Процессор - это основной компонент компьютера, без него ничего работать не будет. С момента выпуска первого процессора эта технология развивается семимильными темпами. Менялись архитектуры и поколения процессоров AMD и Intel.
В одной из предыдущих статей мы рассматривали , в это статье мы рассмотрим поколения процессоров AMD, рассмотрим из чего все начиналось, и как совершенствовалось пока процессоры не стали такими, как они есть сейчас. Иногда очень интересно понять как развивалась технология.
Как вы уже знаете, изначально, компанией, которая выпускала процессоры для компьютера была Intel. Но правительству США не нравилось, что такая важная для оборонной промышленности и экономики страны деталь выпускается только одной компанией. С другой стороны, были и другие желающие выпускать процессоры.
Была основана компания AMD, Intel поделилась с ними всеми своими наработками и разрешила AMD использовать свою архитектуру для выпуска процессоров. Но продлилось это недолго, спустя несколько лет Intel перестала делиться новыми наработками и AMD пришлось улучшать свои процессоры самим. Под понятием архитектура мы будем подразумевать микроархитектуру, расположение транзисторов на печатной плате.
Сначала кратко рассмотрим первые процессоры, выпускаемые компанией. Самым первым был AM980, он был полным восьмиразрядного процессора Intel 8080.
Следующим процессором был AMD 8086, клон Intel 8086, который выпускался по контракту с IBM, из-за которого Intel была вынуждена лицензировать эту архитектуру конкуренту. Процессор был 16-ти разрядным, имел частоту 10 МГц, а для его изготовления использовался техпроцесс 3000 нм.
Следующим процессором был клон Intel 80286- AMD AM286, по сравнению с устройством от Intel, он имел большую тактовую частоту, до 20 МГц. Техпроцесс уменьшился до 1500 нм.
Дальше был процессор AMD 80386, клон Intel 80386, Intel была против выпуска этой модели, но компании удалось выиграть иск в суде. Здесь тоже была поднята частота до 40 МГц, тогда как у Intel она была только 32 МГц. Техпроцесс - 1000 нм.
AM486 - последний процессор, выпущенный на основе наработок Intel. Частота процессора была поднята до 120 МГц. Дальше, из-за судебных разбирательств AMD больше не смогла использовать технологии Intel и им пришлось разрабатывать свои процессоры.
AMD выпустила свой первый процессор в 1995 году. Он имел новую архитектуру, которая основывалась на ранее разработанной архитектуре RISC. Обычные инструкции перекодировались в микроинструкции, что помогло очень сильно поднять производительность. Но тут AMD не смогла обойти Intel. Процессор имел тактовую частоту 100 МГц, тогда как Intel Pentium уже работал на частоте 133 МГц. Для изготовления процессора использовался техпроцесс 350 нм.
AMD не стала разрабатывать новую архитектуру, а решила приобрести компанию NextGen и использовать ее наработки Nx686. Хотя эта архитектура очень отличалась, здесь тоже использовалось преобразование инструкций в RISC, и она тоже не обошла Pentium II. Частота процессора была 350 МГц, потребляемая мощность - 28 Ватт, а техпроцесс 250 нм.
Архитектура K6 имела несколько улучшений в будущем, в K6 II было добавлено несколько наборов дополнительных инструкций, улучшивших производительность, а в K6 III добавлен кєш L2.
В 1999 году появилась новая микроархитектура процессоров AMD Athlon. Здесь была значительно увеличена тактовая частота, до 1 ГГц. Кэш второго уровня был вынесен на отдельный чип и имел размер 512 кб, кэш первого уровня - 64 Кб. Для изготовления использовался техпроцесс 250 нм.
Было выпущено еще несколько процессоров на архитектуре Athlon, в Thunderbird кэш второго уровня вернулся на основную интегральную схему, что позволило увеличить производительность, а техпроцесс был уменьшен до 150 нм.
В 2001 году были выпущены процессоры на основе архитектуры процессоров AMD Athlon Palomino c тактовой частотой 1733 МГц, кэшем L2 256 Мб и техпроцессом 180 нм. Потребляемая мощность достигала 72 Ватт.
Улучшение архитектуры продолжалось и в 2002 году компания выпустила на рынок процессоры Athlon Thoroughbred, которые использовали техпроцесс 130 нм и работали на тактовой частоте 2 ГГц. В следующем улучшении Barton была увеличена тактовая частота до 2,33 ГГц и увеличен в два раза размер кэша L2.
В 2003 году AMD выпустила архитектуру K7 Sempron, которая имела тактовую частоту 2 ГГц тоже с техпроцессом 130 нм, но уже дешевле.
Все предыдущие поколения процессоров были 32 битной разрядности и только архитектура K8 начала поддерживать технологию 64 бит. Архитектура притерпела много изменений, теперь процессоры теоретически могли работать с 1 Тб оперативной памяти, контроллер памяти переместили в процессор, что улучшило производительность по сравнению с K7. Также здесь была добавлена новая технология обмена данными HyperTransport.
Первые процессоры на архитектуре K8 были Sledgehammer и Clawhammer, они имели частоту 2,4-2,6 ГГц и тот же техпроцесс 130 нм. Потребляемая мощность - 89 Вт. Дальше, как и с архитектурой K7 компания выполняла медленное улучшение. В 2006 году были выпущены процессоры Winchester, Venice, San Diego, которые имели тактовую частоту до 2,6 ГГц и техпроцесс 90 нм.
В 2006 году вышли процессоры Orleans и Lima, которые имели тактовую частоту 2,8 ГГц, Последний уже имел два ядра и поддерживал память DDR2.
Наряду с линейкой Athlon, AMD выпустила линейку Semron в 2004 году. Эти процессоры имели меньшую частоту и размер кэша, но были дешевле. Поддерживалась частота до 2,3 ГГц и кэш второго уровня до 512 Кб.
В 2006 году продолжилось развитие линейки Athlon. Были выпущены первые двухъядерные процессоры Athlon X2: Manchester и Brisbane. Они имели тактовую частоту до 3,2 ГГц, техпроцесс 65 нм и потребляемую мощность 125 Вт. В том же году была представлена бюджетная линейка Turion, с тактовой частотой 2,4 ГГц.
Следующей архитектурой от AMD была K10, она похожа на K8, но получила много усовершенствований, среди которых увеличение кэша, улучшение контроллера памяти, механизма IPC, а самое главное - это четырехъядерная архитектура.
Первой была линейка Phenom, эти процессоры использовались в качестве серверных, но они имели серьезную проблему, которая приводила к зависанию процессора. Позже AMD исправили ее программно, но это снизило производительность. Также были выпущены процессоры в линейках Athlon и Operon. Процессоры работали на частоте 2,6 ГГц, имели 512 кб кэша второго уровня, 2 Мб кэша третьего уровня и были изготовлены по техпроцессу 65 нм.
Следующим улучшением архитектуры была линейка Phenom II, в которой AMD выполнила переход техпроцесс на 45 нм, чем значительно снизила потребляемую мощность и расход тепла. Четырехъядерные процессоры Phenom II имели частоту до 3,7 ГГц, кэш третьего уровня до 6 Мб. Процессор Deneb уже поддерживал память DDR3. Затем были выпущены двухъядерные и трех ядерные процессоры Phenom II X2 и X3, которые не набрали большой популярности и работали на более низких частотах.
В 2009 году были выпущены бюджетные процессоры AMD Athlon II. Они имели тактовую частоту до 3.0 ГГц, но для уменьшения цены был вырезан кэш третьего уровня. В линейке был четырехъядерный процессор Propus и двухъядерный Regor. В том же году была обновлена линейка продуктов Semton. Они тоже не имели кэша L3 и работали на тактовой частоте 2,9 ГГц.
В 2010 были выпущены шести ядерный Thuban и четырехъядерный Zosma, которые могли работать с тактовой частотой 3,7 ГГц. Частота процессора могла меняться в зависимости от нагрузки.
В октябре 2011 года на замену K10 пришла новая архитектура - Bulldozer. Здесь компания пыталась использовать большое количество ядер и высокую тактовую частоту чтобы опередить Sandy Bridge от Intel. Первый чип Zambezi не смог даже превзойти Phenom II, уже не говоря про Intel.
Через год после выпуска Bulldozer, AMD выпустила улучшенную архитектуру, под кодовым именем Piledriver. Здесь была увеличена тактовая частота и производительность примерно на 15% без увеличения потребляемой мощности. Процессоры имели тактовую частоту до 4,1 ГГц, потребляли до 100 Вт и для их изготовления использовался техпроцесс 32 нм.
Затем была выпущена линейка процессоров FX на этой же архитектуре. Они имели тактовую частоту до 4,7 ГГц (5 ГГц при разгоне), были версии на четыре, шесть и восемь ядер, и потребляли до 125 Вт.
Следующее улучшение Bulldozer - Excavator, вышло в 2015 году. Здесь техпроцесс был уменьшен до 28 нм. Тактовая частота процессора составляет 3,5 ГГц, количество ядер - 4, а потребление энергии - 65 Вт.
Это новое поколение процессоров AMD. Архитектура Zen была разработана компанией с нуля. Процессоры выйдут в этом году, ожидается что весной. Для их изготовления будет использоваться техпроцесс 14 нм.
Процессоры будут поддерживать память DDR4 и выделять тепла 95 Ватт энергии. Процессоры будут иметь до 8 ядер, 16 потоков, работать с тактовой частотой 3,4 ГГц. Также была улучшена эффективность потребления энергии и была заявлена возможность автоматического разгона, когда процессор подстраивается в под возможности вашего охлаждения.
В этой статье мы рассмотрели архитектуры процессоров AMD. Теперь вы знаете как они развивались процессоры от AMD и как обстоят дела на данный момент сейчас. Вы можете видеть что, некоторые поколения процессоров AMD пропущены, это мобильные процессоры, и мы их намерено исключили. Надеюсь, эта информация была полезной для вас.
В этой статье представлены только лучшие процессоры АМД в 2017 году.
Если вы не хотите самостоятельно разбираться во всех характеристиках каждой модели процессора или не уверенны в том, что сможете выбрать лучший вариант, обратите внимание на наш рейтинг CPU от AMD.
Хороший процессор – это главный показатель мощности и быстродействия вашего ПК. Компания AMD – это один из лидеров рынка процессоров. АМД выпускает следующие виды процессоров:
Линейка AMD Athlon разработана для сокета Socket FM2+. X4 860K – это лучшая и наиболее производительная модель из всей серии, в которую ходят три процессора:
Рис.2 – комплектация аппаратного продукта Athlon X4 860K
Семейство Athlon разработан для настольных персональных компьютеров. Все модели линейки отличаются хорошей многопоточностью. Наилучшие результаты в группе Athlon показала модель X4 860K.
Первая деталь, которую следует отметить, – это поддержка практически бесшумного кулера, который потребляет не более 95 Вт наряду с тихой работой и без потерь в производительности. Если процессор был разогнан с помощью специальных программ, может наблюдаться повышение шумов в работе охлаждающей системы.
Основные характеристики:
Интегрированная графика в ЦП отсутствует. Это означает, что его не рекомендуется использовать в игровых ПК, ведь основная нагрузка, создаваемая играми, будет идти именно на процессор (если пользователь не использует дополнительный графический ЦП). Процессор X4 860K способен поддерживать быструю работу только систем general-purpose.
Тестирование работы ЦП было проведено с помощью утилиты AIDA64. В целом, модель показывает хорошие результаты для процессора среднего класса. Если вы ищете недорогой ЦП с поддержкой мультизадачности для вашего домашнего компьютера, Athlon X4 860K – один из подходящих вариантов.
Рис.3 – тестирование Athlon X4 860K
FX-6300 от АМД – это ЦП с поддержкой архитектуры Piledriver. Процессоры с такой архитектурой уже стали достойными конкурентами новинкам от Интела. Все процессоры от АМД группы FX обладают прекрасным разгонным потенциалом.
Характеристики FX-6300:
Характерная особенность процессора состоит в его гибкости. Заявленная разработчиком тактовая частота составляет 3,5 МГц, что является довольно посредственным показателем среди процессоров для персональных компьютеров. Однако, в данном ЦП предусмотрена возможность разгона частоты до 4.1 МГц.
Рис.4 – бокс устройств серии FX от АМД
Ускорение работы происходит во время интенсивных нагрузок. Чаще в процессе рендеринга видео или работы с играми. Следует отметить, что в эта модель ЦП оснащена двухканальным контроллером памяти.
Тестирование быстродействия процессора было проведено в Just Cause 2. Итоговые результаты показали, что Athlon X4 860K поддерживает максимальное разрешение графики на уровне в 1920 x 1200 точек.
В компьютере также использовалась интегрируемая видеокарта GTX 580. На рисунке ниже вы можете увидеть сравнительный анализ быстродействия и других процессоров, которые были протестированы с идентичными условиями программной и аппаратной среды.
Рис.5 – результат тестирования Athlon X4 860K
A10-7890K – это гибридный ЦП от АМД. Несмотря на анонс разработки принципиальной новой технологии и поколения процессоров, в АМД решили выпустить еще одну модель линейки A10. Компания позиционирует эту серию устройств, как отличный выбор для настольных ПК.
Модель A10-7890K – это лучшее в своем классе решение для воспроизведения игр в режиме онлайн. Конечно, настройки графики придется поубавить, но в результате вы получите хорошее быстродействие без сильного перегрева аппаратной части ПК.
Рис.6 – упаковка модели A10-7890K
Этот процессор имеет встроенный графический юнит Radeon, который позволяет:
Процессор поставляется с кулером Wraith, особенностью которого является очень тихая работа. Также, кулер поддерживает режим подсветки. Технические характеристики A10-7890K:
Главный плюс A10-7890K – улучшенное взаимодействие с Windows 10.
Детальные характеристики процессора указаны нам рисунке ниже:
Рис.7 – детальные характеристики APU A10-7890K
Результаты тестирования компонента стандартным тестом Cinebench R15:
Рис.8 – результат теста Cinebench R15
Как видите, тестируемый компонент перегнал по своим параметрам некоторые модели АМД в линейке А-10 и Athlon. В то же время, полученных результатов было недостаточно, чтобы превзойти по быстродействию аналоги от Интела.
Два первый места в нашем ТОПе занимают модели линейки Ryzen. Именно в последние несколько лет архитектура этих процессоров стала для корпорации Advanced Micro Devices ключевой. Представленная микроархитектура Zen понемногу возвращает производителю лидирующие позиции на рынке.
Ryzen 5 – это прямой конкурент для процессоров группы Intel i5. В наилучшей мере ЦП проявляет себя именно в игровых системах. Об этом также заявляет и СЕО компании АМД.
Характеристики:
Большинство модификаций 1600X лишены нативной системы охлаждения. Пользователям придётся покупать этот компонент отдельно. Базовые частоты не пересекают отметку в установленные 3.6 МГц. При работе в турборежиме (в результате разгона процессора) тактовая частота достигает отметки в 4.0 МГц.
Все модели пятого поколения Ryzen поддерживают SMT – технологию поверхностного монтажа. Таким образом ЦП легко монтируется на поверхность печатной платы без необходимости обрезке частей компонента.
Рис.9 – комплектация Ryzen 5
В процессе тестирования работы ЦП даже с самыми ресурсозатратными программами, максимальная температура ЦП не превышала 58 градусов. , Результаты тестирования:
Рис.10 – тест работы модели 1600X
Вместе с линейкой мощных ЦП копания АМД выпустила и специальную микропрограмму для их начальной настройки – AGESA. Утилита позволяет провести перенастройку памяти во избежание задержек и прерываний в работу.
Ryzen 7 1800X – это отличный выбор для создания мощного ПК или для многоуровневой поддержки серверов данных.
В настоящий момент AMD разрабатывает еще один мощный представитель семейства Ryzen. В марте 2017 года анонсирована модель APU Ryzen 2000 X, которая должна поступить в продажу под конец года.
Характеристики:
Рис.11 - Ryzen 7 1800Х
1800Х одновременно может выполнять до 16-ти потоков программного кода. Процессор работает с технологией многопоточности SMT. Все ядра Zen обеспечивают эффективное использование других аппаратных компонентов компьютера. Увеличена пропускная возможность за счет поддержки трехуровневой кэш-памяти.
Сравнение результатов тестирования Ryzen 7 1800Х с конкурентными моделями от Intel.
Рис.12 – сравнение производительности
Продукция АМД стоит дешевле аналогичных CPU от Intel. Все рассмотренные выше модели имеют следующие преимущества:
Обратите внимание, что разработчик предусмотрел так называемую «резервную мощность» в каждой модели процессора. Это означает, что, независимо от класса своего CPU, вы сможете разогнать его работу в среднем на 10%-20% с помощью специального ПО. Советуем использовать утилиту Over Drive или Advanced Clock Calibration.
Из негативных сторон продуктов от AMD можно выделить следующие:
С каждой выпущенной моделью CPU компания AMD совершенствует показатели работы компонента. В 2017 году процессоры из серий Ryzen и FX получили положительные отклики от пользователей.
Процессоры AMD могут стать отличным выбором, исходя из соотношения цена/качество, если вы выбираете деталь для основной работы ПК или для воспроизведения игр на средних настройках графики.
Тематические видеоролики:
Почти каждый год на рынок выходит новое поколение центральных процессоров Intel Xeon E5. В каждом поколении попеременно меняются сокет и технологический процесс. Ядер становится всё больше и больше, а тепловыделение понемногу снижается. Но возникает естественный вопрос: «Что даёт новая архитектура конечному пользователю?»
Для этого я решил протестировать производительность аналогичных процессоров разных поколений. Сравнивать решил модели массового сегмента: 8-ядерные процессоры 2660, 2670, 2640V2, 2650V2, 2630V3 и 2620V4. Тестирование с подобным разбросом поколений является не совсем справедливым, т.к. между V2 и V3 стоит разный чипсет, память нового поколения с большей частотой, а самое главное - нет прямых ровесников по частоте среди моделей всех 4-х поколений. Но, в любом случае, это исследование поможет понять в какой степени выросла производительность новых процессоров в реальных приложениях и синтетических тестах.
Выбранная линейка процессоров имеет много схожих параметров : одинаковое количество ядер и потоков, 20 MB SmartCache, 8 GT/s QPI (кроме 2640V2) и количество линий PCI-E равное 40.
Для оценки целесообразности тестирования всех процессоров, я обратился к результатам тестов PassMark .
Ниже привожу сводный график результатов:
Так как частота существенно отличается, сравнивать результаты не совсем корректно. Но несмотря на это, с ходу напрашиваются выводы:
1. 2660 эквивалентен по производительности 2620V4
2. 2670 превосходит по производительности 2620V4 (очевидно, что за счёт частоты)
3. 2640V2 проседает, а 2650V2 бьёт всех (также из-за частоты)
Я поделил результат на частоту и получил некое значение производительности на 1 ГГц:
Вот тут уже результаты получились более интересные и наглядные:
1. 2660 и 2670 - неожиданный для меня разбег в рамках одного поколения, 2670 оправдывает только то, что общая производительность у него весьма высока
2. 2640V2 и 2650V2 - весьма странный низкий результат, который хуже чем у 2660
3. 2630V3 и 2620V4 - единственный логический рост (видимо как раз за счёт новой архитектуры...)
Проанализировав результат я решил отсеять часть неинтересных моделей, которые не имеют ценности для дальнейшего тестирования:
1. 2640V2 и 2650V2 - промежуточное поколение, и не очень удачное, на мой взгляд - убираю из кандидатов
2. 2630V3 - отличный результат, но стоит необоснованно дороже 2620V4, учитывая аналогичную производительность и, к тому же - это уже уходящее поколение процессоров
3. 2620V4 - адекватная цена (сравнивая с 2630V3), высокая производительность и, самое главное - это единственная модель 8-ядерного процессора последнего поколения с Hyper-threading в нашем списке, поэтому однозначно оставляем для дальнейших тестов
4. 2660 и 2670 - отличный результат в сравнении с 2620V4. На мой взгляд, именно сравнение первого и последнего (на данный момент) поколения в линейке Intel Xeon E5 представляет особый интерес. К тому же у нас на складе остались достаточные запасы процессоров первого поколения, поэтому для нас это сравнение весьма актуально.
Стоимость серверов на базе процессоров 2660 и 2620V4 может отличаться почти до 2 крат не в пользу последних, поэтому сравнив их производительность и выбрав сервер на процессорах V1 - можно существенно сократить бюджет на покупку нового сервера. Но об этом предложении я расскажу после результатов тестирования.
Для тестирования было собрано 3 стенда:
1. 2 x Xeon E5-2660, 8 x 8Gb DDR3 ECC REG 1333, SSD Intel Enterprise 150Gb
2. 2 x Xeon E5-2670, 8 x 8Gb DDR3 ECC REG 1333, SSD Intel Enterprise 150Gb
3. 2 x Xeon E5-2620V4, 8 x 8Gb DDR4 ECC REG 2133, SSD Intel Enterprise 150Gb
Более подробный отчёт о тестировании позволяет сделать некоторые выводы:
1. Математика, в т.ч. и с плавающей точкой, в основном зависит от частоты. Разница в 100 МГц позволила 2660 опередить 2620V4 в расчётных операциях, в шифровании и компрессии (и это не смотря на существенную разницу в частоте памяти)
2. Физика и вычисления с использованием расширенных инструкций на новой архитектуре выполняются лучше, не смотря на низкую частоту
3. Ну и, разумеется, тест с использованием памяти прошёл в пользу процессоров V4, так как в данном случае соревновались уже разные поколения памяти - DDR4 и DDR3.
Это была синтетика. Посмотрим что покажут специализированные бенчмарки и реальные приложения.
Тут результаты перекликаются с предыдущим тестом - прямая привязка к частоте процессора. При этом не важно, что установлена более медленная память - процессоры V1 уверенно берут первенство частотой.
Xeon E5-2670 вытянул по частоте и побил 2620V4. А вот E5-2660, имеющий не столь видимое преимущество по частоте, проиграл процессору 4-го поколения. Отсюда вывод - этот софт использует полезные дополнения новой архитектуры (хотя возможно всё дело в памяти...), но не на столько, чтобы это было решающим фактором.
Результаты получились схожи с CINEBENCH: Xeon E5-2670 показал самое низкое время рендеринга, а 2660 не смог обойти 2620V4.
При тестировании базы с файловым доступом уверенно лидирует процессор E5-2620V4. В таблице приведены средние значения 20 прогонов одного и того же теста. Разница между результатами каждого стенда в случае с файловой базой была не больше 2%.
Однопоточный тест базы SQL показал весьма странные результаты. Разница получилась незначительной, учитывая разную частоту у 2660 и 2670, и разную частоту у DDR3 и DDR4. Была попытка оптимизировать настройки SQL, но результаты оказались хуже, чем было, поэтому я решил тестировать все стенды на базовых настройках.
Результаты многопоточного теста SQL оказались ещё куда более странными и противоречивыми. Максимальная скорость 1 потока в МБ/с была эквивалентна индексу производительности в предыдущем однопоточном тесте.
Следующим параметром была максимальная скорость (всех потоков) - результат получился практически идентичным у всех стендов. Так как результаты разных прогонов сильно колебались (+-5%) - иногда они были у разных стендов с существенным отрывом как в одну так и в другую сторону. Одинаковые средние результаты многопоточного теста SQL наводят меня на 3 мысли:
1. Такая ситуация вызвана неоптимизированной конфигурацией SQL
2. SSD стал узким местом системы и не позволил процессорам разогнаться
3. Разницы между частотой памяти и процессоров под эти задачи почти нет (что крайне маловероятно)
Также оказался необъяснимым результат по параметру «Рекомендуемое кол-во пользователей». Средний результат у 2660 оказался выше всех - и это при низких результатах всех тестов.
По этому вопросу также буду рад увидеть Ваши комментарии.
Разумеется я не заявляю, что разницы между процессорами нет совсем никакой, я лишь хочу отметить, что для определённых приложений нет смысла в «плановом» переходе на новое поколение.
Если Вы со мной не согласны или у Вас есть предложения для тестирования - стенды пока не разобраны, и я буду рад произвести тестирование Ваших задач.
Ниже привожу ориентировочный расчет.
