таким цифрам не стоит. Ведь сложно найти на данный
момент процессор, который смог бы обеспечивать подобные частоты при
номинальных параметрах.

Итоги замера уровня производительности и сравнение
тестируемого процессора AMD FX-8350 с ближайшими конкурентами следующие.
Естественно, в качестве первого оппонента рассмотрим AMD FX-8150. Вы
видите, что доработка архитектуры Bulldozer, чем собственно и является
Piledriver, не прошла даром. Благодаря косметическим изменениям ядра и
увеличению номинальных параметров частоты процессора новинка получила
порядка 9% средней прибавки к мощности. Наиболее заметными различия
оказались в игровых тестах, где прирост достиг 18-20%. Что же касается
других приложений, то в них разница составляет всего-навсего 3-5%. Это
связано с тем, что фактически максимальная частота CPU для данных
моделей идентична. При сравнении этих процессоров напрашивается вывод о
том, что разница показателей в большей степени обусловлена качеством
работы технологии Turbo Core 2.0. Поэтому владельцам AMD FX-8150, скорее
всего, нет смысла менять свой ЦП на более новый вариант, хотя в
конечном итоге решение остается за покупателем.

Если сравнить AMD FX-8350 с AMD Phenom II x6 1100T,
то мы видим серьезные различия в производительности. Система с новым
процессором обеспечит более 40% прироста мощности. Подобная разница
однозначно не останется незамеченной, так что приверженцам продукции
компании AMD, которые имеют в наличии «топовый» шестиядерник или менее
мощные решения той же линейки, однозначно придется по душе флагман AMD
FX-8350. Наиболее интересным моментом в данном противостоянии является
то, что производительность одного отдельного ядра, которая установлена в
процессе рендеринга изображения, идентична, чего не наблюдалось у
представителей архитектуры Bulldozer.

Наиболее интересное противостояние у AMD FX-8350
наблюдается с Intel Core i5-3570K. При среднем различии в
производительности порядка 7% в пользу ЦП компании Intel, «топовый»
восьмиядерный процессор производства AMD демонстрирует 19-20% больше
мощности при выполнении шифрования/дешифрования данных, архивировании.
Подобное различие связано с наличием большего объема кэш-памяти,
поддержкой расширенного набора инструкций и, конечно же,
многопоточностью выполнения операций. Что же касается «многопрофильного»
решения, в том числе и играх, по прежнему лидирующие позиции остаются
за четырехядерными CPU компании Intel.

Единственным, и не изменившимся в лучшую сторону,
наследием архитектуры Bulldozer, которое перекочевало и в Piledriver,
стало энергопотребление процессора. Восьмиядерный «гигант» потребляет
действительно гигантские объемы энергии. Таким образом, AMD FX-8350, как
и AMD FX-8150, сложно назвать экономичным с точки зрения потребления
энергии. Использование CPU подобного уровня целесообразно при работе с
многопоточными вычислениями, в которых потенциал всех модулей/ядер может
в полной мере раскрыться, а дополнительные проценты мощности серьезно
отразятся на времени выполнения задач.

Разгон

Неотъемлемым элементом при тестировании процессоров
по-прежнему остается оценка разгонного потенциала. Данная операция
является особенно актуальной для AMD FX-8350, ведь у всех процессоров
линейки AMD FX разблокирован множитель, что в значительной степени
облегчает процесс разгона системы.

Имеющийся тестовый образец нам удалось разогнать до
отметки в 4,7 ГГц. Подобный результат достигнут за счет увеличения
множителя до отметки х23,5, при этом для стабилизации системы напряжение
на ядре было увеличено до 1,44 В.

По итогам замеров производительности мы видим, что
прирост мощности достаточно скромный. По среднему показателю он едва
превышает 6%. Такой результат связан с тем, что тестируемый процессор
уже и так имеет высокие номинальные параметры работы. Это, в конечном
счете, ставит под сомнение целесообразность выполнения разгона.

Особое внимание при выполнении подобной операции
стоит уделить системе охлаждения, т.к. именно она может стать узким
местом. После разгона энергопотребление перевалило за отметку в 350 Вт,
что соответственно говорит и о росте выделяемого ЦП тепла.

Выводы

По итогам знакомства с топовым процессором компании
AMD мы приходим к выводу, что новая архитектура Piledriver является
ничем иным как доработкой прошлого поколения Bulldozer, при этом
достаточно успешной. Как вы видите, в ней появилась поддержка высоких
номинальных частот, что однозначно сказалось на уровне
производительности. Разработчики продолжают пополнять перечень
поддерживаемых инструкций и оптимизировть работу блоков, что в конечном
итоге повышают эффективность использования ресурсов процессора.

Неоспоримым фактом можно считать ориентированность протестированного ЦП AMD FX-8350
на работу с оптимизированными под многопоточные вычисления
приложениями, однако, к большому сожалению, таковых все еще слишком
мало. Поэтому при покупке подобного «камня» стоит предварительно оценить
круг решаемых задач и особенности используемых программных продуктов.

Наиболее целесообразным видится использование данного
CPU при решении распараллеленных вычислительных задач, конвертировании
видео, архивировании. В этих задачах процессор как минимум не уступает
продукции конкурентов из аналогичного ценового диапазона, при это
стоимость AMD FX-8350 выглядит более привлекательной, если сравнивать
его с «топовым» представителем семейства Intel Core i5 третьего
поколения. Вполне уверенно данный ЦП справляется и с игровыми
приложениями, особенно если учесть, что большинство из них все же
чувствительны к тактовой частоте. Так что любители компьютерных игр
могут использовать данный процессор для сборки достаточно
производительных игровых систем.

Единственным недостатком AMD FX-8350  можно считать
достаточно большое энергопотребление, которое стало тяжелым наследием
архитектуры Bulldozer. При максимальной загрузке неграфическими
задачами, с номинальными параметрами работы процессора, система
потребляет порядка 200 Вт энергии, а в случае выполнения разгона ее
аппетит возрастает практически в 2 раза. Обращаем ваше внимание на то,
что для эффективного разгона AMD FX-8350 потребуется использование
качественной и мощной системы охлаждения, т.к. с увеличением количества
потребляемой энергии возрастет и температура процессора.

Автор: Дмитрий Гаранжа

Выражаем благодарность украинскому представительству компании AMD за предоставленный для тестирования процессор.

Выражаем благодарность компаниям ASUS, AMD, GIGABYTE, Scythe, Sea Sonic Electronics и TwinMOS Technologies за предоставленное для тестового стенда оборудование.