Первый и последний. Обзор процессора AMD Athlon X4 845

Первые модульные процессоры AMD, построенные на архитектуре Bulldozer, появились в продаже в октябре 2011 года. С тех пор «красные» представили несколько настольных платформ. Появились гибридные процессоры с мощной встроенной графикой. Они легли в основу игровых приставок Sony PlayStation 4 и Microsoft Xbox One. Во всех платформенных решениях использовалась и используется по сей день модульная архитектура. Вариации Bulldozer, Piledriver и Steamroller оказались неоднозначными. Планировалось, что архитектура Excavator станет венцом творения перечисленной «строительной бригады». Именно она должна была дать пользователю наибольшую производительность. Но с выходом «экскаваторных» чипов откровенно затянули. В итоге про четвертое поколение модульной архитектуры стали говорить лишь применительно к гибридным процессорам Carrizo, разработанным для ноутбуков. Про «лучшую производительность» уже никто не вспоминал. Все сказанное ранее так и осталось в прошлом. Ребята из AMD обращали внимание в основном на двукратное увеличение энергоэффективности. И вот в начале года AMD представила Athlon X4 845. Анонс прогремел, словно гром среди ясного неба.

Особенности архитектуры Excavator

Я прекрасно помню распеваемые модульной архитектуре дифирамбы. Первый настольный 8-ядерный чип; лучший параллелизм; великолепная производительность — маркетологи «красных» рисовали очень красивые диаграммы. Нечто схожее сейчас происходит и с Zen. Нам опять обещают настоящую бомбу, нахваливая изо всех сил продукт и привлекая к нему повышенное внимание. Что ж, мы реально заинтригованы и заинтересованы в выходе сильной разработки AMD.

Как я уже сказал, впервые о реальных устройствах на архитектуре Excavator заговорили на презентации мобильных процессоров Carrizo. По традиции, рассказы о преимуществах новых устройств начались заранее, еще в 2014 году. В продаже первые ноутбуки появились лишь в конце 2015 года. На прилавках магазинов уже есть семплы с 28-нанометровыми A8/A10 и FX, но их очень мало. О самой архитектуре сказано немного. Нетрудно догадаться, что основные изменения (в сравнении с Piledriver и Steamroller) направлены на общее снижение энергопотребления. Например, в ноутбучном SoC (системе-на-кристалле) наличие библиотек с высокой плотностью транзисторов (повторюсь, используется все тот же 28-нанометровый техпроцесс) позволило сократить его площадь на 23%, но одновременно увеличить число транзисторов на 29% — с 2,4 млрд до 3,1 млрд.

Как обстоят дела с «затворным бюджетом» у Athlon X4 845 я не знаю. Никакой информации по этому поводу в AMD не дали. Уровень TDP новинки стандартный: 65 Вт при довольно невысокой (для изученного вдоль и поперек техпроцесса) частоте 3,5 ГГц.

Согласно официальному релизу AMD, производительность выполнения инструкций на такт (IPC, Instructions per Clock) выросла на 5-15% в зависимости от приложения. В некоторых случаях Excavator мощнее Steamroller в 1,5 раза. Общий рост производительности достигается за счет нескольких архитектурных модификаций. Во-первых, у «экскаватора» увеличен кэш первого уровня. Он поднимает эффективность предвыборки. На каждое ядро Athlon X4 845 приходится по 32 Кбайт кэша данных, а на каждый модуль — по 96 Кбайт кэша инструкций. У чипов семейства Kaveri (архитектура Steamroller) L1 для данных составляет 16 Кбайт на ядро. Правда, Excavator получил вдвое меньше кэша второго уровня, что негативно скажется на работе некоторых приложений. Например, архиваторов и программ 3D-моделирования.

Во-вторых, инженеры AMD серьезно переработали блок предсказания ветвлений. Буфер увеличился на 50%, количество записей, отслеживающих адреса перехода, расширилось с 512 до 768. Плюс Excavator ускоряет сброс блока вычислений с плавающей запятой.

В-третьих, четвертое поколение модульной архитектуры обзавелось поддержкой инструкций AVX2, MOVBE, SMEP и BMI1/2.

Проверим, как влияют архитектурные изменения на производительность в ряде приложений. Для этого испытания я взял три процессора. Все чипы работали на одинаковой частоте 3 ГГц. Во всех случаях применялся двухканальный комплект оперативной памяти DDR3-2133. Архитектуру Steamroller представляла модель A8-7670K. К сожалению, процессора Richland, чтобы исключить влияние кэша третьего уровня на производительность, у меня под рукой не оказалось. Поэтому архитектуру Piledriver представил чип FX-4350.

Малый объем кэша второго уровня сказался на производительности в WinRAR. Здесь впереди всех оказалась архитектура Piledriver, представленная в 2013 году. Чисто из-за кэша третьего уровня. Уступил Excavator и Steamroller'у — почти на 10%.

CINEBENCH R15 показал более релевантный результат. В этом бенчмарке Excavator опередил Steamroller на 9% и обошел Piledriver на целых 20,4%. Все согласно последним заявлениям AMD.

Разница в wPrime 1.55 — столь почитаемом оверклокерами — оказалась еще более внушительной. Здесь четвертое поколение модульной архитектуры оказалось производительнее своих предшественников на 27,5% и 79% соответственно.

А вот в LuxMark разница «экскаватора» над «катком» и «копром» оказалась мизерной. Прироста производительности практически не наблюдается, но расстановка сил сохраняется в правильном «эволюционном» порядке. Эти же слова относятся и к бенчмаркам-кодировщикам x264/x265. Разницы между Excavator и Steamroller практически нет. Piledriver уступает в среднем на 24%.

Я рассмотрел небольшое количество приложений, но мы видим, что практически во всех программах Excavator работает эффективнее своих предшественников. Видимо, в AMD посчитали экономически нецелесообразным выпускать полноценную линейку процессоров на модульной архитектуре четвертого поколения для платформ FM2+ и AM3+. Есть только Athlon X4 845.

Технические характеристики

Когда-то линейка Athlon ассоциировалась исключительно с топовыми процессорами AMD. Уже давно в это семейство входят только бюджетные решения. Та же участь постигла бренд Pentium, но конкуренция между этими семействами сохранилась по сей день. В 2016 году линейка Athlon — это 4-ядерные процессоры для платформы FM2+ с отключенным iGPU. Вожаком «стаи» с недавних пор стал чип Athlon X4 880K. Он построен на архитектуре Steamroller. Процессор в режиме Turbo Core работает на скорости 4,2 ГГц. Модель Athlon X4 845 занимает предпоследнее место в линейке, поэтому ожидать от этого чипа героических свершений не стоит. Зато устройство стоит всего 70 долларов США. Наш бюджетный «экскаватор» конкурирует с двухъядерными Pentium и Celeron.

Основные особенности архитектуры Excavator и Athlon X4 845 в частности уже перечислены. Кэш данных первого уровня удвоился, однако уменьшилась SRAM-память второго «левела». Встроенный контроллер памяти работает в двухканальном режиме. Официально поддерживаются киты с эффективной частотой 2133 МГц, но набор делителей позволяет запустить оперативку стандартов DDR3-2400/2666/2800.

Интересно, что процессор получил всего восемь линий PCI Express 3.0. У Kaveri вдвое больше. В принципе, такого количества достаточно для обеспечения должной пропускной способности любой современной видеокарты. В то же время очевидно, что с бюджетным чипом будет использоваться недорогая 3D-графика. Вопросу процессорозависимости я обязательно уделю внимание далее.

Athlon X4 845 не имеет разблокированного множителя. Разгонять его можно только за счет увеличения частоты тактового генератора. Количество мегагерц в сравнении с Kaveri (Godavari) и FX Vishera небольшое. В режиме Turbo Core частота увеличивается с 3,5 ГГц до 3,8 ГГц. Мои наблюдения показывают, что «восемьсот сорок пятый» практически все время работает на максимальной скорости.

Тестирование

Тестовый стенд:

• Центральный процессор: AMD Athlon X4 845, 3,5 ГГц
• Кулер: ENERMAX LIQTECH 240
• Материнская плата: ASUS CROSSBLADE RANGER
• Оперативная память: DDR3-2133, 2x 8 Гбайт
• Видеокарта: AMD Radeon R9 NANO, 4 Гбайт
• Накопитель: SSD Patriot Blast 480 Гбайт
• Периферия: монитор LG 31MU97
• Операционная система: Windows 10 x64

Начнем с возможностей встроенного контроллера оперативной памяти. Ниже приведен скриншот из AIDA64. Видно, что производительность Athlon X4 845, работающего с памятью DDR3-2133, не отличается от других представителей линейки.

А теперь самое интересное. Начнем с приложений, в которых архитектура Excavator и Athlon X4 845 в частности не впечатлили. Это, конечно, архивация. Встроенный бенчмарк показал, что чип быстрее Pentium G3258, но при архивировании тестового пакета файлов Athlon X4 845 оказался не у дел. Два мощных ядра опередили четыре слабых.

Обработка компьютерной графики тоже дается Athlon X4 845 нелегко. При выполнении скриптов 3DS Max, Fryrender и Blender новинка то и дело уступала всем конкурентам, которых я подобрал для сравнения. Исключение — Fryrender, здесь два модуля Excavator превзошли два полноценных ядра Pentium G3258 на 5,5%.

Теперь давайте рассмотрим софт, в котором Athlon X4 845 оказался на коне. В ряде случаев навязал конкуренцию даже низкочастотным Core i3 Haswell/Skylake. Например, в CINEBENCH R15 «атлон» опередил старенький Core i3-4130 на 3%, а A8-7670K, который работает на 100 МГц быстрее, — на 5%. В LuxMark 2.0 «восемьсот сорок пятый» вновь опередил APU Kaveri.

Лучше всего Athlon X4 845 проявил себя в Photoshop, бенчмарках x264/265 и TrueCrypt. В фоторедакторе «экскаватор» опередил и FX-4350, который работает на частоте 4,2 ГГц, и Core i3-4130 вместе с Pentium G3258. Конкретно в x264 FHD и TrueCrypt 7.2 Excavator «порвал» всех! Отличные результаты для бюджетного чипа. Вот вам и Excavator.

Итак, процессоры серии Athlon не имеют встроенного графического ядра, поэтому покупка дискретной видеокарты обязательна. Реально ли на базе Athlon X4 845 собрать игровой компьютер средней руки? Как показывает наше тестирование, реально. В современных играх 4-ядерный Excavator смотрится предпочтительнее 2-ядерного Haswell. Например, Far Cry 4 вообще отказался запускаться на стенде с Pentium G3258. В целом семейство FX-4000 в играх смотрится предпочтительнее Athlon X4 845. У таких чипов, как FX-4300/4350, и частота выше, и кэш третьего уровня имеется, и разблокированный множитель в наличии. Radeon R9 Nano испытуемый процессор по понятным причинам не «прокачал». Если и собирать на базе «экскаватора» игровой компьютер, то с видеокартой уровня Radeon R7 370 или GeForce GTX 950, но не мощнее.

Высоким разгонным потенциалом испытуемый образец Athlon X4 845 не хвастает. Из чипа удалось выжать лишь стабильные 4026 МГц для всех четырех ядер. Коллегам попадались экземпляры, разгоняющиеся до стабильных 4,2 ГГц и даже до 4,4 ГГц. Увы, мне не повезло. И все же 4,4 ГГц для «отполированного до блеска» 28-нанометрового техпроцесса — это тоже мало. Делаем вывод: Excavator с разгоном не дружит. В противном случае Athlon X4 845 обязательно обзавелся бы литерой «К» в названии — почетным знаком отличия любого оверклокерского чипа для платформы FM2+. Разгон до 4 ГГц в wPrime 1.55 ускорил работу 4-ядерника на 7%.

Конкуренты и аналоги

C аналогами все ясно. По цене и по производительности пользователь будет выбирать между Athlon X4 840 (для той же платформы FM2+) и FX-4300. Для игр лучше подойдет 32-нанометровый «камень». Что касается конкурентов, то в этой роли выступает серия Pentium. Я выбрал модель G4400. Ту, что на архитектуре Skylake. В играх предпочтительнее пусть и медленные, но четыре ядра Athlon X4 845. Доказательство — выше. А вот для офисного ПК интереснее смотрится Pentium G4400, так как в его стоимость уже входит встроенная графика HD Graphics 510. Следовательно, нет необходимости дополнительно тратиться на покупку дискретной видеокарты.

В заключение

Что же, было интересно познакомиться с первым и, возможно, последним настольным процессором AMD на архитектуре Excavator для платформы FM2+. Скоро до нас наконец-то доедут ноутбуки с чипами Carrizo. Посмотрим, чего стоят «экскаваторы» в более стесненных условиях.

Мне кажется, что процессор удался. При невысокой стоимости он обладает неплохим уровнем быстродействия. Рекорды не бьет, но в некоторых случаях архитектура Excavator позволяет Athlon X4 845 конкурировать даже с низкочастотными Core i3. Есть софт, в котором новинка откровенно сливается. В среднем четырехъядерный «атлон» оказался быстрее двухъядерного «пентиума».

Кому подойдет этот чип? В офисной сборке ему вряд ли найдется место, так как Athlon X4 845 не имеет встроенной графики. Думаю, в HTPC ему тоже некомфортно. Остается только порекомендовать Excavator в качестве основы для недорогого мультимедийного системного блока с игровой видеокартой уровня Low-end.

Эпоха модульной архитектуры подходит к концу. Осенью/зимой этого года AMD представит чипы семейства Zen — принципиально новые процессоры. Так получилось, что на протяжении всех пяти лет флагманские решения «красных» конкурировали лишь с процессорами Intel среднего ценового диапазона. Тем не менее AMD постоянно снижала стоимость своей продукции, а также никогда не отворачивалась от энтузиастов. Надеюсь, Zen сохранит все лучшее и избавится от худшего.