AMD Phenom X4 9600 v testu: čtyři jádra levně

0

Phenom: „pravý“ čtyřjádrový procesor

Phenom je odvážné jméno, které AMD vymyslelo pro svůj první čtyřjádrový procesor. Tedy úplně nejdříve se architektura K10 (Athlony 64 mají architekturu označenou K8) začala prodávat pod jménem Opteron. To ale patří především procesorů určeným do serverů a pracovních stanic.

Co myslím tím „pravým“ čtyřjádrem v názvu kapitoly? Mohl bych také použít slovo nativní a v podstatě jde o to, že se nejedná o dva dvoujádrové procesory spojené pomocí FSB jako u Intel Core 2, ale procesor je opravdu navržen jako čtyřjádrový a měl by tedy mimojiné těžit z rychlejší komunikace mezi jádry. Každé jádro má svou vlastní L2 cache (o velikosti 512 kB, sdílí až 2MB L3 cache) a svou vlastní rychlou sběrnici HyperTransport 3.0. Novinky ve Phenomu by se daly shrnout takto:

  • nativní čtyřjádrový procesor
  • sdílená L3 cache (2 MB)
  • HyperTransport 3.0 (až 20,8 GB/s)
  • podpora DDR2-1066
  • Cool’n’Quiet 2.0
  • vylepšené předvídání větvení

HyperTransport 3.0 se oproti přechozí verzi liší především propustností: maximum už není 8 GB/s (nebo 6,4 jako u verze 1.0), ale až 20,8 GB/s, reálně u Phenomu se sběrnicí HyperTransport 3,6 GHz (Phenomy X4 série 9×50 mají již HT 4 GHz) AMD uvádí 14,4–16 GB/s, což by mělo být v dobrém souladu s rychlostí sběrnice PCI Express 2.0 (nebo Gen2, chcete-li). Rychlost nové sběrnice však najde hlavní využití u zapojení CrossFire nebo při komunikaci s integrovanou grafikou v severním můstku čipsetu, pro kterou vymyslíte nějaký na propustnost náročný úkol (třeba přehrávání HD videa).

Ještě zajímavější je technologie Cool’n’Quiet 2.0. Phenom nejenže dokáže snižovat napětí a násobič (tím i celkovou frekvenci) a šetřit tak elektrickou energii a méně se zahřívat, ale umí to nezávisle pro každé z jader. Každé jádro může být v případě nečinnosti zcela vypnuto, procesor by měl dokonce umět vypínat i určité části jader.

Na deskách s paticí AM2+ umí Phenom ještě pokročileji pracovat s napětím (vybírá ze dvou nezávislých napětí pro procesor a pro paměťový řadič). Ochranný systém Multi-Point Thermal Control zase monitoruje vícero míst procesoru a automaticky redukuje rychlost v případě nebezpečně vzrůstající teploty.

Přehled technologií Phenomu dle AMD
Technologie AMD64 Ano
Současné 32- a 64-bit výpočty Ano
L1 cache (Instrukční + Datová) na jádro 128 kB (64 kB + 64 kB)
L2 cache (512 kB na jádro) 2 MB
L3 cache 2 MB
Technologie HyperTransport HyperTransport až do 4000 MT/s plně duplexní, nebo až do přenosové rychlosti V/V 16 GB/s
Zabudovaný paměťový řadič DDR2 Ano
Šířka sběrnice paměťového řadiče 128-bit
Podporované paměti PC2-8500 (DDR2-1066), PC2-6400 (DDR2-800), PC2 5300 (DDR2-667), PC2-4200 (DDR2-533) a PC2-3200 (DDR2-400) unbuffered
Propustnost paměťové sběrnice až do 17,1 GB/s (dual channel)
Celková propustnost spojení procesor-systém (HyperTransport plus paměťová propustnost) až 33,1 GB/s
Výrobní proces 65 nanometer, SOI (silicon-on-insulator) Technology
Pouzdro procesoru socket AM2+ (940-pin) organic micro PGA
Thermal Design Power 125 W, 95 W, 65 W
Velikost jádra při 65nm výrobě 285 mm2
Počet tranzistorů 450 milionů
Místo výroby Fab 36 v Drážďanech, Německo

Jednu věc AMD ale rozhodně udělala dobře. Přestože pro Phenom uvedla novou patici AM2+, zachovala společnost i zpětnou kompatibilitu a Phenom osadíte i do stávajících desek s paticí AM2 (je pinově kompatibilní, jen nepodporuje HyperTransport 3.0 a vylepšené napájení). A co je ještě hezčí, tato kompatibilita bude zachována nejen pro 45nm procesory, ale dokonce i po uvedení patice AM3 s podporou DDR3. Phenomy pro tuto patici bude možné osadit i do nejstarší AM2 patice.

Zpětná kompatibilita Phenomů. Klepněte pro zvětšení

Phenomy, Athlony a konkurence v tabulkách

Zatímco v ČR se prodávají zatím jenom Phenomy X4 9500 a 9600 (případně Black Edition verze 9600), v některých zahraničních testech se už objevily Phenomy X4 revize B3, jež opravuje chybu TLB. Nejvyšší frekvence Phenomu je zatím 2,5 GHz. Phenomy revize B3 (modely 9×50) mají nejen opravenu TLB, ale také HyperTransport zvýšen ze 3,6 na 4 GHz.

Přehled rodiny procesorů AMD Phenom Quad-Core
Modelové číslo Frekvence L2 cache (celkem) L3 cache (sdílená) Patice Thermal Design Power Výrobní technologie
9850 2,5 GHz 2 MB 2 MB socket AM2+ 125 W 65nm SOI
9750 2,4 GHz 2 MB 2 MB socket AM2+ 125 W/
95 W
65nm SOI
9650 2,3 GHz 2 MB 2 MB socket AM2+ 95 W 65nm SOI
9600 2,3 GHz 2 MB 2 MB socket AM2+ 95 W 65nm SOI
9550 2,2 GHz 2 MB 2 MB socket AM2+ 95 W 65nm SOI
9500 2,2 GHz 2 MB 2 MB socket AM2+ 95 W 65nm SOI
9100e 1,8 GHz 2 MB 2 MB socket AM2+ 65 W 65nm SOI

Celá rodina procesorů AMD se během posledních měsíců dost změnila. Dno nabídky tvoří přejmenované jednojádrové Semprony 64 a Athlony 64, střední třídu opět přejmenované dvoujádrové Athlony 64 X2, jakmile se zaběhne výroba čtyřjádrových Phenomů (a bude zřejmě dostatek zmetků či slušněji řečeno procesorů s jediným defektním jádrem), nabídne AMD tříjádrové Phenomy. Nadšenci si připlatí za Phenomy FX. Tedy až je AMD uvede.

Nová hierarchie procesorů AMD

Ještě v roce 2008 by měly 45nm procesory K10 (Stars, nyní se procesory AMD jmenují podle hvězd, dříve to bylo podle měst) a v roce 2009 velmi očekáváné spojení procesoru a grafické karty pod názvem Fusion. Tříjadrové Phenomy už zřejmě jsou k dispozici pro některé OEM partnery, na trh přijdou v nejbližších měsících.

Pokud se podíváme na nabídku cenově nedostupnějších čtyřjádrových procesorů, najdeme v ní nejen Phenomy, ale i vytrvalý Core 2 Quad Q6600 a nově i Core 2 Quad 9300. Q9300 je dražší a má menší cache než Q6600, ale s 45nm výrobním procesem má nižší spotřebu, teploty a zřejmě i lepší přetaktování .

Vybrané čtyřjádrové procesory
Výrobce AMD AMD AMD Intel Intel
Model Phenom X4 9500 Phenom X4 9600 BE Phenom X4 9850 BE Core 2 Quad Q6600 Core 2 Quad Q9300
Patice AM2+ AM2+ AM2+ 775 775
Počet jader 4 4 4 4 4
Frekvence 2,2 GHz 2,3 GHz 2,5 GHz 2,4 GHz 2,5 GHz
L2 cache 4× 512 kB 4× 512 kB 4× 512 kB 2× 4 MB 2× 3 MB
L3 cache 2 MB 2 MB 2 MB
Násobič 11× 11,5× (odemčen) 12,5× (odemčen) 7,5×
FSB HT: 3,6 GHz HT: 3,6 GHz HT: 4 GHz 1066 MHz 1333 MHz
Výrobní proces 65 nm 65 nm 65 nm 65 nm 45 nm
TDP 95 W 95 W 125 W 95 W 95 W
Kódové označení Agena Agena Agena Kentsfield Yorkfield
Cena s DPH 2 750 Kč 4 100 Kč 4 700 Kč 4 850 Kč 5 850 Kč

Jiný náhled na realitu nám ukáže tabulka s některými z testovaných procesorů. Na základní frekvenci téměř výkonnostně srovnatelné Core 2 Duo E8200 a Athlon 64 X2 6000+ vypadají v poměru cena/výkon jasně pro AMD, ale Intel má v tomto případě o dost nižší spotřebu i zahřívání a hlavně velikou rezervu pro přetaktování.

Poslední výhoda modrých platí téměř pro všechna srovnání dvojic současných procesorů AMD a Intel. Cena/výkon u dvoujádrového Athlonu 64 X2 4000+, který na zhruba 2,9 GHz lze většinou přetaktovat také, je už mnohem zajímavější. Čtyřjádro za 2 750 Kč, tedy Phenom 9500 je pak něco, na co Intel zatím svou nabídkou nereaguje.

Parametry vybraných testovaných procesorů
Výrobce Intel Intel AMD AMD AMD
Model Core 2 Duo E8200 Core 2 Quad Q6600 Phenom X4 9600 BE Athlon 64 X2 4000+ EE Athlon 64 X2 6000+
Patice 775 775 AM2+ AM2 AM2
Počet jader 2 4 4 2 2
Frekvence 2,66 GHz 2,4 GHz 2,3 GHz 2,1 GHz 3 GHz
L2 cache 6 MB 2× 4 MB 4× 512 kB 2× 512 kB 2× 1 MB
L3 cache 2 MB
Násobič 11,5× (odemčen) 10,5× 15×
FSB 1333 MHz 1066 MHz HT: 3,6 GHz HT: 2 GHz HT: 2 GHz
Výrobní proces 45 nm 65 nm 65 nm 65 nm 90 nm
TDP 65 W 95 W 95 W 65 W 89 W
Kódové označení Wolfdale Kentsfield Agena Brisbane Windsor
Cena s DPH 3 850 Kč 4 850 Kč 4 100 Kč 1 100 Kč 2 950 Kč

Fotky Phenomu 9500 a 9600, testovací sestavy

Phenom se zvnějšku kromě popisků nijak neliší od Athlonu 64 pro patici AM2 (940 pinů). V Box balení Phenomu 9500 a 9600 najdete typický hliníkový chladič (AVC, Cooler Master, …).

Phenom 9600 Black Edition stojí stejně jako Phenom 9600 a v krabičce nemá žádný chladič. Výměnou za to dostanete násobič odemčený i směrem nahoru, což hodně usnadňuje případné přetaktování.

Testovací sestava (procesory AMD)
Procesor AMD Phenom 9600 Black Edition (2,3 GHz, Agena)
  AMD Athlon 64 X2 6000+ (3 GHz, Windsor)
  AMD Athlon 64 X2 4800+ (2,4 GHz, Windsor)
  AMD Athlon 64 X2 4000+ EE (2,1 GHz, Brisbane)
Chladiče Arctic Cooling Freezer 64 Pro
Základní deska MSI K9A2 Platinum (AMD 790FX)
Paměti Kingston 2× 1 GB DDR2-1066 @ 800 MHz, 4-4-4-12, 2T, 2,1 V
Pevný disk Western Digital Caviar SE16, 500 GB (WD5000KS)
Zdroj Corsair CMPSU-TX650w
Grafická karta ATI Radeon HD 2900 XT, 512 MB, 743/828 MHz
Ovladače ATI Catalyst 7.12 WHQL
Operační systém Windows Vista Ultimate, 32-bit

Podvozkem pro Phenomy i Athlony byla základní deska MSI K9A2 Platinum s nejvýkonnějším čipsetem, který AMD v současnosti má – 790FX. Na desce byl nahrán poslední BIOS verze F1.4 z března. Oproti raným BIOSům se výkon Phenomu na stejné desce jen díky BIOSu razantně zlepšil. Bohužel pro revizi B2 je zapnut TLB patch, který docela nepříjemně snižuje výkon a v BIOSu jsem nenašel možnost, jak jej vypnout. Naštěstí se to dá vyřešit pomocí AMD OverDrive.

Sestava pro Intel pak používá základní desku s čipovou sadou Intel X38, tutéž grafickou kartu, verzi ovladačů grafické karty, paměti, operační systém, pevný disk i zdroj.

Testovací sestava (procesory Intel)
Procesor Intel Core 2 Extreme QX9770 (Yorkfield, C0, ES)
  Intel Core 2 Quad Q6600 (Kentsfield, G0)
  Intel Core 2 Duo E8200 (Wolfdale, C0)
  Intel Core 2 Duo E6750 (Conroe, ES)
Chladiče Arctic Cooling Freezer 7 Pro
Základní deska DFI LanParty LT38 (Intel X38)
Paměti Kingston 2× 1 GB DDR2-1066 @ 800 MHz, 4-4-4-12, 2T, 2,1 V
Pevný disk Western Digital Caviar SE16, 500 GB (WD5000KS)
Zdroj Corsair CMPSU-TX650w
Grafická karta ATI Radeon HD 2900 XT, 512 MB, 743/828 MHz
Ovladače ATI Catalyst 7.12 WHQL
Operační systém Windows Vista Ultimate, 32-bit

Za poskytnutí testovacích pamětí DDR2 děkuji společnosti Kingston:

 

Kingston

Za poskytnutí her pro testování děkuji společnosti CD Projekt.

 

CD Projekt

Syntetické testy

Aplikační výkon: PCMark05, rendering a raytracing, komprese souborů

Pozor, změna, nyní delší proužky znamenají horší výsledek. Jedná se o měření času potřebného pro provedení operace.

Multimédia: zpracování videa, fotek, MP3

Opět pozor, delší proužek znamená horší skóre, měřilo se zase v jednotkách času.

 

Výkon ve hrách

Ve hrách je to prosté, čím více snímků za sekundu, tím lépe.

Spotřeba

Phenom je vybaven technologií Cool’n’Quiet 2.0, o níž jsem více psal v první kapitole, a tak kromě snižování frekvence a napětí…

…dokáže toto dělat pro každé jádro zvlášť.

Kombo AMD 790FX + Phenom 9600 je v idle ale kupodivu energeticky náročnější než Intel X38 + Core 2 Quad Q6600:

V zátěži naopak spotřebuje Phenom 9600 o chloupek méně než Quad Q6600:

Teploty, přetaktování

Teplotu jsem odečítal z poslední verze CoreTemp. Idle představuje běh Windows Vista zhruba po 10 minutách, zátěž pák čtyřvláknový Prime95 25.5. Teploty procesorů Intel jsem neměl naměřeny srovnatelnou metodikou, proto je neuvádím.

Stejnou teplotu jako CoreTemp ukazoval i CPUID Hardware Monitor, v každém případě vězte, že na tiché chlazení (pod 1000 ot./min na 92mm větráku) v pohodě stačí levný Arctic Cooling Freezer 64 Pro.

Přetaktování

Nadšen z odemčeného násobiče, jal jsem se jednoduše a blbuvzdorně taktovat (v Cell Menu MSI K9A2 Platinum to je jednoduché i bez odemčeného násobiče, vše se tam hezky vypočítává: paměti, HyperTransport, …). Zklamání se dostavilo brzy, stabilní byl Phenom 9600 jen na frekvenci něco přes 2,4 GHz, 2,5 GHz mi po delším testování spadlo a nepomohlo ani vyšší napětí než 1,35 V.

S Phenomem 9850 Black Edition je to dle zahraničních testů lepší a přes hranici 3 GHz byste se mohli dostat.

 

Vliv TLB patche na výkon

Chyba v TLB (Translation Lookaside Buffer, v podstatě cache pro adresy stránek virtuální paměti), to je nemoc, která postihla všechny první Phenomy (série B2). Výrobci brzy přišli s BIOSy pro základní desky AM2+, které chybu, jež mohla v řídkých případech způsobit pád systému, opravovaly pomocí tzv. TLB patche. Ten TLB vypnul a výkon v úlohách závislých na propustnosti paměťového subsystému šel drasticky dolů. U mnoha základních desek lze v BIOSu TLB patch zase deaktivovat, není-li tomu tak, můžete použít AMD OverDrive. Zelené kolečko v pravém rohu kolem sebé má takový prstýnek a ten je „klikací“:

  • tmavá (zelená) = nejpomalejší nastavení
  • žlutá = rychlejší
  • červená = nejrychlejší

Jak je to podrobně, to nevím, v každém případě v základní tmavozelené je TLB patch zapnut a na výkonu to poznáte, při rozsvíceném červeném prstenci kolem kolečka je TLB patch deaktivován a Phenom revize B2 jede jako by byl úplně zdravý (anebo jako by byl už revize B3 – ta už chybu neobsahuje a brzy bude jako Phenomy 9×50 v prodeji i u nás). Další možností jak TLB fix vypnout je například utilita CrystalCPUID.

Negativní dopad TLB patche jsem samozřejmě vyzkoušel, ale protože na toto téma vzniklo už desítky testů, tak jen stručně.

Při kompresi je propad drastický, toto číslo jsem ani do průměru nezahrnoval, jinak je penalizace zhruba něco přes 10 %.

Ganged vs. unganged

V BIOSu desek s paticí AM2+ narazíte možná na záhadnou položku Ganged (Enabled/Disable). Běžně procesor pracuje s pamětmi v unganged režimu, tedy 2× 64-bit. Při zapnutí ganged se přístup změní na 1× 128-bit.

Vliv na výkon to nemá v praxi skoro žádný. Výjimkou je WinRAR (a hlavně jeho syntetický vícevláknový benchmark), jemuž ganged nesedí, jakýmsi ústřelem (ale přeměřoval jsem) je na druhé straně hra Serious Sam 2, kde ganged režim dost pomohl.

Výkon se třemi jádry: jak by mohl běžet Phenom X3 8600

Některé základní desky s AM2+ (například desky Asus s čipsetem AMD 790FX) dovedou v BIOSu aktivovat a deaktivovat jednotlivá jádra Phenomu. MSI K9A2 Platinum to neumí, takže jsem použil šikovnou funkci Cpu-Z. Pokud Cpu-Z spustíte s parametrem -coremask (cpuz.exe -coremask=F/7/3/1, kde F = 4 jádra, 7 = 3 jádra, 3 = 2 jádra a 1 = 1 jádro aktivní), můžete pro systém nějaká jádra zamaskovat a simulovat si tak procesor s méně jádry.

Rozhodně netvrdím, že tento postup vám ukáže přesný výkon Phenomu X3 8600, ale ve vícevláknových aplikacích to docela funguje. V jednovláknových dochází k podivnému zpomalení, které u opravdových tříjader určitě nebude. Tříjádrové Phenomy by měly být zbraní na jinak rychlejší dvoujádrové Core 2. Je opravdu dost aplikací (hlavně her), které se pracně dostaly na využití více jak dvou jader, ale většinou využijí tak 2,5–3 jádra procesoru. Na tom a na tom, že se jako Phenomy X3 použijí Phenomy X4 s jedním vadným jádrem by měla být celá myšlenka založena.

Verdikt, duel s Core 2 Quad

Abych dokázal udělat nějakou tečku recenze Phenomu X4, vybral jsem z grafů nejen hlavní hvězdu recenze, Phenom X4 9600 Black Edition, ale i o nějakých 20 % dražšího nejbližšího čtyřjádrového konkurenta od Intelu, Core 2 Quad Q6600.

Vezmete-li v potaz základní takty, bude Phenom 9600 v poměru cena/výkon lepší. Jak ale víme, Phenom 9600 lze jen velmi málo přetaktovat, zato Core 2 Quad Q6600 revize G0 dostanete se slušnější základní deskou na 450 MHz (1800 QDR) FSB a celkovou frekvenci 3,6 GHz poměrně nezřídka.

Jiná úvaha už ale musí padnout u Phenomu 9500. Ten je jen zhruba o 4,4 % pomalejší než 9600, zato (zřejmě pod tlakem TLB chyby a blížící se revize B3) jeho cena klesla pod 3000 Kč s daní. Kdo netaktuje a ví, že moderně navržené čtyřjádro využije (viz převod videa do H.264, rendering, virtuální PC), má o čem uvažovat. Nebýt toho, že právě takový člověk by mohl na TLB chybu narazit, ocením Phenom 9500 klidně naším hodnocením Smart Buy. Takto by to byla trochu ironie, a tak nezbývá počkat, jestli AMD bude stejně výhodně prodávat i Phenomy X4 revize B3 a třeba to udělat v dalším testu.

AMD Phenom

+ dobrá koupě pro ty co netaktují
+ skvělá cena Phenomu 9500
+ i jedno jádro na stejné frekvenci je oproti Athlonu 64 X2 výkonnější
+ viditelné vylepšení v úspornosti i zahřívání oproti K8
+ zpětná kompatibilita

– není výkonnější a ani úspornější než Core 2 Quad Q6600
– TLB strašák u v současnosti prodávaných Phenomů
– malá rezerva pro přetaktování

Za zapůjčení procesoru AMD Phenom X4 9500 děkujeme společnosti alza.cz

Za zapůjčení procesoru AMD Athlon 64 X2 4000+ EE děkuji společnosti ALFA Computer.

AMD Phenom X4 9600 v testu: čtyři jádra levně

Ohodnoťte tento článek!