Процессорный разъем AM2: процессоры, технические спецификации и уровень быстродействия. От Socket AM2 к Socket AM3: иллюстрации по совместимости Упаковка и распаковка

ВведениеСвежие финансовые отчёты, обнародованные AMD, показывают, что с каждым кварталом эта компания отгружает всё меньше и меньше процессоров для настольных персональных компьютеров. Надо сказать, эта тенденция не должна вызывать никакого удивления, по крайней мере, у наших читателей. К сожалению, развитие процессорных архитектур AMD идёт таким образом, что производимые ей процессоры становятся для пользователей настольных систем, и уж тем более энтузиастов, всё менее и менее интересными.

За примерами ходить далеко не надо. Флагманская серия AMD FX перестала развиваться уже давно, и предлагаемые в её составе процессоры на сегодняшний день не только проигрывают по всем потребительским характеристикам CPU конкурента, но и имеют заметно устаревшие характеристики. Средний класс – гибридные процессоры – ориентируются больше на мобильные применения, и их десктопные воплощения хоть и периодически обновляются, но при этом остаются нишевыми продуктами с не слишком большой сферой применимости. К тому же, с ними порой происходят и совсем неприятные вещи: например, недавно выпущенные APU семейства Kaveri , ориентированные на использование в настольных системах, оказались медленнее своих предшественников, что, понятное дело, привлекательности им не добавляет. Естественно, в такой ситуации постепенно отворачиваются от продукции AMD даже самые преданные поклонники этой фирмы.

При этом на скорое изменение сложившейся ситуации производитель не даёт никакой надежды. Текущие планы AMD новых высокопроизводительных CPU в ближайшее время не обещают, а будущие APU наверняка продолжат двигаться по пути первоочередной оптимизации энергопотребления, но не быстродействия. Однако пока ещё AMD не растеряла весь свой багаж, потенциально применимый в процессорах для настольных компьютеров. Помимо ветви микроархитектур Bulldozer, которые в настоящий момент развились до версии Steamroller, в арсенале у компании имеется и другая микроархитектура – Bobcat , впоследствии переросшая в Jaguar.

В то время как развитие Bulldozer шло по пути оптимизации энергопотребления и уменьшения производительности построенных на её основе процессоров, исконно энергоэффективная микроархитектура Bobcat-Jaguar двигалась в обратном направлении – в сторону роста быстродействия. И на этом пути AMD достигла некоторых успехов. Изначально ориентированная на использование в недорогих и нетребовательных к производительности компьютерах вроде нетбуков и неттопов, микроархитектура Jaguar смогла проникнуть в устройства более высокого класса – игровые консоли. Эта победа стала для AMD важной вехой: компания обеспечила себя заказами на несколько лет вперёд и создала вокруг себя некий ореол успешного разработчика CPU. И теперь, окрылённая успехом, она хочет попробовать добиться признания Jaguar и на рынке настольных систем.

Процессоры Kabini, построенные на микроархитектуре Jaguar, уже давно применяются в мобильных компьютерах. Поэтому с точки зрения AMD они вполне могут быть востребованы и в набирающих популярность настольных системах компактного форм-фактора, если, конечно, смогут предложить сравнимые с конкурирующими вариантами характеристики. И, чтобы придать своим новоявленным воплощениям Jaguar статус полноценных десктопных процессоров, AMD разработала для них новую экосистему Socket AM1, а также подготовила целую линейку соответствующих моделей.

Производитель утверждает, что благодаря дешевизне эта платформа сможет произвести фурор в сфере систем начального уровня, которые особенно востребованы на развивающихся рынках. Например, в рамках презентации Socket AM1 сильный акцент был сделан на странах Латинской Америки: именно там, по мнению AMD, десктопные процессоры на базе Jaguar просто обречены на успех.

Впрочем, на самом деле Kabini – не ахти какая новинка. Такие процессоры доступны на рынке уже почти год, и никто не мешал их внедрению в настольные ПК ранее. Однако желающих связываться с ними было немного. Причина их невысокой популярности состояла в том, что построение десктопных систем на базе Kabini до недавних пор требовало от производителей самостоятельной разработки дизайна материнок, а спрос на такие решения был непонятен. Но теперь ситуация поменялась. Процессоры на микроархитектуре Jaguar на волне старта продаж игровых приставок вызывают заинтересованность у потребителей, а AMD готова не только тесно работать с производителями над разработкой материнских плат, но и вкладываться в продвижение платформы Socket AM1. В итоге, в ближайшее время Socket AM1 платы и процессоры станут широкодоступны на прилавках магазинов, где будут радовать глаз своей интригующе низкой ценой. Не пожалеют ли впоследствии о своём приобретении те покупатели, которые поведутся на эту приманку, мы и попробуем понять при помощи тестирования новых Kabini в общеупотребительных задачах.

Десктопные Kabini: подробности об архитектуре

Анонс устанавливаемых в процессорные гнёзда Kabini, предназначенных для использования в низкобюджетных системах, меняет правила игры на этом рынке. До сих пор такие процессоры, включая интеловский Atom или AMD Zacate, было принято припаивать на материнские платы. Однако AMD посчитала, что доступность модернизации центрального процессора может стать одним из ключевых факторов на рынке бюджетных энергоэффективных платформ, и решила внедрять сменяемые CPU. Определённая логика в таком решении присутствует: возможность апгрейда – это то, что может привлечь покупателей, ранее предпочитавших недорогие планшеты, нетбуки, неттопы, хромобуки и тому подобные суррогаты полноценных персональных компьютеров.

На первом этапе для использования в составе платформы Socket AM1 предлагается четыре варианта процессоров:

Все эти процессоры базируются на полупроводниковых кристаллах, производимых по 28-нм технологии, и состоят из четырёх или двух вычислительных ядер с микроархитектурой Jaguar и графического ядра с современной архитектурой GCN с 128 шейдерными процессорами. То есть, Kabini, предлагаемые в версии для платформы Socket AM1, очень похожи по характеристикам на аналогичные мобильные процессоры, которые доступны уже почти год. Athlon 5350 похож на A6-5200, Athlon 5150 – это близкий аналог A4-5100, а процессоры Sempron 3850 и Sempron 2650 являются близкими родственниками E2-3800 и E1-2500. Небольшая разница есть лишь в частотах графического ядра и в показателях TDP, но в целом новые десктопные Kabini ничем не отличаются от старых, мобильных. И это на самом деле достаточно печально: за прошедший год AMD так и не смогла ничего сделать с частотным потенциалом своей младшей линейки CPU.

Расстроенными останутся и те пользователи, которые думали, что платформа Socket AM1 позволит своими руками создать что-то похожее на игровую приставку последнего поколения SONY или Microsoft. Процессоры, применяемые там, имеют по 8 вычислительных ядер Jaguar, работающих на частоте чуть ниже 2 ГГц, и графическое ядро с архитектурой GCN, располагающее не менее чем 768 шейдерами. Иными словами, до консольных APU новым десктопным Kabini очень и очень далеко.

Очевидно, AMD ориентирована именно на нижний ценовой сегмент, и представляет платформу Socket AM1 как дальнейшее развитие платформы Brazos 2.0. Если сравнивать Kabini c процессорами Zacate, то они, действительно, являются заметно более продвинутыми предложениями. Хотя бы потому, что в новых CPU удвоилось количество вычислительных ядер.

Заметные изменения сделаны и в самой микроархитектуре Jaguar, которая по сравнению с предшествующей микроархитектурой Bobcat содержит определённые улучшения. Впрочем, они, как и в ветви Bulldozer, не носят принципиального характера. Ориентированная на энергоэффективность микроархитектура Jaguar остаётся предназначенной для исполнения только двух инструкций за такт, то есть, по этой характеристике она подобна интеловской микроархитектуре Silvermont, нашедшей применение в процессорах серии Bay Trail. Естественно, как и ранее, Jaguar использует внеочередное исполнение команд. Все же основные изменения в этой микроархитектуре направлены на улучшение эффективности работы имеющихся со времён Bobcat ресурсов, а потому сосредоточены во входной части исполнительного конвейера.

Во-первых, к кэшу инструкций первого уровня добавлен дополнительный 128-байтный буфер циклов. Он позволяет не заниматься многократной выборкой инструкций из L1-кэша в циклах, но на самом деле производительность от этого не возрастает, так как его латентность не меньше. Смысл этого улучшения – исключительно в снижении потребления. Во-вторых, в Jaguar AMD усовершенствовала работу механизма предварительной выборки инструкций. В-третьих, в новой микроархитектуре увеличен размер буфера между L1 кэшем и декодером инструкций, что позволило несколько снизить зависимость процессов выборки и декодирования команд. И, в-четвёртых, исполнительный конвейер продлён на одну стадию, относящуюся к этапу декодирования. Цель данного изменения – улучшение частотного потенциала новой микроархитектуры, который в Bobcat ограничивался именно неудачно спроектированным декодером.

Есть изменения и на этапе исполнения команд. В первую очередь следует отметить, что в Jaguar система команд подтянута к более актуальному состоянию. В число поддерживаемых инструкций добавлены SSE4.1/4.2, AES, CLMUL, MOVBE, AVX, F16C и BMI1. Такие нововведения потребовали переделки блока операций с плавающей точкой. В то время как FPU в Bobcat имел 64-битное строение, в Jaguar этот блок стал полностью 128-битным. В результате, 256-битные AVX-инструкции исполняются в два приёма, но 128-битные команды больше не требуют никакого деления на части. При этом конвейер обработки вещественночисленных операций в Jaguar удлинился на одну стадию, но, тем не менее, производительность векторных операций у новой микроархитектуры должна быть существенно выше, чем у предшественницы.

Есть перемены и в части исполнения целочисленных команд. Хотя производительность Bobcat на обычном коде была очень неплоха и без того, в Jaguar введён новый блок для операций целочисленного деления, взятый из микроархитектуры K10.5. Это позволило увеличить пропускную способность делений примерно вдвое.

Кроме того, AMD нарастила объёмы буферов планировщика, что способствует более успешной работе алгоритмов внеочередного исполнения инструкций.

Блок загрузки и выгрузки данных в энергоэффективных микроархитектурах Bobcat и Jaguar использует те же принципы работы, что и аналогичный блок из «больших ядер». То есть, он способен не только к предварительной выборке, но и в том числе к переупорядочиванию запросов. В последних поколениях микроархитектур Piledriver и Steamroller AMD улучшила свои алгоритмы предварительной выборки, и теперь они перенесены в Jaguar. Всё это повлекло за собой примерно 15-процентное увеличение скорости работы новой микроархитектуры с данными.

Все улучшения, сделанные на уровне микроархитектуры, поднимают удельную эффективность ядра Jaguar по сравнению с ядром Bobcat примерно на 17 процентов. А если к этому прибавить возможное увеличение тактовых частот и количества ядер, то AMD обещает преимущество процессоров Kabini над Zacate на уровне 2-4 раз.

Кстати, немалое влияние на рост скорости в многопоточных задачах сыграло и изменение структуры процессорного модуля. Если ранее каждое из ядер располагало собственным L2-кэшем (работавшим, кстати, на половинной частоте процессора), а связь между ядрами осуществлялась при помощи внешней шины, то в Jaguar используется схема с общим разделяемым кэшем второго уровня. Единый четырёхъядерный процессорный модуль Kabini включает общий вместительный полноскоростной L2-кэш объёмом до 2 Мбайт, имеющий 16-канальную ассоциативность. Причём, впервые для AMD, этот кэш имеет инклюзивную архитектуру, то есть, дублирует данные, хранящиеся в кэш-памяти первого уровня. Это требует увеличения вместительности кэша, однако играет положительную роль при объединённой многоядерной работе.

В целом, благодаря применению более современного 28-нм техпроцесса и некоторых автоматизированных техник проектирования, позаимствованных из области графических процессоров, одно ядро Jaguar удалось уместить на площади 3,1 кв. мм, в то время как выпускаемые по 40-нм технологии ядра Bobcat задействовали 4,9 кв. мм площади. Иными словами, добавление вместительного L2 кэша не повлечёт за собой распухания кристалла и увеличения его себестоимости.

Графическое ядро процессора Kabini вместе со старшими APU компании AMD получило самую последнюю архитектуру GCN, идентичную флагманским видеокартам. В результате, графикой Kabini поддерживаются все современные программные интерфейсы: DirectX 11.1, OpenGL 4.3 и OpenCL 1.2. Однако по мощности GPU в Kabini существенно урезан. Он базируется на двух вычислительных кластерах, то есть содержит всего лишь 128 шейдерных процессоров, что меньше, чем у самых младших видеокарт категории Radeon R5. Именно поэтому графическое ядро Kabini относится к классу Radeon R3. К 128 шейдерным процессорам в GPU прилагается восемь текстурных блоков и четыре блока растеризации. Кроме того, в состав видеоядра входит командный процессор и четыре независимых движка асинхронных вычислений, отвечающие за распределение заданий при гетерогенной нагрузке. Однако технологии HSA в процессорах Kabini не поддерживаются.

Несмотря на явную хилость GPU процессоров Kabini, в нём в полном объёме сохранены движки VCE и UVD. Это означает, что графика Kabini способна оказывать аппаратную поддержку декодированию видео в форматах H.264, VC-1, MPEG-2, MVC, DivX и WMV, а кроме того, может аппаратно кодировать H.264-видеоконтент в FullHD-разрешении. Впрочем, последняя возможность пока в распространённых утилитах для транскодирования по каким-то причинам не используется.

К сожалению, при всех улучшениях в архитектуре вычислительных и графического ядер, контроллер памяти в Kabini остался одноканальным. Максимально он поддерживает DDR3-1600, так что во многих аспектах производительности Socket AM1-системам может не хватать именно пропускной способности памяти. Очевидно, что в первую очередь от этого пострадает и без того небыстрая графика.

Зато новые десктопные Kabini, как и их мобильные собратья, представляют собой полноценную систему-на-чипе, помимо вычислительных ядер, GPU, контроллера памяти и северного моста, включающую и южный мост. В нём присутствует контроллер SATA 6 Гбит/с, USB 3.0, а также контроллер PCI Express 2.0, позволяющий подключать в систему на базе Kabini внешние устройства.

Выпуская заменяемые посредством сокета процессоры Kabini, компания AMD возрождает торговые марки Athlon и Sempron, под которыми они будут продаваться. Отчасти это может стать причиной очередной путаницы, так как попутно AMD всё ещё поставляет процессоры Athlon X4 для разъёма Socket FM2 с дизайном Richland и процессор Sempron 145 для Socket AM3 систем.

Но новые процессоры Athlon и Sempron для недорогих настольных систем действительно сильно опускают ценовую планку. Старшая версия десктопного Kabini стоит всего $55, и при этом в самом процессоре реализован полный набор интерфейсов для создания готовой системы. Это значит, что стоимость Socket AM1 материнских плат, не несущих на себе никаких дорогостоящих чипов, может начинаться с 35-долларовой отметки. Соответственно, самый дешёвый вариант десктопной платформы с процессором Kabini (нуждающийся в дополнениях в виде памяти, накопителя и корпуса) при таком раскладе может стоить всего лишь $65-70.

В таких ценах нет ничего удивительного: включающий 914 млн. транзисторов полупроводниковый кристалл Kabini очень мал – его площадь составляет всего 105 кв. мм.

Полупроводниковый кристалл AMD Kabini

Сама AMD приводит такой пример: четыре ядра Jaguar занимают на кристалле примерно такую же площадь, какую оккупирует один двухъядерный процессорный модуль Steamroller.

И действительно, площадь ядра последних процессоров Kaveri более чем в два раза выше: она достигает 245 кв. мм. Можно провести и другую аналогию: почти такую же, как у Kabini, площадь ядра имеет двухъядерный Haswell с графикой GT1 (конкретнее, она равна 107 кв. мм), для производства которого применяется более современный 22-нм техпроцесс.

Платформа Socket AM1

Новая платформа Socket AM1, специально запущенная для дешёвых и энергоэффективных процессоров AMD, получила свой собственный, не совместимый ни с чем, кроме самих новых Kabini, процессорный разъём, который до недавних пор фигурировал в документах под названием Socket FS1b.

Этот процессорный разъём по своей конструкции напоминает «взрослые» сокеты AMD, но имеет меньшее количество контактов – 721 – и занимает на плате заметно меньшую площадь.

Для тестирования платформы мы получили материнскую плату MSI AM1I, выполненную в формате Mini-ITX. Примерно таким образом будут выглядеть все материнские платы для десктопных Kabini.

Надо сказать, что AMD хочет добиться от производителей выпуска и Micro-ATX плат с Socket AM1, но самые интересные по цене – это именно компактные материнки форматом 17 на 17 см. Например, рекомендованная стоимость MSI AM1I составляет всего лишь $36. Причина столь низкой цены хорошо понятна по одному только взгляду на фото платы. Socket AM1-процессоры позволяют делать очень простые материнки. Даже в десктопном исполнении Kabini остаётся системой-на-чипе, а это значит, что в нём интегрированы все необходимые контроллеры: DDR3-памяти, шины PCI Express, USB и SATA. Иными словами, для работы Socket AM1 платы не требуется ни северный, ни южный мост, а вся поверхность отводится под размещение мелких контроллеров и слотов.

Встроенные в Kabini контроллеры периферии обеспечивают поддержку:

Восьми линий PCI Express 2.0, которые могут быть разведены на слот PCI Express и на внешние контроллеры, например, проводной сети, WiFi и т.п.;
Двух портов USB 3.0 и восьми портов USB 2.0;
До четырёх цифровых дисплейных выходов с 4K-разрешением (DVI, HDMI, DisplayPort) и аналогового мониторного выхода;
Двух каналов SATA 6 Гбит/с без возможности формирования RAID-массивов;
Интерфейса SDXC UHS-I с пропускной способностью до 104 Мбайт/с для подключения SD-карт.

Задействуя эти возможности, компания MSI предложила материнскую плату, оснащённую двумя слотами DDR3 DIMM, которые работают в одноканальном режиме, слотом PCI Express x16, логически соединённым с четырьмя линиями PCIe 2.0, и слотом mini-PCIe, в который можно установить карту половинного формата. На самой плате также имеется два порта SATA 6 Гбит/с и два коннектора для подключения четырёх дополнительных портов USB 2.0. Кроме этого возможно подключение последовательного и параллельного портов, а также TPM-модуля. Число поддерживаемых вентиляторов ограничено двумя, причём процессорный рассчитан исключительно на трёхконтактное подсоединение.

На заднюю панель платы выведено два порта PS/2 для мыши и клавиатуры, мониторные разъёмы D-Sub, DVI-D и HDMI, два порта USB 2.0, два порта USB 3.0, розетка RJ-45 для гигабитной сети и три аналоговых аудио-разъёма. За работу встроенной сети отвечает контроллер Realtek RTL8111G, а аналоговый звук выведен через восьмиканальный кодек Realtek ALC887. Стоит отметить, что плата может выдавать изображение на два монитора одновременно как в режиме клонирования, так и расширяя рабочий стол. Но мониторы с разрешением свыше 1920x1200 работают только при HDMI-подключении.

Конвертер напряжения на MSI AM1I собран по трёхканальной схеме, однако для питания процессоров, чьё предельное потребление не превосходит 25 Вт, этого должно быть вполне достаточно. Тем более что платформа Socket AM1 не предусматривает никакого разгона. Максимальная частота памяти, которую можно выставить через BIOS, составляет 1600 МГц, множитель процессора в сторону повышения не изменяется, а настроек для частоты базового тактового генератора попросту не предусмотрено.

Помимо MSI, материнские платы для Socket AM1 процессоров в Mini-ITX и Micro-ATX форм-факторе анонсировали почти все бренды. Заметим, что до этого момента особого рвения в выпуске плат на базе экономичных CPU компании AMD среди производителей как-то не наблюдалось. Вероятно, в Socket AM1 тайваньские маркетологи действительно увидели какую-то перспективу.

Новая платформа вводит в употребление и собственный формат процессорных кулеров, которые получили принципиально новое крепление. В то время как с незапамятных времён на платах под процессоры AMD кулеры цеплялись за зубья процессорной рамки, кулер для Kabini держится на двух пластиковых дюбелях, вставляемых в специальные отверстия в печатной плате, расположенные на диагонали, проходящей через сокет. Расстояние между крепёжными отверстиями невелико – всего 85 мм.

Сам по себе штатный кулер представляет собой сравнительно небольшой алюминиевый радиатор, на котором закреплён жужжащий вентилятор с диаметром крыльчатки 50 мм, максимальной скоростью 3000 оборотов в минуту и управлением через напряжение. Честно говоря, куда приятнее было бы увидеть в данном случае пассивное охлаждение, но подобный радиатор, способный рассеивать до 25 Вт, будет недёшев, что противоречит идеологии платформы Socket AM1. Тем не менее, ряд производителей систем охлаждения всё-таки обещает поддержать новый формат, так что, возможно, вскоре в магазинах можно будет приобрести и какие-то альтернативные варианты.

Выпуск Kabini в виде устанавливаемых в сокеты процессоров в первую очередь имеет смысл в том плане, что это даёт надежду на возможность последующего апгрейда таких систем. Однако перспективность Socket AM1 всё-таки остаётся под большим вопросом. С одной стороны AMD должна перейти от процессорного дизайна Kabini к Beema, но никаких заявлений о совместимости этих процессоров по выводам AMD пока не делала. При этом вполне возможно, что в настольных версиях Beema появится контроллер DDR4, а это значит, что Socket AM1 платформы станут тупиковой ветвью, модернизация которых на практике будет нереализуемой. Кроме того, учитывая, что в кристалле Kabini содержится и южный мост, для целей совместимости AMD должна не добавлять и не изменять в будущих Socket AM1 процессорах никаких интерфейсов. Иными словами, если производитель захочет добавить линий PCIe, перейти на более новую версию этой спецификации, реализовать возможность подключения слотов M.2 или что-то подобное, то, скорее всего, это будет означать необходимость перехода к новой версии процессорного гнезда.

Тестовые процессоры: Athlon 5350 и Sempron 3850

Для тестирования платформы Socket AM1 наша лаборатория получила две модели таких процессоров: Athlon 5350 и Sempron 3850.

AMD Athlon 5350

AMD Sempron 3850

По сути, они похожи друг на друга. И в той, и в другой системе-на-чипе присутствует по четыре вычислительных ядра с микроархитектурой Jaguar, а графическое ядро GCN имеет по 128 шейдерных процессоров. Объём разделяемого кэша второго уровня в обоих случаях составляет 2 Мбайт. Принадлежность же этих CPU к разным классам определяется тактовыми частотами.

Athlon 5350 работает на частоте 2050 МГц, а Sempron 3850 – на гораздо более низкой частоте 1300 МГц.

AMD Athlon 5350

AMD Sempron 3850

Отличаются частоты и у встроенных графических ядер. У старшей модели Athlon она составляет 600 МГц, а у модели Sempron 3850 частота графики снижена до 450 МГц.

Рабочее напряжение обоих процессоров – примерно 1,3 В, в состоянии же простоя частота сбрасывается до 800 МГц, а напряжение питания – до 1,0375 В. Графическое ядро без нагрузки снижает частоту до 266 МГц. Никаких вариантов турбо-режима ни для вычислительных, ни для графического ядер в Kabini не предусматривается.

Как мы тестировали

Представляя свою новую платформу Socket AM1 и соответствующие процессоры Kabini, компания AMD акцентировала внимание на том, что эти новинки позиционируются в качестве альтернативы интеловским процессорам Bay Trail-D десктопного предназначения: Celeron J1800, Celeron J1900 и Pentium J2900.

На картинке, предоставленной нам маркетинговым департаментом AMD, всё выглядит очень благостно: процессоры Kabini явно выгоднее по цене.

Однако реальная ситуация далека от изображённой на иллюстрации. Во-первых, десктопные Mini-ITX платы c процессорами Bay Trail-D на самом деле заметно дешевле, так как Intel отпускает свои системы-на-чипе со значительными скидками. Например, платформу ASRock или Gigabyte на базе Celeron J1900 можно купить примерно за $80-90: то есть, примерно за те же деньги, что и Athlon 5350 в комплекте с платой. При этом интеловская система окажется значительно экономичнее. Типичное тепловыделение для настольных модификаций Bay Trail-D установлено в 10 Вт, а тепловой пакет Kabini в два с половиной раза выше.

Во-вторых, среди платформ на процессорах Intel есть более подходящий на роль соперничества с Socket AM1 вариант: десктопные платы с интегрированными мобильными низковольтовыми Celeron на базе микроархитектуры Ivy Bridge. Mini-ITX материнки, построенные, например, на Celeron 1037U и подобных CPU, есть в ассортименте Biostar, Gigabyte, Foxconn, Elitegroup и многих других производителей. Их стоимость находится примерно в тех же рамках – порядка $70-$90, а типичное суммарное тепловыделение таких процессоров вместе с необходимым в данном случае чипсетом составляет 21 Вт.

Иными словами, AMD противопоставляет Socket AM1 ту интеловскую платформу, которая на самом деле её прямым конкурентом не является. Но мы на эту маркетинговую уловку не купимся, поэтому в нашем тестировании десктопные процессоры Kabini будут сравниваться не только с Celeron класса Bay Trail-D, но и с энергоэффективным Celeron на микроархитектуре Ivy Bridge.

Помимо Celeron J1900 и Celeron 1037U в число соперников Athlon 5350 и Sempron 3850 мы включили и два «полноценных» десктопных процессора низшей ценовой категории: Celeron G1820 и A6-6400K. Следует иметь в виду, что прямыми альтернативами Kabini они не являются, но их участие в тестах позволит нам делать выводы о том, в каких аспектах энергоэффективная платформа Socket AM1 лучше или хуже недорогих платформ Socket FM2 и LGA 1150, которые точно также могут быть собраны на базе компактных Mini-ITX материнок.

В итоге, тестовые системы базировались на следующем наборе комплектующих:

Процессоры:

AMD A6-6400K (Richland, 2 ядра, 3,9-4,1 ГГц, 1 Мбайт L2, Radeon R5);
AMD Athlon 5350 (Kabini, 4 ядра, 2,05 ГГц, 2 Мбайт L2, Radeon R3);
AMD Sempron 3850 (Kabini, 4 ядра, 1,3 ГГц, 2 Мбайт L2, Radeon R3);
Intel Celeron G1820 (Haswell, 2 ядра, 2,7 ГГц, 2x256 Кбайт L2, 2 Мбайт L3, HD Graphics);
Intel Celeron 1037U (Ivy Bridge, 2 ядра, 1,8 ГГц, 2x256 Кбайт L2, 2 Мбайт L3, HD Graphics);
Intel Celeron J1900 (Bay Trail-D, 4 ядра, 2,0-2,41 ГГц, 2 Мбайт L2, HD Graphics).

Материнские платы:

ASRock FM2A88X-ITX+ (Socket FM2+, AMD A88X);
Gigabyte C1037UN-EU (Celeron 1037U, Intel NM70);
Gigabyte J1900N-D3V (Celeron J1900 SoC);
MSI AM1I (Socket AM1 SoC);
MSI Z87I (LGA 1150, Intel Z87 Express).

Память:

2 x 4 GB, DDR3-1866 SDRAM DIMM, 9-11-9-27 (Kingston KHX1866C9D3K2/8GX);
2 x 4 GB, DDR3L-1600 SDRAM SO-DIMM, 11-11-11-29 (2 x Crucial CT51264BF160BJ.C8FER).

Дисковая подсистема: Intel SSD 520 240 GB (SSDSC2CW240A3K5).
Блок питания: Corsair AX760i (80 Plus Platinum, 760 Вт).
Операционная система: Microsoft Windows 8.1 Enterprise x64;
Драйверы:

AMD Chipset Drivers 14.4;
AMD Catalyst Display Driver 14.4;
Intel Chipset Driver 10.0.13.0;
Intel Graphics Driver 10.18.10.3498.

Следует отметить, что память в различных тестовых конфигурациях использовалась в максимально скоростном режиме для каждого конкретного случая. Это означает, что процессоры AMD A6-6400K и Intel Celeron G1820 тестировались с DDR3-1866, процессоры AMD Athlon 5350, AMD Sempron 3850 и Intel Celeron 1037U – с памятью, работающей в режиме DDR3-1600, а Intel Celeron J1900 – с DDR3-1333 SDRAM.

Производительность

Общая производительность

Для оценки производительности процессоров в общеупотребительных задачах мы традиционно используем тестовый пакет Bapco SYSmark, моделирующий работу пользователя в реальных распространённых современных офисных программах и приложениях для создания и обработки цифрового контента. Идея теста очень проста: он выдаёт единственную метрику, характеризующую средневзвешенную скорость компьютера при повседневном использовании. Недавно этот бенчмарк в очередной раз обновился, и теперь мы задействуем самую последнюю версию – SYSmark 2014.

Десктопные процессоры Kabini, входящие в состав платформы Socket AM1, занимают на диаграмме традиционное для любых продуктов AMD место. При обычном повседневном использовании в распространённых программах их производительность оказывается заметно ниже, чем у альтернативных вариантов компании Intel. Это можно списать как на недостатки микроархитектуры Jaguar, так и на отсутствие «правильной» оптимизации под процессоры AMD в популярных программных пакетах, но факт остаётся фактом. Даже самый быстрый Socket AM1 процессор Athlon 5350 отстаёт от средней модели Bay Trail-D, Celeron J1900, примерно на 10 процентов и уступает энергоэффективному двухъядерному Celeron 1037U около 25 процентов. Иными словами, появление дешёвых десктопных процессоров Kabini вряд ли как-то изменит привычную рыночную ситуацию. Тем более что такие четырёхъядерники AMD в разы отстают от полноценных бюджетных процессоров Intel поколения Haswell.

Более глубокое понимание результатов SYSmark 2014 способно дать знакомство с оценками производительности, получаемое в различных сценариях использования системы. Сценарий Office Productivity моделирует типичную офисную работу: подготовку текстов, обработку электронных таблиц, работу с электронной почтой и посещение Интернет-сайтов. Сценарий задействует следующий набор приложений: Adobe Acrobat XI Pro, Google Chrome, Microsoft Excel 2013, Microsoft OneNote 2013, Microsoft Outlook 2013, Microsoft PowerPoint 2013, Microsoft Word 2013, WinZip Pro 17.5.

В сценарии Media Creation моделируется создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео. Для этой цели применяются популярные пакеты Adobe Photoshop CS6 Extended, Adobe Premiere Pro CS6 и Trimble SketchUp Pro 2013.

Сценарий Data/Financial Analysis посвящён статистическому анализу и прогнозированию инвестиций на основе некой финансовой модели. В сценарии используются большие объёмы численных данных и два приложения Microsoft Excel 2013 и WinZip Pro 17.5.

Как можно заметить по графикам, Socket AM1 системы не блещут производительности ни при какой модели использования. Это значит, что в целом они выдают более низкое быстродействие, чем, например, энергоэффективные и недорогие платформы конкурента. Достаточно любопытно и то, что четырёхъядерные процессоры с микроархитектурой Jaguar проигрывают всевозможным двухъядерникам: как построенным на микроархитектурах Ivy Bridge и Haswell, так и на Piledriver. Получается, что из-за примитивности внутренней конструкции удельная производительность Jaguar очень низка, а наращивание количества простых ядер всё ещё не может быть хорошей альтернативой в x86-мире продвинутым внутрипроцессорным алгоритмам.

Тесты в приложениях

Для измерения скорости фотореалистичного трёхмерного рендеринга мы воспользовались тестом Cinebench R15. Maxon недавно обновила свой бенчмарк, и теперь он вновь позволяет оценить скорость работы различных платформ при рендеринге в актуальных версиях анимационного пакета Cinema 4D.

Надо заметить, что при тестировании в Cinebench ситуация для процессоров Kabini складывается не так печально. Старший десктопный представитель этого семейства, Athlon 5350, даже опережает своих основных конкурентов – Celeron J1900 и Celeron 1037U. Это закономерно. Микроархитектура Jaguar хорошо подходит для исполнения параллелизуемых прямолинейных целочисленных алгоритмов, к коим и относится финальный рендеринг. Впрочем, процессор Sempron 3850 успех своего старшего собрата разделить не может – для демонстрации приемлемой производительности ему катастрофически не достаёт тактовой частоты.

Тестирование скорости перекодирования звуковых файлов проводится с использованием программы dBpoweramp Music Converter R14.4. Измеряется скорость выполнения преобразования FLAC-файлов в MP3-формат с максимальным качеством сжатия. На диаграмме приводится производительность, выраженная отношением скорости перекодирования к скорости воспроизведения.

Этот тест сродни предыдущему. Кодек Lame, который используется здесь в многопоточном варианте, отлично работает на процессорах Kabini. Athlon 5350 даже немного опережает полноценного двухъядерного Haswell, Celeron G1820. Причины хорошей производительности Jaguar те же самые – алгоритм без ветвлений и базирующийся на целочисленных операциях.

Скорость перекодирования видео высокого разрешения мы оценили при помощи популярной свободной утилиты Freemake Video Converter 4.1.1. Следует отметить, что эта утилита использует библиотеку FFmpeg, то есть, в конечном итоге опирается на кодер x264, однако в ней сделаны определённые специфические оптимизации. При тестировании для аппаратного ускорения процесса перекодирования мы задействовали повсеместно доступную технологию DXVA.

Перекодирование видео – задача более сложная, но, тем не менее, Athlon 5350 радует неплохой производительностью и здесь. Он опережает Celeron J1900 семейства Bay Trail на 13 процентов и Celeron 1037U семейства Ivy Bridge – на 27 процентов. Однако из десктопных Kabini, похоже, хорошими результатами в таких задачах могут похвастать лишь старшие представители линейки. Те же Socket AM1 процессоры, которые относятся к классу Sempron, обеспечивают гораздо более низкое и совершенно неконкурентное быстродействие.

Учитывая, что недорогие системы на базе энергоэффективных процессоров зачастую используются в роли интернет-терминалов, отдельное внимание было уделено вопросам производительности работы веб-браузера Internet Explorer 11. Тестирование выполнялось с применением специализированного теста Google Octane 2.0 Benchmark, реализующего на языке JavaScript реально использующиеся в интернет-приложениях алгоритмы.

А вот интернет-производительность десктопных процессоров Kabini не слишком впечатляет. Да, Athlon 5350 немного обгоняет среднюю модель Bay Trail-D, Celeron J1900, но при этом серьёзно отстаёт от Celeron 1037U. Но особенно расстраивает даже не это, а то, насколько платформа Socket AM1 при интернет-активности оказывается хуже «полноценных» платформ. Например, даже двухъядерный Richland, A6-6400K, опережает Athlon 5350 ровно вдвое.

Измерение производительности в новом Adobe Photoshop CC мы проводим с использованием собственного теста, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test, включающий типичную обработку четырёх 24-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.

То, что микроархитектура Jaguar не будет блистать в сложных задачах вроде обработки графических изображений, было понятно сразу. Однако в её оправдание следует подчеркнуть, что энергоэффективная микроархитектура Silvermont, применяемая в Bay Trail, также не отличается высокой производительностью. Иными словами, здесь более уместны процессоры, построенные на «больших» ядрах, хотя бы тот же Celeron 1037U, который подобно Kabini имеет и низкое энергопотребление, и малую стоимость.

Производительность процессоров при криптографической нагрузке измеряется встроенным тестом популярной утилиты TrueCrypt, использующим «тройное» шифрование AES-Twofish-Serpent. Следует отметить, что данная программа не только способна эффективно загружать работой любое количество ядер, но и поддерживает специализированный набор инструкций AES.

Нетипичное расположение процессоров на диаграмме выше объясняется тем, что Kabini и Richland, в отличие от всех остальных участвующих в тестировании процессоров, имеют поддержку набора криптографических команд AES. Соответственно, в задачах шифрования это им сильно помогает. И даже Sempron 3850, который во всех тестах до этого незыблемо занимал последнее место, здесь смог опередить Celeron 1037U.

Для измерения быстродействия процессоров при компрессии информации мы пользуемся архиватором WinRAR 5.0, при помощи которого с максимальной степенью сжатия архивируем папку с различными файлами общим объёмом 1,7 Гбайт.

Большая проблема платформы Socket AM1 кроется в том, что процессоры Kabini оснащены лишь одноканальным контроллером DDR3 SDRAM. Поэтому в WinRAR, где в том числе требуется высокая скорость работы подсистемы памяти, представители семейства Kabini выглядят не слишком хорошо. Например, Athlon 5350 проигрывает Celeron 1037U почти на 20 процентов. Впрочем, в то же время старшему Socket AM1 процессору удаётся превзойти Celeron J1900, контроллер памяти которого, к слову, имеет два канала.

Игровая производительность

Ситуация с вычислительной производительностью десктопных процессоров Kabini в целом понятна. Они могут обеспечить достаточную (по меркам бюджетных и энергоэффективных решений) скорость работы в хорошо параллелизуемых простых счётных алгоритмах. Но некоторые характерные для домашних и офисных ПК начального уровня приложения требуют от CPU иных качеств, поэтому при решении ординарных задач платформа Socket AM1 – не лучший выбор среди имеющихся вариантов.

Однако у процессоров компании AMD обычно в активе есть другой козырь – графическое ядро. В Kabini оно переведено на самую последнюю архитектуру GCN и, если оно окажется способным обеспечить приемлемую игровую производительность, платформа Socket AM1 может оказаться очень интересной. Впрочем, в Kaveri, где интегрированная графика получила достойную производительность, GPU базируется на шести или восьми вычислительных кластерах. В Kabini же таких кластеров только два, поэтому ожидать, что Athlon 5350 и Sempron 3850 смогут «потянуть» игры в FullHD-разрешении хотя бы с минимальным качеством, не приходится.

Для предварительной оценки относительного быстродействия графического ядра гетерогенного процессора Kaveri мы прибегли к синтетическому бенчмарку Futuremark 3DMark. Из состава пакета использовалось два подтеста: Cloud Gate, предназначенный для определения DirectX 10-производительности типовых домашних компьютеров, и более ресурсоёмкий Fire Strike, нацеленный на DirectX 11-игровые системы.

Итак, графика Kabini, относящаяся к классу Radeon R3, оказывается лучше GPU, встроенных в процессоры Bay Trail или в энергоэффективный Celeron поколения Ivy Bridge. Однако она уступает графическому ядру GT1 процессора Haswell, которое архитектурно базируется на десяти исполнительных устройствах, и заметно проигрывает Radeon HD 8470D из процессора A6-6400K.

Впрочем, 3DMark – это сугубо синтетический тест, и делать какие-то общие выводы, опираясь лишь на его показатели, было бы не совсем верным. Потому давайте посмотрим, как проявляют себя графическое ядро Kabini в реальных играх. Учитывая невысокий потенциал этого ядра, тесты запускались в разрешении 1280x720 с выбором низкого качества изображения.

Уже по этим трём примерам легко понять, что интегрированная графика Kabini для серьёзного игрового применения не подходит вообще. В низком разрешении и с минимальным уровнем качества мы получаем ужасную картинку, но уровень fps едва-едва подходит к уровню, который можно назвать приемлемым. Иными словами, уделом платформы Socket AM1 при развлекательном применении могут быть либо нетребовательные казуальные, либо браузерные игры, в которых Kabini, действительно, сможет обеспечить лучшую графическую производительность, нежели недорогие энергоэффективные процессоры Intel.

Разговор же о встроенном в Kabini GPU на этом можно закончить. В следующем поколении своих энергоэффективных процессоров, Beema, AMD планирует нарастить уровень графической производительности примерно вдвое. Будем ждать, когда компания предложит такие процессоры для десктопного рынка, хочется верить, что с ними создание бюджетных игровых систем начального уровня всё-таки станет возможным.

Воспроизведение видео

Графическое ядро процессоров Kabini может использоваться не только для 3D, но и для ускорения кодирования и декодирования видео. Для этого оно унаследовало от полноценных видеокарт функциональные блоки VCE (Video Codec Engine) и UVD (Universal Video Decoder). Правда, кодирующий блок VCE на данный момент интересен лишь в теоретическом ключе, никаких популярных и функциональных утилит для транскодирования видео, которые задействовали бы его возможности, не существует. Но зато блок UVD активно используется программными плеерами при декодировании всех распространённых форматов.

Для того, чтобы проверить его эффективность, мы решили посмотреть на качество воспроизведения и уровень загрузки процессора при проигрывании различных вариантов H.264-видео. Тесты проводились с использованием программного плеера Media Player Classic – Home Cinema версии 1.7.5 c установленным пакетом кодеков K-Lite Codec Pack 10.4.5 и с активированным декодированием видеоконтента через LAV Filters 0.61.2.

На следующем графике изображена средняя загрузка вычислительных и графического ядер процессоров при воспроизведении обычного AVC FullHD-видео с разрешением 1920х1080 и частотой кадров 25 fps. Битрейт тестового видеоролика порядка 13 Мбит/с.

Все тестовые процессоры без каких-то проблем справляются с воспроизведением ординарного FullHD-видео. Это никакого удивления не вызывает. Загрузка CPU и GPU в любых системах остаётся на низком уровне. Следовательно, даже совсем недорогие десктопные процессоры обладают хорошим запасом мощности и могут без проблем проигрывать и более замысловатые видеофайлы.

Усложним задачу. Во втором тесте измерялась загрузка при воспроизведении AVC FullHD-видео с разрешением 1920х1080 и частотой кадров 60 fps. Битрейт видеоролика составляет порядка 20 Мбит/с.

Никаких критичных проблем не возникает и тут, хотя нагрузка на графические ядра значительно возрастает. И хотя у процессоров Kabini показатели загрузки GPU доходят до 90 процентов, с воспроизведением они справляются нормально. Никаких выпадений кадров во время тестирования нами не наблюдалось.

Давайте теперь посмотрим, как справятся испытуемые процессоры с воспроизведением видеофайла, закодированным с профилем Hi10P, использующим 10-битную глубину цвета. Тестовый видеофайл имеет разрешение 1920х1080, частоту кадров 24 fps и битрейт порядка 12 Мбит/с.

Поддержка аппаратного декодирования Hi10P-видео в современных GPU пока в полной мере не реализована. Поэтому большая часть работы по воспроизведению ложится на вычислительные процессорные ресурсы. Которые, впрочем, справляются с декодированием, не вызывая никаких нареканий: их мощности вполне достаточно. Даже у самого медленного процессора в сегодняшнем тестировании, Sempron 3850, нагрузка лишь слегка превышает 50-процентный уровень.

И последний тест – воспроизведение набирающего популярность 4K-видео. Разрешение тестового видеофрагмента 3840x2160, частота кадров 30 fps, битрейт порядка 100 Мбит/с.

Здесь у многих недорогих процессоров возникают серьёзные проблемы. В том числе и у Kabini. Система Socket AM1 при воспроизведении 4K-видео показывает полную несостоятельность: загрузка процессора достигает 100 процентов, а пользователь видит рывки и выпадение кадров. Справедливости ради стоит заметить, что аналогичная картина наблюдается и у Bay Trail, этот процессор также не подходит для проигрывания видеороликов со сверхвысоким разрешением. Зато процессоры Celeron, относящиеся к поколениям Ivy Bridge и Haswell, проявляют себя совсем иначе: их встроенные GPU способны аппаратно декодировать и 4K-контент, поэтому просмотр такого видео в системах на их основе никаких затруднений не вызывает. В итоге, платформа Socket AM1 может рассматриваться как подходящая основа для медиа-плееров и HTPC с некоторыми ограничениями.

Энергопотребление

Как показали тесты, с точки зрения производительности процессоры Kabini ведут себя несколько противоречиво. Сказать, что они превосходят интеловские энергоэффективные решения, невозможно. Да, в ряде задач их производительность выше, и такие задачи – хорошо распараллеливаемые алгоритмы финального рендеринга или перекодирования видео. Но существуют и обратные ситуации: при типичной офисной или домашней загрузке Socket AM1 процессоры проигрывают и Celeron J1900, и Celeron 1037U.

Однако следует иметь в виду, что от процессоров такого класса обычно ожидается и хорошая энергоэффективность. И здесь Kabini могут проявить себя с положительной стороны. Лежащая в их основе микроархитектура Jaguar изначально ориентирована на малое потребление, а базирующиеся на ней процессоры применяются даже в планшетах. Всё это даёт надежду на то, что платформа Socket AM1 сможет полноценно соперничать с конкурирующими предложениями по своей экономичности. Проверим.

На следующих ниже графиках, если иное не оговаривается отдельно, приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное на выходе из розетки, в которую подключен блок питания тестовой системы, и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в ней компонентов. В суммарный показатель автоматически включается и КПД самого блока питания, однако учитывая, что используемая нами модель БП, Corsair AX760i, имеет сертификат 80 Plus Platinum, его влияние должно быть минимально. Во время измерений нагрузка на вычислительные ядра процессоров создавалась 64-битной версией утилиты LinX 0.6.4. Для создания нагрузки на графические ядра применялась утилита Furmark 1.13.0. Для правильной оценки энергопотребления в различных режимах мы все имеющиеся энергосберегающие технологии: C1E, C6, Enhanced Intel SpeedStep и Cool"n"Quiet.

По потреблению в состоянии простоя на лидирующих позициях оказываются платформы, построенные на системах-на-чипе. Их отличает одночиповый дизайн, не требующий дополнительных концентраторов – наборов системной логики, что и позволяет обеспечивать высокую энергоэффективность в покое. Это значит, что с точки зрения экономичности Socket AM1 системы действительно могут оказаться хорошим вариантом. В состоянии простоя, в котором реальные системы проводят большинство времени, Athlon 5350 и Sempron 3850 превосходят даже Bay Trail-D.

Однако при вычислительной нагрузке картина потребления десктопных Kabini уже не выглядит также благоприятно. Athlon 5350 оказывается заметно более прожорливым процессором, нежели Celeron 1037U и Celeron J1900. По своему потреблению при нагрузке он проигрывает лишь полноценным десктопным моделям, производительность которых в разы выше.

Зато GPU, встроенный в Kabini, вполне экономичен. Жаль только, что его производительности недостаточно для игрового применения – мог бы получиться очень интересный вариант.

Любопытно, что при одновременной нагрузке и на вычислительные, и на графические мощности Athlon 5350 сравнивается по потреблению с Celeron 1037U. Такой результат получается потому, что графическое ядро Intel HD Graphics значительно менее энергоэффективно, нежели используемая в Kabini графика с архитектурой GCN. Однако по уровню общего энергопотребления под нагрузкой с большим перевесом выигрывает Bay Trail-D – Celeron J1900. Этот экономичный интеловский процессор позволяет построить десктопную систему, в любых ситуациях потребляющую не более 35 Вт. Даже младший четырёхъядерный Kabini, Sempron 3850, при аналогичных условиях потребляет на 10 Вт больше.

Выводы

Подводя итог, можно сделать однозначный вывод, что новые Kabini в Socket AM1 исполнении – это лучшие по сочетанию потребительских характеристик процессоры AMD на сегодняшний день. Однако такое положение в ряду продуктов компании они занимают не столько благодаря каким-то своим непререкаемым достоинствам, сколько из-за того, что никаких других сбалансированных и привлекательных для широких масс пользователей предложений у AMD попросту нет. Kabini же, учитывая их позиционирование, имеют вполне понятные преимущества.

Платформа Socket AM1 нацеливается производителем на то, чтобы занять начальный рыночный сегмент благодаря хорошему сочетанию быстродействия и цены, а также быстродействия и энергопотребления. Сейчас в этом сегменте закрепились малоформатные материнские платы, оснащённые интегрированными процессорами Intel Bay Trail, либо энергоэффективными Intel Celeron. AMD же своей новой платформой хочет потеснить интеловские варианты, предложив лучшие характеристики и возможность последующего апгрейда. И хотя аргументы, выдвигаемые AMD, порой кажутся спорными, в целом потенциал Kabini на десктопном рынке трудно подвергнуть сомнению.

Анонсируя десктопные Kabini, AMD выдвинула лозунг «четыре ядра – за копейки», и он удивительно метко отражает сущность этих CPU. Объединяя четыре ядра с микроархитектурой Kabini, процессоры в Socket AM1 исполнении могут демонстрировать относительно неплохую производительность в многопоточных средах. В этих ситуациях такие процессоры действительно обходят по скорости своих прямых конкурентов: четырехъядерных Bay Trail-D и двухъядерных энергоэффективных Ivy Bridge. Конечно, при типичной для недорогих настольных систем нагрузке производительность Kabini оказывается далеко не лучшей в своём классе, но на самом деле отзывчивость таких процессоров в офисных и интернет-приложениях вполне достаточна, а большего для многих пользователей и не нужно.

Неплохо обстоит дело и с энергопотреблением. С одной стороны, при высокой нагрузке энергоэффективность интеловских Bay trail-D лучше, но с другой, система-на-чипе Kabini может предложить очень малое потребление в простое и при работе графики, что вполне может конвертироваться в хорошую усреднённую экономичность. В целом же, платформу Socket AM1 наверняка можно помещать в тесные корпуса и комплектовать маломощными блоками питания. Хочется надеяться, что на рынке вскорости появятся также и совместимые с Kabini пассивные системы охлаждения.

Ещё одним плюсом Kabini вполне могло бы стать встроенное графическое ядро, оно у этих процессоров действительно явно лучше, чем у основных конкурентов. Но, к сожалению, оно всё равно слишком слабо для того, чтобы обеспечить хотя бы минимальный уровень производительности в современных играх. Не выдающимся выглядит и медиа-движок: он оказался не совместимым с набирающим популярность AVC-видео в 4K-разрешении.

Тем не менее, в итоге получается, что платформа Socket AM1 может оказаться наилучшим выбором в достаточно большом числе ситуаций, когда речь идёт о построении бюджетной системы. Именно на это и рассчитывала AMD: в первую очередь, Kabini - это для тех, кто любит сэкономить. Конечно, очень жаль, что четыре ядра Jaguar серьёзно не дотягивают по производительности до двухъядерных Haswell класса Celeron, но это вряд ли помешает процессорам Kabini хорошо вписаться в нижней части десктопного сегмента. Их основное достоинство в том, что при минимальной стоимости у них нет явных минусов, а значит, платформа Socket AM1 для многих пользователей может стать универсальным решением.

На процессорный разъем Socket AM2. Тогда мы отметили незначительный прирост производительности там, где он был, и изменение рейтинговой системы. Сегодня мы продолжаем экскурсию в Socket AM2 и посмотрим, что он дал обычным (одноядерным) процессорам AMD Athlon 64.

AMD Athlon 64 AM2

Напомним, что переход на Socket AM2 был необходим для того, чтобы дать процессорам AMD возможность работать с более быстрой памятью DDR2, тем самым, увеличив производительность системы на их основе. В отличие от бюджетной линейки Sempron, процессоры Athlon 64 получили поддержку не только DDR2-400/533/667, но и DDR2-800. В остальном никаких других существенных изменений не произошло, ни архитектурно, ни в рейтинговых системах. Напомним, основные характеристики новых и уходящих процессоров, в виде таблиц: Athlon 64 Socket AM2

Частота CPU, ГГц	Частота HT, МГц	Техпроцесс

Athlon 64 Socket 939

Частота CPU, ГГц	Частота HT, МГц	Техпроцесс	Двухканальный контролер памяти

Athlon 64 Socket 754

Частота CPU, ГГц	Частота HT, МГц	Техпроцесс	Двухканальный контролер памяти
		90нм/130нм, SOI
		90нм/130нм, SOI


		90нм/130нм, SOI
		90нм/130нм, SOI
		90нм/130нм, SOI
		90нм/130нм, SOI

Как видно из таблиц, ускорение подсистемы памяти не повлияло на рейтинговую систему. А вот модельный ряд сократился. От части это обусловлено отказом от производства более дорогих чипов с 1 Мб кэш-памяти второго уровня, которые являлись неплохими конкурентами Athlon 64 X2, особенно в играх. Кроме того, уже в начале следующего года просматриваются тенденции вытеснения всей линейки процессоров Athlon 64 двухъядерными X2, цена на младшие модели которых (Athlon 64 X2 3600+) уже к концу этого года должна приблизиться к отметке 100 $, притом, что процессоры Sempron тоже должны стать двухъядерными и вытеснить Athlon 64 снизу. Но не будем пока хоронить, еще довольно новые, процессоры.

Если сравнить размеры коробок, то для AM2 упаковка стала компактнее, что можно положительно охарактеризовать – уносить много процессоров будет удобнее.

Внутри упаковки находятся: процессор, «обновленный» кулер, руководство пользователя и наклейка-логотип – ничего неожиданного.

AMD Athlon 64 Socket 939 и Socket AM2 сверху

Как уже было отмечено, внешних изменений обновленные процессоры имеют очень мало. Сверху их выдает только маркировка, которая теперь стала выглядеть как ADA3200IAA4CN. Расшифровывается все примерно следующим образом: ADA – Athlon 64 для рабочих станций, 3200 – рейтинг процессора, I – тип корпуса 940 pin OµPGA (Socket AM2), A – переменное напряжение питания ядра (≈1,25-1,35 В), A – переменная максимально допустимая температура (≈65-69°C), 4 – размер кэш-памяти второго уровня 512 Кб, CN – ядро Orleans.

AMD Athlon 64 Socket 939 и Socket AM2 снизу

Снизу процессор для Socket AM2 уже относительно легко отличить по лишней ножке (на фото ее можно найти на правом процессоре в нижнем левом углу). А теперь полная информационная сводка о тестируемом процессоре и использованной памяти GEIL DDR2-800, полученная с помощью утилиты CPU-Z.

Для сравнения приводим информацию и о AMD Athlon 64 3200+ Socket 939 c DDR-400 Hynix.

Разгон

Тестовый образец Athlon 64 3200+, со стандартным «боксовым» кулером, удалось практически с ходу разогнать до 2700 МГц, но дальнейшее наращивание частоты приводило к снижению стабильности работы системы.

При этом модули GEIL DDR2-800 удалось запустить в режиме DDR2-900, хотя и с увеличением Command Rate до 2T.

Тестирование

Для сравнения производительности платформ Socket 939 и Socket AM2 были собраны следующие тестовые системы, отличающиеся, кроме процессоров, материнскими платами и оперативной памятью. Тестовый стенд для Socket 939 : Тестовый стенд для Socket AM2 :

Перед непосредственным сравнением Athlon 64 Socket 939 и Socket AM2, мы решили исследовать, на сколько вторые чувствительны к скорости работы оперативной памяти. Для этого мы с помощью настроек BIOS, превратили DDR2-800 в DDR2-667, DDR2-533 и DDR2-400 (тайминги выставлялись по SPD) и проверили, как меняется производительность.

GEIL DDR2-800 в режимеDDR2-667

GEIL DDR2-800 в режимеDDR2-533

Поскольку ядро процессора изменений не претерпело, то и производительность меняется не сильно, даже при значительном ускорении оперативной памяти. Так на Socket AM2, судя по результатам синтетических тестов, небольшой прирост быстродействия можно будет наблюдать только в ресурсоемких приложениях, требовательных, в первую очередь, к объему и быстродействию подсистемы памяти, возросшие тактовые частоты которой съедаются увеличившейся латентностью и, возможно, некоторыми недоработками в контроллерах памяти. Перейдем от синтетики к практике:

Сюрприз был получен сразу же, в Quake 3, который оказался очень чувствительным к латентности памяти и выявил несовершенство контроллера памяти. Тест стал плавным переходом от синтетических тестов к результатам, полученным в современных играх.

Падением производительности в играх, платформа Socket AM2 немного разочаровала – хотя результат и не на много хуже, а кое-где такой же, но, к сожалению, не лучше, чего мы очень ожидали.

Выводы

Как показало наше тестирование, обзаведшись поддержкой более быстрой памяти DDR2, процессоры AMD Athlon 64 в большинстве задач не только не прибавили, но и немного потеряли в производительности. Соответственно рекомендовать «пересаживаться» на новую платформу нет смысла. А вот при сборке новой системы придется призадуматься и ответить для себя на вопрос: «Это окончательная конфигурация системы или я планирую через некоторое время делать апгрейд?». Если через некоторое время возникнет желание заменить процессор, скажем на двухъядерный, и нарастить память, то система на Socket AM2 будет выглядеть куда перспективнее – ее обновить будет не только дешевле, но и проще. Кроме того, уже сейчас Socket AM2 дал небольшой прирост производительности в некоторых задачах – если они являются основными, то думать придется еще меньше. Выражаем благодарность фирме ООО ПФ Сервис (г. Днепропетровск) за предоставленные для тестирования процессоры и другое оборудование.

В очень уж непростой в 2006 году ситуации для компании АМД был анонсирован разъем для установки ЦПУ AM2. Процессоры для сокетов 754 и 939 на тот момент себя полностью исчерпали и не могли показать уже достаточный уровень быстродействия. Как результат, нужно было предложить что-то новое с более высоким быстродействием для достойного ответа извечному конкуренту в лице корпорации «Интел».

Как и почему появилась данная вычислительная платформа?

В 2006 году на рынке персональных компьютеров стартовали продажи нового типа оперативной памяти, который получил название DDR2. Существующие на тот момент разъемы для установки ЦПУ 754 и 939 компании АМД были ориентированы на использование устаревшего, но наиболее распространенного типа ОЗУ - DDR.

В итоге последний сокет был переработан и стал называться AM2. Процессоры для этого разъема получили 30% прирост быстродействия по сравнению с предшественниками. Основным фактором, который позволил так увеличить производительность, стала увеличенная пропускная способность ОЗУ.

Сокеты до АМ2. Последующие процессорные разъемы

Как было отмечено ранее, предшественниками для данного процессорного разъема можно считать сокеты 754 и 939. Причем с позиции организации функционирования ОЗУ к герою данного обзора был ближе именно второй из них, который тоже имел 2-х канальный контроллер оперативной памяти. Но также серверный сокет 940 можно отнести к предшественникам AM2. Процессоры в этом случае имели идентичную организацию подсистемы ОЗУ и аналогичное количество контактов, которое было равно 940 штукам.

В том или ином виде АМ2 просуществовал до 2009 года. В это время вместо него и его обновленной версии в лице АМ2+ был выпущен новый процессорный разъем АМ3, ключевым нововведением которого стало использование новой модификации оперативной памяти - DDR3. Физически между собой АМ2 и АМ3 совместимы. Причем даже ЦПУ АМ2+ можно установить в АМ3. Но вот обратное использование ЦПУ недопустимо по причине несовместимости именно микропроцессорных контроллеров оперативной памяти.

Модели центральных процессоров для АМ2

Socket AM2 были нацелены на следующие сегменты рынка ПК:

Продукты линейки Septron позволяли собирать бюджетные системные блоки. Такие ЦПУ имели всего один вычислительный модуль и двухуровневый кэш. Технологически данные полупроводниковые решения производились по нормам 90 нм (диапазон частот ЦПУ ограничивался значениями 1,6-2,2 ГГц) и 65 нм (1,9-2,3 ГГц). Данные чипы имели весьма и весьма демократическую стоимость и приемлемый уровень быстродействия для решения офисных задач, и именно по этим двум причинам их можно было часто встретить в бюджетном сегменте ПК.
К решениями среднего сегмента относились все ЦПУ Athlon 64 и Athlon 64 X2. Уровень быстродействия в этом случае обеспечивался увеличением размера кеш-памяти, более высокими тактовыми частотами и даже наличием сразу 2-х вычислительных модулей (процессоры с приставкой Х2).

Наиболее производительными продуктами данной платформы были чипы семейства Phenom. Они могли включать 2, 3 или даже 4 вычислительных блока. Также объем кеш-памяти был существенно увеличен.
На создание серверов начального уровня был нацелен Socket AM2. Процессоры семейства Opteron также можно было в него устанавливать. Они были доступны в 2-х модификациях: с 2 вычислительными модулями (базировались на ЦПУ Athlon 64 Х2 и имели маркировку 12ХХ) и с 4 ядрами (в этом случае в качестве прототипа выступали чипы Phenom, и такие продукты уже обозначались 135Х).

Наборы микросхем для данной платформы

Процессоры AMD AM2 можно было использовать в сочетании с материнскими платами на основе таких наборов микросхем от АМД:

Максимальный уровень функциональности обеспечивал 790FX. Он позволял подключать сразу 4 видеокарты в режиме 8Х или 2 в режиме 16Х.
Нишу продуктов среднего уровня занимали 780Е, 785Е и 790Х/GX. Они позволяли устанавливать 2 графических ускорителя в режиме 8Х или 1 в режиме 16Х. Также решения на основе 790GX комплектовались встроенным видеоадаптером Radeon 3100.
Еще ниже на ступеньку по уровню функциональности были решения на основе 785G, 785G/V и 770. Они позволяли использовать всего лишь 1 дискретный графический ускоритель.

Оперативная память и ее контроллер

На установку наиболее новых на тот момент модулей DDR2 был ориентирован сокет AM2. Процессоры, как было отмечено ранее, за счет этого важного нововведения получили дополнительные 30% быстродействия. Как и в случае и 940, контроллер оперативной памяти был интегрирован в состав центрального процессора. Такой инженерный подход позволяет увеличить быстродействие с подсистемой ОЗУ, но ограничивает количество поддерживаемых ЦПУ типов модулей ОЗУ.

Появление в дальнейшем новых модификаций планок приводит к тому, что архитектуру контроллера оперативной памяти необходимо переработать. Именно по этой причине и появилось между АМ2 и АМ3+ промежуточное решение АМ2+. Кардинальных отличий от предшественника оно не получило, и разница заключалась лишь в том, что была добавлена поддержка модулей ОЗУ DDR2-800 и DDR2-1066. В чистом же виде АМ2 мог полноценно работать с планками DDR2-400, DDR2-533 и DDR2-667. Можно в такой ПК устанавливать и более скоростные модули ОЗУ, но в этом случае их быстродействие автоматически понижалось до уровня DDR2-667, и особого выигрыша от использования более скоростного ОЗУ не было.

Нынешняя ситуация с данной платформой

На сегодняшний день полностью устарел Socket AM2. Процессоры и системные платы для этой платформы можно еще найти в новом состоянии на складах. Но вот рассматривать этот разъем в качестве основы даже для сборки наиболее бюджетного ПК не рекомендуется: разница в цене с наиболее доступными процессорными решениями начального уровня более свежих сокетов несущественна, а вот разница в плане производительности будет ощутимая.

Поэтому использовать такие комплектующие можно в том случае, когда ПК на базе АМ2 вышел из строя, и его необходимо в срочном порядке восстановить с минимальными затратами.

Подведем итоги

Знаковым в 2006 году для мира компьютерных технологий стал выход разъема для установки ЦПУ AM2. Процессоры в этом случае получили весьма солидный прирост быстродействия и позволяли решать уже более сложные задачи. Но сейчас продукты на основе этой платформы устарели, и рассматривать их в качестве основы для сборки нового системного блока не рекомендуется.

Многие при сборке ПК, или при покупке готового решения на базе того или иного процессора сталкиваются с понятием «сокет». Давайте угадаем: половина даже понятия не имеет, что это такое и для каких целей предназначено. В этой статье мы рассмотрим что представляет собой данный термин, а также основные сокеты процессоров AMD.

Красные всегда отличались лояльной политикой в отношении замены процессорных разъемов: максимальное сохранение совместимости с морально устаревшими чипами, единый крепеж для систем охлаждения (поколения AM2-AM3+), легкая перепрошивка BIOS и не только. А вот как развивались технологии компании - это уже тема данной статьи.

Если совсем уж бегло, то сокет представляет собой особый разъем на материнской плате, в который вставляется ЦП. Данная конструкция создана в качестве альтернативе пайке, что существенно упрощает замену чипа и модернизацию системы в целом. Второе преимущество – удешевление производства МП.

А теперь о мякотке. Сокет «воспринимает» лишь определенный тип процессора. Иными словами, контактная площадка различных разъемов серьезно отличается друг от друга. Более того, тип креплений для систем охлаждения также зачастую различается, что делает практически все сокеты несовместимы друг с другом.

Сокеты процессоров AMD

Мы хотим представить вам список наиболее актуальных на данный момент процессорных разъемов AMD, а также описать поддерживаемые технологии каждого. Список будет состоять из следующих кандидатов:

Socket AM4+;
Socket TR4;
Socket AM4;
Socket AM3+;
Socket AM3;
Socket AM2+;
Socket AM2.

Приступим к ликбезу, господа.

1. Socket AM4+

Процессорный разъем AM4+, теоретически, должен дебютировать в апреле 2018 года для поддержки 12-нанометровых процессоров на архитектуре Zen+ (но это не точно). Известно, что материнские платы с данным сокетом будут поддерживать новые наборы логики X470, что говорит о более высоком разгоне ЦП до частот, ранее недостижимых силами X370.

Дополнительно значится поддержка технологий XFR 2 и Precision Boost 2. Приятная особенность новинки – полная совместимость со всеми существующими представителями Ryzen 1000-ной серии. Достаточно будет лишь обновить прошивку UEFI-BIOS.

Информации о процессорах AMD на этом сокете пока нет.

2. Socket TR4

Совершенно новый сокет, разработанный инженерами AMD в 2016 году для процессоров семейства Threadripper и визуально схож с SP3, однако не совместим с моделями Epyc. Первый в своем роде LGA-разъем в исполнении «красных» для потребительских систем (ранее использовались лишь PGA-варианты с «ножками).

Поддерживает процессоры с 8-16 физическими ядрами, 4-канальную память типа DDR4 и 64 линии PCI-E 3.0 (4 из которых приходятся на чипсет X399).

Процессоры, работающие на данном сокете:

Ryzen Threadripper 1950X (14 нм);
Ryzen Threadripper 1920X (14 нм);
Ryzen Threadripper 1900X (14 нм).

3. Socket AM4

Сокет, представленный AMD в 2016 году для микропроцессоров, основанных на архитектуре Zen (14 нм). Имеет 1331 контакт для подключения ЦП и является первым разъемом компании, который поддерживает ОЗУ стандарта DDR4. Производитель заявляет, что данная платформа является единой как для высокопроизводительных систем без встроенного графического ядра, так и будущих APU. Сокет поддерживается следующими материнскими платами: A320, B350, X370.

Из основных преимуществ стоит отметить поддержку до 24 линий PCI-E 3.0, до 4 модулей DDR4 3200 МГц в 2-канальном режиме, USB 3.0/3.1 (нативно, а не силами сторонних контроллеров), NVMe и SATA Express.

Процессоры, работающие на данном сокете:

Summit Ridge (14 нм):

Ryzen 7: 1800Х, 1700Х, 1700;
Ryzen 5: 1600Х, 1600, 1500Х, 1400;
Ryzen 3: 1300Х, 1200.

Raven Ridge (14 нм):

Ryzen 5: 2400G, 2200G.

Bristol Ridge (14 нм):

A-12: 9800;
A-10: 9700;
A-8: 9600;
A-6: 9500, 9500Е;
Athlon: X4 950.

4. Socket AM3+

Данный разъем также имеет название AMD Socket 942. По сути представляет собой модифицированный AM3, разработанный исключительно для процессоров семейства Zambezi (т.е. многим привычных FX-xxxx) в 2011 году. Обратно совместим с предыдущим поколением чипов путем перепрошивки и обновления BIOS (поддерживается не на всех моделях МП).

Визуально отличается от предшественника черным цветом исполнения сокета. Из особенностей стоит отметить блок управления памятью, поддержку до 14 портов USB 2.0 и 6 SATA 3.0. Параллельно с сокетом были представлены 3 свежих чипсета: 970, 990X и 990FX. Также имеются 760G, 770 и RX881.

Процессоры, работающие на данном сокете:

Vishera (32 нм):

FX-9xxx: 9590, 9370;
FX-8xxx: 8370, 8370E, 8350, 8320, 8320E, 8310, 8300;
FX-6xxx: 6350, 6300;
FX-4xxx: 4350, 4330, 4320, 4300;

Bulldozer (32 нм):

Opteron: 3280, 3260, 3250;
FX-8xxx: 8150, 8140, 8100;
FX-6xxx: 6200, 6120, 6100;
FX-4xxx: 4200, 4170, 4130, 4100.

5. Socket AM3

Процессорное гнездо, впервые появившееся на рынке в 2008 году. Разработано с прицелом на сборку недорогих или высокопроизводительных систем. Является дальнейшим развитием сокета AMD AM2 и отличается от предшественника, в первую очередь, поддержкой модулей памяти DDR3, а также более высокой пропускной способностью шины HT (HyperTransport). Сокет поддерживается такими материнскими платами: 890GX, 890FX, 880G, 870.

Все процессоры, выпущенные для сокета AM3, полностью совместимы с разъемом AM3+, когда последний поддерживает лишь механическое взаимодействие (идентичное расположение PGA-контактов). Для работы на более новых платах придется перепрошить BIOS.

Также в гнездо можно установить чипы семейства AM2/AM2+.

Процессоры, работающие на данном сокете:

Thuban (45 нм):

Phenom II X6: 1100Т, 1090Т,1065Т, 1055Т, 1045Т, 1035Т.

Deneb (45 нм):

Phenom II X4: 980, 975, 970, 965, 960, 955, 945, 925,910, 900е, 850, 840, 820, 805.

Zosma (45 нм):

Phenom II X4: 960Т.

Heka (45 нм):

Phenom II X3: 740, 720, 710, 705е, 700е.

Callisto (45 нм):

Phenom II X2: 570, 565, 560, 550, 545.

Propus (45 нм):

Athlon II X4: 655, 650, 645, 640, 630, 620, 620е, 610е, 600е.

Rena (45 нм):

Athlon II X3: 460, 450, 445, 435, 425, 420е, 400е.

Regor (45 нм):

Athlon II X2: 280, 270, 265, 260, 255, 250, 245, 240, 240е, 225, 215.

Sargas (45 нм):

Athlon II: 170u, 160u;
Sempron: 190, 180, 145, 140.

6. Socket AM2+

Сокет AMD появился в 2007 году. Он до мельчайших деталей схож с предшественником. Разрабатывался для процессоров, построенных на ядрах Kuma, Agena и Toliman. Все процессоры, которые относятся к поколению К10, отлично работают на системах с разъемом AM2, однако при этом придется смириться с «урезанием» частоты шины HT до значений версии 2.0, а то и вовсе 1.0.

Сокет поддерживается следующими материнскими платами: 790GX, 790FX, 790X, 770,760G.

Процессоры, работающие на данном сокете:

Deneb (45 нм):

Phenom II X4: 940, 920.

Agena (65 нм):

Phenom X4: 9950, 9850, 9750, 9650, 9600, 9550, 9450е, 9350е, 9150е.

Toliman (65 нм):

Phenom X3: 8850, 8750, 8650, 8600, 8450, 8400, 8250е.

Kuma (65 нм):

Athlon X2: 7850, 7750, 7550, 7450, 6500.

Brisbane (45 нм):

Athlon X2: 5000.

7. Socket AM2

Впервые дебютировал под именем M2 в 2006 году, однако был поспешно переименован, чтобы избежать путаницы с процессорами Cyrix MII. Служил плановой заменой сокетов amd 939 и 754. Сокет поддерживается следующими материнскими платами: 740G, 690G, 690V.

В качестве нововведений стоит отметить поддержку ОЗУ типа DDR2. Первыми процессорами на данном сокете стали одноядерные Orleans и Manila и двухъядерные Windsor и Brisbane.

Процессоры, работающие на данном сокете:

Windsor (90 нм):

Athlon 64: FX 62;
Athlon 64 X2: 6400+, 6000+, 5600+, 5400+, 5000+, 4800+, 4600+, 4200+, 4000+, 3800+, 3600+.

Santa Ana (90 нм):

Opteron: 1210.

Brisbane (65 нм):

Athlon X2: 5050е, 4850е, 4450е, 4050е, BE-2400, BE-2350, BE-2300, 6000, 5800, 5600;
Sempron X2: 2300, 2200, 2100.

Orleans (90 нм):

Athlon LE: 1660, 1640, 1620, 1600;
Athlon 64: 4000+, 3800+, 3500+, 3000+.

Sparta (65 нм):

Sempron LE: 1300. 1250, 1200, 1150, 1100.

Manila (90 нм):

Sempron: 3800+, 3600+, 3400+, 3200+, 3000+, 2800+.

Итоги

AMD – те еще затейники. Возможно, они и сами удивляются тому количеству архитектур процессоров, которые разработали за свою многолетнюю историю. Примечательно, что подавляющее большинство старых процессоров до сих пор работает и отлично сочетается с более новыми материнскими платами (если речь идет о промежутке между сокетами AM2 и AM3).

Наиболее прогрессивный на данный момент разъем AM4 и его последователь в лице AM4+ должны получить поддержку как минимум до 2020 года, что говорит о потенциальной обратной совместимости платформ с некоторыми небольшими ограничениями по функциональности.