Jak zmieniało się APU od AMD? Porównanie Richland, Kaveri oraz Raven Ridge

Jak zmieniało się APU od AMD? Porównanie Richland, Kaveri oraz Raven Ridge

Podsumowanie rozpocznę od bardzo ciekawego zagadnienia, jakim jest ewolucja architektury modułowej. Tak jak zaznaczyłem we wstępie, zmiany dokonywane przez inżynierów AMD, na każdym etapie rozwoju, były dość głębokie, toteż należało się spodziewać istotnych zysków wydajnościowych na takt zegara. Obiektami analizy będą oba testowane APU, A10-6790K (Piledriver) oraz A10-7850K (Steamroller), a także dorzucony do wykresów Athlon X4 845, bazujący na czwartej generacji Bulldozera o nazwie kodowej Excavator. Jeśli o tę ostatnią architekturę chodzi, to pojawiła się także w APU Bristol Ridge dla platformy AM4. Popularność tych produktów była jednak tak niska, że w zasadzie nie ma sensu się nimi zajmować. Poza tym i tak ciężko byłoby zorganizować sample do testów. Przechodząc do konkretów, w tym przypadku teoria nie rozmija się z praktyką i kolejne wydania modułów prezentują się coraz korzystniej pod względem osiągów w aplikacjach. A10-7850K, pomimo 300 MHz niższego zegara po OC od A10-6790K, okazał się szybszy w części testów: w Blender, foobar2000 (LAME MP3 ST, FLAC), IrfanView, Monkey’s Audio oraz sporej grupie algorytmów dostępnych w VeraCrypt. Także Athlon X4 845 nie pozostawał dłużny, notując najlepsze rezultaty z całej trójki w następujących aplikacjach: Blender, Dolphin, foobar2000 (LAME MP3, FLAC MT), GCC, HandBrake, Monkey’s Audio, Mozilla Firefox, VidCoder, a także trzykrotnie w VeraCrypt. Wyczyn godny uwagi, tym bardziej, że taktowanie Carrizo było aż o 400-700 MHz niższe od starszych braci.

W stosunku do poprzednich generacji, Raven Ridge charakteryzuje się ogromną przewagą mocy CPU, jak i zintegrowanego GPU, a także wyższą efektywnością energetyczną, co jest dowodem dobrej pracy wykonanej przez inżynierów AMD.

Nieco inaczej sprawa wygląda w grach, gdzie różnice pomiędzy kolejnymi generacjami Bulldozera są zdecydowanie mniej odczuwalne. Porównując A10-6790K oraz A10-7850K zegar w zegar, uśredniona przewaga Steamrollera wynosi zaledwie ~1%. Skąd bierze się ta wartość? Składa się na nią kilka czynników, gdzie istotnym faktem jest, że w sporej części produkcji IPC praktycznie się nie zmienia i różnice oscylują w zakresie 0-2%. Oczywiście pojawiają się tytuły, w których trzecia iteracja jest szybsza od drugiej (3-8% przewagi), ale jest to dość skutecznie kompensowane przypadkami, gdzie osiągi ulegają nieoczekiwanej redukcji (3-4% spadku). Koniec końców, ogólny obraz jest po prostu taki, że wydajność stoi w miejscu. Dokładając do tego fakt, że odświeżone Trinity (Richland) podkręcały się jednak nieco lepiej od Kaveri, to - uwzględniając pełnię możliwości architektury oraz procesu technologicznego - mamy delikatny regres. Jeszcze gorzej sytuacja wygląda w przypadku Excavatora, gdzie do głosu zdaje się dochodzić drastycznie obcięta pamięć cache L2, której jest o 50% mniej w stosunku do poprzedników. Efekt jest taki, że zegar w zegar czwarta generacja jest w grach najwolniejsza, notując regres o ~2,3 oraz około 3,2%, odpowiednio w zestawieniu z Piledriver oraz Steamroller. Ponadto, ze względu na swój mobilny rodowód, Carrizo niespecjalnie było skore do osiągania wysokich zegarów (w większości przypadków możliwości kończyły się na 4,1 GHz), co w ostatecznym rozrachunku przekłada się na mało korzystne osiągi w komputerowej rozrywce.

W tym momencie czas przejść do chyba najciekawszej kwestii, czyli porównania starszych APU do najnowszych Raven Ridge. Patrząc od strony czysto wydajnościowej, produkty oparte na architekturze Zen dosłownie masakrują swoich poprzedników. Zarówno w aplikacjach, jak i grach przedstawiciele rodzin Richland oraz Kaveri nie mają czego szukać przy Ryzenach. Większa liczba wątków (przynajmniej w przypadku Ryzena 5 2400G), zdecydowanie wyższe IPC (ulepszenia architektury) oraz brak współdzielonej jednostki zmiennoprzecinkowej (FPU) robią swoje, zapewniając gigantyczny przeskok. Warto tutaj dodać, że supremacja Raven Ridge od strony czysto procesorowej byłaby jeszcze większa, gdyby nie fakt, że najnowsze układy AMD charakteryzują się naprawdę skromnymi możliwościami OC, przez co pracują z zegarem wolniejszym o kilkaset MHz-ów w stosunku do poprzedników. Czysto hipotetycznie, nawet gdyby zbudować najlepsze możliwe APU oparte na starej technologii, czyli z wykorzystaniem czterech modułów Piledriver (jak w FX-8350), to i tak takie rozwiązanie byłoby na ogół zauważalnie wolniejsze od Ryzena 3 2200G. Oczywiście FX-8350 dysponuje ośmioma wątkami, przez co jest w stanie uzyskać lekką przewagę w wielowątkowych aplikacjach, ale tutaj mamy Ryzena 5 2400G, który skutecznie studzi zapędy architektury modułowej. No może poza kompresją i szyfrowaniem, gdzie druga generacja Bulldozera naprawdę błyszczy, ale nie zmienia to ogólnej optyki - przewaga Zen jest niepodważalna.

Wracając jeszcze na chwilę do kolejnych iteracji architektury modułowej, a konkretniej trzeciej i czwartej, to - poza mało optymistycznymi wynikami w grach - warto jeszcze zwrócić uwagę na stopniowy regres osiągów w 7-Zipie oraz dziwnie słabą dyspozycję Excavatora w POV-Ray. W temacie Carrizo ponownie logicznym wytłumaczeniem wydaje się obcięta pamięć podręczna, natomiast przypadek Steamrollera każe sądzić, że niektóre z modyfikacji miały, niestety, skutek uboczny w postaci spadku efektywności podsystemu pamięci. Jeśli natomiast chodzi o zintegrowane GPU, to także w tym temacie dokonał się olbrzymi postęp, w szczególności w porównaniu z Radeonem HD 8670D, opartym na architekturze VLIW4, ale i w starciu z R7 potencjał małej Vegi prezentuje się iście imponująco. Mówiąc najprościej jak się da, i nie wchodząc w kwestie opłacalności, na Raven Ridge naprawdę da się pograć, czego od dłuższego czasu nie można powiedzieć o starszych APU. Chociaż to ostatnie oczywiście przy obniżonych ustawieniach graficznych oraz w odpowiedniej rozdzielczości, ale to chyba kwestie oczywiste. Wykresy z poszczególnych benchmarków/gier oraz uśredniona wydajność "mówią więcej niż tysiąc słów" i raczej nie trzeba tu dodawać niczego więcej. Chociaż w sumie nadmienię, że przez pewien czas grałem na Ryzenie 5 2400G (iGPU na 1500 MHz, RAM na 3200 MHz) w Dying Light i, po obniżeniu detali do minimum (ale z zasięgiem renderowania na maksimum) oraz przycięciu rozdzielczości do 900p, było całkiem przyjemnie - spadki do 45 FPS, czyli płynność akceptowalna.

Raven Ridge to także znaczący skok w temacie efektywności energetycznej, która co prawda wciąż nieco odstaje od konkurentów spod znaku Intela, ale i tak prezentuje się korzystnie. Gwoli wyjaśnienia, dość wysokie wyniki platformy AM4 w spoczynku wynikają z faktu, że w momencie przeprowadzania testów nie można było wyłączyć zintegrowanej grafiki (pomiary były dokonywane z zewnętrznym GPU), co trochę podbija zużycie energii. W obliczu dotychczasowej treści podsumowania wypadałoby więc zapytać się, co jeszcze ulepszyć. Niewątpliwie znajdzie się kilka kwestii, na które wciąż można narzekać. Jedną z nich są wspomniane wcześniej problemy z wysokimi zegarami, przez które APU Raven Ridge traci sporo na wydajności - szczególnie w testach/grach jednowątkowych. Oczywiście zegary to nie wszystko, gdyż kolejne wzrosty IPC byłyby mile widziane. Ponadto kontroler RAM, chociaż radzi sobie całkiem dobrze od czasu wprowadzenia mikrokodu AGESA 1.0.0.6, wciąż wymaga dalszych usprawnień w zakresie częstotliwości możliwych do osiągnięcia. Jak z tym wszystkim idzie AMD, będziemy mieli okazję przekonać się już całkiem niedługo, w momencie premiery procesorów Zen+, a w dalszej perspektywie Zen 2. Miejmy nadzieję, że jak najlepiej, gdyż mamy obecnie najciekawszy od wielu lat okres w branży procesorów, zarówno tych ze zintegrowaną grafiką, jak i bez, więc stratą dla nas wszystkich byłoby, gdyby cały proces miał nagle wyhamować. Na dzisiaj to wszystko, ale koniecznie dajcie znać w komentarzach, jak Wam się podobał materiał i jakie jest Wasze zdanie na omawiany temat.

Podziękowania dla Pana Mariusza Madziarskiego (Rematt Electronics), za udostępnienie AMD A10-6790K, oraz dla forumowicza Michagm, za użyczenie A10-7850K.

Komentarze do: Jak zmieniało się APU od AMD? Porównanie Richland, Kaveri oraz Raven Ridge