Каталог
AMD Turbo CoreВнимательные читатели могли задаться вопросом, откуда вдруг у новых процессоров появился в названии некий суффикс "T". Оказывается, он означает наличие новой технологии AMD Turbo. Во времена Pentium 4 инженеры Intel быстро поняли, что существует объективный потолок тепловыделения, при достижении которого для стабильного функционирования системы потребуется применение нестандартных методов охлаждения. До архитектуры Netburst CPU и GPU постоянно прибавляли в энергетическом аппетите, и, как следствие, степени необходимости рассеивать все большее количество тепла. Однако серьезного значения данному факту не придавали, так как существующие блоки питания и системы охлаждения вполне справлялись с нагрузкой. Но с выпуском высокочастотных P4 стало понятно, что выше определенных пределов TDP CPU выходить просто нелогично, и необходимо думать о внедрении более эффективных решений. Так были установлены некие общепринятые лимиты, которым следуют как Intel, так и AMD. Так, наиболее производительные десктопные CPU не выходят за границы 125-140Вт, тогда как массовые процессоры и вовсе стараются выпускать с 65 Вт тепловым пакетом. Мобильные процессоры в свете необходимости экономии энергии редко когда превосходят значение 35 Вт. Но, какими бы естественными не казались эти ограничения, соответствовать им очень непросто при увеличении числа ядер или тактовых частот. В современных "однородных" многоядерных процессорах находится определенное количество идентичных ядер, которые делят между собой максимальный TDP CPU. При этом если гипотетический одноядерный процессор имеет частоту 4 ГГц и достигает 125 Вт, то удвоение вычислительных ядер в таком чипе при сохранении теплового пакета потребует снижение тактовых частот, скажем, до 3.6 ГГц. Необходима четырехъядерная версия без каких-либо архитектурных изменений? Снова снижаем частоты. Шесть ядер? Очередной шаг по снижению тактовой частоты приведет в нашем примере к 3.2 ГГц CPU.
Все это не создавало бы каких-либо проблем, если подавляющее большинство запускаемых на процессорах программ было хорошо распараллелено и полностью использовало доступные вычислительные ресурсы. Однако в реальности таких идеальных условий просто не бывает, и на практике при повседневной работе встречаются приложения, которые способны использовать в разных комбинациях от одного до шести ядер. Простой просмотр веб-страниц вряд ли загрузит более одного или двух ядер, игры загрузят два или четыре ядра, а кодировщики видео, в свою очередь, полностью задействуют все шесть вычислительных блоков. Таким образом, если спроектировать стандартный шестиядерный процессор без каких-либо дополнительных технологий, получится чип, который обеспечит отличную производительность при сжатии видео, но покажет худшее быстродействие в играх по сравнению со своими четырехъядерными конкурентами с более высокой частотой и еще больше проиграет одноядерным CPU в легком ПО. Компромиссным путем одно время казался выбор двуядерного ЦП, но заметная лучшая производительность четырехъядерных процессоров в соответствующих задачах заставила производителей придумать занимательный алгоритм, решающий данную проблему. С Nehalem Intel впервые представила специальные "энергетические шлюзы" (транзисторы Power Gate). Будучи размещенными между источником питания и самим ядром, они были способны полностью отключать незадействованные в определенный момент времени ядра. В прошлом AMD и Intel ставили схожие контроллеры между ядром и тактовым генератором, которые так же были способны отключать неиспользуемые блоки, однако они не решали проблему токов утечки, которая становилась все более значимой с уменьшением геометрических размеров полупроводниковых элементов. Поэтому такие решения не были особенно эффективными. Вместе с тем, специально разработанные Intel шлюзы блокировали неактивное ядро практически полностью, не давая ему понапрасну тратить энергию. Получается, что если выбросить из уравнения TDP одно ядро, то с помощью некой дополнительной логики (которая в случае с Nehalem занимает порядка одного миллиона транзисторов), можно поднимать частоты оставшихся ядер до тех пор, пока не будет достигнут предел TDP или прочие физические ограничения. Именно так работает технология Intel Turbo Boost, которая может устанавливать повышенные частоты работающих ядер в случае неполной загрузки CPU. С Thuban AMD представляет свою собственную альтернативную технологию, предназначенную для решения описанной проблемы, под названием Turbo Core. Еще в первых процессорах Phenom существовала возможность раздельного управления частотами ядер. Однако из-за определенных проблем в реализации, приводивших к потере производительности, в Phenom II от этой идеи отказались. И вот теперь, с Thuban доработанная версия, лишенная каких бы то ни было недостатков, вернулась в Phenom II X6. Когда половина (или более) ядер CPU на кристалле Thuban простаивают, Turbo core делает следующее:
В среднем выигрыш от использования Turbo Core в приложениях нашего тестового пакета составил от 2 до 10%. С учетом того, что максимальное увеличение частоты Phenom II X6 1090T соответствует 12.5% от базового значения, это не такой уж и плохой результат. Но все же такие CPU Intel, как Clarkdale и Lynnfield показывают себя несколько лучше как с точки зрения прироста от Turbo, так и благодаря чуть меньшему потреблению энергии, ведь их транзисторы Power Gate способны полностью отключать ядра, а не просто снижать частоту. Интересно, что, хотя такие ситуации и были редки, в некоторых тестах включение Turbo Core приводило к потере производительности, чего не случалось с Turbo Boost. Возможно, этот недостаток является следствием имеющихся у Phenom ранее проблем с индивидуальными частотами ядер. [N4-Заключение о производительности] Как мы и предполагали во вступлении, в не использующих параллельные вычислительные потоки приложениях победа, несмотря на большее число физических ядер у Thuban, осталась за Lynnfield. Благодарить в данном случае не только лучшую эффективность, но и более продвинутый Turbo-режим у Intel.
Качественно распараллеленное ПО, вроде инструментов для трехмерного рендеринга, без сомнений, быстрее работает на Phenom II X6. Похоже, что в некоторых тестах 6 Мб L3 и двухканальный контроллер памяти несколько ограничивают потенциал Thuban, однако, в общем и целом, при решающей роли многопоточных приложений в вашей работе X6 станет лучшим выбором. Неспециализированные программы общего назначения, включая процессорозависимые игры, отдают предпочтение четырехъядерным CPU Intel. Словом, вывод здесь тот же, что и при противостоянии Clarkdale с Athlon II X3/X4: при необходимости запуска распараллеленных приложений, которые действительно используют дополнительные ядра, AMD будет в выигрыше. В противном случае, более универсальные ЦП Core i3/i5/i7 покажут лучший результат. [N5-Чипсет AMD 890FX] Хотя Phenom II X6 отлично работает в существующих Socket AM2+ и AM3 материнских платах, которые поддерживают 125 Вт процессоры и имеют обновленный для Thuban BIOS (а таких к моменту запуска X6 насчитывается 160 штук), AMD представила обновленный чипсет 890FX. Фактически, он отличается от 790FX лишь новым южным мостом SB850 с поддержкой SATA III, который был изначально анонсирован вместе с 890GX. Он может стать хорошим выбором для тех покупателей, которые собирают систему с Phenom II X6 "с нуля", а не обновляют существующие ПК. В целом же никаких глобальных изменений вроде числа линий PCI-Express 2.0. Техпроцесс производства остался прежним, среди формальных новшеств можно назвать только соответствие стандарту IOMMU версии 1.2.
Под нагрузкой у конкурирующих процессоров результаты также заметно лучше, чего уже нельзя объяснить отсутствием транзисторов Power Gate. [N18-Разгон] Так как Phenom II X6 1090T относится к серии Black Edition, его множитель разблокирован на повышение. Без каких-либо усилий нам удалось достичь частоты 3.8 ГГц с нашим 3.2 ГГц семплом и штатным охлаждением. Потратив немного времени на подбор оптимальных настроек, покорились и 3.9 ГГц, но даже сам факт работы 45нм шестиядерного ЦП на частоте 3.8 ГГц очень впечатляет. С повышением напряжения до 1.45 В был взят и 4 ГГц барьер. Не применяя какого-то экстремального охлаждения, нам удалось загрузиться в Windows и на 4.1 ГГц, однако полной стабильности в таком режиме не было. Отрадно, что имевшаяся ранее проблема с работой CPU AMD в 64-битном режиме на частотах свыше 4 ГГц с Thuban, по-видимому, ушла. [N19-Заключение] Сегодняшнее заключение, которое мы можем сделать после тестирования шестиядерных процессоров AMD Phenom II X6 на ядре Thuban, не отличается от прошлых выводов по более простым CPU Advanced Micro Devices. Если для вас наиболее важны хорошо распараллеленные программы, которые используют дополнительные физические ядра ЦП, то AMD в целом будет демонстрировать лучшее быстродействие, чем схожие по цене процессоры Intel. Весь смысл политики компании на данный момент заключается в продаже большего числа менее производительных, чем у Intel, ядер. Такие программы, как кодировщики видео и инструменты для 3D-рендеринга демонстрируют весь потенциал Phenom II X6. В тоже время, благодаря наличию полноценного кэша L3 и работающей технологии Turbo Core, никакого падения производительности Thuban относительно Phenom II X4 в "легком" ПО не наблюдается. В благоприятных для AMD условиях модель 1090T может с легкостью превзойти Core i7 860, а 1055T в сравнении с Core i5 750 выступает даже лучше. Однако, как только речь заходит о работе в простых программах, или даже играх, где не используется большое число физических ядер, более высокая удельная эффективность четырехъядерных Intel Lynnfield оказывается предпочтительнее. Как и в случае с парой Athlon X3/Core i3, изделия Intel попросту более универсальны. Поэтому если для вас не стоит задач, связанных с работой в "тяжелом" специализированном программном обеспечении, Intel окажется лучшим выбором. К тому же стоит учитывать и сравнимую общую стоимость платформ (Bloomfield в свое время был все же существенно дороже из-за материнских плат на X58 и малораспространенной памяти DDR3), не говоря уж о меньшем энергопотреблении процессоров семейства Core как в покое, так и под нагрузкой. В конце концов, все определит только ваше решение о том, какие задачи будут решаться на ПК. А вот помочь его принять мы уже не можем. |
Источник: www.anandtech.com/