Три богатыря: AMD FX-8150, Core i7-2600K и Core i7-3820

Наконец в череде последовательных анонсов новых процессорных платформ выдалась небольшая передышка. Выход Bulldozer и LGA2011 остался в прошлом году, а до появления процессоров Intel, относящихся к поколению Ivy Bridge, пока ещё есть около трёх месяцев. А это значит, что если выбирать основу для нового компьютера сейчас, например в качестве подарка на 23 Февраля или 8 Марта, то в рассмотрение следует брать три альтернативы: LGA1155 с процессорами Sandy Bridge, LGA2011 с процессорами Sandy Bridge-E или Socket AM3+ с процессорами Bulldozer. Конечно, поиски подходящей платформы во многих случаях сразу же упрощаются до пары вариантов или даже до одного исходя из отведённого на покупку оборудования бюджета. Но существуют и такие случаи, когда по финансовому признаку отсечь неуместные предложения невозможно. Типичная иллюстрация — приобретение процессора со стоимостью около 300 долларов. В этой ценовой категории представлены CPU для всех трёх перечисленных выше платформ, так что выражение «проблема выбора» в этом случае приобретает буквальный смысл.

Сориентироваться действительно непросто. Каждая из конфигураций имеет индивидуальные неоспоримые плюсы, и оценить их привлекательность без дополнительных тестов практически невозможно. Например, 300-долларовый процессор для платформы LGA2011, Core i7-3820, может предложить четырёхканальный контроллер памяти с непревзойдённой пропускной способностью и поддержку шины PCI Express 3.0. Близкий по стоимости представитель семейства Bulldozer, процессор для Socket AM3+ с модельным номером AMD FX-8150, обладает восемью вычислительными ядрами — такого нет даже в самых дорогих CPU конкурента. А выступающий в той же ценовой категории Core i7-2600K для платформы LGA1155 может похвастать простым и результативным разгоном.

Однако мы не привыкли решать вопросы о превосходстве тех или иных компьютерных решений, опираясь на их характеристики и заявления производителей. Тем более что процессоры с ценой порядка 300 долларов — это не дешёвый ширпотреб. Такие ЦП выбираются «на годы» и отнюдь не исходя из предпосылки «всё равно что, лишь бы работало». Поэтому, недолго думая, мы столкнули между собой Intel Core i7-3820, Intel Core i7-2600K и AMD FX-8150 в практическом тестировании.

⇡#Intel Core i7-3820

Ещё совсем недавно платформа LGA2011 представлялась как практически недоступное для «обычных людей» решение. Цены на процессоры в соответствующем исполнении начинались от 600 долларов, брали с них пример и материнские платы. Тем не менее по прошествии пары месяцев после анонса оказалось, что Intel со товарищи всё же имеют желание сделать LGA2011 более массовой платформой. Постепенно на рынке появились не очень дорогие материнки, которые можно укомплектовать недавно появившимся в продаже процессором Core i7-3820, приятно выделяющимся на фоне собратьев демократичной рекомендованной ценой в 285 долларов.

Правда, Core i7-3820 — это уже не тот Sandy Bridge-E, с которым мы смогли познакомиться на примере Core i7-3960X и Core i7-3930. Младшая модель в линейке LGA2011-процессоров лишилась пары ядер и оказалась четырёхъядерником, примерно таким же, как старшие Core i7 в LGA1155-исполнении. Однако при этом в Core i7-3820 есть увеличенный до 10 Мбайт L3-кеш, поддержка четырёхканальной DDR3 SDRAM, реализация 40 линий PCI Express и ставшая актуальной после выхода Radeon HD 7970 полная совместимость со стандартом PCI Express 3.0.

Иными словами, Core i7-3820 – это именно урезанный Core i7-3960X, а не перенесённый в новую среду обитания Core i7-2600K. Причём «урезание» в данном случае выполнено не на логическом, а на физическом уровне. Полупроводниковый кристалл четырёхъядерных процессоров в LGA2011-исполнении отличается от кристалла, используемого в восьмиядерных и шестиядерных моделях. В нём изначально предусмотрено лишь четыре ядра и 10 Мбайт кеша L3, что делает его в полтора раза меньшим по размеру, чем кристалл старшего Core i7-3960X. Несмотря на это, принадлежность к семейству Sandy Bridge-E имеет свои отрицательные стороны и для четырёхъядерного процессора. В первую очередь она сказывается на тепловыделении, расчётный уровень которого для Core i7-3820 установлен в 130 Вт, что на 35 Вт больше, чем у флагманских LGA1155-процессоров.

Если же обратить внимание на формальные характеристики, то можно заметить, что Core i7-3820 заслуживает звания самого скоростного интеловского четырёхъядерника для настольных систем. Номинальная тактовая частота этого процессора составляет 3,6 ГГц, а в турборежиме он может разгоняться до 3,9 ГГц. Все существующие CPU и для LGA1155, и для LGA2011 работают медленнее.

⇡#Intel Core i7-2600K

Платформе LGA1155 недавно исполнился год, и очень приятно осознавать, что анонсированные в начале прошлого года в её составе флагманские процессоры продолжают оставаться таковыми. Долгожителя Core i7-2600K с полным правом можно назвать отличным вариантом и сегодня. Лучшие характеристики из LGA1155-процессоров может предложить разве только Core i7-2700K, но и он отличается лишь на 100 МГц по тактовой частоте, что вряд ли можно назвать заметным преимуществом. Зато Core i7-2600K немного дешевле — его цена вплотную приближается сверху к 300-долларовой отметке.

Итак, Core i7-2600K — это то лучшее, что можно выжать из процессорного дизайна Sandy Bridge годичной давности. Четыре ядра, 8-мегабайтный кеш третьего уровня и тактовая частота на уровне 3,4 ГГц — неплохой набор для современной системы. Однако это всё-таки не топовая платформа для энтузиастов LGA2011, так что каналов памяти предусмотрено всего лишь два, нет и поддержки PCI Express 3.0. Да и приверженцам SLI- и CrossFireX-конфигураций придётся идти на компромиссы, режимы работы графической шины 16x+16x тут невозможны, встроенный в процессор контроллер PCI Express имеет в своём распоряжении только шестнадцать линий.

Однако у LGA1155-процессора Core i7-2600K есть свои козыри. Например, он имеет встроенное графическое ядро, которое в целом безынтересно для продвинутых пользователей, но зато располагает технологией Quick Sync, реализующей высокопроизводительное кодирование видео в формат H.264. Кроме того, LGA1155-процессоры существенно экономичнее своих LGA2011-родственников. И, в дополнение ко всему, Core i7-2600K может похвастать разблокированным множителем: разгоняй — не хочу.

Иными словами, хотя платформа LGA2011 стоит в интеловской иерархии на голову выше LGA1155, сказать то же самое в отношении пары Core i7-3820 и Core i7-2600K затруднительно. А если посмотреть на цены процессоров, то можно сделать и вовсе совершенно противоположный вывод. На самом же деле эти CPU существуют в параллельных пространствах и пытаться как-то классифицировать их уместно только через призму конкретных применений.

⇡#AMD FX-8150

Платформа Socket AM3+ — это, пожалуй, самое неоднозначное событие последнего времени на компьютерном рынке. На процессоры Bulldozer возлагались очень большие надежды, однако получили мы совсем не то, что ожидали. Впрочем, апологетов это не останавливает, тем более что однозначно провальными новые процессоры AMD назвать нельзя. Их слабое место — производительность в плохо распараллеливаемых задачах, например в играх. Зато при многопоточной нагрузке Bulldozer, располагая большим, чем у конкурирующих продуктов, количеством вычислительных ядер (правда, не совсем полноценных), могут выдавать вполне достойные результаты.

В интересующий нас в рамках этой статьи ценовой диапазон с некоторой натяжкой попадает старший из семейства Bulldozer, процессор FX-8150. Это — восьмиядерный CPU, обладающий 8 Мбайт кеш-памяти третьего уровня и работающий на частоте 3,6 ГГц, но способный автоматически разгоняться до 4,2 ГГц благодаря технологии Turbo Core. Впрочем, впечатляющие формальные спецификации в данном случае плохо описывают реальную производительность этого процессора. Следует иметь в виду, что ядра Bulldozer менее эффективны, чем интеловские, построенные на микроархитектуре Core второго поколения, и к тому же они попарно скомбинированы в модули, разделяющие между собой часть ресурсов, — декодер, кеш второго уровня и блок вычислений с плавающей точкой.

В результате плюсы AMD FX-8150 по сравнению с Core i7-3820 и Core i7-2600K не столь очевидны и носят скорее субъективный характер. Тем не менее два аргумента отрицать невозможно. Во-первых, система, построенная на базе FX-8150, будет дешевле, а, во-вторых, при специально подобранной, хорошо распараллеливаемой вычислительной нагрузке предложение AMD может оказаться немного производительнее, хотя, конечно, в большинстве случаев восьми полуядрам Bulldozer процессоры Intel вполне могут противопоставить свои четыре с поддержкой технологии Hyper-Threading.

Дополнительно к этому приверженцы платформы Socket AM3+ могут оперировать аргументами вроде поддержки SLI и CrossfireX в полноскоростном режиме или простого разгона через увеличение коэффициента умножения, но на самом деле всё это в данном случае не преимущества, а утешения. Как и недавно появившийся «магический патч» для Windows 7, позволяющий увеличить производительность систем на базе Bulldozer.

⇡#Характеристики процессоров

⇡#Описание тестовых систем

Поставив перед собой цель — сравнить три класса настольных систем, примерно попадающих в одну и ту же ценовую категорию, мы обрекли себя на необходимость тестирования трёх различных платформ, в которых мы по возможности пытались применить одни и те же комплектующие. В итоге получилось вот что.

Платформа Socket AM3+:

• Процессор AMD FX-8150;
• Материнская плата ASUS Crosshair V Formula, построенная на наборе логики AMD 990FX (BIOS версии 1102);
• Память 4 Гбайт DDR3-1600 9-9-9-27 (два модуля KHX1600C8D3K2).

Платформа LGA1155:

• Процессор Core i7-2600K;
• Материнская плата ASUS P8P67 Deluxe, построенная на наборе логики Intel P67 Express (BIOS версии 2103);
• Память 4 Гбайт DDR3-1600 9-9-9-27 (два модуля Kingston KHX1600C8D3K2).

Платформа LGA2011:

• Процессоры Core i7-3960X и Core i7-3820;
• Материнская плата ASUS P9X79 PRO, построенная на наборе логики Intel X79 Express (BIOS версии 0906);
• Память 8 Гбайт DDR3-1600 9-9-9-27 (четыре модуля Kingston KHX1600C8D3K2).

Во всех этих платформах постоянными оставались графическая карта NVIDIA GeForce GTX 580 (с драйвером 285.62) и SSD-накопитель Patriot Wildfire 120 Гбайт. Тестирование проводилось в операционной системе Microsoft Windows 7 SP1 Ultimate x64.

Кроме результатов тестирования четырёх перечисленных процессоров в качестве ориентира мы добавили на диаграммы и результаты Core i7-3960X. Это — самый быстрый на сегодняшний день CPU с дизайном Sandy Bridge-E и шестью вычислительными ядрами, но его стоимость установлена на отметке $999. Присутствие данного продукта в числе участников тестирования позволит нам судить о том, действительно ли тысячедолларовые и трехсотдолларовые процессоры разделены между собой непреодолимой бездной.

Использовавшееся программное обеспечение:

• Aida64 Extreme Edition 2.00.1782;
• Futuremark PCMark 7 1.0.4;
• Futuremark 3DMark Vantage 1.1.0;
• Futuremark 3DMark 11 1.0.3;
• WinRAR 4.1 x64;
• 7-zip 9.20 x64;
• Fritz Chess Benchmark 4.3;
• MAXON Cinebench Release 11.5 x64;
• TechARP x264 HD Benchmark 4.0;
• TrueCrypt 7.1;
• SVPmark 3.0.2;
• POV-Ray 3.7 RC3 x64.

И игры:

• Crysis 2 1.9;
• Far Cry 2 1.0.3;
• Metro 2033: The Last Refuge 1.2;
• S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat 1.6.02.

⇡#Разгон

Покупатели, обращающие внимание на процессоры со стоимостью порядка 300 долларов, — это в основной массе не самые простые пользователи. По большей части их можно отнести к категории энтузиастов, которые всерьез настроены извлечь из своих компьютеров максимум возможностей, в первую очередь через разгон. Производители процессоров вполне понимают это, и совершенно закономерно, что два из трёх участвующих в сегодняшнем тестировании процессора, Core i7-2600K и FX-8150, — это специальные оверклокерские продукты. Они предлагают достаточно простую процедуру разгона, основанную на изменении коэффициента умножения процессора. Фактически успех оверклокинга в этом случае зависит в первую очередь от производительности процессорной системы охлаждения и, во вторую, от возможностей BIOS материнской платы.

Нет смысла пошагово описывать процесс разгона Core i7-2600K и FX-8150 — тут всё и так понятно. Увеличиваем напряжение, повышаем множитель, проверяем стабильность системы и температурный режим процессора, при необходимости повторяем — вот и весь рецепт. В нашем случае мы решили добиться максимальной частоты, используя процессорный кулер ThermalRight Silver Arrow, относящийся к числу наиболее производительных воздушных систем охлаждения.

Процессор Core i7-2600K разогнался до 4,8 ГГц, для достижения стабильности в таком состоянии его напряжение питания увеличивалось до 1,44 В.

Напомним, судя по нашему предыдущему опыту, процессоры в LGA1155-исполнении обладают наилучшим оверклокерским потенциалом. Не подвёл Core i7-2600K и в этот раз.

Процессор AMD FX-8150 смог работать на максимальной частоте 4,6 ГГц при напряжении 1,4 В.

Конечно, частота получилась несколько ниже, чем у Core i7-2600K, однако такова общая тенденция — процессоры Bulldozer по частотному потенциалу немного уступают интеловским Sandy Bridge.

Что же касается третьего участника тестирования, Core i7-3820, то на его разгоне следует остановиться немного подробнее. Как видно по модельному номеру, в котором литера «K» отсутствует, этот процессор не относится к числу предложений, прямо нацеленных на оверклокинг. Поэтому его прямолинейный разгон множителем невозможен.

Вернее, возможен, но в ограниченных пределах. Intel всё же позволила обладателям Core i7-3820 изменять коэффициент умножения, однако максимально допустимое его значение равно 43х. Более высокие множители процессор не поддерживает. Таким образом, пользуясь тем же рецептом разгона, что и в случае с Core i7-2600K и FX-8150, частоту Core i7-3820 возможно увеличить до 4,3 ГГц.

Маловато будет? На помощь может придти разгон через увеличение частоты шины. Это в LGA1155-системах частоту опорного тактового генератора можно было повысить всего лишь на несколько мегагерц относительно номинальных 100 МГц. В платформе LGA2011 в этом плане были сделаны положительные изменения. Кроме 100 МГц она позволяет также использовать и вторую опорную частоту, 125 МГц. При этом гарантируется полная стабильность всех прочих компонентов системы. Именно благодаря этой возможности разгон Core i7-3820 свыше 4,3 ГГц становится реальным. Например, выбрав частоту BCLK в 125 МГц, мы смогли выжать из тестового экземпляра Core i7-3820 итоговую частоту 4,63 ГГц, а для её достижения потребовался лишь множитель 37x.

При повышении напряжения питания процессора до 1,4 В стабильность работы системы не вызывала никаких нареканий.

К сожалению, Core i7-3820, основанный на дизайне Sandy Bridge-E, оказался не столь благосклонен к разгону, как Core i7-2600K. Впрочем, такое поведение этого процессора вполне закономерно. Он обладает более высоким тепловыделением изначально, имеет более сложное внутреннее устройство, а в его основе лежит больший по размеру и количеству транзисторов полупроводниковый кристалл.

⇡#AMD FX-8150 и магический патч

С самого момента выхода семейства Bulldozer приверженцы продукции компании AMD ожидали появления обновления для операционной системы, которое должно было магическим образом поднять производительность процессоров серии FX. Это ожидание базировалось, главным образом, на том, что AMD сама пообещала улучшение показателей своих новинок в тестах с выходом операционной системы Windows 8, планировщик которой будет знаком с особенностями их инновационной микроархитектуры.

Учитывая принципиальную возможность увеличения производительности через программную оптимизацию, пользователи спроецировали её также на Windows 7, и не напрасно. Как оказалось впоследствии, Microsoft вместе с AMD действительно разрабатывали заплатки для существующей версии операционной системы, которые позволили бы процессорам FX работать «более правильно» и в Windows 7.

Механика работы таких патчей очень проста. Ядра в процессорах FX попарно скомбинированы в модули с общими узлами, поэтому лучшей производительности можно добиться, если в первую очередь загружать разрозненные ядра, а подключение к вычислениям вторых ядер в каждом модуле оставлять на потом. В том, что такой подход выдаёт положительный результат, мы убедились ещё при первом знакомстве с FX-8150, где ваш покорный слуга, взяв на себя ручное распределение потоков по ядрам, получал прирост быстродействия, достигающий в лучшем случае 8-9 процентов.

К счастью, все подобные умозрительные рассуждения получили и прочную практическую основу. Пару недель назад патчи, улучшающие производительность процессоров AMD FX в Windows 7, действительно появились в сервисе Windows Update. Их сразу два:

• KB2645594 — обновление планировщика, которое объясняет движку операционной системы неравноправность вычислительных ядер Bulldozer и устанавливает приоритетный порядок их загрузки работой.
• KB2646060 — обновление алгоритма парковки ядер, предотвращающее попытки операционной системы запарковать ядро в том случае, если смежное с ним ядро находится под вычислительной нагрузкой.

Увеличивается ли чудесным образом от установки этих обновлений производительность платформы Socket AM3+? Да, увеличивается, но никакой сенсацией здесь и не пахнет, наблюдается лишь вполне ожидаемый небольшой прирост быстродействия. Он может достигать 10 процентов в тех задачах, которые не загружают работой все доступные ядра Bulldozer, но в ресурсоемких приложениях производительность после применения патчей практически не изменяется.

Следующая таблица позволяет подробно проанализировать обеспечиваемый установкой заплаток KB2645594 и KB2646060 выигрыш в производительности в системе, основанной на процессоре AMD FX-8150, на примере конкретных тестов.

В основном наблюдаемое изменение производительности находится в пределах единиц процентов. Об этом говорит и сама компания AMD, предупреждая, что на вышедшие патчи не стоит возлагать слишком больших надежд. Однако при этом существует целый класс приложений, в которых заплатки могут оказывать более серьёзный положительный эффект. Это — игры, в большинстве из которых прирост быстродействия доходит до 5-7 процентов. Что, надо сказать, достаточно приятная добавка, ведь в задачах такого типа процессоры с микроархитектурой Bulldozer выглядят не самым лучшим образом.

Таким образом, на перспективах дальнейшего увеличения скорости работы систем с процессорами AMD FX через оптимизации операционной системы можно поставить крест. После выхода описанных обновлений Windows 7 работает самым оптимальным из всех возможных способов, по точно таким же принципам будет работать и планировщик будущей операционной системы Windows 8. Это значит, что выжать из Bulldozer большее уже не получится и в отдалённой перспективе.

Принимая во внимание в целом положительное влияние вышедших заплаток KB2645594 и KB2646060, тестирование платформы Socket AM3+ мы выполняли после их установки в операционную систему.