A10 процессор сколько ядер
Richland – третье поколение CPU микроархитектуры AMD APU (Accelerated Processing Unit). Первое знакомство, разгон, сравнительное тестирование 2D/3D с участием ЦП Llano, Trinity, Ivy Bridge, Sandy Bridge и Haswell.
Оглавление
Краткие спецификации APU AMD
В графическую составляющую нового для компании решения входили видеоядра, выполненные по технологии VLIW5. APU Llano был достаточно современен:
- От двух до четырех улучшенных ядер K10;
- Площадь APU 228 мм 2 , до 1.178 млн транзисторов;
- Графическое ядро HD 5ххх (VLIW5), совместимое с DirectX 11, OpenGL;
- От одного до четырех мегабайт кэша, без L3;
- Двухканальный контроллер памяти с поддержкой модулей до DDR3-1866;
- Интегрированный контроллер PCI Express 2.0, с возможностью работы как в режиме х16, так и х8+х8;
- Dual Graphics (поддерживаются модели с GPU Radeon HD 6450, HD 6570 и HD 6670).
Технические характеристики AMD Llano
На его пути не смог встать ни один конкурент. Тем временем, пока Llano покорял рынок, в недрах AMD разрабатывался преемник под кодовым названием Trinity. В соответствии с текущими технологиями AMD он получил ряд новшеств и улучшений.
В сердце APU Trinity применяется улучшенная архитектура Bulldozer, известная под названием Piledriver, улучшенный аппаратный декодер видео, HDMI-контроллер, присутствует поддержка DisplayPort 1.2. Сам процессор изготовлен по 32 нм техпроцессу. Помимо этого он приобрел наборы инструкций (AVX и AES-NI) и поддержку технологии динамического разгона Turbo Core 3.0. Но AMD по-прежнему использовала 32 нм техпроцесс для производства APU.
- От двух до четырех ядер Piledriver;
- Площадь APU 246 мм 2 , до 1.303 млн транзисторов;
- Графическое ядро HD 7ххх (VLIW4), совместимое с DirectX 11, OpenGL 4.2;
- От одного до четырех мегабайт кэша, без L3;
- Двухканальный контроллер памяти с поддержкой модулей до DDR3-1866;
- Интегрированный контроллер PCI Express 2.0, с возможностью работы как в режиме х16, так и х8+х8;
- Dual Graphics (поддерживаются модели с GPU Radeon HD 7350, HD 7450, HD 7470, HD 7550, HD 7570, HD 7670).
реклама
Технические характеристики AMD Trinity
В середине 2013 года AMD объявляет об очередном, пусть и не большом, но обновлении линейки APU – Richland.
Он по-прежнему основан на проверенной временем архитектуре Piledriver, отличаясь от своего предшественника несколькими изменениями (о них чуть ниже), нацеленными на снижение энергопотребления. К сожалению, руки разработчиков не коснулись графической части APU. Несмотря на смену названия, за визуализацию все также отвечают до 384 ядер Radeon Cores. Правда, для смены индекса компания AMD припасла запас частот, разогнав видеоядро с 760-800 МГц до 800-844 МГц.
- От двух до четырех ядер Piledriver;
- Площадь APU 246 мм 2 , до 1.303 млн транзисторов;
- Графическое ядро HD 8ххх (VLIW4), совместимое с DirectX 11, OpenGL 4.2;
- От одного до четырех мегабайт кэша, без L3;
- Двухканальный контроллер памяти с поддержкой модулей до DDR3-2133;
- Интегрированный контроллер PCI Express 2.0, с возможностью работы как в режиме х16, так и х8+х8;
- Dual Graphics (поддерживаются модели с GPU Radeon HD 7350, HD 7450, HD 7470, HD 7550, HD 7570, HD 7670).
Технические характеристики AMD Richland
Richland – взгляд изнутри
Основные изменения с легкостью умещаются в один абзац:
- Поддержка ISA инструкций FMA4/3, AVX, AES, XOP;
- Расширена зона работы Turbo режима;
- Контроллер памяти добрался до частоты 2133 МГц;
- Переработан алгоритм предсказания;
- Переработан баланс нагрузки между CPU и GPU при аппаратном кодировании и декодировании видео.
На некоторых пунктах стоит остановиться подробнее. С момента внедрения Turbo режимов прошло достаточно времени, что позволило инженерам улучшить их работу в новых решениях. Сейчас в AMD говорят о масштабной ревизии алгоритма.
Всего в кристалле для тотального контроля над температурой расположено более семнадцати тепловых датчиков. Процессоры Richland динамически вычисляют температуру каждого ядра CPU и GPU, и, основываясь на этих данных, задают максимальные рабочие частоты. Было добавлено несколько состояний, иными словами, расширен диапазон частот при работе APU. Переключения между ними происходят максимально быстро и незаметно для ОС и пользователя. Благодаря этому достигается максимальная производительность не в ущерб энергопотреблению.
Контроллер DDR3 адаптирован для достижения больших частот оперативной памяти, речь идет о ее полноценной работе на частотах выше 2133 МГц. Мне без проблем и без излишне высокого напряжения удалось заставить работать память на частоте 2400 МГц, что является реальным улучшением по сравнению с Trinity.
Вступление
Richland – третье поколение CPU микроархитектуры AMD APU (Accelerated Processing Unit). Все началось с экспансии Socket FM1 и APU Llano. Тогда, в 2011 году APU был основан на модифицированном ядре поколения K10 (Stars) и выпускался на мощностях GlobalFoundries по 32 нм SOI техпроцессу с использованием диэлектриков high-k и транзисторов с металлическим затвором.
На тот момент в AMD не решились кардинально менять старую добрую архитектуру K10 и прощупывали рынок на предмет интереса.
реклама
Главные особенности А10
- Увеличения количества физический ядер на две штуки.
- Сохранении старого 16-нанометрового техпроцесса производства.
- Более крупный размер кристалла А10 по сравнению с А9.
Отказ от перехода на 14 нанометров, скорее всего, был связан с большими объемами производства, которое было бы слишком усложнено переходом на более свежую технологию. Однако сохранение накатанной схемы производства дало возможность компании больше уделить времени на оптимизацию, причем как готовых продуктов, так и самого чипа и его архитектуры.
Два ядра хорошо, а четыре лучше
Вместе с добавлением двух дополнительных ядер была добавлена:
- Система изменения частоты и напряжения в реальном времени, причем, с отключением как целых ядер, так и отдельных вычислительных блоков. Это дало много гибкости как в энергопотреблении, так и в производительности процессора;
- В iPhone 7 был добавлен новый контроллер, позволяющий более эффективно распределять нагрузку между ядрами или загружать только некоторые из них
- Была создана специальная схема деления кэш-памяти процессора на каждое из ядер, что позволяет, когда это необходимо, отдельному ядру решать задачи самостоятельно, не обращаясь при этом к кэш-памяти других ядер
- Ну, и конечно был увеличен в два раза размер третьего уровня кэша памяти процессора с 4 до 8 мегабайт.
Графика в процессоре А10
Графическая подсистема, как и раньше, с чипом класса А9 основана на шестикластерной разработке, но при этом производительность в А10 по сравнению с его предшественником выросла на целых 50%.
Такой результат, по видимому, был достигнут путем программной и архитектурной оптимизации, и, конечно же, ввиду собственного интерфейса программирования для сложных приложений. Это значительно облегчило оптимизацию программного обеспечения, и, как следствие, повысило производительность.
Процессор А10 со знаковой припиской Fusion – первый мобильный процессор от Apple, где впервые была использована экономная, но при этом высокопроизводительная архитектура на базе двух "прожорливых" и производительных ядер в паре с еще двумя экономными ядрами.
Это позволяет не только поднять производительность смартфона или планшета, но и при этом увеличить время его автономной работы, переключая нагрузку на небольшие, энергоэффективные ядра во время простоя или спящего режима гаджета.
Эти изменения позволили сделать наиболее значимый прорыв как в энергоэффективности, так и в производительности микропроцессоров со времен появления 64-битной архитектуры.
Главные особенности А10
- Увеличения количества физический ядер на две штуки.
- Сохранении старого 16-нанометрового техпроцесса производства.
- Более крупный размер кристалла А10 по сравнению с А9 .
Отказ от перехода на 14 нанометров, скорее всего, был связан с большими объемами производства, которое было бы слишком усложнено переходом на более свежую технологию. Однако сохранение накатанной схемы производства дало возможность компании больше уделить времени на оптимизацию, причем как готовых продуктов, так и самого чипа и его архитектуры.
Производительность А10
Вот тут Apple сделала большой скачек вперед по сравнению с А9. Сорокапроцентный скачек производительности по сравнению с предшественником поражает.
Конечно, добиться этого удалось по большей мере добавлением еще двух физических ядер процессора, но и улучшенная архитектура, а также более высокие частоты (на четверть выше предшественника) внесли свою значительную лепту.
К слову, значительное увеличение частоты ядер (до 2.33 гигагерца) при таком же техпроцессе стало возможным из-за повышения напряжения на чип и улучшенной системы теплоотвода.
Два ядра хорошо, а четыре лучше
Вместе с добавлением двух дополнительных ядер была добавлена:
- Система изменения частоты и напряжения в реальном времени, причем, с отключением как целых ядер, так и отдельных вычислительных блоков. Это дало много гибкости как в энергопотреблении, так и в производительности процессора;
- В iPhone 7 был добавлен новый контроллер, позволяющий более эффективно распределять нагрузку между ядрами или загружать только некоторые из них
- Была создана специальная схема деления кэш-памяти процессора на каждое из ядер, что позволяет, когда это необходимо, отдельному ядру решать задачи самостоятельно, не обращаясь при этом к кэш-памяти других ядер
- Ну, и конечно был увеличен в два раза размер третьего уровня кэша памяти процессора с 4 до 8 мегабайт.
Производительность А10
Вот тут Apple сделала большой скачек вперед по сравнению с А9. Сорокапроцентный скачек производительности по сравнению с предшественником поражает.
Конечно, добиться этого удалось по большей мере добавлением еще двух физических ядер процессора, но и улучшенная архитектура, а также более высокие частоты (на четверть выше предшественника) внесли свою значительную лепту.
К слову, значительное увеличение частоты ядер (до 2.33 гигагерца) при таком же техпроцессе стало возможным из-за повышения напряжения на чип и улучшенной системы теплоотвода.
Разгон
Штатный режим Turbo в зависимости от нагрузки варьирует частоту ядер в диапазоне от 4.1 ГГц до 4.4 ГГц. Но чаще всего наблюдается что-то среднее – 4.2 ГГц. Внедренные технологии энергосбережения и баланса нагрузки в рамках отведенного энергопотребления делают новые APU менее прожорливыми. Поэтому и максимальное потребление тока при росте частоты процессора не сказалось сильно на общем TDP.
Возвращаясь непосредственно к процессу разгона, нельзя не выразить чувства симпатии к APU. Перед нами представитель классической школы overclocking’а. Любая энергосберегающая функция отключается в BIOS и не мешает разгону, а почти половина APU отличается суффиксом «К» в названии.
Это означает лишь одно – никаких условностей и ограничений, только полная свобода действий над процессором. Пользователи вправе менять множитель CPU, GPU, памяти, задавать любое напряжение. Все вместе это делает из APU AMD прекрасный образец для подражания.
В данном случае я без труда завел A10-6800K на частоте 4.8 ГГц. Несмотря на то, что он брал 4.9-5.0 ГГц при напряжении 1.55 В, пришлось ограничиться меньшей частотой из-за желания разогнать другие блоки, такие как GPU и память. В целом, после подбора правильных напряжений моему экземпляру процессора покорилась следующая формула работы: 4800 МГц, 1013 МГц GPU, 2400 МГц для памяти.
С такими параметрами A10-6800K прошел весь цикл тестов без единого сбоя.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news - это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
До выхода гибридных процессоров семейства Trinity, скорее всего, никто не рассчитывал, что среди высокопроизводительных решений нового поколения APU могут быть модели с TDP 65 Вт, однако разработчики компании преподнесли потребителям своеобразный сюрприз. В семействе A10 присутствует достаточно интересная модель - AMD APU A10-5700 . Ее достоинствами при невысоком энергопотреблении является наличие «топового» встроенного графического ядра и двух процессорных модулей, выполненных на основе архитектуры Piledriver, что в конечном итоге способно обеспечить неплохую вычислительную мощь, особенно если учесть, что частота при включении Turbo Core 3.0 способна подниматься до 4 ГГц.
Именно этот гибридный процессор и стал объектом нашего внимания в данном материале.
Внешний вид и упаковка
Внешнее оформление упаковки тестируемого гибридного процессора несколько необычно. В первую очередь это касается графической части. Практически все решения, которые мы рассматривали раньше, оформлялись различными изображениями из популярных игр. Данная тенденция сохранялась для всех решений APU, выполненных на базе архитектуры Liano, однако Trinity привносит некоторые изменения. Полупериметр упаковки занимает «шлейф» из изображений, который подчеркивает офисно-мультимедийный характер решения.
На правой боковой стороне коробки размещено прозрачное окошко, через которое потенциальный покупатель может ознакомиться с процессором и его маркировкой. Также здесь имеется краткая таблица совместимости гибридных процессоров различных серий с дискретными видеокартами для использования их в режиме Dual Graphics . Вы видите, что в таблице содержатся модели видеокарт исключительно из серии Radeon HD 6000. Несмотря на то, что в Сети бродит информация о возможности подключения графических адаптеров вплоть до AMD Radeon HD 7670, мы предлагаем опираться на официальную информацию, в которой «топовым» рекомендуемым продуктом является AMD Radeon HD 6670.
Типы встроенных графических ядер
Рекомендованные дискретные графические карты
AMD Radeon HD 7660D
AMD Radeon HD 6670
AMD Radeon HD 7560D
AMD Radeon HD 6550D
AMD Radeon HD 6570
AMD Radeon HD 7540D
AMD Radeon HD 6530D
AMD Radeon HD 6570
AMD Radeon HD 6410D
AMD Radeon HD 6450
На верхней боковой стороне размещена знакомая нам наклейка с ключевыми характеристиками предлагаемого процессора, указаны: модель ( A10-5700 ), максимальная тактовая частота в режиме Turbo Core 3.0 ( 4,0 ГГц ), объем кэш-памяти ( 4 МБ ), процессорный разъем ( FM2 ) и серийный номер. Производитель акцентирует внимание на том, что оптимальным выбором для AMD APU A10-5700 будет материнская плата с системной логикой A75.
Новое поколение гибридных процессоров не привнесло никаких дополнительных элементов в комплектацию. При покупке коробочной версии в комплекте будут: сам гибридный процессор, система охлаждения, инструкция по установке процессора и фирменная наклейка для корпуса ПК с указанием семейства APU.
Комплектная система охлаждения имеет маркировку Z7LH01R201. Маркировка новая, но конструкция осталась прежней: состоит из радиатора и вентилятора, который создает не слишком большой шумовой фон во время работы. Радиатор кулера полностью выполнен из сплава алюминия, что говорит о его невысокой стоимости. С основной задачей, которая на него возлагается – обеспечение нормального температурного режима, он вполне справится, а большего, по сути, и не нужно. Питание осуществляется через 4-контактный разъем, а значит, есть мониторинг скорости вращения и поддержка экономичного ШИМ-метода для автоматического управления скоростью вращения.
На теплораспределительной крышке процессора указаны: семейство процессора, маркировка (AD5700OKA44HJ) и место производства (Китай). По аналогии с классическими ЦП мы постараемся расшифровать маркировку:
Тыльная сторона APU имеет 904 контакта характерные исключительно для Socket FM2, поэтому для работы вам потребуется материнская плата с соответствующим процессорным разъемом. Владельцы материнских плат с Socket FM1 вынуждены будут, при желания обновить свой компьютер с помощью данного процессора, приобрести в нагрузку к APU и системную плату с Socket FM2, т.к. у них отсутствует обратная совместимость.
AMD APU A10-5700
Тактовая частота (номинальная), МГц
Максимальная тактовая частота с Turbo Core 3.0, МГц
Частота шины, МГц
Объем кэш-памяти первого уровня L1, КБ
2х64 (память инструкций)
4х16 (память данных)
Объем кэш-памяти второго уровня L2, КБ
Объем кэш-памяти третьего уровня L3, КБ
MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4, SSE4A, x86-64, AMD-V, AES, AVX, XOP
Напряжение питания, В
Рассеиваемая мощность, Вт
Критическая температура, °C
Встроенный контролер памяти
Максимальный объем памяти, ГБ
DDR3 (частота до 1866 МГц)
Число каналов памяти
Встроенное графическое ядро AMD Radeon HD 7660D
Тактовая частота GPU, МГц
DirectX 11 (Tessellation, ShaderModel 5.0)
Спецификация гибридного процессора более чем впечатляет. В первую очередь в глаза бросается солидная частота, особенно при включении режима Turbo Core 3.0, при котором должен достигаться порог в 4 ГГц. Также стоит обратить свое внимание на встроенное графическое ядро AMD Radeon HD 7660D, которое на данный момент является «топовым» среди имеющихся в продаже APU Trinity. Таким образом, вполне можно ожидать, что AMD APU A10-5700 справится не только с традиционными офисными задачами, но и сможет обеспечить вполне комфортный игровой процесс даже в современных компьютерных играх.
Данные спецификации подтверждаются вспомогательной утилитой. Она сообщает, что тестируемый процессор выполнен согласно 32-нм технологическому процессу на базе архитектуры Trinity. Львиную долю времени гибридный процессор проработал на частоте 3,7 ГГц, которая соответствует промежуточному состоянию. При данной частоте напряжение на ядре составило 1,104 В, что не так уж и много.
Контроллер памяти DDR3 работает в двухканальном режиме и способен поддерживать оперативную память вплоть до DDR3-1866. По умолчанию, по крайней мере при выполнении тестирования на имеющейся материнской плате, память стартует на частоте 1333 МГц поэтому при сборке системы проверяйте данный параметр в соответствующем пункте BIOS. Ведь из-за частоты памяти изменится и общая производительность системы, особенно это касается графической составляющей.
Встроенное графическое ядро Radeon HD 7660D с кодовым название Devastator аналогично видеоядру в «топовой» модели AMD A10-5800K. Единственное отличие данных решений состоит в несколько уменьшенной частоте работы, которая понижена с 800 МГц до 760 МГц.
«Топовое» графическое ядро уверенно заявляет о своей конкурентоспособности с дискретными адаптерами нижнего и среднего ценового сегмента. Подтверждением данного факта является видеоролик, на котором запечатлен геймплей одного из самых популярных шутеров данного времени - BattleField 3.
Вы видите, что при разрешении в 1440×900 пикселей игровой процесс комфортен и вполне можно насладиться уровнем детализации игрового мира. Так что, если вы любите компьютерные игры и хотите сэкономить, то обратите свое внимание семейство гибридных APU Trinity. Особое внимание стоит уделить технологии Dual Graphics, благодаря которой при необходимости можно установить одну из поддерживаемых дискретных видеокарт (например, AMD Radeon HD 6670) и «объединить» ее ресурсы с встроенным графическим ядром Radeon HD 7660D. Это позволит в полной мере использовать возможности, как видеокарты, так и APU.
При тестировании использовался Стенд для тестирования Процессоров №2
Материнские платы (AMD) | ASUS F1A75-V PRO (AMD A75, Socket FM1, DDR3, ATX), GIGABYTE GA-F2A75-D3H (AMD A75, Socket FM2, DDR3, ATX), ASUS SABERTOOTH 990FX (AMD 990FX, Socket AM3+, DDR3, ATX) |
Материнские платы (AMD) | ASUS SABERTOOTH 990FX R2.0 (AMD 990FX, Socket AM3+, DDR3, ATX), ASRock Fatal1ty FM2A88X+ Killer (AMD A88X, Socket FM2+, DDR3, ATX) |
Материнские платы (Intel) | ASUS P8Z77-V PRO/THUNDERBOLT (Intel Z77, Socket LGA1155, DDR3, ATX), ASUS P9X79 PRO (Intel X79, Socket LGA2011, DDR3, ATX), ASRock Z87M OC Formula (Intel Z87, Socket LGA1150, DDR3, mATX) |
Материнские платы (Intel) | ASUS MAXIMUS VIII RANGER (Intel Z170, Socket LGA1151, DDR4, ATX) / ASRock Fatal1ty Z97X Killer (Intel Z97, Socket LGA1150, DDR3, mATX), ASUS RAMPAGE V EXTREME (Intel X99, Socket LGA2011-v3, DDR4, E-ATX) |
Кулеры | Scythe Mugen 3 (Socket LGA1150/1155/1366, AMD Socket AM3+/FM1/ FM2/FM2+), ZALMAN CNPS12X (Socket LGA2011), Noctua NH-U14S (LGA2011-3) |
Оперативная память | 2 х 4 ГБ DDR3-2400 TwinMOS TwiSTER 9DHCGN4B-HAWP, 4 x 4 ГБ DDR4-3000 Kingston HyperX Predator HX430C15PBK4/16 (Socket LGA2011-v3) |
Видеокарта | AMD Radeon HD 7970 3 ГБ GDDR5, ASUS GeForce GTX 980 STRIX OC 4 GB GDDR5 (GPU-1178 МГц / RAM-1279 МГц) |
Жесткий диск | Western Digital Caviar Blue WD10EALX (1 ТБ, SATA 6 Гбит/с, NCQ), Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD v4 (ST6000NM0024, 6 ТБ, SATA 6 Гбит/с) |
Блок питания | Seasonic X-660, 660 Вт, Active PFC, 80 PLUS Gold, 120 мм fan |
Операционная система | Microsoft Windows 8.1 64-bit |
Производительность гибридного процессора AMD APU A10-5700 в целом заслуживает похвалы. Благодаря достаточно большой разнице между базовой частотой и максимальной, которая достигается при включении Turbo Core 3.0, прирост производительности составляет чуть более 5%. Поэтому его отключение приведет к незначительному, но все-таки занижению вычислительных возможностей.
Если сравнить производительность тестируемого APU с AMD A10-5800K, то легко заметить, что она отличается всего на 7,4%. Подобная разница будет заметна исключительно в случае запуска ресурсоемких приложений, да и то отличия будут едва ощутимы. Данная разница связана с различной базовой частотой, ведь для «топового» решения она составляет 3,8 ГГц, а в тестируемом APU - 3,4 ГГц. Эта разница, а также различие в TDP, неизбежно отражается и на средней рабочей частоте, которая равна 3,7 ГГц и 4,0 ГГц для AMD A10-5700 и AMD A10-5800K соответственно. Использование модели AMD APU A10-5700 будет наиболее оправданным в небольших и тихих системах с упором на мультимедийную составляющую. Подтверждением этой мысли является недавняя презентация абсолютно бесшумного ПК с пассивной системой охлаждения.
В отношении наиболее близкого в ценовом диапазоне конкурента Intel Core i3-3220 заметно, что при 13% преимуществе вычислительной части процессора, явно наблюдается существенное отставание графического ядра Intel HD Graphics 2500 от Radeon HD 7660D. Единственное и достаточно таки существенное отличие наблюдается в шифровании/дешифровании данных с использованием инструкций AES, поэтому для данных операций более приемлемым вариантом видится именно один из представителей Trinity, которые имеют встроенную поддержку данных инструкций. Таким образом, если вы предполагаете заниматься вычислительными задачами, то более выгодным будет использовать бюджетный Ivy Bridge. Для выполнения достаточно ресурсоемких мультимедийных задач с видом на запуск современных игр (при средних настройках) приемлемым вариантом видятся именно гибридные процессоры AMD.
Важным параметром для тестируемого APU является энергопотребление. Здесь AMD APU A10-5700 выглядит вполне пристойно и его аппетиты при подаче нагрузки не превышают 110 Вт, что всего на 10 Вт больше чем у Intel Core i3-3220. Поэтому не удивительно, что именно это решение было взято за основу бесшумного мультимедийного ПК, ведь в нем сочетаются как неплохая производительность, так и приемлемый уровень потребления энергии.
Что же касается производительности AMD Radeon HD 7660D, то все предельно ясно. «Топовое» графическое ядро реализованное в AMD APU A10-5700 показывает вполне достойные результаты. Небольшое различие в производительности с аналогичным решением, которое использовано в AMD APU A10-5800К, объясняется уменьшившейся на 40 МГц частотой самого ядра, а также небольшими различиями в вычислительных возможностях. Графическое ядро Intel HD Graphics 2500 предназначено для обеспечения базового уровня графики и с решениями компании AMD попросту не способно конкурировать.
В связи с тем, что множитель процессора заблокирован, то и возможностей увеличения производительности не так уж и много. Разгонный потенциал AMD APU A10-5700 выглядит более скромно в сравнении с протестированными ранее представителями линейки Trinity. В нашем случае удалось достичь частоты 4,2 ГГц. Это значение достигнуто за счет повышения частоты тактового генератора со 100 МГц до 114 МГц.
Октябрь этого года по праву можно назвать «месяцем AMD». Ведь именно в этот промежуток времени всемирно известная компания AMD запланировала представление двух новых серий процессоров. И если чипы под кодовым названием Vishera для платформы Socket AM3+ еще в ожидании своего «звездного часа», то новое поколение APU Trinity для настольных систем уже увидело свет и предстало перед публикой.
Знакомство со вторым поколением APU Trinity для ПК мы проведем на примере самого мощного процессора из этой серии – AMD A10-5800K . Но начнем мы, пожалуй, не с него, а с особенностей архитектуры новых процессоров.
Вообще понятие APU не новое и уже прочно засело в лексиконе многих пользователей. Для тех же, кто не следит за состоянием IT-рынка, напомним, что APU (Accelerated Processing Unit) представляет собой процессор со встроенным мощным графическим ядром. В первую очередь такая концепция была привлекательна производителям ноутбуков и нетбуков, позволяя увеличить возможности мобильных решений. По достоинству были оценены и гибридные процессоры для настольных компьютеров. Эти APU нам известны под названием Llano, работающие на платформе Socket FM1. Следующим шагом в развитии гибридных процессоров стало поколение APU Trinity и платформа Socket FM2, возможности которых мы рассмотрим сегодня.
По сути, структура APU предполагает наличие трех основных компонентов: процессорный вычислительный блок, интегрированное графическое видеоядро и объединённый северный мост. Данная концепция применялась и на первом поколении гибридных процессоров от AMD для настольных систем – APU Llano, и новые APU Trinity фактически ничем не отличаются в этом плане.
В максимальной конфигурации процессоры Trinity могут включать до четырех х86-ядер. Причем сам вычислительный блок основан на новой архитектуре Piledriver, которая является дальнейшим развитием архитектуры Bulldozer. Здесь, как и в APU Llano, применяется еще «старый» 32-нанометровый техпроцесс. Но по сравнению с предыдущим поколением гибридных процессоров, площадь кристалла APU Trinity увеличилась до 246 кв. мм (в APU Llano она равнялась 228 кв. мм). Это в свою очередь позволило увеличить количество транзисторов до 1,3 миллиарда. По заявлению AMD видеоядро, интегрированное в чип Trinity, соответствует поколению видеокарт AMD Radeon HD 7000.
Вверху представлена схема четырехъядерного процессора Trinity. Как видим, почти половину кристалла занимает встроенное видеоядро, имеющее такую же архитектуру, как и семейство графических процессоров AMD Nothern Islands. Отдельным блоком представлен объединенный северный мост, который является связующим звеном для других компонентов чипа. В качестве вычислительного блока используются все те же, так называемые «двухъядерные модули», каждый из которых содержит по два вычислительных устройства, способных обрабатывать по два потока данных одновременно. При этом двухъядерные модели APU Trinity будут укомплектованы одним таким модулем, а четырехъядерные – соответственно двумя. Для связи с внешними устройствами используется 24 линии PCI Express.
Из нововведений отметим наличие нового двухканального контроллера памяти и блока кодирования видео AMD HD Media Accelerator. Также стоит упомянуть о поддержке интерфейсов HDMI, DisplayPort 1.2 и DVI.
Но, безусловно, главной «изюминкой» в APU Trinity является использование новой архитектуры Piledriver, которая представляет собой модернизированную версию Bulldozer. Давайте разберемся, какие изменения присутствуют в новой архитектуре.
Во-первых, улучшен блок предсказания переходов – устройство, определяющее направление ветвлений (предсказывающее, будет ли выполнен условный переход) в исполняемой программе. Во-вторых, улучшены планировщики целочисленных (Int Scheduler) и вещественных (FPU Scheduler) исполнительных устройств. Основная задача этих планировщиков заключается в том, чтобы распределять команды по исполнительным блокам по мере их готовности.
Из других особенностей стоит отметить повышенную эффективность работы с кэш-памятью второго уровня, увеличенный объем буфера L1 TLB, поддержку новых инструкций F16C и FMA3, а также увеличение скорости выполнения некоторых базовых процессорных инструкций, таких как INT/FP divide, SYSCALL/SYSRET.
Как видим, разница в архитектурах Piledriver и Bulldozer довольно заметна, но насколько она повлияет на производительность, посмотрим по результатам тестирования.
Естественно мы не могли обойти стороной встроенное графическое ядро, которое имеет кодовое название Devastator. Тем более основная ставка AMD, сделанная на свои гибридные процессоры, заключается именно в возможностях интегрированного видеоядра.
Графическое ядро Devastator основано на архитектуре VLIW4, не смотря на то, что на более раннем APU Llano использовалось ядро с архитектурой VLIW5. Насколько такой ход оправдан, мы узнаем немного позже во время тестирования. Сейчас же просто приведем некоторые сравнительные цифры для четырехъядерных гибридных процессоров разных поколений:
§ число вычислительных блоков в видеоядре APU Trinity 384 против 400 в APU Llano;
§ рабочая частота графического ядра APU Trinity 800 МГц против 600 МГц в APU Llano.
Видеоядро Devastator полноценно поддерживает DirectX 11, OpenCL 1.1 и DirectCompute 11. Кроме того, благодаря использованию технологии Eyefinity имеется возможность подключения четырех устройств вывода изображения. Также в APU Trinity реализована функция Dual Graphics, которая позволяет объединять мощности интегрированного и дискретного видео.
Ну что ж, наверное, не будем больше томить читателей описанием технической стороны новых APU Trinity, а предложим непосредственно взглянуть на их результаты работы, как говорится «в деле». Для этого воспользуемся презентационными материалами, предоставленными компанией AMD.
Естественно конкурентом AMD на рынке процессоров является Intel. Поэтому неудивительно, что для сравнения были взяты модели именно этой компании. Здесь вы видите использование возможностей OpenCL на практике. Особенно разница заметна при работе с графикой.
Из этого слайда можно убедиться, что использование встроенного видеоядра на архитектуре VLIW4 было вполне оправданным ходом с технологической точки зрения. Прирост 37% в программе для тестирования видеоускорителей 3DMark 11 говорит сам за себя.
Понятно, что многих потребителей в первую очередь будет интересовать производительность не в синтетических тестах, а в реальных игровых приложениях. Эта подборка слайдов демонстрирует прирост быстродействия в некоторых популярных играх. Особенно интересными являются результаты сравнения APU Trinity со связкой Intel Core i5-3450 + NVIDIA GeForce GT 630 2 GB DDR3 (дискретная видеокарта). Последний слайд дает четкое представление о преимуществе работы в режиме Dual Graphics.
Выше приведена демонстрация использования технологии Eyefinity. С выходом операционной системы Windows 8, где реализована поддержка нового интерфейса Metro, технология Eyefinity станет еще актуальнее.
На данный момент серия процессоров Trinity представлена пока что шестью моделями. Как и в случае с APU Llano, производитель разделил новые гибридные процессоры на классы в зависимости от их производительности. Семейство процессоров Trinity для персональных компьютеров, а также некоторые их характеристики, выглядят следующим образом:
Микропроцессор А10 со знаковой припиской Fusion – первый мобильный процессор от Apple, где впервые была использована экономная, но при этом высокопроизводительная архитектура на базе двух "прожорливых" и производительных ядер в паре с еще двумя экономными ядрами.
Это позволяет не только поднять производительность смартфона или планшета, но и при этом увеличить время его автономной работы, переключая нагрузку на небольшие, энергоэффективные ядра во время простоя или спящего режима гаджета.
Эти изменения позволили сделать наиболее значимый прорыв как в энергоэффективности, так и в производительности микропроцессоров со времен появления 64-битной архитектуры.
Набор логики
Для APU серии 6ххх не потребуется обновление материнской платы. Все, что необходимо – это разъем FM2 и новая версия BIOS. Но и на старой прошивке система легко запустится, предоставляя пользователю возможность корректно обновить BIOS.
реклама
Оглавление
Графика в процессоре А10
Графическая подсистема, как и раньше, с чипом класса А9 основана на шестикластерной разработке, но при этом производительность в А10 по сравнению с его предшественником выросла на целых 50%.
Такой результат, по видимому, был достигнут путем программной и архитектурной оптимизации, и, конечно же, ввиду собственного интерфейса программирования для сложных приложений. Это значительно облегчило оптимизацию программного обеспечения, и, как следствие, повысило производительность.
По сравнению с семейством APU AMD Richland новое поколение APU AMD Kaveri сделало большой шаг вперед. Кроме внедрения новых микроархитектур AMD Steamroller и AMD GCN, состоялся долгожданный переход на более тонкий техпроцесс. Не будем забывать и о добавлении поддержки ряда перспективных технологий, которые в случае оптимизации программного обеспечения помогут значительно увеличить быстродействие и функциональность системы. Таким образом, APU все больше и больше становятся реальными конкурентами для связки процессор + дискретная видеокарта. Правда, пока что речь идет только о конфигурациях начального уровня. Но учитывая, что для достижения этой задачи компании AMD потребовалось всего лишь три года, можно с уверенностью говорить, что появление APU для систем классом выше не за горами.
На фоне такого большого интереса к гибридным процессорам со стороны пользователей остается загадкой, почему производитель не выводит на рынок остальные модели APU AMD Kaveri. Ведь после анонса этого семейства прошло уже достаточно времени, а оно до сих пор представлено на рынке лишь двумя решениями: AMD A10-7850K и AMD A10-7700K. С моделью AMD A10-7700K мы уже успели познакомиться, теперь же нам представилась возможность оценить потенциал флагмана серии - процессора AMD A10-7850K.
Упаковка, комплект поставки и штатная система охлаждения
APU AMD A10-7850K поставляется в небольшой коробке, оформленной в красно-черных цветах серии AMD Kaveri. Надпись «Black Edition» напоминает, что данная модель имеет разблокированный множитель, а значит, и определенный разгонный потенциал.
Из текста наклейки можно узнать частоту процессора в турборежиме (4,0 ГГц), размер кэш-памяти L2 (4 МБ), количество вычислительных ядер (12: 4 CPU + 8 GPU), серию встроенного графического ядра (AMD Radeon R7 Graphics), а также о наличии штатного кулера в комплекте поставки. На боковых сторонах вкратце описаны возможности технологии AMD hUMA и микроархитектуры AMD GCN.
В коробке находятся: руководство пользователя, кулер и сам процессор, упакованный для дополнительной защиты в пластиковый блистер. Там же можно обнаружить и наклейку с логотипом серии APU AMD.
Штатная система охлаждения процессора AMD A10-7850K такая же, как и у рассмотренного ранее AMD A10-7700K, что объясняется одинаковым уровнем TDP (95 Вт) обоих решений. Кулер состоит из невысокого радиатора, который обдувается низкопрофильным 70-мм вентилятором. Конструкция радиатора предельно простая: алюминиевый сердечник с четырьмя секциями пластин. На основание уже изначально нанесен слой термопасты.
Нагрев процессора AMD A10-7850K в режиме простоя
Нагрев процессора AMD A10-7850K при максимальной нагрузке
На практике штатная система охлаждения зарекомендовала себя довольно хорошо. В режиме простоя температура процессора не поднималась выше 27°С, а при максимальной нагрузке - выше 45°С. В последнем случае скорость вращения вентилятора достигала 2500 об/мин. При этом шум от него находился на комфортном уровне, хотя все же выделялся на фоне остальных комплектующих системы. Максимальная скорость вращения вентилятора составляет 3500 об/мин.
Внешний вид и техническая спецификация
Внешне APU AMD A10-7850K ничем не отличается от рассмотренного ранее решения из семейства AMD Kaveri. На теплораспределительной крышке находится название серии и маркировка модели. Также указаны страны, где был выращен кристалл (Германия) и где происходила окончательная сборка процессора (Малайзия).
Расположение контактов на тыльной стороне соответствует процессорному разъему Socket FM2+. Напомним, что семейство APU AMD Kaveri не совместимо с разъемом Socket FM2.
Спецификация и технические характеристики:
Тактовая частота (номинальная / в турборежиме), МГц
Множитель (номинальный / в турборежиме)
Базовая частота, МГц
Объем кэш-памяти первого уровня L1, КБ
2 х 96 (память инструкций)
4 х 16 (память данных)
Объем кэш-памяти второго уровня L2, КБ
Объем кэш-памяти третьего уровня L3, КБ
AMD Steamroller + AMD GCN
Количество вычислительных ядер (CPU + GPU)
MMX(+), SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4A, SSE4.1, SSE4.2, x86-64, AMD-V, AES, AVX, XOP, FMA3, FMA4
Напряжение питания, В
Максимальная расчетная мощность (TDP), Вт
Критическая температура, °C
AMD Dual Graphics
AMD Turbo Core 3.0
AMD Fluid Motion Video
Встроенный контролер памяти
Максимальный объем памяти, ГБ
Максимальная частота, МГц
Число каналов памяти
Встроенное графическое ядро AMD Radeon R7 Graphics
Тактовая частота GPU, МГц
Shader Model 5.0
В обычном режиме работы (технология AMD Turbo Core 3.0 выключена) скорость AMD A10-7850K равняется 3700 МГц при опорной частоте 100 МГц и множителе «х37». В момент снятия показаний напряжение на ядре составило 1,392 В.
Если задействовать режим динамического повышения частоты с использованием фирменной технологии Turbo Core 3.0, то множитель повышается на три пункта до значения «40». Скорость процессора соответственно увеличивается до отметки 4000 МГц, но что интересно, напряжение питания при этом не меняется. В момент фиксации показаний его значение даже было чуть ниже (1,384 В), чем в предыдущем случае.
В режиме простоя множитель снижается до значения «х17», тем самым частота опускается до 1700 МГц. Напряжение при этом составляет 0,744 В. Как видим, работа механизма энергосбережения в APU AMD A10-7850K по сравнению с флагманом предыдущего семейства AMD Richland была немного усовершенствована. Напомним, что при отсутствии нагрузки у AMD A10-6800K множитель опускался до значения «х20», а напряжение питания - до отметки 0,888 В.
Кэш-память AMD A10-7850K распределяется таким же образом, как и у AMD A10-7770K:
- кэш-память первого уровня L1: на каждое из 4-х ядер выделяется по 16 КБ для данных с 4-мя каналами ассоциативности и на каждый 2-ядерный модуль - по 96 КБ для инструкций с 3-мя каналами ассоциативности;
- кэш-память второго уровня L2: для каждого 2-ядерного модуля отводится по 2 МБ с 16-ю каналами ассоциативности;
- кэш-память третьего уровня L3 отсутствует.
Контроллер оперативной памяти DDR3 работает в двухканальном режиме и гарантировано поддерживает модули с частотой вплоть до 2133 МГц.
В модели AMD A10-7850K используется видеоядро серии AMD Radeon R7 Graphics. Без точного названия получается небольшая путаница, так как в APU AMD A10-7700K также установлено AMD Radeon R7 Graphics, но уже с другими характеристиками.
Ни для кого не секрет, что основной причиной большой популярности APU AMD является их мощная графическая часть. Понимая это, компания AMD постоянно наращивает его характеристики и производительность. Большой шаг в этом плане был сделан при появлении семейства AMD Kaveri, когда состоялся переход iGPU на передовую микроархитектуру AMD GCN. Напомним, что именно она лежит в основе всех современных видеокарт AMD Volcanic Islands.
Однако при создании процессора AMD A10-7850K производитель пошел еще дальше. Если сравнивать с AMD A10-6800K, то кроме смены микроархитектуры, графическое ядро флагмана семейства APU AMD Kaveri получило дополнительных 128 универсальных шейдерных конвейеров. Единственным параметром, по которому AMD Radeon R7 Graphics уступает AMD Radeon HD 8670D (iGPU модели AMD A10-6800K) является тактовая частота - 720 МГц против 844 МГц.
Однако судя по информации, предоставленной пресс-центром компании AMD, это не мешает AMD A10-7850K уверенно обходить AMD A10-6800K во всех современных играх. Кроме того, не будем забывать, что благодаря внедрению общей системной памяти (технология AMD hUMA) и гетерогенной очереди (технология AMD hQ), графические ядра процессора AMD A10-7850K, которых здесь 8, могут теснее работать в связке с 4-мя процессорными ядрами и выполнять более эффективно часть их задач. Таким образом, в случае использования данного механизма разработчиками программного обеспечения, возможности встроенной графики в APU AMD Kaveri могут возрасти в разы, в том числе и показатели FPS в играх. Не будем забывать и о поддержке перспективного API AMD Mantle. Иными словами, iGPU модели AMD A10-7850K имеет хороший потенциал при должной оптимизации на программном уровне, тогда как AMD A10-6800K уже не может похвастать такими преимуществами.
Напомним также, что AMD A10-7850K поддерживает режим Dual Graphics, с помощью которого можно объединить возможности встроенной графики и дискретной видеокарты. В качестве последней компания AMD рекомендует использовать адаптер AMD Radeon R7 250 DDR3 (Oland XT).
Тестирование
При тестировании использовался Стенд для тестирования Процессоров №2
Материнские платы (AMD) | ASUS F1A75-V PRO (AMD A75, Socket FM1, DDR3, ATX), GIGABYTE GA-F2A75-D3H (AMD A75, Socket FM2, DDR3, ATX), ASUS SABERTOOTH 990FX (AMD 990FX, Socket AM3+, DDR3, ATX) |
Материнские платы (AMD) | ASUS SABERTOOTH 990FX R2.0 (AMD 990FX, Socket AM3+, DDR3, ATX), ASRock Fatal1ty FM2A88X+ Killer (AMD A88X, Socket FM2+, DDR3, ATX) |
Материнские платы (Intel) | ASUS P8Z77-V PRO/THUNDERBOLT (Intel Z77, Socket LGA1155, DDR3, ATX), ASUS P9X79 PRO (Intel X79, Socket LGA2011, DDR3, ATX), ASRock Z87M OC Formula (Intel Z87, Socket LGA1150, DDR3, mATX) |
Материнские платы (Intel) | ASUS MAXIMUS VIII RANGER (Intel Z170, Socket LGA1151, DDR4, ATX) / ASRock Fatal1ty Z97X Killer (Intel Z97, Socket LGA1150, DDR3, mATX), ASUS RAMPAGE V EXTREME (Intel X99, Socket LGA2011-v3, DDR4, E-ATX) |
Кулеры | Scythe Mugen 3 (Socket LGA1150/1155/1366, AMD Socket AM3+/FM1/ FM2/FM2+), ZALMAN CNPS12X (Socket LGA2011), Noctua NH-U14S (LGA2011-3) |
Оперативная память | 2 х 4 ГБ DDR3-2400 TwinMOS TwiSTER 9DHCGN4B-HAWP, 4 x 4 ГБ DDR4-3000 Kingston HyperX Predator HX430C15PBK4/16 (Socket LGA2011-v3) |
Видеокарта | AMD Radeon HD 7970 3 ГБ GDDR5, ASUS GeForce GTX 980 STRIX OC 4 GB GDDR5 (GPU-1178 МГц / RAM-1279 МГц) |
Жесткий диск | Western Digital Caviar Blue WD10EALX (1 ТБ, SATA 6 Гбит/с, NCQ), Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD v4 (ST6000NM0024, 6 ТБ, SATA 6 Гбит/с) |
Блок питания | Seasonic X-660, 660 Вт, Active PFC, 80 PLUS Gold, 120 мм fan |
Операционная система | Microsoft Windows 8.1 64-bit |
Сперва, как обычно, оценим эффективность работы технологии динамического повышения частоты, которая здесь называется AMD Turbo Core 3.0. Как показало тестирование, деактивация данной функции фактически никак не влияет на производительность системы. Среднее падение производительности составило 1%, что, конечно же, не будет замечено во время работы в реальных приложениях. Но с другой стороны, при переходе процессора в турборежим напряжение питания остается на том же уровне. Поэтому в конечном итоге при включении технологии AMD Turbo Core 3.0 вы ничего не теряете, так как нагрузка на систему охлаждения и компоненты преобразователя питания остается практически на том же уровне.
При сравнении новинки с флагманом предыдущего поколения APU AMD, процессором AMD A10-6800K, последний оказался быстрее в среднем на 3%. Дело в том, что при переводе моделей из семейства AMD Kaveri на новую микроархитектуру AMD Steamroller и более тонкий техпроцесс, для достижения стабильной работы пришлось снизить тактовые частоты. Напомним, что разница в скорости работы между AMD A10-7850K (4000 МГц) и AMD A10-6800K (4400 МГц) составляет 400 МГц.
Если же сравнивать результаты новинки и AMD A10-7700K, то преимущество уже на стороне AMD A10-7850K (на уровне 3-4%), что вполне логично. Ведь среди двух решений, построенных на одинаковой микроархитектуре и обладающих одинаковым количеством процессорных ядер, быстрее будет то, что имеет большую тактовую частоту.
Отметим, что в данном случае мы оцениваем возможности лишь процессорной части, не рассматривая графическое ядро. В таких условиях микроархитектура Intel Haswell демонстрирует себя во всей красе. 2-ядерная модель Intel Core i3-4130 легко обходит 4-ядерного AMD A10-7850K практически во всех тестах. Разница в производительности в среднем составляет 17%.
Однако мы не зря при анализе характеристик новинки сделали акцент на том, что APU в первую очередь интересны своим мощным графическим ядром. И если оценивать производительность AMD A10-7850K с точки зрения быстродействия iGPU, то мы получим уже совершенно иную расстановку сил. На чистое первое место выходит AMD A10-7850K, а упомянутые выше модели AMD A10-7700K, AMD A10-6800K, Intel Core i3-4130 находятся уже далеко позади с отставанием в 14%, 26% и 51% соответственно.
Разгон
Процессор AMD A10-7850K имеет разблокированный множитель, поэтому он легко поддается разгону без потери стабильности работы всей системы.
На производительности системы оптимизация параметров процессора отразилась следующим образом:
Читайте также: