FX-8150: o teste do novo processador do AMD

Dezembro 2016

Finalmente, os AMD "FX" estão chegando, depois de muitos atrasos...
Gravados em 32 nm, mostrando altas frequências, e retomando o nome de seus ilustres antepassados, os Athlon 64 FX, o Bulldozer da AMD é capaz de nos seduzir?



Detalhes da arquitetura



Nota-se o aparecimento de "módulos" com Bulldozer, e não mais cores, no sentido próprio.
Um módulo é a fusão de duas unidades em inteiros (INT). A unidade nos flutuantes (2x128-bit), os 2 MB de cache L2, a etapa de "front end" (decodificação e carregamento de instruções) e o L1l são compartilhados dentro do módulo.

Um módulo não é exatamente equivalente a dois cores, apesar de que o AMD "vende" um módulo como sendo de dois cores: um módulo não tem o desempenho de dois cores verdadeiros, mas de 80%.
Esta tecnologia é chamada CMT e se opõe à Hyperthreading da Intel.

Como o Pentium 4, Bulldozer será uma arquitetura de alta frequência esparamos frequências superiores a 3 GHz. As instruções e recursos seguintes serão introduzidas: instruções SSE (1,2,3,4.1,4.2), AES, AVX e FMA4, XOP, FMT16, o que abrange todas as instruções atuais, e algumas instruções específicas do AMD...

Detalhes do chip e da gama


O chip mede 316 mm ² e vai contar com cerca de 2 bilhões de transistores. O TDP ficará entre 95 Watts e 125 W.


Comparando, os Quad-Core "Sandy Bridge" contêm 995 milhões, incluindo a parte gráfica, em 216 mm ². O gama é a seguinte:


Quatro modelos foram lançados: o FX-8150, o FX-8120, o FX-6100 e o FX-4100. Note-se também o aparecimento de um novo Turbo Core: no limite do TDP, a frequência "Turbo" pode ser alcançada, quando todos os núcleos estão ativos, e "Max Turbo", quando metade dos módulos estão ativos. Atualmente (26/10/2011) o FX-8150 custa 243 €, o FX-8120 200 € e o FX-6100 156 €.

Bulldozer no AM3?


A plataforma oficial para o AMD FX é o AM3+. No entanto, o ASUS e o MSI já anunciaram as listas de compatibilidade. O AMD finalmente reconheceu que a compatibilidade AM3 poderia acontecer, mas alguns recursos podem estar faltando.

Até hoje, apenas 3 placas-mãe MSI são anunciados como compatíveis (890FXA-GD70, 890FXA-GD65 e 890GXM-G65) e o ASUS diz trabalhar em um BIOS para o Crosshair IV. O AMD FX pode ser acompanhado por um chipset 990FX, cujo diagrama funcional é o seguinte:


Os chipsets9xx do AMD também têm 990x, e 970, que diferem pelo número de linhas PCI-E. O southbridge é o SB950, que administra seis SATA3.

AMD FX-8150: 4 ou 8 cores?


Já que as patentes do AMD consideram um "módulo" Bulldozer como um único core, e que o desempenho do FX são comparáveis aos de um Quad-Core, com os de um Octo-Core, é mais "honesto "comparar um FX-8150 com um 4 cores/8 threads e um FX-6100 com 3 cores/6 threads.

No entanto, quando há apenas um thread em um módulo, este não dispõe de todos os recursos (a segunda unidade INT e o segundo L1D permanecem inativos, por exemplo).

Os caches, o controlador de memória e as unidades de cálculo


No Bulldozer, cada unidade x86 é composta de 2 ALU e 2 AGU (ou seja, 2 AGLU, de acordo com o AMD), contra 3 ALU e 3 AGU no Phenom II.

O FPU é compartilhado entre os dois "cores" e se compõe de duas unidades de 128 bits.
Geralmente, e esta é a primeira decepção, as instruções são globalmente mais lentas no Bulldozer: as latências explodem, especialmente as do FPU: o seno, a raiz quadrada, a divisão por 64 e 80 bits. O fluxo de instruções é, por sua parte, melhor com instruções "flutuantes", mas não tão bom com instruções "INT": em geral, as instruções flutuantes são o ponto forte do Bulldozer, mas as unidades "INT" pecam, o que explica a potência de um "core" Bulldozer é fraca...

O gerenciamento dos caches também foi alterado: de 64 KB para o L1I e 64 KB no L1D em um core do Phenom II em Write-Back, passamos para um sistema com 64 KB de L1I e 2*16 KB de L1D em Write-Through (escrita em paralelo no L1D e o L2) em um módulo de Bulldozer.

O L2 é de 2 MB por módulo contra 256 KB no Sandy Bridge e 512 KB no Phenom II, e o L3 é de 8 MB. Veja uma tabela de fluxos e latências:


Quanto mais fraca a latência, mais rápido o acesso aos dados.


Quanto mais forte o fluxo, mais a quantidade de dados que pode transitar por um período de tempo é alta.

Como podemos ver, o fluxo de gravação no cache L1D é extremamente baixo, o que pode ter um impacto negativo quanto ao desempenho: o sistema WT qufaz com e o L1D seja gravado em paralelo no L2.
A latência do cache L2 é muito alta, os fluxos ficam aquém do Sandy Bridge.

Quanto ao cache L3, constatamos uma melhoria em relação ao Phenom II, embora a Intel permaneça no controle.
O controlador de memória do Phenom II foi criticado: fluxos muito fracos em relação à concorrência.

Aqui, vemos que o AMD trabalhou bem o controlador de memória, os fluxos são aumentados de um pouco menos de 50% em relação à geração anterior, e o Bulldozer se orgulha de suportar oficialmente o DDR3-1866, contra DDR3-1333 no Phenom II e no Sandy Bridge.

Consumo


Em breve...

Overclocking


Aqui, você overclock no Water-Cooling (Antec Kuhler H2O 920) os quatro processadores testados.

Intel Core i7 2600K:


AMD Phenom II X4 955:


Intel Core i5 2500K:


AMD FX-8150:


Como você pode ver, o overclocking é realmente fácil no Bulldozer!
A dissipação de calor é relativamente contida (52°C em estresse em um Antec Kuhler H2O 920).
No entanto, o chip tende a consumir enormemente quando em overclock.

Procedimento do teste:
Plataforma AMD FX : AMD FX-8150, Sabertooth 990FX
Plataforma AMD Phenom II: AMD Phenom II X4 955, Crosshair IV Formula
Plataforma Intel: Intel Core i5 2500K, Intel Core i7 2600K, Intel DZ68DB
Comum com três: nVidia GTX560, 2*2 Gb DDR3 1333 MHz CAS7, Antec Kuhler H2O 920, Corsair TX650, Velociraptor 150 GB.

Desempenho em vídeo: Handbrake, x264 Benchmark, Avidemux


Os testes consistirão em uma codificação de vídeo 1080i de 2 minutos 34 e 152 MB em 2 softwares diferentes e um benchmark integrado.


Bom desempenho, o FX supera o i7 2600K !


O FX-8150 é aqui, a meio caminho entre o i5 2500K e o Phenom II X4 955, quando um codec AVC /XVid é usado.


Aqui, o Bulldozer atua muito bem na segunda passagem do teste (e bate o 2600K, ao mesmo tempo), mas na primeira passagem, que utiliza apenas uma parte dos "cores" do Bulldozer, o resultado não é tão bom. O uso de instruções AVX e XOP proporcionam um ganho significativo...

Desempenho em 3D: Lightwave 3D, Cinebench


Aqui, nós geramos uma imagem de uma cena 3D em 1280*1024 usando o software Lightwave3D. Também vamos usar o software Cinebench.


Nestes dois testes, o FX-8150 não pode bater o i7 2600K, mas supera o i5 2500K.

Desempenho de compressão/descompressão: 7Zip



O desempenho do FX aqui é muito bon, e corrige um dos defeitos do Phenom II. Nos aproximamos do 2600K!

Desempenho no processamento de imagens: Photoshop CS5


Para este teste, podemos aplicar o filtro"Difusão" em uma imagem de 4,79 MB e de 175 milhões de pixels.



Péssimo desempenho para o Bulldozer! O filtro aplicado só tira partido de um core, o desempenho cai, e estamos muito longe do 2500K.

Desempenho em codificação de áudio: iTunes


Este teste envolve a codificação AAC de 20 peças, para um total de 124 MB


Mesma conclusão: sendo o iTunes mono-thread, o FX-8150 é pior do que um Phenom II X4 955 vendido a 100 €.

Desempenho em IA de xadrez: Fritzchess



Mais uma vez, o bom desempenho do FX-8150 em uma aplicação multi-threaded.

Desempenho em burótica: Excel


Aqui, o teste consiste na aplicação de um macro que processa os dados de uma tabela (médias, organizações, etc.)


Excel tira proveito de um core para o cálculo de dados. Logicamente, o FX-8150 fica em último.

Desempenho em jogos: Mafia II, Starcraft II, 3DMark06, STALKER - Call of Pripyat


Para os jogos, os testes são feitos em 1680*1050, em vez de baixa resolução: na verdade, alguns jogadores jogadores jogam em 1024*768, ou menos...
As opções gráficas estão em "Médio", exceto Starcraft e as opções relatando ao processador.


No Mafia II, o desempenho é respeitável, mas permanece baixo em relação à concorrência: o FX não chega nem a se destacar, e é até pior que um Quad-Core da geração anterior.


Catástrofe! Aqui, os AMD estão claramente ultrapassados. Intel demonstra a sua supremacia neste seu videogame, com um resultado duas vezes melhor...


No 3DMark06, o resultado é bom, observamos um ganho em relação ao Phenom II.
No entanto, isso não é suficiente para recuperar o atraso na Intel, e o FX-8150 só se aproxima de um 2500K.


Aqui, o jogo é GPU Limited, e não observamos grandes diferenças entre os processadores...

Média e relação desempenho/preço (em 27 de outubro de 2011)



Sem grandes surpresas, o FX-8150 vem um pouco atrás do i5 2500K, logo, vendido mais barato. O preço da novidade?


Observamos, então, que a relação desempenho/preço do FX està no nível do 2600K, deixando o 955 e o i5 2500K campeões da categoria.

Conclusão


Este processador é bastante decepcionante: em média, mais lento do que o i5 2500K, ele sofre de dois pontos fracos: a sua lentidão em jogos e aplicações mono-threaded, mas também seu grande consumo de energia associado a um chip muito grande.

Tirando isso, ele é relativamente bom em aplicações multi-threaded, onde ele se destaca e chega, muitas vezes, entre o i5 e o i7, às vezes até acima.

Além disso, ele se overclocka muito bem, sem esquentar muito.
No entanto, a relação desempenho/preço está no nível do 2600K, e muito atrás do 2500K e do 955. Só falta uma redução de preço!



Tradução feita por Lucia Maurity y Nouira

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