Обзор AMD A10-6800K: Richland – десктопные APU образца 2013 года

⇡#Описание тестовых систем и методики тестирования

Раз уж имеющийся в нашем распоряжении представитель поколения Richland, процессор A10-6800K, представляет собой немного улучшенную версию прошлого флагмана для Socket FM2 систем, A10-5800K, в тестировании мы сопоставили эти два формально похожих, но с точки зрения AMD относящихся к разным поколениям дизайна, APU. Со стороны Intel конкуренцию им составили два LGA1155-процессора похожей стоимости: Core i3-3225 – двухъядерник, обладающий графическим ядром Intel HD Graphics 4000, и Core i5-3330 – самый дешёвый четырёхъядерник, который, как и основная масса десктопных процессоров Ivy Bridge, снабжён медленным графическим ядром Intel HD Graphics 2500.

Что касается интеловских Haswell, то пока что среди них нет ни одного десктопного предложения, которое могло бы быть сопоставимо по стоимости с Socket FM2 процессорами Richland. Поэтому в большинстве случаев от сравнения с ними мы пока воздержимся.

В итоге список задействованных в тестировании аппаратных компонентов выглядит следующим образом:

• Процессоры:
  • AMD A10-6800K (Richland, 4 ядра, 4,1-4,4 ГГц, 4 Мбайта L2, Radeon HD 8670D);
  • AMD A10-5800K (Trinity, 4 ядра, 3,8-4,2 ГГц, 4 Мбайта L2, Radeon HD 7660D);
  • Intel Core i5-3330 (Ivy Bridge, 4 ядра, 3,0-3,2 ГГц, 6 Мбайт L3, HD Graphics 2500);
  • Intel Core i3-3225 (Ivy Bridge, 2 ядра + HT, 3,2 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics 4000).
• Процессорный кулер: NZXT Havik 140.
• Материнские платы:
  • ASUS P8Z77-V LX (LGA1155, Intel Z77 Express);
  • ASUS F2A85-V Pro (Socket FM2, AMD A85).
• Память: 2 x 4 Гбайт, DDR3-1866 SDRAM, 9-11-9-27 (Kingston KHX1866C9D3K2/8GX).
• Дисковая подсистема: Crucial m4 256 Гбайт (CT256M4SSD2).
• Блок питания: Corsair AX760i (80 Plus Platinum, 760 Вт).
• Операционная система: Microsoft Windows 8 Enterprise x64.

С указанным оборудованием применялся следующий комплект драйверов:

• AMD Catalyst 13.6 Beta Driver;
• AMD Chipset Driver 13.4;
• Intel Chipset Driver 9.4.0.1017;
• Intel HD Graphics Driver 15.31.3.64.3071;
• Intel Management Engine Driver 9.5.0.1345;
• Intel Rapid Storage Technology 12.5.0.1066.

С учетом концепцию APU, все тесты проводились при использовании встроенной в процессоры графики. Дискретные видеокарты не использовались.

Описание использованных в тестировании бенчмарков и приложений:

• Для оценки общей средневзвешенной производительности систем мы воспользовались новым тестом Futuremark PCMark 8. Этот бенчмарк использует три сценария: Home, Work и Creative, и все три задействуются в нашем тестировании. Отметим при этом, что Futuremark в своей тестовой утилите реализовала ряд гетерогенных алгоритмов, способных через OpenCL использовать для вычислений мощность графических ядер, и эту возможность мы специально не отключаем.
• Для измерения быстродействия процессоров при компрессии информации мы пользовались архиватором WinRAR 5.0, при помощи которого с максимальной степенью сжатия архивировали папку с различными файлами общим объёмом 1.1 Гбайт.
• Тестирование скорости финального рендеринга выполнялось путём использования специализированного теста Cinebench 11.5, базирующегося на движке профессионального пакета Maxon Cinema 4D.
• Для измерения скорости перекодирования видео в формат H.264 использовался тест x264 FHD Benchmark 1.0.1 (64bit), основанный на измерении времени обработки кодером x264 исходного видео в формате MPEG-4/AVC, записанного в разрешении 1920x1080@50fps с потоком 30 Мбит/с. Следует отметить, что результаты этого бенчмарка имеют огромное практическое значение, так как кодер x264 лежит в основе многочисленных популярных утилит для перекодирования, например HandBrake, MeGUI, VirtualDub и прочих.
• Скорость работы с интернет-приложениями мы оценивали с использованием браузерного бенчмарка Futuremark Peacekeeper, который реализует основные передовые и ресурсоёмкие веб-технологии. Запуск данного теста проводился в Google Chrome 27.
• Производительность при обработке графических изображений. Измеряется время прохождения тестового скрипта, моделирующего набор типовых операций в Adobe Photoshop CS6.
• Для оценки скорости работы платформ в офисных приложениях мы использовали специальный тестовый скрипт компании Futuremark, моделирующий типовую работу пользователя в Microsoft Word 2010, Microsoft Excel 2010 и Microsoft PowerPoint 2010.
• 3D-производительность. Измеряется DirectX 11-бенчмарком Fire Strike из тестового пакета Futuremark 3DMark.
• Игровая производительность оценивается измерением среднего количества кадров в секунду в играх Metro: Last Light, F1 2012, Tomb Raider (2013), Hitman: Absolution и Battlefield 3. Используются два режима: разрешение 1366x768 со средним уровнем качества изображения и разрешение 1920x1080 с максимально доступным качеством графики.

⇡#Результаты вычислительных тестов

В среднем A10-6800K всего лишь на 5 процентов быстрее, чем A10-5800K. Это хорошо отражает отсутствие каких бы то ни было усовершенствований в микроархитектуре вычислительных ядер. Прирост быстродействия APU в Socket FM2-исполнении, произошедший на фоне внедрения дизайна Richland, удивительным образом перекликается с приростом тактовой частоты.

В целом же про производительность A10-6800K в традиционных приложениях можно повторить всё то же, что уже хорошо известно. Микроархитектура Piledriver плохо переносит малопоточную процессорную нагрузку, поэтому в задачах, которые не порождают максимального количества параллельных процессов, A10-6800K отстаёт от Core i3 и Core i5 поколения Ivy Bridge. Переломить эту тенденцию у APU компании AMD получается в двух принципиально различных случаях. Либо при многопоточной нагрузке, где четырёхъядерному A10-6800K удаётся взять перевес хотя бы над двухъядерным Core i3-3225. Либо в тех приложениях, где часть вычислений может быть возложена на графическое ядро. В данной группе тестов таким свойством обладает PCMark 8, поэтому в части его сценариев старший Richland обгоняет и Core i3-3225, и Core i5-3330.

⇡#Результаты игровых тестов

Обратите внимание, к результатам тестовых гибридных процессоров в игровых тестах в справочных целях мы добавили показатели производительности появившегося в Haswell новейшего графического ядра Intel HD Graphics 4600, снятые в LGA1150-системе с Core i7-4770K.

И вновь никаких неожиданностей. Прирост быстродействия A10-6800K по сравнению с A10-5800K и в играх составляет 4-5 процентов, что теперь уже указывает на отсутствие различий в архитектуре графических ядер Trinity и Richland. Преимущество достигается одним только ростом частоты графического ускорителя, которая при смене поколений процессоров поднялась на 44 МГц. Иными словами, и в части игровой производительности платформы Socket FM2 ничего принципиально не поменялось.

AMD утверждает, что быстродействия встроенного в A10-6800K графического ускорителя хватает для запуска современных игр при Full HD-разрешении. И, в общем, с этим можно согласиться. Однако надо иметь в виду, что речь идёт о низких настройках качества и о том, что это верно всё же не всегда. Некоторые AAA-шутеры, например, Metro: Last Light, оказываются APU компании AMD не по зубам, и выход нового дизайна Richland никак на это не повлиял.

Впрочем, интегрированный графический движок компании AMD в любом случае лучше конкурирующих вариантов. Графические ядра, присутствующие в сравнимых по стоимости интеловских процессорах, а именно Intel HD Graphics 4000 и Intel HD Graphics 2500, предлагают в 3D принципиально худшую скорость.

⇡#Гетерогенная производительность

Продвигая на рынок свои гибридные процессоры, компания AMD неустанно твердит о том, что интегрированные графические ядра можно использовать для ускорения вычислений общего назначения. И это правда: фреймворки OpenCL и DirectCompute, через которые реализуются параллельные вычисления силами x86 и графических ядер, постепенно находят широкое распространение. И если раньше их использование носило эпизодический характер и встречалось лишь в редких специализированных программах, то к настоящему моменту идея гетерогенных вычислений прочно овладела умами разработчиков общеупотребительных приложений. Сегодня AMD может предъявить достаточно внушительный список программ, ускоряемых на APU силами графического ядра.

Учитывая это, мы решили провести и отдельное тестирование в нескольких приложениях, одновременно использующих для вычислений все разнородные ресурсы, предоставляемые гибридными процессорами.

В первую очередь в ход пошёл специализированный бенчмарк Basemark CL, который воспроизводит типичные задачи, использующие расчёты через OpenCL, например обработку изображений или физическую симуляцию с визуализацией результатов. Кроме этого, в Basemark CL принимается во внимание и чисто арифметическая мощность OpenCL-вычислителя.

Преимущество APU компании AMD очевидно и не вызывает сомнений. Вместе с тем Basemark CL выявляет существенный рост показателей производительности Richland по сравнению с Trinity. Похоже, дело в данном случае в оптимизации драйвера.

Вторым используемым нами OpenCL-бенчмарком стал SVPMark 3. Это – тест производительности системы при работе с пакетом SmoothVideo Project, направленным на повышение плавности воспроизведения видео путём добавления в видеоряд новых кадров, содержащих промежуточные положения объектов. Данный пакет достаточно активно использует предоставляемые через OpenCL возможности графических ядер.

Здесь AMD A10-6800K вновь показывает заметно более высокую производительность, чем интеловские процессоры. Однако разница в результатах между ним и его предшественником с дизайном Trinity незначительна — она составляет лишь 3 процента.

Одним из самых значительных достижений концепции APU, свидетельствующим о её принятии рынком программного обеспечения, стало появление поддержки OpenCL в популярном архиваторе WinZIP. С использованием WinZIP 17.5 мы провели сравнение скорости сжатия директории с файлами общим объёмом 850 Мбайт в формат zipx.

Ускорение вычислений с использованием OpenCL позволяет процессорам AMD обгонять двухъядерный Core i3-3225. Однако перед полноценным четырёхъядерником Core i5-3330 пасуют как представитель поколения Trinity, так и Richland. При этом различие в производительности A10-6800K и A10-5800K составляет около 8 процентов.

Другой пример популярного приложения, поддерживающего OpenCL, это профессиональная программа для редактирования и монтажа видео Sony Vegas Pro 12. При выполнении в ней рендеринга видео нагрузка достаточно равномерно распределяется по разнородным ресурсам гибридных процессоров.

Различия в производительности A10-6800K и A10-5800K совсем незначительны, но обращает на себя внимание другое – Core i3-3225 с графическим ядром Intel HD Graphics 4000 может предложить лучшую скорость, нежели APU компании AMD.

Еще один тип распространённой нагрузки, связанной с обработкой видео, это его транскодирование. Сегодня уже все разработчики графических ядер пришли к пониманию необходимости встраивать в свои решения специализированные модули, ориентированные на решение этой задачи. Для испытаний их производительности при работе над такой задачей была избрана утилита Cyberlink MediaEspresso 6.7, поддерживающая как технологию Intel Quick Sync, таки и AMD VCE. В качестве тестовой задачи выполнялось перекодирование полуторагигабайтного 1080p-ролика в формате H.264 (который представлял собой 20-минутную серию популярного телесериала) с уменьшением разрешения для просмотра на iPhone 4S. Соответственно, целевой формат видео – H.264, 1280x768 c битрейтом порядка 6 Мбит/с.

В скорости перекодировании видео соперничать с Intel Quick Sync очень тяжело. Интеловская реализация перекодирования использует высокоэффективную комбинацию из специализированных аппаратных блоков и выполнения части задачи на исполнительных устройствах графического ядра. Решение же AMD состоит в чистом переносе вычислений на параллельные потоковые процессоры, что, с учетом специфики алгоритма перекодирования, порождает некоторые узкие места. В результате даже младшая версия графического ядра Intel HD Graphics 2500 по скорости перекодирования превосходит A10-6800K в два с половиной раза. Дизайн же Richland в сравнении с Trinity, как видим, в быстродействии выигрыша практически не дал.

⇡#Разгон

Процессоры Trinity были не слишком благосклонны к оверклокингу. Конечно, среди них, как и среди новых Richland, имелись специальные модели K-серии с разблокированными коэффициентами умножения. Однако нераскрытый частотный потенциал ядер Piledriver не слишком высок, даже в номинальном режиме процессоры на их основе работают на заметно превышающих 4 ГГц частотах. У Richland же без каких-либо изменений в техпроцессе и дизайне полупроводникового кристалла рабочие частоты поднялись ещё сильнее. Поэтому и разгон A10-6800K получился относительно небольшим. Максимальная частота процессора, при которой удалось добиться стабильности, оказалась всего лишь на 400 МГц выше частоты в турбо-режиме и составила 4,8 ГГц. Напряжение питания при этом было повышено до 1,5 В, а для охлаждения использовался воздушный кулер NZXT Havik 140.

Впрочем, не стоит умалять важность этого результата. На самом деле Richland в лице A10-6800K оказался более дружественным к разгону процессором: при тестировании A10-5800K до таких частот с аналогичным охлаждением у нас дойти не получалось.

Кроме того, как видно по скриншоту, в Richland производителю наконец удалось добиться почти корректной работы внутреннего температурного датчика, который теперь показывает вполне правдоподобную температуру процессорного кристалла. Кстати, максимально допустимое значение этой температуры для A10-6800K – 120 градусов, так что ограничением в разгоне стала эффективность системы охлаждения. Причём, в отличие от Haswell, температура A10-6800K напрямую связана с его высоким тепловыделением, и если заменить кулер более эффективной моделью, наверняка можно было бы выжать и большие значения частоты.

Параллельно с вычислительной частью процессора можно разогнать и его остальные 42 процента – графическое ядро. С повышением напряжения этого узла до 1,425 В мы смогли добиться работоспособности интегрированного ускорителя Radeon HD 8670D на частоте 1169 МГц, превышающей номинальную на 325 МГц. Правда, желание гарантировать стабильность системы при комплексной нагрузке заставило нас немного снизить разгон вычислительной части APU до 4,7 ГГц.

И последний этап полного разгона гибридной системы – вывод на максимальные частоты системной памяти. Предельная частота, которую даёт возможность использовать контроллер Richland – DDR3-2400. Никаких проблем с её задействованием нет, и в итоге получается полностью разогнанная платформа, производительность которой в графических тестах ощутимо выше, нежели в номинальных условиях.

Проведённый в комплексе оверклокинг гибридного процессора A10-6800K дал прирост результирующего индекса почти на 25 процентов, а вычислительная скорость по данным теста игровой физики возросла на 10 процентов. В итоге разгон интегрированного ускорителя Radeon HD 8670D поставил его на один уровень с видеокартами класса Radeon HD 6670.

⇡#Выводы

Революции не случилось. Новые гибридные процессоры для настольных компьютеров, известные ранее под кодовым именем Richland, а теперь отнесённые к шеститысячной серии, привнесли в платформу Socket FM2 минимальные изменения. AMD очень старалась сделать из Richland новый фетиш, однако если отмести всю маркетинговую шелуху, то в сухом остатке обнаруживаются процессоры Trinity с чуть увеличенными тактовыми частотами — и ничего сверх того. Впрочем, даже те маленькие радости, которые всё же подарил нам протестированный A10-6800K, неуместными назвать невозможно. Чуть увеличившаяся производительность вычислительной и графической составляющих при сохранении старых величин тепловыделения и энергопотребления плюс немного лучший разгон – это уже неплохо.

В целом платформа Socket FM2 и раньше производила достаточно позитивное впечатление, особенно когда дело касалось графической или гетерогенной производительности старших моделей процессоров для неё. Ещё в Trinity разработчики AMD удачно собрали весь свой лучший багаж и смогли скомпоновать на его основе несколько действительно привлекательных предложений, особенно если принять во внимание их невысокую стоимость. Выход же Richland — это пусть и небольшой, но всё-таки шаг вперёд, позволяющий AMD поддержать внимание к платформе Socket FM2 до тех пор, пока в компании не созреет принципиально обновлённое поколение гетерогенных процессоров Kaveri.

Поэтому мы будем продолжать рекомендовать процессоры серии AMD A10 для использования как в офисных, так и в недорогих домашних игровых или развлекательных системах. Конечно, тут необходимо сделать ремарку, что графика в Trinity и Richland – это всё же интегрированное решение, которое не позволяет играть во всё что угодно в Full HD-разрешениях хотя бы с минимальным качеством изображения. Но значительное число современных игр на интегрированной графике AMD A10 всё-таки идёт с достаточным уровнем FPS, а Intel не может предложить даже этого — по крайней мере до тех пор, пока микроархитектура Haswell не придёт в процессоры стоимостью до 150 долларов.