Каким же образом производители увеличивают производительность центральных процессоров? Ответ прост: необходимо, чтобы процессор выполнял как можно больше вычислений за единицу времени. Для этого нужно повышать тактовую частоту процессора или увеличивать количество выполняемых инструкций за такт. И, если рост тактовых частот ограничивается физическими свойствами полупроводников, то параллельное исполнение кода может существенно ускорить работу центрального процессора. В серверных решениях и профессиональных рабочих станциях многопроцессорные конфигурации используются еще с конца прошлого века. Но весной 2005 года AMD и Intel практически одновременно представили свои первые двухъядерные продукты: Athlon 64 X2 и Pentium D. Дальнейшим развитием этих событий стал выпуск четырехъядерных CPU. А совсем недавно оба процессорных гиганта представили настольные шестиядерные процессоры. И если Intel свой Core i7 980X позиционирует как решение для очень состоятельных энтузиастов, то AMD нацелила свои шестиядерные процессоры на массовый рынок! Сегодня мы подробно рассмотрим новейший AMD Phenom II X6 и сравним его производительность с конкурирующим решением Intel.
Phenom II X6: дизайн ядра, спецификации и фирменные технологии
Процессоры Phenom II X6 были представлены публике 27 апреля 2010 г. вместе с новейшим набором системной логики AMD 890FX. Такой системный подход AMD к анонсу продуктов вызывает уважение. Дело в том, что каким бы мощным не был процессор, для раскрытия его потенциала нужна соответствующая аппаратная платформа и программная поддержка. И с тем и с другим у AMD все в порядке. Платформа Socket AM3 предлагает широкие возможности расширения и функциональности, а фирменное ПО AMD Overdrive позволяет производить тонкую конфигурацию и мониторинг аппаратного обеспечения прямо из среды операционной системы MS Windows. А если добавить к этому всему великолепные DX11-совместимые графические адаптеры семейства «Evergreen», то мы получаем полный набор компонентов для построения мощного игрового компьютера. Вот как выглядит персональный компьютер класса High-end в 2010г. по версии AMD:
Итак, перед нами очень и очень серьёзная конфигурация, которой по плечу любая задача, будь то современная игра, или кодирование видео для домашнего архива. С новейшим чипсетом AMD 890FX и материнской платой на его основе мы познакомили вас в одной из предыдущих статей. Обзору архитектуры и тестированию ATI Radeon HD5870 также был посвящен отдельный материал. Теперь настало время познакомить вас с «сердцем» новой платформы — AMD Phenom II X6.
На сегодняшний день в продуктовой линейке AMD Phenom II X6 официально присутствуют только две модели: 1055T и 1090Т. Модель 1055T имеет модификацию с пониженным энергопотреблением. Характеристики процессоров семейства Phenom II X6 представлены в таблице:
| Наименование | AMD Phenom II X6 | AMD Phenom II X6 | AMD Phenom II X6 |
| Модель | 1090T BE | 1055T | 1055T |
| Номер для заказа | HDT90ZFBGRBOX | HDT55TFBGRBOX | HDT55TWFGRBOX |
| Ядро | Thuban | Thuban | Thuban |
| Степпинг | E0 | E0 | E0 |
| Техпроцесс, нм | 45nm SOI | 45nm SOI | 45nm SOI |
| Разъем | AM3 | AM3 | AM3 |
| Частота, МГц | 3200-3600 | 2800-3300 | 2800-3300 |
| Множитель | 16-18 | 14-16,5 | 14-16,5 |
| HyperTransport, МГц | 4000 | 4000 | 4000 |
| Кэш L1, КБ | 6x128 | 6x128 | 6x128 |
| Кэш L2, КБ | 6x512 | 6x512 | 6x512 |
| Кэш L3, КБ | 6144 | 6144 | 6144 |
| Напряжение питания, В | 1,125-1,40 | 1,125-1,40 | 1,075-1,375 |
| TDP. Вт | 125 | 125 | 95 |
| Предельная температура, °C | 62 | 62 | 71 |
| Набор инструкций | ISC, IA32, x86-64, NXbit, MMX, 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, SSE4a | ISC, IA32, x86-64, NXbit, MMX, 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, SSE4a | ISC, IA32, x86-64, NXbit, MMX, 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, SSE4a |
В основе новых процессоров AMD лежит хорошо знакомая архитектура K10.5, со всеми её преимуществами и недостатками. Обновленное ядро Thuban конструктивно представляет собой старый добрый Deneb с увеличенным до шести количеством ядер:
Увеличение последних повлекло за собой закономерный рост числа транзисторов с 758 млн. (Deneb) до 904 млн. (Thuban), а площадь ядра возросла с 285 кв. мм до 346 кв. мм соответственно. Следует заметить, что объем разделяемого L3-кеша остался без изменений и по прежнему составляет 6 МБ. Процессор производится по улучшенному 45-нм литографическом техпроцессу, что позволило AMD ограничить тепловыделение Phenom II X6 на уровне 125 Вт. Конечно, себестоимость производства Thuban несколько выше, чем у Deneb, а процент выхода годных пластин меньше, что связанно с большей сложностью ядра. Так что любители лотереи могут рассчитывать на скорое появление процессоров AMD, в основе которых лежит новейшее ядро с отключенными функциональными блоками. Кто знает, может быть, мы еще увидим пятиядерные процессоры?! Phenom II X6 получили официальную поддержку оперативной памяти DDR3 1600 МГц, тогда как все прежние процессоры в исполнении Socket АМ3 поддерживают DDR3 с максимальной частотой 1333 МГц. При этом контроллер памяти сохранил обратную совместимость с ОЗУ стандарта DDR2, так что обладатели системных плат Socket АМ2+ запросто смогут установить новейший шестиядерный процессор, предварительно обновив BIOS.
С выходом на рынок Phenom II X6 компания AMD представила широкой общественности технологию Turbo Core. Суть ее работы заключается в динамическом управлении частотой вычислительных ядер. При интенсивной загрузке одного-трех ядер их частоты увеличиваются на 400-500 МГц. При этом частота неактивных ядер снижается до 800 МГц. В моменты срабатывания Turbo Core напряжение на процессоре повышается до 1,475 В, но тепловыделение все равно остается в рамках TDP, равном 125. При четырех-шести вычислительных потоках все ядра работают на частоте 2800 МГц. Управление частотой ядер и напряжением целиком и полностью возложено на BIOS совместимых материнских плат. Вот как работает технология Turbo Core на процессоре AMD Phenom II X6 1055T:
Таким образом, Turbo Core позволяет получить некоторый прирост при выполнении задач, которые не имеют ярко выраженной многопоточной оптимизации. К таким задачам относятся игры и большинство программ обработки звука или изображений. Влияние данной технологии на производительность мы рассмотрим несколько позже, а пока познакомимся поближе с нашим Phenom II X6 1055T.
В комплекте с 1055Т, которые предназначены для розничной продажи, поставляется неплохой кулер на тепловых трубках AV-Z7UH40Q001. Такой же системой охлаждения комплектуются и другие модели процессоров AMD с тепловым пакетом 125 Вт. Кулер оснащен вентилятором диаметра 70 мм, который в моменты высокой нагрузки разгоняется до 5000 об/мин, издавая при этом неприятный шум.
Как и все современные процессоры AMD Phenom II X6 1055T накрыт теплораспределяющей крышкой. Внешне, за исключением маркировки, CPU не отличим от своих собратьев с меньшим количеством ядер.
Процессор выпущен на восьмой неделе 2010 года. Диагностическая утилита CPU-Z 1.54 уже обучена распознавать Phenom II X6 и выдает следующую информацию:
У нашего экземпляра оказался довольно высокий VID, равный 1,425 В, но в моменты простоя работает технология Cool&Quite, которая понижает частоту ядер до 800 МГц и напряжение до 1,225 В. Как мы уже говорили ранее, процессоры на ядре Thuban получили официальную поддержку DDR3 1600 МГц:
Разгонный потенциал первых Phenom II на ядре Deneb степпинга С2 лежал в районе 3700 МГц, причем для покорения таких частот не требовались сложные и дорогостоящие системы охлаждения. Перевод ядра Deneb на новую ревизию С3 поднял планку разгона до 4000 МГц при использовании качественного воздушного кулера. Разгонный потенциал процессоров Phenom II X6 пока что слабо изучен, но в интернете есть сведения об успешном разгоне Phenom II X6 1055T до 4000 МГц и выше. Однако, также есть сведения о повышенном требовании новых процессоров AMD к мощности VRM материнских плат. Для экспериментов по разгону была выбрана плата MSI 890FXA-GD70 на чипсете AMD 890FX, с подробным обзором которой мы ознакомим вас в ближайшее время. Эта системная плата имеет продвинутые возможности разгона и оснащена мощной подсистемой питания CPU, построенной по схеме «4+1», где четыре фазы питают вычислительные ядра, а одна фаза отвечает за формирование напряжения для контроллера ОЗУ и кеш-памяти третьего уровня.
Наш процессор отказался работать при повышении базовой частоты выше 270 МГц. Даже на 272 МГц система отказывалась стартовать, несмотря на отключение CnQ и Turbo Core, понижение множителя HT, частот NB и памяти. Такое странное поведение данного процессора было замечено еще во время тестирования системной платы Gigabyte GA-890FXA-UD7. Первоначальный разгон составил 3780 МГц (14х270 МГц) при напряжениях Vcore 1,48 В и Vnb 1,225 B. Система абсолютно стабильно работала в LinX и Prime95, но странным образом вылетала из CPU-теста 3DMark Vantage! Пришлось снизить базовую частоту на 5 МГц. В итоге разгон составил 3710 МГц, а частоты шины HyperTransport и NB составили 2385 МГц. Понижение тактовой частоты позволило уменьшить напряжение на ядре процессора до 1,46 В.
CPU-Z неверно отображает напряжение процессора при разгоне Phenom II X6 11055T на системной плате MSI 890FXA-GD70. Вместо текущего значения напряжения выводится значение CPU VID. Программа CPUID Hardware Monitor 1.16 вполне корректно считывает и выводит Vcore. Обращаем ваше внимание на непривычно низкие температуры, которые регистрируют подсокетный датчик и встроенный в CPU термодиод. При разгоне температура под нагрузкой не превысила 51 °С.
Увы, нам не удалось получить «заветные 4 ГГц», но с другой стороны частота стабильной работы всех шести ядер была увеличена на 900 МГц, притом совершенно бесплатно! Не забывайте, что разгон − это лотерея и частотный потенциал процессоров сильно разнится от экземпляра к экземпляру. Скорее всего, нам просто не повезло с конкретным процессором…