Test AMD Bulldozer - FX-8150 w akcji

AMD Bulldozer FX-8150 to pierwszy procesor bazujący na nowej architekturze AMD Bulldozer. Układ ma rywalizować przede wszystkim z układami Core i5 2500K oraz Core i7 2600K od Intela. Opisujemy architekturę nowych procesorów AMD Bulldozer, a także przedstawiamy test AMD Bulldozer FX-8150 i wyniki jego starcia z konkurencją.

Czym jest Bulldozer?

Jest to podstawowe pytanie, na jakie powinniśmy odpowiedzieć zanim przetestujemy Bulldozera. Jest to zupełnie nowy procesor AMD, który ma nawiązać równą walkę z najwydajniejszymi układami Intela. Został on stworzony na podstawie nowej architektury, mającej bardzo mało wspólnego z dostępnymi dotychczas jednostkami, które charakteryzowały się taką budową:

Budowa dotychczasowych procesorów

Budowa dotychczasowych procesorów

Dzięki nowemu podejściu AMD do budowy procesora ma on charakteryzować się wysoką wydajnością w aplikacjach wielowątkowych oraz stosunkowo niewielkim zużyciem energii. Firma podczas produkcji nowego procesora skupiła się przede wszystkim na możliwości uzyskania wysokiego zegara oraz dzieleniu zasobów między poszczególnymi rdzeniami. Z tego powodu pojęcie rdzeń może być tu nieodpowiednie. Naszym zdaniem lepszym określeniem (choć nie tak dobrym z marketingowego punktu widzenia) jest tu procesor modułowy (gdzie moduł to dwa rdzenie według AMD).

Budowa modułu Bulldozer

Budowa modułu Bulldozer

Podstawowy moduł Bulldozer składa się bowiem z dwóch rdzeni połączonych współdzieloną pamięcią Cache L3 oraz mostkiem północnym. Pierwszą zaletą płynącą z takiego rozwiązania jest to, że podczas używania tylko jednego rdzenia, będzie miał on dostęp do znacznej większości współdzielonych zasobów. Z kolei gdy będą wykorzystywane dwa rdzenie, podzielą one dostępne jednostki między siebie. Do jednostek tych należą Fetcher (jednostka pobierająca instrukcje i dane), dekoder instrukcji, Floating Point Pipelines (potok jednostek zmiennoprzecinkowych) oraz pamięć cache drugiego poziomu (L2). Oprócz tego nowa koncepcja budowy procesora przyniosła dodatkową korzyść, a mianowicie mniejszy rozmiar procesora, dzięki czemu koszt wytworzenia pojedynczej jednostki jest niższy.

Schemat blokowy modułu Bulldozer

Schemat blokowy modułu Bulldozer

Najwydajniejsze procesory sygnowane logiem AMD będą składać się z czterech takich modułów, można więc bardzo łatwo policzyć, że będą miały po osiem rdzeni. Jest to liczba rekordowa, do tej pory na rynku konsumenckim mogliśmy znaleźć co najwyżej sześciordzeniowe jednostki takie jak rodzina AMD Phenom II X6 oraz model Intel Core i7 980X.

Inne elementy modułu Bulldozer

Inne elementy modułu Bulldozer

Jak powszechnie wiadomo, od pewnego czasu procesory mają zintegrowane wiele kluczowych kontrolerów i w zasadzie przejęły funkcje mostka północnego. Tak samo jest też w tym przypadku i w "mostku" zintegrowanym z najnowszymi procesorami AMD znajdziemy 8MB pamięci cache trzeciego poziomu (L3), dwa kanały pamięci DDR3 o szerokości 72-bity każdy oraz cztery 16-bitowe kanały Hyper Transport.

Nowe jednostki zmiennoprzecinkowe

W nowych procesorach Bulldozer zupełnie zmieniono jednostki zmiennoprzecinkowe. Zostały one wzbogacone o wiele nowych instrukcji oraz przebudowane pod kątem dzielenia zasobów między rdzeniami (w obrębie jednego modułu). Obecnie może on przyjmować dwie 128-bitowe instrukcje na rdzeń lub jedną 256-bitową instrukcję na moduł.

Nowe instrukcje

AMD zdecydowało się na zastosowanie nowych typów instrukcji, które mają poprawić wydajność procesorów. Oprócz instrukcji spotykanych też w procesorach Intela, takich jak SSE4.2, AESNI PCLMULQDQ i AVX pojawiły się też zupełnie nowe ich rodzaje, do których należą FMA4 oraz XOP. Oto, gdzie znajdą one zastosowanie:

SSE3, SSE4.1, SSE4.2 (AMD i Intel) - dekodowanie i transkodowanie materiału wideo, algorytmy biometryczne, aplikacje tekstowe

AESNI, PCLMULQDQ (AMD i Intel) - aplikacje używające kodowania ARS, zabezpieczanie transakcji sieciowych, kodowanie dysków, kodowanie danych, zabezpieczanie danych w chmurze.

AVX (AMD i Intel) - multimedia, obliczenia naukowe, analityka finansowa, modelowanie 3D

FMA4 (Tylko AMD) - aplikacje dla superkomputerów, operacje na klastrach

XOP (Tylko AMD) - programy numeryczne, aplikacje multimedialne, algorytmy używane w zastosowaniach audio

Podwójne Turbo

W procesorach AMD Llano został zaprezentowany tryb Turbo, który w razie potrzeby zwiększał taktowanie procesora. W jednostkach AMD FX został on udoskonalony, wskutek czego możemy zauważyć aż dwa tryby Turbo. Pierwszy z nich nazywa się Turbo Core i zostaje uruchomiony, gdy potrzebne jest więcej mocy na wszystkich rdzeniach. Wówczas możemy spodziewać wzrostu wydajności o maksymalnie 300MHz.

AMD wprowadziło dwa tryby Turbo

AMD wprowadziło dwa tryby Turbo

Drugi tryb to Turbo Max Core, który działa tylko wtedy, gdy co najmniej połowa modułów znajduje się w stanie uśpienia C6. Wówczas cała reszta aktywnych rdzeni może działać szybciej nawet o 600MHz.

Wzrost taktowania w poszczególnych trybach jest zależny od modelu procesora, więc informacje o nich znajdziemy w specyfikacjach poszczególnych jednostek.

AMD przebudowuje ofertę

Przez kilka ostatnich miesięcy AMD przebudowuje całą swoją ofertę na rynku procesorów. Ciekawe jest to, że nie zaprezentowała najpierw modeli najwydajniejszych, lecz budżetowe. Od lutego bieżącego roku możemy kupować najsłabsze modele z serii C, czyli przeznaczone dla netbooków procesory Ontario. Oprócz tego na półkach sklepowych pojawiły się wydajniejsze jednostki Brazos (seria E) oraz wystarczające do większości codziennych zadań układy AMD Llano (serie A6 i A8). Z kolei 12 października miały premierę najwydajniejsze procesory AMD, oparte na architekturze Bulldozer. AMD postanowił powrócić do tradycyjnego nazewnictwa i na półkach sklepowych układy te będą widnieć pod nazwą procesory AMD FX.

Przeznaczenie poszczególnych rodzin  procesorów AMD

Przeznaczenie poszczególnych rodzin procesorów AMD

Młodszym czytelnikom przypominamy, że osiem lat temu pojawił się procesor Athlon 64 FX-51, który był wówczas prawdziwym demonem wydajności. Firma odeszła od tego nazewnictwa w 2007 roku, wtedy pojawił się ostatni procesor z serii FX, czyli Athlon 64 FX-74.

Co znajdziemy na półkach sklepowych?

Rodzina Bulldozer obejmuje jednostki cztero-, sześcio- i ośmiordzeniowe

Rodzina Bulldozer obejmuje jednostki cztero-, sześcio- i ośmiordzeniowe

AMD planuje w najbliższym czasie wypuścić siedem nowych procesorów: cztery ośmiordzeniowe, jeden sześciordzeniowy oraz trzy czterordzeniowe. Oprócz tego będą się one różnić ilością pamięci Cache L2 (kolejno 8MB, 6MB i 4MB - po 2MB pamięci na dwurdzeniowy moduł Bulldozer), poborem mocy oraz taktowaniem. Największym zegarem będą charakteryzować się najtańsze układy czterordzeniowe, a konkretnie model FX-4170. Podczas normalnego działania jego taktowanie będzie wynosić 4,2GHz, a po włączeniu trybu Turbo Max Core aż 4,3GHz. Oznacza to, że będzie to najwyżej taktowany seryjnie sprzedawany procesor w historii.

Premierowe procesory z serii FX

Premierowe procesory z serii FX

Niestety na tą jednostkę będziemy musieli trochę poczekać. Na samym początku AMD chce wprowadzić tylko cztery jednostki: dwa najszybsze procesory ośmiordzeniowe, jeden sześciordzeniowy oraz dwa najsłabsze procesory czterordzeniowe. Następne procesory prawdopodobnie pojawią się jeszcze w tym roku, niestety nie znamy ich cen.

Kto powinien kupić Bulldozera?

AMD FX-8150 wydaje się być bardzo dobrym procesorem dla profesjonalistów i entuzjastów. Jest tak, gdyż jest to pierwszy procesor ośmiordzeniowy dostępny na rynku. Ponadto charakteryzuje się on też bardzo wysokim zegarem, który w trybie Turbo sięga 4,2GHz. Po zapoznaniu się z tymi szczątkowymi informacjami o specyfikacji, możemy podejrzewać, że będzie to jednostka bardzo wydajna. Oczywiście pod warunkiem, że AMD stworzyło architekturę mogącą godnie rywalizować z Core i5 oraz Core i7 Intela. Przez ostatnie kilka lat była to rzecz nieosiągalna dla AMD, czego najlepszym przykładem są topowe do tej pory procesory Phenom II.

Pełny schemat procesora AMD FX-8150

Pełny schemat procesora AMD FX-8150

Bulldozerem powinni się też zainteresować gracze. Co prawda w starszych tytułach procesor może odstawać od dotychczasowej czołówki, jednak naszym zdaniem niebawem pojawią się gry potrafiące wykorzystać nawet osiem rdzeni. Niestety to, czy zostanie on faktycznie wykorzystany zależy tylko i wyłącznie od twórców gier, a ich zachowania mimo najszczerszych chęci nie potrafimy przewidzieć. Naszym zdaniem w tej chwili graczom bardziej spodoba się czterordzeniowa wersja procesora, która będzie charakteryzować się niższą ceną i wyższym taktowaniem, które bezpośrednio przekłada się na wydajność w grach. Spodziewamy się też wyższego potencjału OC, który również może mieć wpływ na popularność jednostki wśród graczy.

Podkręcanie

W ostatnich latach procesory AMD nie były zbyt doceniane przez fanów podkręcania, lecz nie działo się to bez przyczyny. Dostępne do tej pory na rynku Phenomy II nie potrafiły osiągać wielkich zegarów. Zazwyczaj podkręcały się do poziomu 4GHz, który wystarczał typowemu graczowi, jednak nie zaspokajał apetytu entuzjastów, którzy przyzwyczaili się do wyciskania z podzespołów ostatnich soków. AMD postanowiło popracować i nad tym elementem, czego skutkiem jest przystosowanie procesora do niezwykle dużych zegarów pracy oraz odblokowanie mnożnika. Dzięki tym dwóm zabiegom nowe jednostki AMD powinny spodobać się miłośnikom podkręcania. Zresztą efekty pracy AMD można już zauważyć i musimy przyznać, że są one co najmniej imponujące. Zaproszeni do laboratorium AMD w Teksasie podkręcacze Brian McLachlan (Chew*) i Sami Mäkinen (Macci) po krótkich przygotowaniach zmusili ośmiordzeniowy procesor AMD FX-8150 do działania z częstotliwością 8429 MHz. Jest to obecnie najwyższy zanotowany zegar procesora i wynik ten został wpisany do księgi rekordów Guinessa.

By zobaczyć materiał wideo z tego wydarzenia, kliknij tutaj.

Nie liczcie jednak na to, że uda się Wam osiągnąć podobny wynik w domu. Do uzyskania takiego rezultatu niezbędny był ciekły hel, który schłodził procesor do -230 stopni Celsjusza. W dodatku na czas podkręcania wyłączono w procesorze aż trzy z czterech modułów. Uzyskanie tak fenomenalnego wyniku na ośmiordzeniowym układzie byłoby po prostu niemożliwe. Mimo to nawet na chłodzeniu powietrznym możliwe jest przetaktowanie pełnego procesora. Nam udało się osiągnąć 4,8GHz, co uważamy za wynik bardzo dobry, zwłaszcza, że nie mieliśmy dużo czasu na zapoznanie się z jednostką.

Chłodzenie wodne dołączane do procesorów FX

Chłodzenie wodne dołączane do procesorów FX

AMD poinformowało nas, że zamierza dalej wspierać overclockerów i w związku z tym do najwyższych modeli procesorów z serii FX dołączane będzie chłodzenie wodne, które zwiększy potencjał jednostki. Niestety nie wiemy, czy będzie ono wliczone w cenę jednostki, czy będziemy musieli za nie specjalnie dopłacić. W głębi serca liczymy na pierwsze rozwiązanie, ale spodziewamy się drugiego.

Wsteczna kompatybilność

AMD zawsze słynęło z długowiecznych platform, dzięki którym mogliśmy wymieniać poszczególne elementy komputera tak długo, jak to możliwe. Nie inaczej jest również tym razem. Podstawką dedykowaną dla Bulldozera jest AM3+. Jest to podstawka bardzo młoda, jednak w Bulldozera będą mogli się zaopatrzyć również posiadacze starszych płyt głównych, wyposażonych w podstawkę AM3. Oznacza to, że będziemy mogli wymienić procesor na nowy bez konieczności kupowania innych części. Oczywiście pod warunkiem stworzenia przez producenta naszej płyty głównej odpowiedniego BIOSu. Informację o nowych wersjach oprogramowania znajdziemy na stronie internetowej wytwórcy płyty.

Pamiętajcie, że powyższa zasada nie tyczy się procesorów o architekturze Llano, czyli AMD A6 oraz A8. Działają one na zupełnie nowej podstawce FM1, która nie jest kompatybilna z podstawkami AM3 oraz AM3+. Oznacza to, że na płytach z chipsetami A55 oraz A75 nie uruchomimy procesorów AMD FX.

Problemy z Windows 7

Rodzina procesorów AMD Bulldozer jest układem zrobioną w sposób inny niż do tej pory dostępne procesory. Z tego powodu występują problemy z schedulerem (jednostką kolejkującą rozkazy). W najlepszym możliwym przypadku dwa wątki powinny być przydzielane do dwóch rdzeni w jednym module tak, by pozostałe mogły pozostać w stanie spoczynku. Niestety tak się nie dzieje i dwa zadania są przypisywane do dwóch modułów. Wpływa to niekorzystnie na wydajność i energooszczędność procesora.

AMD FX dobrze współpracują z Windows 8

AMD FX dobrze współpracują z Windows 8

W wersji deweloperskiej Windows 8 problem ten już nie występuje. Oznacza to, że jest możliwe rozwiązanie tego problemu. Według niepotwierdzonych informacji Microsoft już nad tym pracuje i niebawem powinna pojawić się łatka do Windows 7, która rozwiąże ten problem. Można to porównać z początkowymi problemami z intelowskim Hyper Threading, których swego czasu też było sporo. Zdarzały się nawet przypadki obniżonej przez tą technologię wydajności.

Konkurencja

Głównymi konkurentami testowanego przez nas procesora są Intel Core i5 2500K oraz Intel Core i7 2600K. Jednostki te znajdują się na tej samej półce cenowej co AMD FX-8150. Nowe dzieło AMD warto też porównać do układów Phenom II X6, które są poprzednikami procesorów Bulldozer.

Testy wydajności

W testach wydajności AMD FX-8150 nie zawsze wypada dobrze. Wygrywa z Intel Core i5 2500K, a nawet zrównuje się z Intel Core i7 2600K, tylko jeśli aplikacja w pełni wykorzystuje wielowątkowość, a co za tym idzie, możliwości procesora czteromodułowego.

AMD FX-8150 pokazuje pazury tylko w takich sytuacjach i oznacza to, że procesor ten spodoba się użytkownikom profesjonalnym, ale nie graczom oraz zwykłym zjadaczom bitów. Niestety w dalszym ciążku lwia część gier nie potrafi korzystać nawet z czterech wątków, nie mówiąc o większej ich liczbie. Koronnym przykładem jest tu Battlefield 3, który uchodzi za obecnie najnowocześniejszą grę. Jest on w stanie w pełni wykorzystać tylko trzy wątki. Wskutek tego AMD FX-8150 w grach często uzyskuje wydajność zbliżoną do starszego Phenoma II X6, niekiedy może być ona nawet minimalnie niższa. Jest to wina nie tylko dużej liczby rdzeni, ale też całkiem nowej architektury

Testy poboru mocy

Pod tym względem testowany procesor wypada niestety gorzej od jednostek Intela. Szkoda, po zapowiedziach AMD spodziewaliśmy się czegoś lepszego. Mamy tu taką samą sytuację, jak z procesorami Llano. One również zawiodły na tym polu.

Okazało się, że AMD nie dysponuje na tym polu żadną nowatorską technologią. Z drugiej strony logiczne wydaje się, że osiem rdzeni nawet poucinanych tak jak w Bulldozerze, musi pobierać więcej mocy niż cztery czy sześć.

Podkręcanie cd.

Jak już wcześniej mówiliśmy, na chłodzeniu powietrznym udało się nam uzyskać zegar procesora równy 4.8GHz. Jest to wartość zadowalająca, która pokazuje, że AMD zrobiło kawał dobre roboty i postarało się, by z jego nowego procesora byli zadowoleni również entuzjaści.

Co więcej, wzrost zegara przekłada się na prawie proporcjonalny wzrost wydajności. Bardzo dobrym przykładem jest to Cinebench, gdzie po podkręceniu wyniki wzrósł o ponad 30%!

A miało być tak pięknie

W tym momencie warto zastanowić się, czemu AMD FX-8150, mimo obiecującej architektury, wypada w testach gorzej niż jednostki Intela. Przyczyna tego stanu rzeczy jest bardzo prosta: AMD za szybko wprowadziło mnóstwo zmian. Firma ta stworzyła niewiarygodnie innowacyjny i nowoczesny procesor, którego potencjału nie są w stanie wykorzystać obecnie dostępne aplikacje. Jak widać, nie sprawdza się teoria Terry’ego Pratchetta, która mówi, że poważne zmiany powinny być wykonywane jak najszybciej, bo wtedy jest to po prostu przejście z jednej normalności w drugą. Maszyna jest zbyt logiczna, by się do tego dostosować.

O wiele bardziej przemyślany model tworzenia nowych jednostek ma Intel. Nazywa się on Tick-Tock i proponuje wprowadzanie na zmianę usprawnionej architektury oraz nowego procesu technologicznego. Dzięki temu producenci oprogramowania nie muszą przekompilowywać swoich programów specjalnie pod nowe procesory Intela, a ewolucja układów jest rozłożona w czasie. AMD powinno pamiętać, że procesor jest po to, żeby działał! Nic nie da nam nowoczesna jednostka, której potencjału nie będzie dało się wykorzystać.

Opłacalność

AMD FX-8150 kosztuje 245, Intel Core i5 2500K 216, a Core i7 2600K 317. Oznacza to, że jednostka AMD jak najbardziej może konkurować z procesorami Intela. Jeżeli korzystamy z aplikacji wielowątkowych, za cenę bliższą jednostce Core i5 2500K otrzymamy wydajność droższego Intela Core i7 2600K. Jeśli jednak chcemy grać, lepszym wyborem będzie dla nas tańszy układ Intela. Dotyczy to zwłaszcza entuzjastów i zwolenników podkręcania, gdyż na chłodzeniu powietrznym oba procesory uzyskują podobne zegary. Jednak przy podobnych ustawieniach to Core i5 2500K okazuje się szybszy w grach.

Rozważamy ceny w dolarach z powodu ogromnego wahania cen tej waluty, które mają wpływ także na rynek procesorów. Sprowadzone wcześniej jednostki mogą kosztować mniej z powodu dawnej ceny dolara, z kolei nowsze (np. AMD FX-8150) mogą przez to być przez jakiś czas droższe niż powinny.$

Wnioski

AMD FX-8150 to procesor w żaden sposób nie przypominający jednostki przeznaczonej dla konsumentów. Wypada bardzo dobrze w aplikacjach wielordzeniowych, ale kuleje w grach i innych programach wykorzystujących dwa rdzenie. Nieciekawie wygląda też pobór mocy procesora, który naprawdę zniechęca do podkręcania go. A szkoda, bo tutaj Bulldozer wypada naprawdę nieźle. Na dobrym chłodzeniu powietrznym możliwie jest uzyskanie nawet zegara 5GHZ, co jest bardzo dobrym wynikiem. Co więcej, bezpośrednio przełoży się to na wzrost wydajności, dzięki czemu AMD FX-8150 staje się jeszcze ciekawszą propozycją, zwłaszcza dla entuzjastów.

Czy warto kupić Bulldozera? Jeśli nie grasz, a korzystasz z bardziej skomplikowanych aplikacji, jak najbardziej tak. Zwłaszcza jeżeli masz płytę główną z gniazdem AM3, która będzie zgodna z procesorami Bulldozer. Jednak jeżeli ma on być jednostką przeznaczoną do gier, wybierz lepiej Core i5 2500K z oferty Intela. Sprawdzi się on na tym polu o wiele lepiej, zwłaszcza po przetaktowaniu.


Zobacz również