FX-8350 (Vishera): vrátí osm jader Piledriveru na 4 GHz AMD do hry?

Rok se nám s rokem sešel a AMD oslavilo výročí příchodu architektury Bulldozer. Dnešním dnem se procesory FX dožívají příchodu svého prvního, rovněž modulárního potomka. Druhá generace těchto CPU, známá též pod přezdívkou Vishera, se na první pohled od první téměř neliší – zůstalo podobné číselné označení, výrobní proces i socket a čipová sada. Architekturu procesorových jader Bulldozer ovšem uvnitř nahradil mírně inovovaný Piledriver. Nejvyšší model FX-8350 si také připíše jedno historické prvenství: jde o první desktopové CPU, které svou základní frekvencí dosáhlo na 4 GHz.

Díky vyšším frekvencím (ovšem nejen kvůli nim) aspirují procesory z generace Vishera na to, aby posunuly značku AMD o něco výš na výkonnostním žebříčku. Zároveň se tyto čipy spoléhají na existující platformu AM3+ s flotilou bojem prověřených základních desek. Čipy Vishera v kombinaci s čipovými sadami řady 900 mají za úkol držet pozice procesorové dvojky v desktopu po celý příští rok. AMD zatím nezveřejnilo, čím Visheru nahradí, jisté však je, že se tak stane nejdříve v roce 2014.

 

Podobně jako před rokem stojí na startu staronové platformy čtyři závodníci: dvě osmijádra a po jednom čipu s šesti a čtyřmi aktivními jádry. Parametry všech čtyř Visher najdete v tabulce, zároveň přikládáme i slajd, v kterém AMD naznačuje, s kterými procesory Intel se mají tito nováčci poměřovat. Jak můžete vidět, klíčovým lákadlem má být cena. Nejvyšší model FX-8350 se pasuje do role vyzyvatele odemčeného čtyřjádra Core i5-3570K, stojí však o 40 USD méně. Potvrzují se tak zvěsti, že AMD hodlá Visheru od začátku prodávat poměrně levně.

Pozicování nových AMD FX (Vishera) proti procesorům Intel

Hlavním hrdinou této recenze je právě FX-8350, jehož osm jader běží na základní frekvenci 4 GHz a pomocí turba se mohou přepnout až na 4,2 GHz. V ostatních parametrech jakoby čip z oka vypadl Bulldozeru FX-8150. Zůstává stejná konfigurace mezipamětí: 16KB L1 cache pro data má každé jádro vlastní, ale 64KB instrukční L1 cache a L2 cache o velikosti 2 MB jsou vždy sdílené mezi dvěma jádry v modulu. L3 cache je sjednocená a sdílená mezi všemi osmi jádry, její velikost je stále 8 MB. Také paměťový řadič zůstal papírově stejný. Oficiálně podporuje paměti DDR3 o frekvenci 1866 MHz, a to ve dvou kanálech.

CPB (Core Performance Boost, Turbo Core) trochu mate detekční programy ohledně aktuální základní a nominální frekvence procesoru

   

      
       

TDP procesoru je 125 W. Pokud máte zájem o úspornější osmijádrový čip, máte zatím smůlu, neboť v 95W kategorii teď AMD nabízí jen čtyřjádro a osmijádro. Samotný čip se skrývá v obvyklém pouzdře pro socket AM3+, zde se pochopitelně nekonají žádná překvapení. Ovšem ani pokud byste jej rozlouskli, byste zřejmě proti staršímu kousku neshledali rozdíly. Vishera má dle oficiálních údajů stejnou výměru jako čip Zambezi, tedy 315 mm², a rovněž se sestává ze zhruba 1,2 miliardy tranzistorů.

Vishera, die-shot

Nabízí se vysvětlení, že AMD vyšlo ze stejného základního návrhu a veškeré architektonické změny provádělo jen lokálně ve vymezených blocích. K šetření nákladů efektivní „recyklací“ částí existujících obvodů se AMD již nějakou dobou hlásí jako k jedné ze svých důležitých zbraní.

Snad jen pro pořádek uveďme, že Vishera (a tedy FX-8350) je stále konvenčním procesorem bez integrovaného grafického jádra. To zatím AMD nasazuje jen v segmentu takzvaných APU, které používají místo socketu AM3+ patice FM1 a FM2. Ty také v nabídce firmy pokrývají všechny levnější segmenty. Procesory FX se naopak pohybují v cenových relacích zhruba od 2500 korun výše. Pokud vás zajímá česká cena čipu FX-8350, můžeme zatím nabídnout odhad. Při avizovaných 195 USD by procesor v našich končinách měl být k mání za cenu zhruba 4800 korun českých.

Poznámka: červenou barvou jsou vyznačeny dopočítané hodnoty

Fotogalerie FX-8350 (a nastavení procesoru v BIOSu)

   
     
  

 

FX-8350 a první Vishera v jedné osobě se představuje

Architektura Piledriver, nové instrukce, srovnání s Bulldozerem

Exkurz do říše stavební techniky, aneb po čem že se to jmenuje…

Ještě než se dostaneme k finesám architektury, podíváme se jí na jméno. Pokud se nevyznáte ve stavebnictví, možná si tak docela nevybavujete, co že to ten Piledriver vlastně je. Česky se tento stroj nazývá beranidlo; jeho práce spočívá v tom, že nárazy svislého kladiva (beranu) zatlouká do země piloty či štětovnice. Beran je obvykle namontován na těžký pásový podvozek (který pochopitelně není příliš rychlý).

Názvoslovím rodiny Bulldozerů jako by AMD chtělo naznačit, že tyto procesory sice na první pohled nejsou oslnivě rychlé, mají však silný motor, který se dokáže poprat se spoustou těžké práce. Beranidlo a rypadlo (čtvrtý člen rodiny má označení Excavator) mají navíc tu výhodu, že nenavozují jisté triumfální představy, jako tomu může být u buldozeru a parního válce.

Beranidla při práci (Zdroj: Liebherr-International Deutschland GmbH) 

  

Architektura Piledriver

Ústředním tématem diskusí okolo architektury Bulldozer byla zkratka IPC (instructions per clock). Ta značí jakési pomyslné číslo vyjadřující, kolik instrukcí procesor průměrně zvládne za jeden takt. Procesory jako Pentium 4 mají například IPC nízké a snaží se deficit dohonit vysokou frekvencí. Naopak architektury Conroe, Nehalem a Sandy Bridge (a tak podobně) se snaží vysoké rychlosti dosáhnou právě zvýšením IPC, tedy množstvím práce, kterou CPU odvede při dané frekvenci. AMD sklidilo značnou kritiku poté, co se ukázalo, že Bulldozer se spíše než do druhé kategorie hodí do kategorie první. V ideálním případě by čip měl nízké IPC nahradit vyšším počtem jader a frekvencí. Pokud však spouštíte jednovláknovou zátěž, je osm jader k ničemu a procesor vyvine jen nízký výkon.

S architekturou Piledriver AMD opět vykračuje na cestu pomalého zlepšování IPC. Již jsme se o tom mohli přesvědčit po premiéře APU Trinity, která také jádra Piledriver obsahovala. Pro mnohé z vás tak možná budou následující řádky opakováním.

Piledriver používá jako základ stejné výpočetní jednotky jako Bulldozer; navíc ve stejném modulárním uspořádání, kdy dvě jádra sdílejí frontend včetně instrukčního dekodéru a FPU. Pokud víme, jediná výkonnostní změna přímo ve výpočetních jednotkách se týká děličky. Dělení jak v plovoucí řádové čárce, tak to celočíselné má být značně rychlejší – částečně možná i díky odstranění závad, přítomných v děličkách starších čipů.

Vedle toho by se Piledriver měl chovat lépe při běhu více úloh najednou, díky rychlejšímu zpracovávání  instrukcí SYSCALL a SYSRET. To zvýší výkon systémových volání operačního systému a přepínání kontextů vás tedy připraví o méně výkonu než dříve. Zároveň by měl mít systém pod zátěží lepší odezvu.

Většina zlepšení se však v Piledriveru odehrála ve frontendu a dalších ‚podpůrných‘ částech procesoru. AMD vylepšilo předpověď větvení kódu; vedle konvenčního prediktoru má údajně Piledriver ještě paralelní perceptronovou jednotku. Ta má větší úspěšnost ve specifických situacích. V ideálním případě by se měla doplňovat se standardním prediktorem, což by mělo vést k lepší celkové přesnosti předpovědí. Jelikož špatně odhadnutým větvením přijde procesor o desítky cyklů, každé zlepšení zvyšuje celkový výkon.

Podobný účinek mají i úpravy plánovače. Ten má být údajně o něco chytřejší než v Bulldozeru a zároveň najednou pracuje s větším výsekem kódu, takže dokáže jednotlivé instrukce lépe přeorganizovat, aby optimálně vytížil dostupné zdroje procesoru. Stabilitu krmení čipu podpoří také zlepšení práce s cache a pamětí. Vedle zlepšení efektivity L2 cache byl také zvětšen TLB (Translation Lookaside Buffer) patřící k datové mezipaměti první úrovně.

Co se přístupu do paměti týče, víme o dvou různých zlepšovácích. Piledriver by měl účinněji optimalizovat situace, kdy se čte z adresy, do níž byla předtím zapsána data (tzv. Store-to-Load Forwarding). V takovém případě je totiž možné rovnou použít hodnotu, kterou má v cache. Zároveň by měl chytřeji provádět přednačítání dat z paměti (které pomáhá předcházet ztrátám výkonu kvůli čekání na data).

Nově zvládnou prefetchery přednačítat bloky dat o různé délce, a zvládají také situaci, kdy potřebná data překračují hranici stránek v mezipaměti první úrovně. Další trik se týká omylem přednačtených dat. Pokud totiž prefetcher dodá data, která se však ukáží být zbytečná, procesor je zařadí na chvost seznamu naposled použitých záznamů, zatímco v Bulldozeru by přišla na začátek. Díky tomu jsou tato balastní data z cache vyhozena přednostně a nezaberou kapacitu pro užitečnější záznam.

 

Výkon Piledriveru a tedy Vishery ovšem AMD kromě lepšího IPC zvedne i energetickou efektivitou. Pokud totiž snížíme odběr elektřiny, získáme rezervu pro zvýšení frekvence či alespoň agresivnější turbo. V procesorech Trinity údajně architektura Piledriver používá pro ukládání logických stavů klopné obvody optimalizované na nízkou spotřebu. Bulldozer měl klopné obvody s vyšší spotřebou, avšak větší tolerancí nepřesně synchronizovaného signálu. Pro APU Trinity na synchronizaci signálu AMD zapracovalo, a díky tomu mohlo mnoho těchto obvodů nahrazeno méně robustními, avšak také méně žravějšími alternativami. Čip by díky tomu měl mít v některých situacích až o 10–20 % nižší dynamickou spotřebu.

Vzhledem k často nezřízené spotřebě Bulldozerů by se tato úprava jistě hodila i Visheře. Jak jsme ale již zmínili, celkový návrh Vishery se velice blíží návrhu čipu Zambezi. Je otázka, zda modulární povaha dovolila inženýrům firmy AMD přikročit k podobným úpravám klopných obvodů i během vývoje Vishery. Je možné, že toto zlepšení zůstalo jen výsadou Trinity.

Příkon procesoru při práci by vedle toho měla mírnit také přepracovaná síť pro distribuci hodinového signálu, založená na technologii Resonant Clock Mesh, licencované od firmy Cyclos. Říkám měla, neboť od únorového oznámení, že v AMD resonanční síť zabudovali do architektury Piledriver, se o celé věci přestalo mluvit. V marketingových ani jiných materiálech k Visheře o ní není zmínky, AMD se technologií nepochválilo ani při uvedení APU Trinity. Zda je za mlčením nějaký problém nebo selhání resonanční sítě, nebo zda na ní snad AMD rezignovalo, nevíme. Možné vysvětlení je i to, že se firma tímto výdobytkem nechlubí prostě proto, že jej nevyvinula sama a závislost na cizí technologií ji naplňuje vším možným, jen ne hrdostí.

Nová rozšíření instrukční sady v Piledriveru

Již Bulldozer dohonil dlouhodobý deficit procesorů AMD v podpoře nových rozšíření instrukční sady x86. Čipy procesorové dvojky se dlouho potácely prakticky na úrovni roku 2001 se sadou SSE2, zatímco Intel od roku 2006 postupně arzenál instrukcí SIMD rozšiřoval. S Bulldozerem AMD konečně srovnalo krok, když najednou začlenilo sady SSSE3, SSE4, AVX i AES. Navíc přitom přidalo vlastní sadu XOP a v předstihu před Intelem dostalo na trh podporu pro instrukce FMA (fused multiply-add).

Architektura Piledriver v tomto trendu pokračuje. Pod hlavičkou AVX 1.1 AMD přidává podporu pro několik méně důležitějších instrukcí, které Intel přidal po prvotním uvedení tohoto rozšíření. Jedná se jednak o sadu BMI1 (Bit Manipulation Instructions), která přijde s Haswellem, a některé další instrukce specifické pro AMD, nazvané TBM (Trailing Bit Manipulation). Tato rozšíření budou mít jen velmi specifické použití, takže nejsou příliš významná. Alespoň BM1 však již našlo (byť jen drobné) použití například v enkodéru x264.

Větší význam by mělo mít rozšíření FMA3. AMD se jeho prostřednictvím totiž stalo kompatibilní s implementací instrukcí FMA v Haswellu. V Bulldozeru totiž AMD používá nedestruktivní formu operace, nazvanou FMA4. Kvůli pozdní změně specifikací ze strany Intelu (který přešel na destruktivní formu FMA3) stihlo AMD sladit podporu až u Piledriveru – ten si však zároveň zachová podporu pro bulldozerovskou FMA4. Pro potřeby výpočtů v plovoucí desetinné čárce také Piledriver podporuje instrukce někdy označované zkratkou F16C. Ty provádějí konverze hodnot s pouze 16-bitovou přesností (základní či také jednoduchá přesnost hodnot s plovoucí řádovou čárkou je 32 bitů).

Srovnání s Bulldozerem

Teď vás jistě zajímá, kolik procentíček uvedené optimalizace procesoru přinesly. Zde vás musím maloučko zchladit. Visheru totiž dnes nemůžeme úplně regulérně srovnat s původním Bulldozerem. Čip FX-8150 se totiž stal tak trochu obětí změny testovací metodiky, v přímém srovnání ho proto dnes bude muset zastoupit jeho o něco chladnokrevnější bráška FX-8120. Myslím, že to není až takové škoda – procesor FX-8350 totiž tak jako tak bude muset bojovat hlavně s arzenálem společnosti Intel. Bratrovražednou půtku mezi buldozérem a beranidlem si schováme na budoucí článek, v němž tyto pracanty srovnáme na identické taktovací frekvenci.

Prozatím vezměte za vděk alespoň výsledky, které svým procesorům naměřilo samotné AMD ve hrách. Testy by měly pocházet z počítačů vybavených procesory FX-8350 a FX-8150, spárovaných s grafickou kartou Radeon HD 7970 (původní, nikoliv gigahertzová verze).

Testovací konfigurace a návod na interaktivní grafy

Testovací konfigurace

Testovací sestava pro jednotlivé procesory se liší jen v nutném minimu. Změny se kromě procesoru samotného týkají v případě různé platformy samozřejmě také základní desky, ty stejné paměti od Kingstonu jsou potom nastaveny dle schopností procesoru (na nejvyšší oficiálně podporovanou frekvenci). 

Operační systémy:

• Microsoft Windows 7 Enterprise x64, SP1
• Ubuntu 12.04.1 LTS, 64-bit

Společné komponenty:

• grafická karta: Gigabyte GeForce GTX 680 OC, 2 GB (GV-N680OC-2GD)
• systémový disk: Intel X25-M, 160 GB
• zdroj: Enermax Modu87+, 800 W
• chladič procesoru: Noctua NH-C12P
• paměti: 2× 4 GB Kingston HyperX T1 DDR3-2400 (KHX24C11T1K2/8X)

Platforma AM3+:

• základní deska: Gigabyte GA-990FXA-UD7
• nastavení pamětí: 1866 MHz, 9-10-10-27-1T @ 1,65 V

Platforma LGA 1155:

• základní deska: Gigabyte Z77X-UD5H
• nastavení pamětí: 1600 MHz, 8-8-8-24-1T @ 1,5 V

Platforma FM2:

• základní deska: Gigabyte GA-F2A85X-UP4
• nastavení pamětí: 1866 MHz, 9-10-10-27-1T @ 1,65 V

Platforma FM1:

• základní deska: ASrock A75 Pro4
• nastavení pamětí: 1866 MHz, 9-10-10-27-1T @ 1,65 V

V ovladačích grafické karty jsem vypnul vertikální synchronizaci a kvůli opakovatelnosti měření také adaptivní správu napájení v 3D režimu.

 

Jak na interaktivní grafy 2.0

1. Pokud se vám nelíbí písmo se stíny, velmi snadno je vypnete v Nastavení. Máte-li ještě problémy s rychlostí zobrazování, můžete v Nastavení povypínat také animace. 
2. V základním nastavení jsou pruhy seskupeny dle úhlopříčky monitory a dále seřazeny dle naměřené hodnoty (vzestupně, či sestupně pak podle toho, je-li zrovna vyšší = lepší či naopak). Toto můžete snadno změnit zvolením řazení dle naměřené hodnoty v testu, seskupením třeba podle matrice apod.
   
3. Po najetí myší na některou z položek (třeba na HP ZR24w) se z této stane 100 % (základ) a ostatní položky se spočítají podle ní. Všechny absolutní hodnoty se změní na relativní. Zpět se změní, až kurzor myši opustí oblast s názvy položek (v tomto případě procesorů).
   
4. Budete-li chtít nějakou položku (monitor) v grafech sledovat, můžete si její pruh libovolně obarvit. Stačí klepnout levým tlačítkem myši na barevném pruhu a vybrat si z palety. Máte-li povoleny cookies, mělo by vám nastavení vydržet i pro další grafy v dalších kapitolách.
   
5. Cenu a další základní parametry (například rozlišení či úhlopříčku) můžete zobrazit kdykoliv v každém grafu: stačí u vybraného procesoru najet kurzorem myši nad pruh s hodnotou (měření) a chvíli počkat. Objeví se jako plovoucí nápověda (tooltip).
   
6. Zámek základu (monitor, který se stane těmi 100 % a od něhož se odvíjí další relativní hodnoty) aktivujete pomocí současného stisku klávesy CTRL a levého tlačítka myši nad procesorem (či jeho pruhem v grafu), který chcete uzamknout.
   
7. Před prvním použitím grafů si pro jistotu vyprázdněte cache prohlížeče (zřejmě bude stačit refresh) a v případě problém smažte i příslušné cookies.
   
8. Interaktivní grafy 2.0 jsou kompatibilní s prohlížeči Firefox (testovány verze 4.x), Opera (testováno s 11.x), Internet Explorer 8 a 9 (verze 7 a starší už nejsou podporovány) a Chrome (zde mají tooltipy hranaté rohy namísto kulatých).
   
9. V případě problémů se nejdříve ujistěte, že máte v prohlížeči povoleny skripty i cookies, dále splnění bodů 7 a 8, teprve potom nám chybu prosím co nejpřesněji reportujte. Jedná se o první ostré nasazení grafů, takže i přes delší testování autorem a redakcí při komplexnosti aplikace určitě ještě nějaké mouchy v nějaké kombinaci objevíte.

Video a hudba

Video

x264 benchmark HD v5.0 64-bit

x264 benchmark testuje výkon procesoru při převodu videa v rozlišení 1080p s použitím kodeku x264. Benchmark je ke stažení na TechARP.com, nově používáme výsledky z obou průchodů.

x264 FHD benchmark v1.0.1 64-bit

FHD benchmark také používá bezplatný x264, počítá už s 64bitovými systémy a má příjemnější rozhraní. Benchmark si můžete stáhnout třeba z Guru3D (181 MB), archiv stačí rozbalit a už můžete testovat. Na rozdíl od x264 HD benchmarku nepotřebujete ani instalovat Avisynth. O výsledky se můžete podělit už v připraveném vlákně v našem diskuzním fóru.

Windows Media Encoder 9

1GB full HD video pořízené Frapsem ve hře Empire: Total War je převáděno do WMV9 720p, 5,5 Mb/s.

VirtualDubMod + XviD 1.3.2

VirtualDubMod slouží pouze jako rozhraní pro převod 1GB full HD videa ze hry Empire: Total War do .AVI s kodekem XviD. Profile @ Level je nastaveno na XviD HD 1080, dále jeden průchod a kvalita na 4,00 (1,00 je nejlepší kvalita, 31 nejhorší). Je zapnuta autodetekce a volba použitelných instrukčních sad (podporovány jsou jak SSE až do SSE4, tak 3DNow! 2), z voleb post-processingu nic vybráno není.

XMedia Recode 3.1.2.5 H.264

Oblíbený freewarový převaděč všech možných formátů videí používám v jeho portable verzi. Opět znásilňuji 1GB Full HD video z Empire: Total War, tentokrát je cílem v programu předdefinovaný profil YouTube 1080p s H.264. V nastavení kvality pak volím místo jednoho průchodu průchody dva (2-pass, cílový průměrný bitrate 8000). Zvuková část je převáděna do AAC.

Shrnutí

Hudba

WAV do MP3: LameEnc 3.99

Dva rozměrné stereo WAV (jeden 201MB, 16-bit/44 kHz, druhý 327MB 24-bit/96 kHz (L. v. Beethoven, Sonate 32 z 2L) jsou převáděny do formátu MP3. Použita je poslední stabilní verze LameEnc, VBR a kvalita extreme. LameEnc využívá instrukční sady MMX, SSE a SSE2.

WAV do AAC (Advanced Audio Coding): iTunes přes qaac (CoreAudioTool 7.9.9.7)

Dva rozměrné stereo WAV (jeden 201MB, 16-bit/44 kHz, druhý 327MB 24-bit/96 kHz (L. v. Beethoven, Sonate 32 z 2L) jsou převáděny do formátu AAC.

WAV do ALAC (Apple Lossless Audio Codec) pomocí refalac64 0.51

Dva rozměrné stereo WAV (jeden 201MB, 16-bit/44 kHz, druhý 327MB 24-bit/96 kHz (L. v. Beethoven, Sonate 32 z 2L) jsou převáděny do formátu ALAC.

WAV do FLAC (Free Lossless Audio Codec) pomocí FLAC 1.2.1b

Dva rozměrné stereo WAV (jeden 201MB, 16-bit/44 kHz, druhý 327MB 24-bit/96 kHz (L. v. Beethoven, Sonate 32 z 2L) jsou převáděny do formátu FLAC.

Shrnutí

Bitmapová grafika, fotografie, rendering

Bitmapová grafika, fotografie

Autopano Giga 64-bit 2.6.4

Autopano mám nastaveno na využití maxima jader procesoru i pomoc GPU. Zdrojem je 57 fotografií (JPEG) o rozlišení 2848 × 4288 px, výstupem pak jeden soubor JPEG se slepeným panoramatem. Jako výstupní kvalita je zvolen HDR output (obsahuje anti-ghost).

Oproti minulým letům nechává ve výpočtech pomáhat GPU. Nevím ale, jestli se při finálním renderingu panoramatu nějak významně uplatní. V globálním nastavení Autopano dávám maximum vláken, které je procesor schopen paralelně zpracovávat.

Hugin 2011.4 64-bit 

Také zdarma dostupný Hugin pracuje nad 57 fotografiemi panoramatu (fotky je třeba slepovat v ose X i Y) od uživatele Johnyn (děkuji!). Měřím čas od zarovnání obrázků až po kompletní náhled panoramatu v editoru.

  

Paint.NET 3

Pro testování výkonu ve volně šiřitelném bitmapovém editoru používáme rozhraní TPUbench a benchmark PdnBench.

RawTherapee 64-bit v3.0.1

Zdarma dostupnou alternativu k placeným editorům RAW (Adobe Lightroom, Apple Aperture) trápím celkem 100 soubory RAW ze tří fotoaparátů (TIFF, CR2, DNG). Ty převádím na JPEG v nejvyšší kvalitě s uchováním EXIFu

3.0.1 byla poslední stabilní verzí v době sestavování metodiky. Vyzkoušel jsem také vývojovou 4.0.9.50, ale na Core i5 se mi podařila konverze stovky souborů dokončit jen někdy, na platformě s AMD FX ani jednou. Vyzkoušel jsem také několik o trochu starších sestavení 4.0.8.x a 4.0.7.x, bohužel s podobným výsledkem. Výkonnostní optimalizace ve verzi 4.x jsou přitom slibné, stejná úloha, co ve verzi 3.0.1 trvala procesoru Core i5-3570K 5:19 (min:s), zabrala ve 4.0.9 už jen 4:29,4 (min:s).

Zoner Photo Studio 15 x64

V jednom sub-testu jsou prováděny dávkové operace nad 56 fotografiemi ve formátu JPEG, v dalším je převáděno 100 fotek ve formátu RAW (TIFF a CR2 z přístrojů Canon a Adobe DNG z DSLR Pentax) do JPEG.

Shrnutí

Rendering

Cinebench R11.5 64-bit

Poslední verze benchmarku výkonu v Cinema 4D. Výsledek při renderingu na jediném jádru uvádíme spíše jako teoretickou zajímavost.

Frybench 64-bit

Postup měření v programu Frybench je popsán v tomto článku. Vaše výsledky můžete ukázat a s dalšími konfiguracemi srovnávat zde: Frybench – výsledky.

POV-Ray v3.7 beta RC6 64-bit

Beta verze freeware raytraceru POV-Ray umožňuje využít vícejádrové procesory. Pro testy používáme jednu ze scén mezi příklady dodanými s programem: chess2.pov a rozlišení 1600 × 1200 px s AA 0.3 (800 × 600 px bez anti-aliasingu měřím už jen pro srovnání s minulými generacemi procesorů/testů).

Blender 2.63 64-bit

Pro testování v 3D modeláři Blender používám demo-projekt Helicopter (demonstrace Cycles, stažitelné v balíku dem pro 2.61 z blender.org).

 

Bez změny nastavení (mimo snížení rozlišení na 800 × 600 px, abych nečekal na výsledek věčnost) spustím rendering (F12) a měřím čas.

LuxMark 2.0 64-bit

LuxMark 2.0 vám v jednoduchém rozhraní otestovat výkon vašeho procesoru (CPU) nebo grafické karty (GPU) na několika scénách vykreslovaných právě pomocí LuxRenderu. U grafické karty budete samozřejmě potřebovat mít dostatečně moderní (včetně ovladačů) – podpora OpenCL (potažmo GPGPU) je minimálním požadavkem. LuxRender je možné využít ve spojení se spoustou modelářů Blenderem či 3Ds Max počínaje a Poserem nebo SketchUpem konče. Více informací ve starší aktualitě o LuxMarku. V systému je nainstalován balík Intel SDK for OpenCL 2012 64-bit a AMD APP SDK v2.7 x64. Do shrnujících grafů započítávám výsledky v komplexní scéně „Room“.

Shrnutí

Do shrnutí z předešlého nepočítám jen Cinebench Single core a LuxMark medium.

 

Komprese a šifrování

WinRAR 4.20 64-bit

Používám zabudovaný benchmark (ALT + B) se zapnutou volbou multithreading. 

Pokud byste se na to náhodou chtěli zeptat, tak namátkou jsem  u procesoru Core i5-3570K vyzkoušel v registru Windows vypnout i Core parking. Výsledkem bylo mírné zhoršení výsledku (což se možná vešlo do běžné chyby měření). U procesorů bez HyperThreadingu dokonce ani kvůli WinRARu nemusíte Core parking nijak řešit.

 

7-zip 9.20 x64

I v 7-zipu využívám integrovaného benchmarku, v grafu je celkový výsledek počítaný z výkonu při kompresi i dekompresi.

WinZIP 16.5 + AES

Extrakce 3,5GB zaheslovaného archivu ZIP (šifrování AES, zkomprimovaná celá složky hry World of Tanks). Zatím se bohužel zdá, že výsledky jsou dost podle toho, jak se zrovna SSD vyspí. Všiml jsem si toho až v grafech, takže udělám ještě dvojí měření (plus nějaký test na slabším CPU) a pak se rozhodnu, co dál.

TrueCrypt 7.1a

Testy pochází z integrovaného benchmarku (Tools, Benchmark), velikost bufferu nastavena na 500 MB. Výsledek je průměrem šifrování a dešifrování.

V prvním grafu je spočtena průměrná rychlost ze všech dílčích testů TrueCryptu (tento jediný graf je taková počítán do dalších souhrnů):

Dílčí testy TrueCrypt 7.1a:

Shrnutí

 

Virtualizace (VirtualBox)

VirtualBox 4.1.20 + Windows XP

Z balíku XP Mode jsem vyextrahoval virtuální disk a tento pak naistaloval ve VirtualBoxu (běží ve Windows 7). Windows XP dostává přiděleno maximum dostupných jader a 1024 MB RAM. Zdá se, že aplikace však nedokáží přistupovat k více jak jednomu jádru. Tato konfigurace bohužel zcela určitě nedokáže využít například IOMMU.

 

VirtualBox 4.1.20 + Ubuntu 12.04.01 x64

Do stejně nakonfigurovaného VirtualBoxu jen s tím rozdílem, že přiděluji 2048 MB RAM, jsem nainstaloval také poslední LTS 64bitového Ubuntu. Zde už k využití více jader rozhodně dochází.

 

Shrnutí

PCMark 7 a multi-tasking

Poslední verzi PCMarku jsem do metodiky zařadil především díky snadnějšímu srovnání s vašimi případně naměřenými výsledky a také proto, že nabízí ještě vcelku přesnou možnost změření výkonu při dvou paralelně prováděných úlohách (multi-tasking).

 

---

Následující dva testy jsou spouštěny současně:

 

---

Následující dva testy jsou spouštěny současně:

 

 

---

 

---

Následující dva testy jsou spouštěny současně:

---

 

Linux (Ubuntu 12.04.1 LTS 64-bit)

Ubuntu 12.04.1 LTS 64-bit

Po určitém rozvažování jsem se rozhodl testování v linuxové distribuci nakonec zařadit. Zvolil jsem asi tu „nejlidovější“ a musím říct, že návrat k mému kdysi primárnímu OS se mi docela líbil (přece jen kompletní start docela pěkně vypadajícího prostředí na testovacím HW za šest sekund má něco do sebe).

S vámi bych se chtěl pro začátek poradit, jestli byste uvítali výsledky z Linuxu zařazené mezi ostatní (například C-Ray v renderingu, RAMspeed v kapitole s rychlostí pamětí atd.), nebo takto vyseparovány do své kapitoly?

Phoronix Test Suite

Kompilace jádra

Vždy s parametrem -j počet_vláken (max. podporovaných procesorem).

7-zip 9.20 x64

Stejně jako ve Windows je uváděn jen celkový výsledek (komprese i dekomprese).

GtkPerf

Pro vyšší přesnost navyšuji výchozích 100 kol testů na 1000.

Shrnutí

Tento shrnující graf je sice velkou směskou, ale je zároveň mezivýsledkem účastnícím se na hlavním shrnujícím grafu, tak vám jej pro zajímavost předkládám také.

 

Teoretické testy, PI, prvočísla, Zlib, AES, Hash, VP8, fraktály

Deep Fritz 12 Chess benchmark

Benchmark simulující počítání šachových kombinací skutečného šachového programu Fritz má svoji zdarma dostupnou verzi. Já jsem ale použil benchmark přímo v programu Deep Fritz 12, který by měl být stejný až na jednu drobnost – umožňuje nastavit více než osm vláken (za tip děkuji Flank3rovi).

 

SuperPI mod XS 1.5

Výpočet Ludolfova čísla na milion desetinných míst.

wPrime 2.0

Vícevláknová obdoba jednoduchého benchmarku SuperPI (samozřejmě se nepočítá Ludolfovo číslo, ale prvočísla).

Y-cruncher 0.5.5

Údajně nejrychlejší program pro výpočet Ludolfova čísla je vícevláknový a autor se chlubí tím, že předčí nejen SuperPi na jednojádru, ale také PiFast na dvoujádru či QuickPi na čtyřjádru.

AIDA64 v2.60

Následující sada testů v AIDA64 (dříve Everest, předtím jen AIDA32) jsou do jisté míry low-level benchmarky. Většina zatíží hlavně ALU, ty od VP8 níže pak FPU. AES je v podstatě testem přítomnosti instrukční sady AES-NI (+ velkou roli hraje propustnost paměti – v single channelu je výsledek sotva 60%).

Shrnutí

 

Rychlost pamětí

AMD FX i Ax podporují frekvenci až 1866 MHz, čehož jsem využil. Ani tak bohužel pro AMD není dosaženo na propustnost a latence níže taktovaných pamětí ve společnosti Ivy Bridge. RAMspeed v OS Ubuntu x64 potvrzuje to samé.

Piledriver:

Trinity:

Bulldozer:

Sandy Bridge-E:

Shrnutí

 

Hry

Není-li řečeno jinak, jedná se o průměrné snímkové frekvence (avg. fps). Téměř vždy jde o nejvyšší možné nastavitelné detaily, jen anti-aliasing zůstává vypnut.

Vysoké rozlišení

Jestli mi někdo bude brečet v diskuzi, že nemám „ful hádé“, tak mu už raději dopředu sděluji, že rozdíl (v Mpx) mezi 1680 × 1050 px a 1920 × 1080 px je malý a ještě více v optice testu CPU. Stejně uvidíte, že i při nastavení max. detailů (jen bez anti-aliasingu, který je opravdu čistě záležitostí GPU) je vliv rozlišení i třeba proti 800 × 600 px vcelku malý – vybrané testy jsou v případě použití GeForce GTX 680 opravdu hodně závislé na procesoru.

 

Call of Duty 4: Modern Warfare

Stále nejspíše nejhranější díl CoD (možná společně s dvojkou) testuji pomocí timedema obsaženého v již dále nevyvíjeném automatizovaném nástroji TpuBench. Detaily jsou nastaveny na maximum, anti-aliasing vypnut.

Enemy Territory: Quake Wars

V OpenGL ET:QW používám osvědčené timedemo a v nastavení dávám předvolbu Quality: High. Ta nastaví skoro vše na maximální hodnoty, jen osvětlení je na hodnotě Normal a anti-aliasing vypnut. Vypnuty jsou i soft particles, anizotropní filtrování je na hodnotě 8×. Přes konzoli hru zbavuji omezení snímkové frekvence. Jiný poměr stran může způsobit, že v rozlišení 640 × 480 px bude výsledek nižší než v 1680 × 1050 px.

   

Left 4 Dead

Zástupce enginu Source je otestován pomocí vlastního timedema, kvůli kterému musím opatrně konzervovat verzi hry (Steam má neustálé tendendce všechno navzdory předvolbám aktualizovat). Nastavuji maximální detaily, trilineární filtraci textur a jen anti-aliasing zůstává vypnut. Důležité je zapnutí multicore renderingu a vypnutí vertikální synchronizace.

  

The Elder Scrolls V: Skyrim

Pro testování jsem vybral dvě uložené pozice v lokacích Whiterun (pohled na velkou část měst a ještě i za hradby) a Riverwood (stromy, voda, vesnice - v ZIPu je ještě třetí pozice Ragged Flagon (podzemí Riftenu), kterou jsem pro testy CPU nevyužil). Po nahrání uložené pozice počkám, až se uklidní ukazatel se snímky za sekundu (načítání z disku, obyčejně je to ale tak dvě až tři sekundy po zmizení nahrávací obrazovky) a poté měřím deset sekund (nastaveno ve FRAPSu). Nahraji další pozici a postup opakuji. V grafu je hodnota průměrných fps spočtena jako průměr dvou desetisekundových měření. Použitá verze hry je 1.7.7.0.6, nejsou přidány žádné balíčky textur ani jiná rozšíření.

  

Unreal Tournament 3

Letitý UT3, jehož engine je stále základem obrovského množství her, testuji pomocí průletu na VCTF-Suspense. Detaily jsou nastaveny na maximum (ve hře číslo 5, což obnáší i 16× AF), fyzika softwarová. Beru lepší výsledek ze dvou opakování.

World in Conflict

Oproti minulé metodice mohu díky dostatečně výkonné grafické kartě nastavit celkové grafické detaily na hodnotu Nejvyšší. To obnáší DX10 rendering a dokonce 4× MSAA. Vypnuta je pouze volba Voda odráží oblaka. Podobně jako ET:QW, i World in Conflict podporuje FOV a výsledky v nižším rozlišení s poměrem stran 4:3 mohou být vyšší než ty v 1680 × 1050 px s 16:10.

World of Tanks

V klientu verze 8.0 přehrávám replay v jedné z nejnáročnějších a současně na procesoru nejvíce závislých map: Ensk. S poměrně svižným stíhačem tanků SU-100 projedu velkou část mapy (problematické křoviny, většinu města). Často je používán sniper mód, především na začátku hry pak oddálení kamery a celkový pohled na spoustu objektů. Použit je Rendering Improved, Graphics Quality je nastaveno na Maximum, vše až na položku Enhanced Shadows je na maximálních možných hodnotách.

X-Plane 10

V náročném leteckém simulátoru používám benchmark skript spouštějící hru s parametrem --fps_test=1 (2, 3), ze tří různých testů pak dělám průměr. Ten je prezentován v grafu. V Setting, Rendering Options jsou prakticky všechna nastavení detailů v horních třech oddílech na maximu, počty objektů a cest na hodnotě "tons". Detaily letiště ponechány výchozí, detaily odrazů na vodě jsou vypnuty stejně jako "HDR anti-aliasing". Mraky nastaveny na rovněž výchozích 100 %. Přesná verze hry je 10.05r1.

 

 

Nízké rozlišení

Druhá sada herních testů je prováděna v co nejnižším rozlišení, detaily jsou však typicky nastaveny na maximální hodnoty (kdyby náhodou CPU byl účasten na některých z nich).

Nastavení Skyrimu:

    

Výsledkem v grafu je průměr z výkonu ve dvou lokacích (Whiterun a Riverwood):

Shrnutí

Všechny herní testy se podílí na výsledném průměrujícím grafu z her, beru jak výsledky z nízkého, tak vysokého rozlišení. Minimální fps měřená ve World in Conflict a World of Tanks do toho samozřejmě nemotám.

Provozní vlastnosti, přetaktování

Příkon (spotřeba) změřený izolovaně na EPS12V

Poprvé se v recenzi na EHW můžete setkat kromě tradičního měření příkonu celé sestavy zásuvkovým wattmetrem také izolovaným měřením příkonu na EPS12V.

Bočník měřící procházející proud sestrojil Honza Černý, napětí bylo kontrolováno běžným multimetrem VoltCraft VC-140.

Příkon (spotřeba) celého PC s daným CPU

Spotřeba (ano příkon) celé sestavy s daným procesorem je měřena pomocí zásuvkového měřiče spotřeby elektrické energie FK Technics. A přestože chladič, zdroj a grafická karta zůstávají neměnné a paměti jsou nastaveny také velmi srovnatelně, pořád se jedná o spotřebu celé platformy dané do jisté míry také základní deskou, osazenou čipovou sadou a dalšími čipy právě na desce (i když i v tomto případě jsou podmínky díky použití desek Gigabyte ze stejné třídy v rámci možnosti co nejvíce srovnány).

Teplotní testy berte spíš jako velmi hrubou informaci. Použitým chladičem je sice Noctua NH-C12P a pastou pak Noctua NT-H1, přesto může dojít k ne vždy stejnému rozetření pasty a teplota okolí se může také mezi testy lišit až o tři stupně Celsia.

  

Důležité je také přímo nesrovnávat teploty CPU napříč různými platformami. Intel i AMD mají teplotní senzor pojat evidentně dost jinak.

Přetaktování

Overclocking jsem zase nezvládl do času vydání článku udělat dostatečně pořádně. Tentokrát ani ne tak z nedostatku motivace, jako spíš vinou nedostatku času po skvělé práci České pošty.

AMD ve svých materiálech uvádí, že můžeme na vzduchu počítat s přetaktováním až 5 GHz a zlepšením výkonu až o 29 procent. Po chvíli laborování jsem zjistil, že abych se s 5 GHz (25× 200 MHz) dostal do Windows, musím v BIOSu nastavit 1,6 V. Skutečné napětí v zátěži tak vysoké není, Vdrop zaviní poklesy na 1,536 až 1,52 V.

Tak jako tak, ani tato kombinace vysokého napětí a frekvence 5 GHz nebyla u testovaného kusu stabilní. Na nastavených 1,6 V (1,535 V skutečně) jsem v Prime95 nepřežil déle jak pár sekund ani s 4,9 a dokonce ani s 4,8 GHz! Je možné, že třeba Gigabyte pošle nějaký lépe vyladěný BIOS, nebo jsem také narazil na dost špatný kus, ale takto by to nevypadalo na nějaké o moc lepší možnosti přetaktování na vzduchu, než jaké už nabízel třeba FX-8150.

Shrnující grafy

Kdo rád přeskakuje kapitoly, nebo prostě nemá tolik času, snad ocení právě tuto kapitolu. Všechny souhrnné (průměrující, zjednodušující, zkreslující – jak chcete) grafy z předchozích stránek pěkně pohromadě.

Shrnutí a verdikt

Po všech těch shrnujících grafech jako obvykle ještě jeden pořádně zavádějící (nejsou započítány výsledky z kapitol Teoretické testy, Rychlost pamětí a PCMark 7):

Podělíme-li celkový (průměrný) výkon procesorů jejich cenou, vypadne nám takovýto „index výhodnosti“:

Ten by ale platil jen v případě, že byste kupovali pouze samotné CPU. Jak by tomu bylo, kdybyste naopak kupovali celé PC? Zkusil jsem pro takový případ udělat modelovou sestavu se zhruba podobně vybavenými deskami pro zúčastněné platformy.

 

Monitor, klávesnici, myš a další možné periferie už jsem do modelu nezahrnoval. Samozřejmě je trochu problém v tom, že pokud bude někdo uvažovat o AMD A10, potom nejspíše nebude chtít nic víc než integrovanou grafiku HD 7660D. Do kalkulace by tak bylo lepší započítat levnější Athlon pro FM2, to ale bohužel není dost dobře možné – nejvýkonnější oznámený Athlon nemá tak silné CPU jako A10 (ale jako A8).

Už při prvních pokusech o zavedení poměru výkon/cena celé sestavy jsme se v diskuzi dopracovali k tomu, že možná takovým optimem pro počítání výkon/cena by bylo vzít v potaz nikoli cenu celé sestavy, ale toho, co typicky upgradujete a spolu to nejvíce souvisí: tedy kromě procesoru ještě také základní desku a operační paměť.

Verdikt

Díky velké snaze a ochotě České pošty (a teď už víte, co to tedy bylo za procesor) jsem nestihl udělat ještě srovnání výkonu Bulldozer vs. Piledriver takt na takt, i tak je ale už od uvedení desktopové Trinity zřejmé, že AMD dost zapracovala na výkonu procesoru v herních testech. Na Core i5 a i7 se AMD FX v tomto ohledu stále nechytá, nicméně úroveň Core i3 pro plynulost i v dost náročných hrách povětšinou postačí. Trochu subjektivně poznamenám, že FX-8350 je prvním procesorem od AMD po dost dlouhé době, který by mi na hry včetně takových hrůz jako World of Tanks stačil.

V dalších testech se nejvýkonnější Vishera často pohybuje na úrovni dražšího Core i5-3570K, v konverzi videa nejednou zahanbí i Core i7-3820. Ivy Bridge přitom stále má navrch díky nízkému příkonu (spotřebě), u Sandy Bridge-E (i7-3820) už to tak jednoznačné není. Platforma LGA 2011 celkově není navržena jako zrovna úsporná, ale spíše jako jakási maximalizace propustnosti (čtyřkanálová RAM, spousta linek PCI Express).

 

Jelikož se AMD během života Bulldozeru něco poučila o reálné a nereálné ceně svých desktopových procesorů, začíná Vishera rovnou tam, kam se Bulldozer dostal sotva po roce. Tedy do cen, jež umožňují AMD FX vůbec srovnávat s Intel Core. A jelikož výkonnostní rozdíl mezi například FX-8120 a FX-8350 není vůbec zanedbatelný, v poměr výkon/cena vychází v tom asi nejméně umělém případě novinka dokonce lépe.

Celkově mě FX-8350 příjemně překvapil. Stejně jako třeba u A10-5800K to na ocenění tak úplně není, ale zlepšení jsou příjemná, ceny rozumné a celkově zanechává Piledriver zatím mnohem lepší dojem než Bulldozer. A ti, kdo před časem koupili desku s AM3+ a zatím v ní provozují Phenom II X4 nebo X6, už konečně mohou přemýšlet o upgrade.

AMD FX-8350 (Vishera)

AMD FX-8350 (Vishera, 8× 4,0 GHz)

+ ve vícevláknových aplikacích výkon na úrovni Core i5-3570K
+ ve hrách drží krok s jedním z nejvýše taktovaných Core i3
+ nízké zahřívání
+ nízký příkon procesoru v idle, zlepšení v příkonu proti Zambezi
+ rozumně nasazená cena
+ snadné přetaktování díky otevřenému násobiči
- slabý jednovláknový a herní výkon
- rezerva pro přetaktování zřejmě není moc velká
- výrazně vyšší příkon v zátěži než Ivy Bridge

Nezapomeňte hlasovat v aktuální anketě na téma: Jaký starší procesor byste nejvíce chtěli otestovat novou metodikou? Rovnou vás trochu ovlivním: rozdíl mezi otestovaným Core i5-3570K a zatím druhým procesorem i5-2500K není příliš velký, být vámi, určitě bych se rozhodoval mezi Denebem a Thubanem. Pokud byste chtěli otestovat nějaký Core 2 Duo či Quad, potom byste mi jej i s deskou (pro DDR3) museli na pár dní půjčit. Nic takového už skladem v testlabu nevedeme.