Платформа AMD Trinity на примере ноутбука AMD Pumori

Вступление

Мечтам и надеждам многих фанатов AMD о том, что с выходом процессоров на архитектуре Bulldozer, компания наверстает упущенное и хотя бы временно установит паритет с Intel, сбыться так и не удалось. К чести «красных», параллельно с разработкой «бульдозера», они готовили новую линейку гибридных процессоров или APU (Accelerated Processing Unit). Их главная фишка — в том, что процессорные и видеоядра не просто соседствуют под одной крышкой теплораспределителя, но и активно взаимодействуют, разделяя между собой нагрузку там, где это возможно. Но популярность новые APU получили за счет заметно более мощной графической составляющей, чем у конкурента в лице процессоров Intel Sandy Bridge.

Чуть более года назад на примере AMD Llano (первых APU) мы узнали, что встроенная в процессор графика способна на большее, нежели отображать графическую оболочку Windows 7. Но то было давно, а сейчас на сцену выходят процессоры AMD Trinity — новая версия APU, которая заменит собой Llano. Инженеры «докрутили» как x86 ядра, так и графическую составляющую. Посмотреть, что из этого вышло, можно на примере инженерного образца, ноутбука AMD Pumori.

Новая платформа

Давно уже ни для кого не секрет, что AMD Trinity — это «потомок» архитектуры Llano. Чипы на ее основе стали довольно популярными, особенно в мобильном сегменте, где выше всего ценится не только производительность, но и энергоэффективность — главные отличительные стороны AMD Llano. Чтобы узнать, многого ли добилась AMD за последний год в развитии своего «козыря» — процессора с неплохой встроенной графикой — необходимо сравнить старую и новую платформы и внимательно рассмотреть, какие произошли изменения.

Число транзисторов и площадь процессора у AMD Trinity относительно тех же параметров у Llano возросли лишь немного. Техпроцесс и вовсе остался без изменений — 32 нанометра. Поэтому инженерам AMD пришлось постараться, чтобы при практически тех же физических параметрах сделать более производительный чип. Тем труднее новой платформе будет соревноваться с Intel Ivy Bridge, который производится по нормам техпроцесса 22 нм.

CPU-составляющая

Хоть процессоры с архитектурой Bulldozer не стали сами по себе чем-то революционным и не смогли сдвинуть с пьедестала своих соперников из стана Intel, улучшенная версия «бульдозера» стала основой для CPU-составляющей AMD Trinity. Как вы помните, в Llano использовались известные еще со времен Phenom ядра Stars — до четырех в одном процессоре. В Trinity же целочисленные ядра объединены в модули Piledriver, по два в каждом. Вдобавок в том же модуле присутствует и по одному ядру обработки данных с плавающей запятой. Как мы уже говорили, чипы на основе Bulldozer претерпели некоторые положительные изменения. Инженеры смогли добиться небольшого увеличение исполнения инструкций за один такт. Появились новые команды в дополнение к уже имеющимся, улучшены планировщики вычислений, уменьшены задержки при работе с кэшем второго уровня.

Модификации подверглась также технология Turbo Core. Самым важным нововведением стала возможность повышать тактовую частоту графического ядра. Теперь, когда нагрузка ложится большей частью на процессорное видеоядро, его производительность может быть увеличена с помощью Turbo Core 3.0. В Llano же «разгоняться» могли только ядра CPU. Но не стоит забывать, что увеличение частоты всегда ограничено заданным энергопотреблением процессора. По-прежнему, в однопоточных приложениях увеличивается частота работы самого загруженного ядра CPU. В этом нет ничего нового, но в Turbo Core 3.0 инженерам AMD удалось добиться гораздо большей эффективности за счет применения новых алгоритмов измерения нагрузки на компоненты процессора. Обновление технологии Turbo Core, по заверениям производителей, должно положительно сказаться на времени работы от аккумулятора. Что касается оперативной памяти, то тут кардинальных изменений по сравнению с Llano нет. Настольные APU Trinity поддерживают работу модулей DDR3 с частотой до 1866 МГц в двухканальном режиме, мобильные — до 1600 МГц. В мобильные системы можно будет установить до 32 Гбайт оперативной памяти, а в настольные — до 64 Гбайт.

Графика AMD Trinity

Можно было бы ожидать, что в новейших процессорах AMD воспользуется дизайном Graphics Core Next, на котором основана последняя серия видеокарт. Однако, вместо этого графика Trinity использует архитектуру Cayman, знакомую нам по линейке дискретных ускорителей Radeon HD 6900. Забегая вперед, нужно отметить, что кое-что от GCN все-таки досталось, а именно блок кодирования видео. Сравнивая графическую составляющую Trinity и Llano, можно увидеть, что у последней платформы потоковых процессоров было больше. Не вдаваясь излишне в детали, скажем, что AMD просто-напросто уменьшило количество ALU (арифметически-логически устройств, которых теперь по четыре вместо пяти в каждом потоковом процессоре), но взамен увеличило их качество. Поэтому мы даже можем получить прирост производительности в трехмерных играх, в фильмах и пр. Но кое-что все-таки стало больше, а именно тактовые частоты GPU — и базовая, и в режиме Turbo Core.

Графическое ядро имеет поддержку OpenCL 1.1 и DirectX 11. Также стоит отметить такие бонусы, как AMD Quick Stream Technology и AMD Steady Video. Последняя заменит вам штатив или программные средства стабилизации видео, к примеру, снятого на мобильник трясущими руками. Первая же технология еще более актуальна: она регулирует сетевой трафик, освобождая канал для потокового видео, без просмотра которого трудно себе представить современный интернет-серфинг. Кроме того, новые APU поддерживают DisplayPort версии 1.2 и работу с четырьмя мониторам против DisplayPort 1.1a и двух мониторов у Llano. AMD как и прежде продвигают достаточно удачную технологию Dual Graphics, которая позволяет объединить усилия дискретного и интегрированного ускорителей. Даже если ноутбук с AMD Trinity на борту будет обладать дискретной видеокартой, то встроенное в APU ядро не останется не у дел. Одно «но» — эта функция не будет доступна, если оперативная память работает в одноканальном режиме.

Энергопотребление

Пока трудно сказать, получат ли популярность настольные версии процессоров AMD Trinity. Ведь AMD старается добиться преимущества не только мощностью встроенной графики. Большой упор делается на энергоэффективность нового решения, что должно позволить выпускать на основе новой платформы ноутбуки и лэптопы, способные работать подряд часов десять, но при надобности показывать достойную производительность в трехмерных играх. Заявленный TDP даже у самого мощного из новой линейки APU достигает всего 35 Вт. В некоторых APU термопакет еще меньше — всего 25 и даже 17 Вт. Процессоры с самым низким TDP отлично подойдут для использования в ноутбуках на платформе Ultrathin (которые, как обещают в AMD, будут заметно дешевле ультрабуков на основе продукции Intel). Мобильные APU серии AMD Llano были более прожорливы — они, в зависимости от конкретной модели, потребляли от 35 до 45 Вт.

Из этого слайда презентации AMD видно, что якобы самый «вялый» APU Trinity легко «бьет» своего предшественника по показателю производительность-на-ватт несмотря на то, что последний потребляет в два раза больше энергии. Хотелось бы верить, что так оно и будет. Теперь же, когда мы описали преимущества платформы AMD Trinity, можно наконец переходить к самому ноутбуку, точнее, инженерному образцу AMD Pumori.

AMD Pumori

Ноутбук был представлен для того, чтобы можно было собственными глазами увидеть, на что способна новая серия APU от красного лагеря. В продаже именно этот лэптоп не появится. Тем не менее, это более чем работоспособная система.

Нет никакого резона придираться к немного угловатому внешнему виду, к свисающему из своего слота оптическому приводу и пустующему отверстию в месте, где, судя по надписи, должен был располагается кард-ридер. Повторимся, AMD Pumori — не предпродажный образец какого-либо ноутбука; точно такой модели в магазинах не было и не будет. Тем не менее, в нем есть все необходимое, чтобы можно было судить как о его производительности, так и о производительности AMD Trinity в частности.

Внешний вид AMD Pumori

Алюминиевая крышка ноутбука скрыта за большой чёрной наклейкой с логотипом AMD.

Кард-ридер, наверное, забыли вставить в спешке. Но, естественно, это никак не влияет на тестирование AMD Trinity.

Несмотря на то, что прототип предназначен лишь для демонстрации «мощи» нового APU, трудно найти недостатки или пробелы в оснащении. В AMD Pumori есть все, что может пригодиться: к примеру, USB-порты не только второй, но и третьей ревизии, или два видеовыхода — D-Sub и более современный HDMI. Также можно обнаружить бессменный сетевой порт RJ-45 и встречающийся реже eSATA, совместимый с USB 2.0.

Даже по этим снимкам понятно, что AMD Pumori выполнен без лишних декоративных украшений. В нем нет настраиваемой подсветки, аудиосистемы от именитого бренда или маркетинговых «сверхнаворотов», вроде кнопки разгона. Все выглядит довольно аскетично. На то он и прототип.

Несколько сенсорных клавиш для тех, кому лень среди открытых окон искать аудио или видео плеер. Вещь тем более полезная, что в лэптопе установлен BD-привод.

Если задняя грань совсем не несет никаких полезных для пользователя элементов, то на передней можно найти выключатель беспроводной связи Wi-Fi 802.11b/g/n, два аудио разъема — для наушников и для микрофона, а также два светодиодных индикатора — питания и батареи.

Как и в большинстве случаев, ничего занимательного на нижней грани лэптопа не спрятано. Разве что надпись prototype system, напоминающая нам о том, что это только прототип, а никак не продукт, сошедший с конвейера.

Съемная панель на обратной стороне ноутбука дает возможность подобраться к оперативной памяти, модулю WLAN и накопителю.

При той энергоэффективности, что показывает AMD Trinity, шестиячеечного аккумулятора емкостью 56 Вт/час хватит не на один час умеренной работы за ноутбуком.

Кто-то может подумать, зачем подобной системе 90 Вт? Однако, надпись universal adapter подталкивает нас к мысли «что было — то в комплект и положили».

Спецификации AMD Pumori

Как мы уже упоминали, созданный специально для демонстрации новой платформы AMD Pumori является вполне полноценным ноутбуком. Сегодня уже было много сказано об архитектуре нового APU, впереди нас ожидают результаты тестирования, а сейчас поговорим о том, на основе чего был создан прототип AMD Pumori.

Не удивительно, что в AMD Pumori стоит наиболее мощный APU из новой серии, а именно A10-4600M. Он, как и все чипы серии, выполнен по нормам 32 нм техпроцесса. Его номинальная частота составляет 2,3 ГГц, но благодаря технологии Turbo Core 3.0, частота одного из четырех ядер может достигать 3,2 ГГц. Объем кэша второго уровня составляет 2 Мбайт. Не будем судить о его производительности до результатов тестов.

Видеосистема по понятным причинам представлена только графикой, встроенной в APU A10-4600M. Видеоядром топовому мобильному процессору служит AMD Radeon HD 7660G. Оно построено на архитектуре VLIW4, которую мы встречали в видеокартах AMD поколения 6XXX, и имеет 384 потоковых процессора. Тактовая частота варьируется от 497 МГц в номинале до 686 МГц в режиме автоматического разгона. AMD смело замахивается на победу над Ivy Bridge, о чем свидетельствует следующий слайд из презентации AMD Trinity.

Новый процессор — это хорошо, но почему бы не добавить ему шансов на победу? Так, наверное, подумали и разработчики AMD Pumori, когда решили установить в ноутбук две планки памяти, работающие на частоте 1600 МГц. Такие планки сейчас чаще всего ставят в мощные игровые лэптопы. На самом деле, еще графическое ядро процессоров AMD Llano показывало значительный прирост производительности при повышении частоты оперативной памяти. Здесь, наверняка, та же история.

Для связи с внешним миром используются привычные технологии. Сюда входит WLAN-модуль, поддерживающий стандарт 802.11b/g/n, не очень «свежая» версия радиоканала Bluetooth, а именно 2.1 и гигабитная сетевая карта с портом Ethernet.

Результаты тестирования AMD Pumory

Наконец настал самый волнующий момент — тесты. Их мы подразделили на три части — сравнение производительности CPU, встроенных в процессор видеоядер и тестирование времени автономной работы. Для большей наглядности мы решили сравнить AMD Pumori сразу с тремя лэптопами.

Первый противник — игровой ноутбук MSI GT60. Конечно, мы не будем ставить в один ряд интегрированную графику Pumori (Radeon HD 7660G) с дискретной NVIDIA GeForce GTX 670M, которая установлена внутри MSI GT60. Использование последней мы отключили в настройках драйвера, а результаты графических тестов MSI GT60 показывают производительность только видеоядра Intel HD 4000, интегрированного в Intel Core i7-3610QM — процессор с архитектурой Ivy Bridge. Его TDP равняется 45 Вт, то есть на 10 ватт больше чем у AMD A10-4600M.

Следующий участник «заезда» — ультрабук Samsung NP900X3C с низковольтным процессором Intel Core i7-3517U, также относящемуся к поколению Ivy Bridge. Теплопакет этого CPU равняется 17 Вт.

Наконец, очень компактный лэптоп Samsung NP535U4C, а, точнее, его модификация с AMD А6-4455M, термопакет которого также не превышает 17 Вт. По габаритам этот ноутбук вполне можно отнести и к ультракомпактным.

Еще раз отметим, что в лэптопах мы тестировали только производительность CPU и интегрированной в процессоры графики.

Производительность процессора AMD Trinity

Первым в обойме тестов стал синтетический бенчмарк Cinebench, с помощью которого измеряется производительность процессора при создании сцен трёхмерной графики. Он отлично оптимизирован под многоядерные CPU.

Результаты тестирования AMD Pumori в Cinebench

Как мы видим, Intel Core i7-3610QM ушёл в настоящий отрыв, что вполне логично с его четырьмя ядрами.

Следующие испытания посвящены кодированию видео и музыки.

Результаты тестирования AMD Pumori во fpFLAC

Результаты тестирования AMD Pumori в x264 HD 4.0

Здесь снова лидируют процессоры Intel. Примечательно, что в тесте на кодирование видео, герой нашего обзора, AMD Pumori, очень близко подобрался к процессору Intel i7-3517U. А вот с кодированием музыки во Flac, к сожалению, всё пошло по-старому. Тут отставание процессора AMD A10-4600 от его вечных конкурентов составило почти 50%.

Название следующего теста говорит само за себя — чем производительнее процессор, тем шустрее будет обработка фотографий в Photoshop.

Результаты тестирования AMD Pumori в в Photoshop CS5

APU от AMD снова отстают от процессоров Intel, но уже в 2-3 раза.

Наверное, каждому, у кого есть компьютер, хоть раз приходилось долго и мучительно запаковывать «тяжёлые» файлы в архив, поэтому следующий тест как нельзя кстати. Результаты отображены в килобитах в секунду.

Результаты тестирования AMD Pumori в в WinRAR 4.0

Как видно из результатов теста, производительности процессора AMD A10-4600 получилась почти такой же, как и у Intel i7-3517U.

Что ж, из первого пакета процессорных тестов следует, что процессоры Intel по-прежнему быстрее своих конкурентов от AMD. Но не стоит забывать, что лидирующий в этих бенчмарках процессор Intel i7-3610QM устанавливается в дорогие геймерские лептопы, чей ценник может легко превысить 50 000 — 60 000 рублей. Ноутбуки с процессорами AMD A8-4600, в свою очередь, стоить будут уже намного дешевле, в чём и будет заключаться одно из их преимуществ.

Теперь перейдём к последнему процессорному тесту, PCMark 7. Этот тестовый пакет позволяет полностью протестировать ноутбук.

Результаты тестирования бенчмарком PCMark 7 получились довольно занятные. Можно подумать, что мы перепутали местами столбики с баллами лэптопов MSI GT60 0NC (i7-3610QM) и Samsung NP900X3C ( i7-3517U), но это не так.

Во-первых, возможно, что PCMark 7 не очень хорошо «дружит» с RAID-массивами и поэтому невзлюбил MSI GT60 0NC с его двумя SSD в RAID 0. Во-вторых, удивительный отрыв в подтестах Creativity и Computation связан с использованием технологии Intel QuickSync, заметно ускоряющей транскодирование видео, которое используется в этих тестах. Но почему PCMark7 стал использовать эту технологию только в Samsung NP900X3C — вопрос пока открытый. Увы, разработчики этого бенчмарка не любят распространяться о алгоритмах его работы.

Если же сравнивать только AMD Pumori (AMD A10-4600M) и MSI GT60 0NC (Intel Core i7-3610QM), то мы видим, что результаты последнего выглядят поинтереснее, чем в предыдущем тестовом пакете. Но это и не удивительно, ведь MSI GT60 0NC весьма дорогой игровой ноутбук, на фоне которого конфигурация AMD Pumori выглядит намного скромнее. Отрыв AMD Pumori от MSI GT60 составил примерно 32%. А вот у ноутбука Samsung NP535U4C результат получился хуже всех. Этот ноутбук примерно на 128% отстал от своего старшего брата, Samsung NP535U4C или на 201% от MSI GT 60.

Правда, тут стоит сказать несколько слов в защиту Samsung NP535U4C. Во-первых, за ту сумму, которую просят за MSI GT 60, можно купить несколько «самсунгов». Во-вторых, PCMark 7 в своих тестах очень сильно опирается на дисковую подсистему, а занявший последнее место ноутбук Samsung, единственный участник тестирования, внутри которого был установлен классический жётский диск, а не быстрый твердотельный накопитель.

Кроме того, компания AMD вовсе не обещала, что их мобильные процессоры обгонят аналоги от Intel — тем более, что конек Trinity, по заявлениям производителя, мощная графическая подсистема, а не ЦП. Что ж, посмотрим, получится ли у компании превзойти недавно вышедшую платформу Intel Ivy Bridge в графических тестах, или AMD сможет тягаться только с графикой прошлого поколения процессоров Intel Sandy Bridge.

Графическая подсистема AMD Trinity

Для начала взглянем на таблицу с техническими характеристиками.

Судя по таблице, характеристики графических ядер от Intel весьма слабы. Потоковых процессоров намного больше у видеоядер AMD, хотя частоты выше всё-таки у бойцов «синего лагеря». Впрочем, тестирование от этого будет только интереснее. Начнём мы с синтетических бенчмарков.

Тестирование AMD Pumori в бенчмарке 3DMark 11

Тестирование AMD Pumori в бенчмарке 3Dmark Vantage

Финские бенчмарки запускались поочередно во всех трех режимах «сложности»: entry, performance и extreme. Практически во всех шести случаях мы видим превосходство AMD Radeon HD 7660G над Intel HD 4000. Лишь в 3DMark Vantage, на самых низких настройках, видеоядро процессора Intel Core i7-3610QM ощутимо обогнало всех соперников, что выглядит весьма интересно. Самый младший APU из линейки AMD Trinity — AMD A6-4455M — не смог в этих бенчмарках составить достойную конкуренцию Intel Core i7-3517U.

Впрочем, синтетические бенчмарки 3DMark — это те приложения, под которые в первую очередь «затачиваются» видеодрайвера. Поэтому, чтобы как следует раскрыть потенциал всех наших подопытных, мы протестировали их и в других бенчмарках.

Тестирование AMD Pumori в бенчмарке Unigine: Heaven

Бенчмарк Unigine: Heaven является одним из самых «тяжёлых» тестов. Поэтому не удивительно, что к порогу в 30 FPS смог приблизиться только AMD Pumori, и то с самыми низкими настройками графики.

Тестирование AMD Pumori в бенчмарке Aliens Vs. Predator

Самый высокий результат снова у AMD Pumori. Впрочем, с игрой в low-качестве справились и лэптопы с Intel на борту, а вот Samsung NP535U4C с AMD A6-4455M не вытягивает и 15 кадров в секунду.

Тестирование AMD Pumori в бенчмарке Crysis 2

Результат вышел плачевный — встроенная графика не даст насладиться игрой в Crysis 2 даже в самом низком качестве. Впрочем, от такой ресурсоёмкой игры иного ожидать и не приходится.

Тестирование AMD Pumori в бенчмарке Final Fantasy XIV

В этом тесте разница между флагманом AMD Trinity и самым младшим процессором этой линейки чуть более 60%, в то время как ULV-процессор Intel не сильно отстаёт от своего старшего брата в производительности.

Тестирование AMD Pumori в бенчмарке Lost Planet 2

Если в высоком качестве безоговорочно лидирует AMD A10-4600M, то при низких настройках его результат находится уже где-то посередине между Intel Core i7-3610QM и Intel Core i7-3517U. Зато при включении максимальных настроек графики лидерство возвращается к AMD Pumori, пусть количество FPS намного ниже комфортных 30.

Тестирование AMD Pumori в бенчмарке Mafia II

Рубеж в 30 FPS удалось преодолеть только AMD A10-4600M, пусть и на минимальных настройках. При переходе на максимальные настройки графики лидерство вновь остаётся за AMD Trinity, хоть его видеоядро не смогло перешагнуть порог в 30 FPS.

Тестирование AMD Pumori в бенчмарке Resident Evil 5

C высокими настройками легче справляется старший APU от AMD, с низкими — Intel Core i7-3610QM. И даже низковаттные процессоры наконец-то продемонстрировали приемлемый результат. Это можно объяснить тем, что на низких настройках графики в дело вступает процессор и немного помогает видеоядру. О том, насколько процессоры Intel быстрее AMD Trinity, мы уже говорили выше. Поэтому не удивительно, что при включении минимальных графических настроек вперёд вырвался MSI GT 60.

Результаты теста говорят, что даже самые современные решения связки CPU и GPU мало что могут предложить любителю «покромсать» самых современных врагов или монстров и пр. Играбельный FPS на высоких настройках при разрешении 1366х768 точек присутствовал только в Mafia II, да и то только у одного из всех процессоров. Используемое разрешение выбрано не случайно — оно максимально для матрицы ноутбука AMD Pumori. В результатах большинства выбранных нами для теста игр мы указали средний FPS, но в Crysis 2, StarCraft 2 и Unigine: Heaven мы также добавили и минимальный показатель кадров в секунду.

В играх и графических бенчмарках APU AMD A10-4600M показал себя почти безоговорочным лидером. Только в двух случаях из оставшихся семи процессор на Ivy Bridge с Intel HD 4000 показал наивысший результат на низких настройках. Выводы вполне очевидны.

Кроме того, у AMD в рукаве припрятан очень весомый козырь — технология Crossfire. Благодаря этой технологии графическое ядро процессора и дискретный видеоадаптер ноутбука (разумеется, только от AMD) cмогут работать в тандеме, что отлично повлияет на результаты в играх. Таким образом, со временем в продаже могут появиться недорогие дорогие ноутбуки с процессорами AMD Trinity, которые подойдут и для работы, и для нетребовательных к ресурсам игр.

Теперь перейдём к последнему тесту, к измерению времени автономной работы.

Время автономной работы AMD Trinity

Время автономной работы AMD Pumori

В этом графике мы отчетливо видим, что AMD Pumori лучше всего сберегает заряд аккумулятора в режиме простоя, хотя отрыв у Pumori сохраняется и в режиме воспроизведения видео. И без того немного потребляющий APU AMD A10-4600M умеет к тому же выключать один из каналов оперативной памяти и снижать тактовую частоту другого, когда лэптоп простаивает. Видеоядру ни к чему вся мощность планок DDR3.

В свою очередь, у Samsung NP535U4C с APU AMD A6-4455M всего один модуль памяти, а значит, и один канал, в том числе и поэтому его результаты не лучше и не хуже, чем у того же Samsung NP900X3C с Intel Core i7-3517U. Надо признаться, что, к чести Intel, что ультрабук с Intel Core i7-3517U при более высоких результатах производительности не хуже соперника проявил себя и в продолжительности автономной работы.

Заключение

Более года назад, выпустив процессоры Llano, AMD многих удивили тем, насколько хорошо встроенная графика их APU справляется со своими обязанностями, и даже, можно сказать, высоко подняли планку производительности видеоядра, соседствующего с процессорными ядрами. Теперь, когда Intel включилась в эту гонку, изготовив на базе Ivy Bridge процессоры с Intel HD 4000, линейке AMD Trinity не так легко завоевать победу в сегменте мобильных CPU. Но одно можно сказать точно — новая серия APU от AMD получилась очень добротной, а значит, на рынке будет здоровая конкуренция и более разумные цены, чем те, что ожидали бы нас, если бы господствовали продукты лишь одной всем известной фирмы.

Несмотря на то, что в процессорных бенчмарках CPU от AMD показал результаты ниже конкурента, для большинства пользователей такой производительности будет более чем достаточно. Конечно, если вы зарабатываете деньги с помощью процессора, то стоит раскошелиться на что-то более мощное. Если же компьютер вам нужен для серфинга по интернету, просмотра видео и прослушивания музыки, то лучше платформы AMD Trinity за аналогичные деньги вам не найти.