AMD Athlon X4 845 – w oczekiwaniu na desktopowe Bristol Ridge

Może trudno w to uwierzyć, ale od premiery pierwszych procesorów AMD na bazie mikroarchitektury Bulldozer minęło już prawie 5 lat. Początkowe modele na bazie konstrukcji modułowej nie zaliczały się do zbyt udanych propozycji, lecz z biegiem czasu producent wprowadzał poprawki do rdzeni i wydawał kolejne generacje układów FX i APU. Wprawdzie do poziomu konkurencyjnych modeli z kolejnych generacji Core trochę brakowało, ale na pewno coś się ruszyło do przodu.

Ostatnim ogniwem w "transformacji" konstrukcji modułowej jest mikroarchitektura Excavator, która swoją premierę miała rok temu przy okazji debiutu 6. generacji układów APU „Carrizo”- tyle tylko, że na początku pojawiły się one jedynie w wersjach mobilnych, a w segmencie desktopowym w tym samym czasie zaserwowano odświeżone i lekko przyspieszone modele 5. generacji „Kaveri” przemianowane na modele „Godavari”.

Entuzjaści poczuli więc pewien niedosyt, bo nie mogli wypróbować nowych, maksymalnie udoskonalonych procesorów w komputerach stacjonarnych. AMD początkowo tłumaczyło się tym, że... nowa generacja mikroarchitektury została zaprojektowana głównie z myślą o układach APU i urządzeniach mobilnych.

Tak przynajmniej wyglądała teoria, bo na początku tego roku, podczas gdy świat hardware'u już huczał od pierwszych informacji odnośnie całkowicie nowej mikroarchitektury Zen, producent postanowił nas nieco zaskoczyć i wydał pierwszy (i wszystko na to wskazuje, że jedyny), desktopowy procesor „Carrizo” – model Athlon X4 845. Procesor ten zawitał do naszej redakcji, ale nim się mu przyjrzymy z bliska, musimy jeszcze powiedzieć kilka słów o nowej mikroarchitekturze Excavator.

Rdzenie Excavator, pomimo zastosowania takiej samej litografii, jak w przypadku rdzeni Steamroller, są znacznie bardziej „ścieśnione” (rozmiar rdzenia zmniejszono o 23% przy wykorzystaniu takiej samej liczby tranzystorów). Rozwiązanie to pozwoliło uzyskać większą efektywność energetyczną, bez konieczności kosztownej zmiany procesu technologicznego.

Oprócz tego zwiększono pojemność i szybkość pamięci pierwszego poziomu przeznaczonej dla danych (L1), ale równocześnie o połowę zmniejszono pojemność pamięci podręcznej drugiego poziomu (L2). Ciekawostką jest też zintegrowanie 2-kanałowych kontrolerów pamięci DDR3-2133 i DDR4-2400, niemniej jednak modele Carrizo potrafią obsługiwać tylko te pierwsze (nowsze pamięci potrafią wykorzystać dopiero modele z 7. generacji o nazwie kodowej Bristol Ridge). Wersje desktopowe, w odróżnieniu od wersji mobilnych, nadal korzystają z zewnętrznego, niezintegrowanego mostka południowego.

Nowością jest również dodanie wsparcia dla instrukcji AVX2, MOVBE, SMEP (Supervisory Mode Execution Prevention) i BMI1/2. Usprawniono też technologię AVFS (Adaptive Voltage and Frequency Scaling), która odpowiada za skalowanie częstotliwości w zależności od napięcia układu.

Zmiany te pozwoliły nieznacznie zwiększyć ilość instrukcji wykonywanych w jednym cyklu zegara (IPC) – współczynnik ten wzrósł w zależności od scenariusza o 4-15%. Dużo ciekawiej wygląda kwestia efektywności energetycznej, bo według zapewnień producenta wzrosła ona nawet o 40%.

Na kolejnych stronach przyjrzymy się specyfikacji procesora Athlon X4 845, a także sprawdzimy jego wydajność w testach syntetycznych i zastosowaniach użytkowych.

Athlon X4 845 został wyposażony w dwa moduły na bazie mikroarchitektury Excavator – każdy z nich dysponuje dwoma rdzeniami z osobnymi jednostkami stałoprzecinkowymi (APU) i wspólną zmiennoprzecinkową (FPU), więc de facto mamy do czynienia z czymś o funkcjonalności między rdzeniem a wątkiem (my będziemy posługiwać się określeniem wątku). Taktowanie w trybie standardowym to 3,5 GHz, ale w trybie Turbo Core 2.0 może ono zostać zwiększone do 3,8 GHz.

Oprócz tego producent udostępnił tutaj po 1 MB pamięci podręcznej drugiego poziomu na każdy moduł, 2-kanałowy kontroler pamięci DDR3-2133 oraz kontroler magistrali PCI-Express 3.0 tylko z 8 liniami transmisyjnymi. Podobnie jak w przypadku innych Athlonów pod gniazdo FM2/FM2+, w procesorze nie zintegrowano układu graficznego – konieczne jest więc zainstalowanie karty graficznej, a przy tym procesorze będzie to zapewne model co najwyżej ze średniej półki.

Jakie zmiany w porównaniu do Athlonów X4 z poprzedniej generacji Kaveri/Godavari? Jak już wcześniej pisaliśmy, nowy procesor dysponuje 2-krotnie pojemniejsza pamięcią podręczną pierwszego poziomu przeznaczonej dla danych, ale znowu też o połowę mniejszą pojemnością pamięci drugiego poziomu. Stosunkowo niskie taktowania przełożyły się na niższy współczynnik TDP – ten wynosi już tylko 65 W, więc nie ma konieczności stosowania wydajnego chłodzenia (w zestawie znajdziemy odświeżony cooler S2).

Mnożnik procesora jest zablokowany, więc ewentualne podkręcanie odbywa się poprzez zmianę magistrali systemowej – nie powinniśmy więc liczyć na tak dobre wyniki, jak w przypadku modeli z odblokowanym mnożnikiem.

Na referencyjnym chłodzeniu maksymalnie udało nam się „wycisnąć” 4256 MHz (38x 112 MHz) przy napięciu zasilającym zwiększonym aż do 1,6 V. Było jednak głośno, gorąco i... niestabilnie. Stabilne ustawienia uzyskaliśmy dopiero przy zmniejszeniu częstotliwości do 4028 MHz (38 x 106 MHz). Przy okazji obniżyliśmy też napięcie do 1,5 V, niemniej jednak referencyjne chłodzenie nadal było wyraźnie słyszalne.

Teoretycznie można więc zastanowić się nad zmianą chłodzenia, ale w praktyce zapewne mało kto zdecyduje się na dokupienie innego zestawu do tak ekonomicznego modelu (nawet podstawowy zestaw będzie kosztował około jedną czwartą lub jedną trzecią ceny samego procesora).

[kontrolka produkt=amd-athlon-x4-845 typ=top10new tytul="AMD Athlon X4 845" opis="Testowany przez nas procesor - został on wyposażony w dwa moduły/cztery rdzenie o taktowaniu 3,5/3,8 GHz. Jedyny desktopowy model z rodziny Carrizo pod gniazdo FM2+."]

[kontrolka produkt=asus-a88x-pro typ=top10new tytul="ASUS A88X-PRO" opis="Podstawa naszej platformy testowej. Jedna z topowych płyt głównych z podstawką FM2+, która obsługuje układy z generacji Richland, Kaveri, Godavari i Carrizo."]

[kontrolka produkt=amd-radeon-r9-gamer-ddr3-2x-8-gb-2400-mh typ=top10new tytul="AMD Radeon R9 Gamer 2x 8 GB DDR3 2400 MHz CL11" opis="2-kanałowy zestaw pamięci DDR3 sygnowany marką AMD Radeon. W sam raz do starszych platform z procesorami AMD."]

[kontrolka produkt=gigabyte-geforce-gtx-950-xtreme typ=top10new tytul="Gigabyte GeForce GTX 950 Xtreme Gaming" opis="Testy przeprowadziliśmy z wykorzystaniem karty graficznej GeForce GTX 950, która zalicza się do modeli ze średniego segmentu. Za przykład posłużył nam autorski model Gigabyte GeForce GTX 950 Xtreme Gaming."]

[kontrolka produkt=radeon-r7-ssd-240-gb typ=top10new tytul="AMD Radeon R7 SSD 240 GB" opis="AMD Radeon R7 SSD 240 GB to dysk systemowy naszej platformy testowej. Kolejny element sygnowany marką AMD Radeon."]

[kontrolka produkt=high-power-element-bronze-500-w typ=top10new tytul="High Power Element Bronze 500 W" opis="Zasilacz z naszej platformy testowej - jedna z tańszych jednostek, której sprawność energetyczną potwierdzono certyfikatem 80 PLUS Bronze."]

[kontrolka produkt=microsoft-windows-8-1-64-bit-o typ=top10new tytul="Microsoft Windows 8.1 64 bit " opis="Platforma działała pod obsługą systemu operacyjnego Windows 8.1 64-bit. Wprawdzie nie jest najnowszy, ale nadal popularny wśród użytkowników komputerów."]

• Nvidia GeForce Game Ready Driver 368.81 WHQL

Do porównania dodaliśmy także procesor Intel Core i5-6600, aby zobrazować różnice w wydajności między poszczególnymi segmentami. Warto jednak mieć na uwadze, że model ten jest znacznie droższy od pozostałych układów w zestawieniu - jego cena w polskich sklepach kształtuje się na poziomie 1000 złotych.

Mimo niezbyt wysokiej czestotliwości, Athlon X4 845 oferuje naprawdę niezłą wydajność - można ją porównać do wyżej taktowanych poprzedników. Niestety, wydajność jednego wątka nadal mocno odstaje względem konkurencji.

Test w benchmarku POV-Ray potwierdził progres względem wyżej taktowanych modeli z generacji Richland i Kaveri. Różnica względem czterech mocnych rdzeni Intela jest jednak naprawdę spora.

Przy szyfrowaniu danych progres jest całkiem spory, a podkręcony Athlon X4 845 powoli dogania znacznie droższego Core i5-6600.

Ogólny wynik nie ukazał zbyt dużej różnicy między poszczególnymi układami - jedynie Core i5-6600 znacznie wyszedł przed szereg tańszych modeli. Dopiero test typowo procesorowy ukazał różnice między poszczególnymi modelami - Athlon X4 845 uplasował się między wyżej taktowanym modelom Athlon X4 860K i A10-7870K, a po podkręceniu wyprzedził A10-6800K (zwłaszcza w teście fizycznym).

Do porównania dodaliśmy także procesor Intel Core i5-6600, aby zobrazować różnice w wydajności między poszczególnymi segmentami. Warto jednak mieć na uwadze, że model ten jest znacznie droższy od pozostałych układów w zestawieniu - jego cena w polskich sklepach kształtuje się na poziomie 1000 złotych.

Przy renderowaniu wideo nowy procesor wypadł naprawdę nieźle - poradził on sobie z zadaniem w podobnym czasie co dużo droższy i wyżej taktowany A10-7870K (po podkręceniu nawet go lekko przegonił). Sony Vegas potrafi wykorzystać wiele wątków, więc konkurencyjny Pentium G4400 został daleko w tyle.

Przy konwersji wideo nowa mikroarchitektura nie dała aż tak dużego "kopa", więc możemy liczyć na wynik trochę gorszy od leciwego A10-6800K i Athlona X4 860K. Mimo wszystko Pentium osiągnął tutaj trochę gorszy rezultat.

XnView potrafi spożytkować tylko jeden wątek, szczególnie o wyższym taktowaniu, więc procesory Intela uzyskały tutaj lepszy wynik - na prowadzenie przed modele AMD mocno wyszedł nawet Pentium G4400.

Przy kompresji plików różnice nie były aż tak znaczące, niemniej jednak najlepszy z całej stawki okazał się właśnie Athlon X4 845. Brawo!

Athlon X4 845 jak na razie jest jedynym procesorem dla komputerów stacjonarnych, który bazuje na rdzeniach Excavator, a więc najbardziej udoskonalonej konstrukcji modułowej. Jak bardzo udoskonalonej? Postanowiliśmy to sprawdzić!

W tym celu zasymulowaliśmy trzy hipotetyczne procesory, które bazują na kolejnych generacjach architektury modułowej (bez pierwszej generacji Bulldozer, bo tak stare procesory nie współpracują z podstawką FM2+) i pracują z takim samym taktowaniem - ustawionym "na sztywno" na 3,5 GHz. Aby wyeliminować wpływ pamięci operacyjnej, we wszystkich trzech przypadkach pracowała ona z częstotliwością 2133 MHz.

Co tu dużo mówić, nowa mikroarchitektura rzeczywiście przynosi wzrost wydajności - wg naszych testów, w zależności od zastosowania możemy liczyć na 2-15% lepsze wyniki względem 3. generacji i nawet 4-28% w porównaniu do 2. generacji konstrukcji modułowej. Jedynie przy konwersji wideo w aplikacji HandBrake odnotowaliśmy gorszy wynik niż w przypadku modelu Steamroller.

AMD Athlon X4 845 to przedsmak tego, co czeka nas przy okazji premiery procesorów APU Bristol Ridge pod gniazdo AM4. Co prawda nadal mamy do czynienia z architekturą modułową, ale już w udoskonalonym wydaniu, która przynosi zauważalny wzrost wydajności – dołączając do tego atrakcyjną cenę, otrzymujemy bardzo dobrą alternatywę dla konkurencyjnych modeli Intel Pentium.

Podobnie jak w przypadku innych procesorów bazujących na konstrukcji modułowej, Athlon X4 845 bardzo dobrze wypada w testach wykorzystujących potencjał większej liczby wątków i wyraźnie wygrywa z 2-rdzeniowym Pentiumem G4400. Często wyprzedza on także droższe i wyżej taktowane modele AMD z poprzednich generacji.

Gorzej natomiast wygląda sytuacja z zadaniami jednowątkowymi, bo, choć rdzenie Excavator zostały solidnie udoskonalone, to jednak nadal wyraźnie odstają od rdzeni konkurencji i przy takim scenariuszu nowy procesor wypada słabiej – tym bardziej, że nie pracuje on ze zbyt wysokim taktowaniem (i z uwagi na zablokowany mnożnik nie można go zbyt mocno podkręcić). Warto jednak mieć na uwadze, że aplikacji wykorzystujących tylko jeden wątek będzie coraz mniej, zwłaszcza teraz - przy nastającej erze DirectX 12 i Vulkan.

Nowy Athlon w polskich sklepach kosztuje około 250 złotych – można więc powiedzieć, że zalicza się on do ekonomicznych propozycji, które są przeznaczone mniej wydajnym komputerom. Warto jednak mieć na uwadze fakt, iż nie został on wyposażony w zintegrowaną grafikę, więc trzeba go połączyć z zewnętrzną kartą - najlepiej jakby to był model maksymalnie ze średniej półki, z którym będzie tworzył niedrogą i całkiem niezłą konfigurację do grania.

Pozostaje jednak pytanie – dlaczego tak długo musieliśmy czekać na desktopowy układ Carrizo i czy jeszcze jest sens „bawić się” w podstawkę FM2+, skoro tuż za rogiem czekają oferujące praktycznie to samo modele Bristol Ridge pod bardziej przyszłościową podstawkę AM4, dodatkowo obsługujące nowe pamięci DDR4...

• dobra wydajność w zastosowaniach wielowątkowych
• współczynnik TDP 65 W
• bardzo dobry stosunek ceny do wydajności
• kompatybilny z płytami głównymi pod FM2+...
   
• ...tyle tylko, że niebawem pojawią się płyty pod AM4
• wydajność w zastosowaniach jednowątkowych nadal gorsza niż u konkurencji
• mały potencjał podkręcania
• dołączane chłodzenie mogłoby być cichsze