Процессоры AMD A6, A8 и A10 семейства Kaveri: эпическое сражение с энергопотреблением13.01.2015 10:47

Эпическое сражение с энергопотреблением Не так давно мы тестировали процессоры А4 и А6 на ядре Richland и пришли к выводу, что производительность таких решений невелика, но пользоваться ими можно — даже в игры играть (в режиме низкого качества, разумеется —, но можно же!). А сегодня, как и было обещано, мы займемся APU более высокого уровня, но, в отличие от предыдущих статей, основной упор будет сделан на модели на ядре Kaveri. Дело в том, что никакие другие уже фактически и не отгружаются, а товарные остатки не вечны. Да, «старички» вполне актуальны до сих пор и привлекательны по цене, однако вскоре их просто не останется, и к этому стоит готовиться заранее:)

Конфигурация тестовых стендов Процессор AMD A6–7400K AMD A8–7600 AMD A10–7800 Название ядра Kaveri Kaveri Kaveri Технология пр-ва 28 нм 28 нм 28 нм Частота ядра std/max, ГГц 3,5/3,9 3,⅓,8 3,5/3,9 Кол-во ядер (модулей)/потоков вычисления ½ 2/4 2/4 Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ 96/32 192/64 192/64 Кэш L2, КБ 1024 2×2048 2×2048 Кэш L3, МиБ — — — Оперативная память 2×DDR3–1866 2×DDR3–2133 2×DDR3–2133 TDP, Вт 65/45 65/45 65/45 Графика Radeon R5 Radeon R7 Radeon R7 Кол-во ГП 256 384 512 Частота std/max, МГц 756 720 720 Цена $73(13), T-11010126 $114(8), T-10674782 $169(15), T-10674780 Главными героями будут три модели, представляющие три семейства — А6, А8 и А10. Старший процессор мы уже тестировали подробно, а вот с младшими — не общались. Настало время заняться и ими.

Процессор AMD A6–6420K AMD A8–3870K AMD A8–5600K AMD A10–6800K Название ядра Richland Llano Trinity Richland Технология пр-ва 32 нм 32 нм 32 нм 32 нм Частота ядра std/max, ГГц 4,0/4,2 3,0 3,6/3,9 4,¼,4 Кол-во ядер (модулей)/потоков вычисления ½ 4/4 2/4 2/4 Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ 64/32 256/256 128/64 128/64 Кэш L2, КБ 1024 4×1024 2×2048 2×2048 Кэш L3, МиБ — — — — Оперативная память 2×DDR3–1866 2×DDR3–1866 2×DDR3–1866 2×DDR3–2133 TDP, Вт 65 100 100 100 Графика Radeon HD 8470D Radeon HD 6550D Radeon HD 7560D Radeon HD 8670D Кол-во ГП 192 400 256 384 Частота std/max, МГц 800 600 760 844 Цена $76(12), T-10737510 Н/Д (2), T-7848554 $108(19), T-8470908 $144(19), T-10387700 Для сравнения мы возьмем четыре более старых процессора (в т. ч. и один очень старый) из трех, опять же, семейств. A8 два, поскольку и платформы две — нам все-таки интересно опять посмотреть на конкуренцию четырех «полуядер» с четырьмя ядрами :) А А10 — старший для канонического FM2 «без плюса»: все-таки, как уже было сказано, с нынешним топом линейки сравнения у нас были, так что старый как ориентир интереснее.

Немаловажный факт — без громких заявлений компания фактически «увеличила ценность» графической части каждого семейства: количество графических процессоров в современных А6 такое же, как в старых А8, а в А8 их столько же, сколько было в А10. Это не говоря уже об обновлении архитектуры — GCN вместо VLIW4. Большинство же новых А10 (за исключением 7700К, который к семейству А10 относится безо всяких оснований на то ) еще уровнем выше. Учитывая то, что узким местом в старших моделях является система памяти, может выйти и так, что такое усиление GPU — просто лишнее. Вот это в числе прочего мы и проверим.

А еще и проверим насколько Kaveri нужно «усиленное питание», благо все три взятые нами модели поддерживают Custom TDP. Что производительность снижается при ограничении теплопакета — это уже неоднократно проверенный факт, но интересно как она при этом соотносится сравнительно со старыми «прожорливыми» моделями.

Методика тестирования Для оценки производительности мы использовали нашу методику измерения производительности с применением бенчмарков iXBT Notebook Benchmark v. 1.0 и iXBT Game Benchmark v. 1.0. Все результаты тестирования в бенчмарке iXBT Notebook Benchmark v. 1.0 мы нормировали относительно результатов Pentium G3250 с 8 ГБ памяти и SSD Intel 520 240 ГБ, а сама методика вычисления интегрального результата осталась неизменной. Еще одна программа, которую мы как и в прошлый раз добавили к тестовому набору — бенчмарк Basemark CL 1.0.1.4, созданный для измерения производительности OpenCL-кода.

iXBT Notebook Benchmark v. 1.0 А6 содержат всего один модуль, так что это совсем другой мир с точки зрения многопоточных программ, нежели А8 и А10, которые (что немудрено) друг от друга отличаются лишь тактовыми частотами. Что любопытно, даже в режиме 45 Вт взятые нами модели уже быстрее любых процессоров для FM1, а в «штатном» легко способны соперничать и с APU для FM2 с TDP 100 Вт. Ну, а А6 вдвое медленнее, причем не слишком важно — новые или старые.

Разница между семействами сохраняется, а вот между поколениями — уменьшается. Но, в принципе, как видим и 45 Вт не такое уж страшное ограничение: производительность остается на уровне Pentium недавнего прошлого. Не тянет на такое уж достижение, поскольку мы сравниваем двух- и четырехпоточные процессоры в приложениях, способных задействовать все ресурсы, однако «регулярные» модели Pentium имеют и немного больший теплопакет. Ну, а если его не «зажимать», то в очередной раз интересным образом выглядит внутрифирменная конкуренция — не всякая старая модель с TDP 100 Вт по производительности может обогнать новые экономичные APU семейств А8 и А10.

Photoshop, как мы уже не раз писали, не слишком восприимчив к количеству потоков вычисления. Но не совсем невосприимчив — все-таки А6 (как новые, так и старые) примерно в полтора раза медленнее, нежели двухмодульные модели всех поколений. А вот отставание от четырехъядерных APU для FM1 сильно сократилось. Да и вообще — лучшая модель для этой платформы отстает и от А8–7600 в режиме 45 Вт, что довольно-таки интересно для тех, кто планирует собрать компьютер в компактном корпусе.

Audition нуждается в большем, чем два, количестве ядер (да и полуядер), в еще меньшей степени, нежели Photoshop, однако и это не позволяет А6 (лучшим, заметим, модификациям) угнаться за процессорами более высоких классов. С другой стороны, зато и последним далеко до двухъядерных Pentium, а то и Celeron на базе современных архитектур.

Ну, а там, где многопоточная оптимизация есть, А8/А10 держатся вполне на уровне Pentium, а A6 отстают от всех перечисленных в пару раз. Ничего нового. Так что можно лишь в очередной раз обратить внимание на рост энергоэффективности современных APU, которые и при ограниченном теплопакете способны на равных сражаться со старыми топовыми моделями.

Вот в WinRAR все новомодные оптимизации пасуют, так что все наяинает определять тактовая частота, а она у Kaveri во всех вариантах невысокая. С другой стороны, А10–7800 все равно выглядит неплохо, но он и стоит достаточно дорого, а А8–7600 уже проигрывает свои непосредственным предшественникам. Или даже не непосредственным — 5600К это модель двухлетней давности. Впрочем, справедливости ради, возьми мы не его, а 5500 с TDP 65 Вт, отставания бы уже не было…, но и выигрыша все еще тоже:)

Процессор с пониженным теплопакетом приводит к повышенной «вязкости» системы, хотя при прочих равных это не слишком заметно. Хотя бы потому, что А10–7800 в режиме 45 Вт держится на уровне первого поколения FM2 с TDP 100 Вт. Да и главным в этом тесте является вовсе не процессор — напомним, что «винчестерные» ноутбуки в этом тесте в среднем раза в три медленнее, независимо от центрального процессора. В общем, начинать стоит все равно с покупки твердотельного накопителя (даже при сборке бюджетной системы), а потом уже обращать внимание на прочие компоненты.

Почему A10–7850K на фоне предшественников выглядит бледновато? Почему микроархитектура Steamroller используется только в APU, в то время как многомодульные процессоры семейства FX так и остались на более старой Piledriver? Как нам кажется, вот эта диаграмма многое объясняет. Все очень просто: Steamroller — это не для получения максимальной производительности, это пример хорошего масштабирования «вниз». По сути, третье поколение APU предназначено в первую очередь для ноутбуков — компания AMD занялась тем же, чем ранее и Intel: «настольный» рынок уже не локомотив, а нечто, получающееся по остаточному принципу. Во времена Llano попытка зажать теплопакет до допустимого в портативных компьютерах приводила к драматическим последствиям: когда А8–3500М не мог угнаться за бюджетным настольным А6–3500 с меньшим количеством ядер, да и от Pentium G2130 отставал в полтора раза. Из-за чего? Да всего лишь вследствие необходимости уложиться в 35 Вт. Ну, а Kaveri в режиме 45 Вт по крайней мере спокойно конкурирует с Pentium, да и вообще — увеличение теплопакета вдвое позволяет повысить производительность лишь на 20%. Собственно, оно вам надо? ;)

Что же касается более приземленных вещей, то очевидно, что одного модуля для многих современных программ уже маловато. Причем как раз в такой конфигурации и особого выигрыша от новой архитектуры нет: А6–6420К и А6–7400К приходят к финишу ноздря в ноздрю при использовании одинакового теплопакета. Вот добавление второго модуля положение дел меняет радикально — производительность увеличивается в полтора раза, что очень даже неплохо. А разницы между А8 и А10, как и ожидалось, в этих тестах нет — процессорная-то составляющая у них практически одинаковая. Так что интереснее взглянуть на тесты графического ядра.

OpenCL Что отличает любые APU семейства Kaveri от предшественников, так это производительность при выполнении OpenCL-кода: даже А6–7400К в режиме 45 Вт с легкостью обгоняет что старые А10, что процессоры Intel с GPU HD Graphics 4600. В результате нам остается только затянуть старую песню: вот если бы все это распространялось не только на синтетические бенчмарки, но и программы массового назначения… Действительно: новая архитектура графической части позволила бы даже младшим моделям с легкостью догонять и обгонять даже дорогостоящие Core i7, наглядно демонстрируя преимущества подхода AMD к созданию процессоров. Но действительность пока выглядит куда скучнее и привычнее.

Игры Как и предполагалось на основании ТТХ, игровая производительность новых А6 примерно соответствует старым А8, а А8 последнего поколения способны конкурировать и с А10. Вот что неприятно — и с новыми А10 тоже, поскольку сдерживающим фактором является пропускная способность памяти, а она максимальная уже у А8 на базе Kaveri. В общем и целом, убеждаемся, что уже А8 серии 7000 достаточно для того, чтобы играть в эту игру в высоком разрешении, а платить за А10 смысла нет — быстрее не будет.

В этой игре FullHD «вытягивают» даже старые А6, но лишь старшие модели. При этом одного модуля уже маловато, так что лучшим вариантом из протестированных оказывается А8–7600: более дорогие модели не быстрее, а более дешевые намного медленнее.

Примечательно, что несмотря на однопоточность движка «танчиков», А6 и здесь заметно проигрывают любым двухмодульным процессорам. А при прочих альтернативы старшим высокочастотным Richland нет (в чем мы уже давно убедились), хотя это не так уж и важно — поскольку и А8–7600 в FullHD даже при ограничении теплопакета выдает более 50 кадров в секунду.

Довольно легкая для современных процессоров игра хорошо демонстрирует разные требования к ним в зависимости от режима — если в HD A10–6800K вне конкуренции, то в Full HD он отстает уже и от А8–7600 на 65 Вт, а от А10–7800 — даже в самом экономичном режиме.

A6 «не тянут» эту игру ни в каком режиме, поскольку ей мало одного модуля даже в плане процессорной части, а вот А8 и выше достаточно хотя бы для HD. Причем и в экономичном режиме, но «и выше» — не требуется.

Ситуация похожа на предыдущий случай, но здесь требования к процессору еще выше, а к графике — пожалуй, что пониже, так что на современных А8 и любых А10 можно уже пытаться использовать и полное разрешение современных мониторов.

Итого Итак, как уже было сказано выше, ограничение теплопакета снижает производительность процессорной части приемлемым образом, а на играх практически не сказывается вовсе. В общем, если предположить, что при создании Kaveri во главу угла была поставлена энергоэффективность, то данная цель более чем достигнута. А учитывая, что эти APU в первую очередь ориентированы на рынок компьютеров без дискретной графики (ноутбуки, мини-ПК, недорогие и компактные мультимедийные системные блоки), подобная ситуация вообще вызывает чувство глубокого удовлетворения :) Вот что касается достижения высокой производительности, тут не все гладко, поскольку и два модуля при полной загрузке сравнимы лишь с Pentium, а при частичной — отстают и от него. Попытка повышения рабочих частот приводит в основном к росту энергопотребления, не скомпенсированного повышением производительности (оно есть, но явно недостаточное), а ограничения системы памяти делают бессмысленным увеличение количества графических процессоров выше определенного уровня, и цена старших моделей оказывается чрезмерной для достижимой (с учетом перечисленных «узких мест») ими производительности. Словом, оптимальными моделями Kaveri оказываются А8, где уже «все есть», но еще «ничего не мешает», да и итоговая цена на уровне таковой у Pentium при существенно лучшей графике. A10 побыстрее, но не настолько, насколько дороже, так что тут если какая покупка и оправдана, то скорее К-серии из предыдущего семейства (в тех случаях, когда не мешает теплопакет в 100 Вт и/или предполагается разгон). А А6 не настолько дешевле, чтобы оправдать радикально более низкую производительность всего одного модуля, что уже начинает мешать даже в некоторых играх.

Такой вот расклад — заметно, кстати, улучшивший наше отношение к Kaveri вообще, сильно испорченное невнятными результатами топовых моделей. Неудивительно, что это направление компанией практически не развивается: все APU с TDP 95 Вт появились еще в рамках первых анонсов, а замены 7850К нет и не предвидится. Да она не слишком и нужна — как мы уже убедились, А10–7800 и даже А8–7600 не настолько медленнее, насколько экономичнее:)

Полный текст статьи читайте на iXBT