Současná situace na trhu s procesory je z pohledu zákazníka opravdu příznivá. Za výkonné procesory dnes zaplatíme méně než kdykoli dříve. Při bližším pohledu na trh ale můžeme vidět, že vše není až tak ideální.
Na trhu máme dva konkurenční výrobce procesorů x86, firmy AMD a Intel. Za skutečně rovnocenné konkurenty je ale lze považovat jen stěží. AMD je několikanásobně menší společnost jak z výrobního, tak finančního hlediska. Přesto s mnohem větším Intelem drží slušně krok a v současnosti polovina všech nově prodaných domácích počítačů je postavena na platformě AMD.
AMD si dobře vede i v serverové oblasti a právě zde se poprvé představila nová generace procesorů AMD v čele s nativně čtyřjádrovými procesory K10. Dnes už jsou tyto nové procesory dostupné i na desktopové platformě pod označením Phenom a zanedlouho budou k vidění i ve verzích pro mobilní počítače.
Jak si AMD vede na trhu
Stačí do Googlu zadat výraz "AMD Phenom" a jen po prolistování titulků článků získáte pocit, že se ten procesor, eufemicky řečeno, tak nějak nepovedl.
Poslední informace a naše testování však vedou k závěru, že problémy procesorů Phenom se mediálně poněkud nafoukly. Není to slibované kladivo na intelovské Core 2 Quad, ale krok s ním udržet dokážou.
Pojďme se na phenom a jeho problémy podívat podrobněji.
AMD K10 "Barcelona“
Vše začalo vydáním několika modelů procesorů určených pro servery a pracovní stanice, kterým AMD říká Opteron. Nová generace procesorů Opteron byla již postavena na generaci AMD K10 a jejich základem je procesorové jádro Barcelona.
To samé jádro pak slouží i v desktopových procesorech AMD, které známe dnes pod označením AMD Phenom.
V současné době není na trhu s x86 kompatibilními procesory jiné jádro, které by se co do technologické vyspělosti mohlo s "Barcelonou“ měřit. AMD si před sebe postavilo nelehký úkol. Dalo si za cíl vytvořit nativně čtyjádrový procesor, tedy nikoli slepenec dvou dvojarových procesorů, kterými je například Intel Core 2 Quad, ale jednolitý kus křemíku, který ponese všechna čtyři jádra.
Kromě toho obsahuje tento čip integrovaný řadič paměti, což je již dlouhá léta používaná technologie u procesorů AMD, kterou ve stejné podobě uvede Intel až v následující generaci architektury svých procesorů známých dnes pod označením Nehalem.
První verze jádra AMD Barcelona označovaná jako revize B0 pochází z konce roku 2006. Samozřejmě první revize každého čipu má do dokonalosti a možnosti běžného prodejního nasazení velmi daleko. Revize B0 se tak za tři měsíce změnila v revizi B1 a v polovině roku 2007 tu už byla revize B2, která byla uznána jako prodeje schopná. První prodávané procesory AMD Phenom jsou tedy revize B2.
Již tato první prodejní revize je schopna dosáhnout pracovních frekvencí kolem 3,0 GHz, což není špatné, ale bohužel to není pravidlo.
Samotný čip, který vidíte na obrázku, je prozatím největší a nejsložitější čip, který AMD kdy uvedlo na trh. Konstrukce nativního čtyřjádra s plochou čipu 283 mm2, které je vyrobeno 65nm SOI, obsahuje celkem 11 vrstev a 463 milionů tranzistorů. Hlavní změny proti starší architektuře K8 jsou následující:
-
Nativní čtyřjádrový procesor, 512kB L2 cache pro každé jádro
-
Nezávislé kanály operační paměti + podpora rychlejší paměti na 1 066MHz
-
Nízké latence a zvýšení výkonu díky velké L3 cache o velikosti 2 MB
-
128-bit FPU
-
Vyšší frekvence v komunikaci se severním můstkem
-
Vyšší výkon ve vizualizaci
-
Nové instrukce SSE4A
Největší změny jsou spojené právě s vyrovnávacími paměťmi. U phenomu data nejsou načítána přes L2 cache paměť jako u jiných procesorů, ale přímo do malé, avšak velmi rychlé L1 paměti. Ta je nejblíže výpočetním jednotkám a má nejvyšší rychlost a tedy datovou propustnost. Výhodou také je, že L1 cache je nesdílená − každé jádro má svých 64 kB L1.
To přináší jasnou výhodu v rychlosti, ale také nevýhodu malé kapacity, čímž se zvyšují nároky na správnou organizaci a ovládání této paměti.
Druhá, L2 cache, je také nesdílenou pamětí. Její velikost je už 512 kB. Opět jasná výhoda v rychlosti a jasném určení dat pro dané jádro. L2 zde slouží pro ukládání dat, se kterými se aktuálně aktivně nepracuje.
Úplnou novinkou je třetí úroveň paměti. L3 má kapacitu 2 MB a je sdílena všemi jádry dohromady. L3 uchovává vybraná data z L2 a významně zvyšuje výkon zejména v multimediálních aplikacích.
Příprava pro DDR3 paměti
Zmiňovaný integrovaný řadič pamětí u procesorů AMD není žádnou novinkou. Společnost ho využívá již léta a za ta léta ho významným způsobem zdokonalila. Intel přejde na stejný princip až s novou architekturou Nehalem.
Integrovaný řadič pamětí má jasnou výhodu v rychlosti komunikace. Nevýhodou je, že si zabere část místa v procesoru. Samozřejmě, z počátku existence této technologie byly i problémy s kompatibilitou s různými operačními moduly. V současné době jsou však potíže s kompatibilitou, alespoň u AMD, vyřešenou záležitostí.
Phenom využívá vylepšený paměťový řadič se dvěma nezávislými komunikačními kanály a nižší latencí. Procesor tak dokáže číst i zapisovat data současně.
Podporovány jsou také již DDR2 RAM na frekvenci 1 066 MHz − současné athlony umí "jen“ 800 MHz. Malým veřejným tajemstvím je, že tento integrovaný řadič je již připraven i pro paměti DDR3, takže kdyby AMD chtělo, může na DDR3 klidně přejít.
Poslední viditelná věc se týká HyperTransportu (neplést s Hyper-Threadingem u Intelu). Nově je zde HT 3.0 na frekvenci 2 600 MHz. Současné athlony disponují HT 2.0 na rychlosti maximálně 1,4 GHz. Propustnost vzrostla skoro dvojnásobně, z 11,2 GB/s na 20,8 GB/s. Uvidíme, jak se tato změna odrazí v praktickém výkonu.
Důležité je také upozornit na fakt, že procesory Phenom přísluší do vylepšeného socketu AM2+. Ten je sice fyzicky stejný jako sAM2, ale jen v desce se socketem AM2+ bude procesor K10 fungovat se všemi novinkami.
Zpětná kompatibilita se socketem AM2 je však zaručena, i když procesor se samozřejmě zpomalí na frekvenci HT 2.0 a přijde i o možnost využití rychlejších RAM. Vzhledem k tomu, že AMD akorát dokončuje přechod na kompletní řadu nových čipových sad AMD7xx, k čemuž se v dohledné době přidá i NVIDIA se shodou okolností také sedmičkovou řadou svých čipových sad nForce, a protože všechny tyto sady mají výhradně jen sAM2+, je to celkem bez starostí.
Samozřejmě v základních deskách se sAM2+ by měly nadále fungovat stávající procesory Athlon 64.
AMD Phenom 9600 Black Edition
Jedna věc je ale technologie, druhá věc je reálný výkon. Procesorům AMD se nevyhnuly problémy. Uvedení tak složitého čipu nebylo jednoduchým úkolem a při jeho vývoji AMD narazilo na řadu problémů, které nakonec znamenaly oficiálně přiznané skoro roční zpoždění vydání proti původnímu plánu.
To vyústilo v problémy AMD s konkurováním Intelu v nejvyšších cenových kategoriích a z toho plynoucí nutnost cenové války s Intelem v oblasti nejvýkonnějších a nejdražších modelů procesorů na trhu. Nedařilo se tedy zvrátit zcela jasnou výkonovou dominanci Intelu, se kterou se výrobce náležitě a zaslouženě chlubí.
V současné době používá AMD pro výrobu svých procesorů již značně odladěný 65nm postup a aktuálně prodávané procesory jsou v revizi jádra nesoucí označení B2. My jsme testovali procesor AMD Phenom Black Edition, který je zajímavý otevřeným násobičem, takže jeho taktování je velmi jednoduchou záležitostí. Procesor disponuje základním taktem 2,3 GHz.
Reálné testy aneb co vlastně potřebujete
Otestovali jsme samozřejmě nejatraktivnější procesory na současném trhu. Přímým konkurentem AMD Phenom 9600 je Intel Core 2 Quad Q6600. Oba tyto čtyřjádrové procesory se pohybují kolem 6 000 korun s daní. Všechny procesory jsme srovnávali pokud možno na stejných frekvencích.
Pokud vás zajímají hry, pak následující čísla mluví jasně. Současné procesory nemají problém nakrmit ani tak výkonnou grafickou kartu, jakou je NVIDIA GF8800GTX. Rozdíly mezi procesory na různých frekvencích jsou velmi malé.
Pokud čekáte, že když výrazně přetaktujete procesor, dosáhnete nějakého velkého výkonového nárůstu ve hrách, tak věřte, že tomu tak není. Výkon ve hrách dnes ovlivňuje síla grafického procesoru na grafice (GPU), procesor dnes není to, na čem by hry stály a padaly.
AMD Phenom v ničem herním výkonem nezaostává za Intel Core 2 Quad. Vyhazovat nemusíte ani starší AMD Athlon X2. Jakýkoliv lepší dvoujádrový procesor s taktem alespoň 2,4 GHz je dostatečně výkonný herní procesor. Výkonnějším procesorem na vyšším taktu získáte jen málo herního výkonu navíc. Čtyřjádrové procesory dnes ale pomalu začínají vládnout... Jen hrami ale není člověk živ, podívejme se na praktické testy.
Pokud jde o komprimaci videa, například kodekem DivX6, pak jsou čtyřjádrové procesory neporazitelné a dvoujádrový procesor si můžete taktovat, kam chcete, ale rychlosti čtyř jader se nepřiblíží. Na stejné frekvenci je přitom AMD Phenom dokonce rychlejší než současný Intel Core.
Výsledky se mírně liší v závislosti na použitém kodeku, ale komprimace videa je obecně parádní disciplínou čtyřjádrových procesorů. Pokud jde například o komprimaci dat, tak dvoujádrové procesory mají sice co říci, ale čtyřjádrové modely jsou přeci jen na stejné frekvenci rychlejší. AMD Phenom dokáže porazit na stejné frekvenci Intel Core, ale rozdíly jsou jen v řádech sekund.
Zajímavým a často používaným programem je například i Adobe Photoshop CS3. Při aplikaci náročnějších filtrů se dokážou procesory zapotit. Přesto ani tyto činnosti nedělají současným procesorům problémy a optimalizace pro čtyřjádrové modely zde není patrná. Intel je na stejné frekvenci rychlejší než konkurenční AMD, ale rozdíly jsou v řádech několika sekund.
AMD Phenom B2 revize − chyba TLB (errata #298)
Na procesory AMD Phenom mnoho lidí kouká jako na nějaké nepovedené, problematické a pokažené kousky. Pravdou ale je, že "slavná" chyba errata #298 je jedna velká nafouknutá bublina bez sebemenšího vlivu na cokoli v domácím použití. O co tedy jde...
Nejdříve je nutné říci, že neexistuje bezchybný procesor. Ať vezmete jakýkoli složitý mikročip, vždy tam nějaká chyba bude. Mluvíme samozřejmě o těch méně závažných, které ale nemají na funkci procesoru velký vliv, takže se je ani nikdo nesnaží nějak zásadně rychle opravit. To ale neznamená, že není dobré o těch chybách vědět. To je i případ naší slavné revize procesoru AMD Phenom B2.
AMD samo zveřejnilo, že tam ona chyba errata #298 je. K překvapení nejednoho z nás se o tom začalo živě diskutovat, přitom se vlastně nejedná o nic závažného a informace o podobných chybách se zveřejňují celkem často u obou výrobců. Takže z běžného komára byl ihned velbloud s půlkou hrbu a posléze chromý slon.
Ona chyba se nachází v TLB, tedy v části procesoru překládající data mezi paměťmi. Jednoduše řečeno je TLB část vyrovnávací paměti, ve které se nacházejí mapovací tabulky, podle kterých hledá systém uložené informace v dalších cache. Nicméně se vinou chyby při výrobě B2 revize stalo to, že část tohoto malého kousku procesoru není úplně v pořádku a ve velmi specifickém případě se stane, že dojde k chybě při čtení a zápisu dat do této části paměti a to vede k chybě v aplikaci, tedy možnému pádu systému.
A tak se rozneslo, že procesory AMD Phenom B2 revize jsou vlastně pokažené a nestabilní. Problém je však v tom, že původci této poplašné zprávy už si jaksi nepočkali na zbytek informací. Tato chyba se totiž projeví jen v jediném a ještě dost specifickém případě. První podmínkou je používat tzv. virtualizaci. To ale 99,9 % lidí doma nedělá a nikdy dělat nebude. A druhou podmínkou je, že k chybě dojde až ve chvíli, kdy bude procesor naplno vytížen. Tedy všechna jeho jádra pojedou na 100 % a plno bude i ve vyrovnávacích pamětech, pak dojde k oné chybě a hrozí pád aplikace.
Samozřejmě u AMD nelenili a chybu oznámili a náležitě opravili. To lze udělat třemi způsoby. Ten první je celkem jasný. Vyrobíte revizi B3, která tuhle malou výrobní vadu obsahovat nebude. Vyhazovat B2 revize, které jsou pro běžné užívání zcela v pořádku, ale určitě nebudete. Takže se pokusíte předejít tomu, aby k pádu systému došlo. Druhý a nejrychlejší způsob je napsat update BIOSU základní desky. Tenhle způsob má ale podstatný háček, tedy spíše hák. Dokáže snížit výkon a to celkem dost podstatně.
Třetí způsob je daleko lepší, stačí prostě danou aplikaci (týká se hlavně operačního systému) upravit tak, aby s onou chybou počítal. U operačního systému Linux již byla oprava udělána a nemá žádný vliv na výkon ani funkčnost. Problém je ale platforma Windows. Že by se Microsoft podobnou opravou zabýval, je zatím science fiction.
Zásadní otázka ale tedy je, jak velký má dopad na výkon oprava chyby. Výrobci základních desek a AMD nejsou banda pitomců, a tak nám (hlavně kvůli tomu, jak se celá věc nafoukla) do opravených BIOSů většinou přidali speciální položku, kde si zvolíte, zda chcete použít opravu, nebo ne. Změřil jsem v několika reálných aplikacích, jaký je rozdíl bez a s patchem TLB. Jak vidíte, oprava skutečně výkon snižuje. Je to cca 10 %, ale může to být i více, záleží na specifické aplikaci.
Stabilní i bez opravy
Každopádně výkon je nejspíše všude znatelně nižší a pro nic. Samozřejmě jsem procesor otestoval na všech stabilních frekvencích bez zapnuté opravy TLB, zda je skutečně stabilní. Vytížil jsem jeho jádra naplno a čekal. Nic − až do testované frekvence 2,8 GHz je procesor AMD Phenom stabilní jako kterýkoliv jiný procesor i bez opravené "chyby".
AMD Phenom revize B2 je tedy zcela v pořádku. V žádném případě nezapínejte opravu TLB v BIOSU a ujistěte se, zda je skutečně vypnutá. Kromě podstatného snížení výkonu tato oprava nepřinese pro 99,9 % uživatelů nic jiného. Diskuse kolem chyby errata #298 jsou tak víceméně bezpředmětné. Procesory AMD Phenom B2 jsou v pořádku, jsou stabilní a funkční. Chyba errata #298 je prakticky jen velká nafouknutá bublina. Pokud náhodou nepoužíváte virtualizaci, vůbec se o nějakou errata nemusíte starat.
Pokud používáte virtualizaci (provozujete jeden operační systém uvnitř druhého), pak se AMD Phenom raději vyhněte. Jinak není důvod.
Stále je co dodělávat
Tak už známe a víme skoro vše o procesorech AMD Phenom, takže jak to shrnout? Z testů a závěrečného hodnocení a sčítání jsem zcela záměrně vynechal všechny teoretické benchmarky, jako různé Sandry, PCmarky, Everesty, 3Dmarky atd. Překvapilo mě totiž to, že na internetu takřka nenajdete test, kde by tyto teoretické benchmarky nebyly v převaze. Přitom kdo je v praxi používá? Navíc je mnohé servery započítaly do konečných hodnocení. Protože mnohé teoretické benchmarky měří značně pochybným způsobem, jsou celkové praktické výkony notně zkresleny. Proto z testování a souhrnného hodnocení vynecháváme všechny tyto teoretické testy a soustředíme se jen na praktické testy. Jak je to tedy s výkonem současných procesorů?
Pokud jste si prohlíželi mnohé testy nových AMD Phenom a oddělili teoretické benchmarky od praktických testů, výsledky pro vás nejsou překvapivé. Častý názor, že AMD je dnes nějak výrazně výkonem zaostávající, se v praxi v běžných cenových hladinách vlastně příliš nepotvrzuje. Dnes máme totiž problém v tom, že skoro neexistuje slabý procesor. Mluvme ale konkrétně...
AMD Phenom vs Intel Quad Core − na stejných frekvencích se tyto procesory výkonově neliší. Záleží na aplikaci, někde je lepší ten, jinde onen. Celkově mají i srovnatelnou spotřebu. AMD 9700 na 2,4 GHz je konkurence k Intel Q6600 na 2,4 GHz, je však v průměru o něco dražší. AMD to dohání modelem 9600 Black Edition, který je o 1 000 korun levnější, jen o 100 MHz pomalejší, ale má otevřený násobič pro snadné dotaktování, na druhou stranu ale taktovací potenciál není kdovíjaký. Nejlevnější čtyřjádrový procesor na trhu je Phenom 9500 na 2,2 GHz. Za 4 750 korun s daní je to zajímavá volba v případě, že používáte optimalizované programy. Celkově však trochu výkonově zaostává, i když je v průměru našich testů je silnější než AMD X2 6000+ na 3,0 GHz a jen o málo slabší než Intel Core 2 Duo na 2,8 GHz, jenže tyhle dvoujádrové procesory jsou levnější.
AMD Athlon X2 vs Core 2 Duo − mnozí také považují starší AMD Athlon X2 za nějaké slabé procesory, které je třeba urychleně nahradit. Ano, Intel Core 2 Duo jsou na stejné frekvenci rychlejší a dnes také v podobě 45 nm výrazněji úspornější. Nepochybně i pro toho, kdo výrazně taktuje, jsou lepší volbou. AMD Athlon X2 končí někde kolem 3,4 GHz. Nové 45nm modely Intelu dokáží jít přes 4,0 GHz. V tomto případě skutečně AMD nemá ve srovnání výkonu žádnou šanci. Problém zde je však ten, že pokud jde třeba o hry, tak vyšší takt procesoru neznamená automaticky znatelný přínos výkonu. Navíc většina lidí netaktuje, a v tom případě Intel prodává nejvýkonnější Core 2 Duo na 3,16 GHz a AMD model X2 6400 na 3,2 GHz.
Závěr a výhled
Pokud bych měl brát celou záležitost s výběrem a nákupem procesoru rozumně, pak dnes neexistuje pro valnou většinu lidí, včetně hráčů, rozumný důvod utratit za procesor více než 2 500 korun. Zkrátka dražší procesory se nevyplatí a nevěřte různým umělým testům. V praxi v domácnosti užívaných aplikacích jsou dnes rozdíly minimální, ale o to větší jsou příplatky. Slušný dvoujádrový procesor na frekvenci 2,4 GHz je výkonný až až.
Pokud bychom tedy již uvažovali o dražším procesoru se smysluplným přínosem výkonu, pak bych doporučil uvažovat až o čtyřjádrových modelech. V tom případě bych dnes uvažoval jen o dvou modelech: AMD Phenom 9600 Black Edition a Intel Core 2 Quad Q6600. Cenově se vyplatí nejvíce v optimalizovaných aplikacích, typicky třeba Video nebo 3D rendering, ale i třeba nové optimalizované hry, nabízejí i s nižším taktem podstatně více výkonu než dvoujádrové modely taktované třeba až do aleluja. AMD Phenom je výkonově i spotřebou na stejné frekvenci zcela roven nabídce Intelu, dokonce v tomto případě je stejná i cena (9700 2,4 GHz vs Q6600 na 2,4 GHz). Nejlevnější čtyřjádrový procesor Intelu Q6600 je ale i dnes stále skvělou volbou, na paty mu však konečně šlape alespoň nějaká konkurence od AMD. Právě Black Edition Phenom 9600, který je sice celkově o něco slabší, ale je také levnější. Pokud ale plánujete více taktovat přes 3,0 GHz, je však dnes volba stále jediná − Intel Q6600.
Pokud bychom měli zhodnotit naše setkání s AMD Phenom, pak musíme říci, že phenom rozhodně výkonově nezklamal, na druhou stranu ani neukázal nějaké zázraky. Ani cenově na tom není špatně. Intel sice za pár týdnů uvede cenově dostupné 45nm modely svých QuadCore, které ale budou mít stejné frekvence, což znamená, že AMD bude výkonově nadále v pohodě stačit. Problém ale bude spotřeba, která u 45nm modelů Intel rozhodně bude výrazně nižší než u 65nm AMD. Cenově také budou možná 45nm Intel QuadCore ležet o něco níže. AMD Phenom v současné době s dostupnými modely dokáže soupeřit jen s Intelem Q6600. Pravda ale je, že více většinu zákazníků ani nezajímá. Už tyhle procesory za 6 000 korun jsou dnes dost drahé a platit třeba dvojnásobek za výše taktované modely je opravdu hloupost.
Zde už jde hlavně o prestiž a AMD se do boje na nejvyšších příčkách zapojí až po možnosti dosažení frekvencí kolem 3,2 GHz, kde nabídka Intelu končí. To ale nepůjde se stávající B2 revizí. AMD dnes současnými phenomy nepřesvědčí část výrazně taktujících zákazníků. Utilitu na taktování z prostředí Windows má sice pěknou a funkční, ale taktovací potenciál procesorů je výrazně nižšší než konkurenčních procesorů Intel a to nezachrání ani nižší cena. Pokud ale vynecháme taktování, pak jsou procesory AMD Phenom nadějnými pokračovateli úspěšných Athlonů X2, které stále směle konkurují i mnohem mladším Intelům Core 2 Duo. AMD Phenom jsou stejně dobrými kandidáty na nákup jako současné procesory Intel, což je dobrá zpráva pro udržení konkurenčního boje. AMD ale na phenomech čeká stále hodně práce.
Pokud jde o nejbližší budoucnost, Intel celkem otálí s vydáním cenově dostupných 45nm čtyřjádrových modelů řady 9xxx, hlavně modelu, který by nahradil v současnosti stále skvělý 65nm Q6600. AMD naproti začne co nevidět s dodávkami procesorů v revizi B3, která by již vůbec neměla obsahovat TLB chybu a také by měla jít lépe taktovat. Hlavní zbraní a mnohem zajímavějšími procesory budou chystané tříjádrové modely, které by vzhledem k již slušnému počtu optimalizovaných aplikací pro vícejádrové procesory mohly být cenově velmi zajímavé. V polovině roku se pak začnou objevovat již procesory AMD K10.5, tedy přepracované phenomy vyráběné 45nm. Strach z toho, že nebudeme mít za co utrácet, tak opravdu mít nemusíme.
TEST: AMD Phenom vs. AMD Athlon 64 - výkonové srovnání
Podrobný test včetně přetaktování, spotřeby a dalších zkousek, nejdete v článku AMD Phenom 9600 Black Edition – vše o AMD K10
