Kaveri A8-7600, czyli dobry, zły i brzydki

W styczniu tego roku AMD pokazało swoje nowe APU z rodzinyKaveri, następców zeszłorocznego Richlanda, które jako pierwsze wpełni realizują wizję Fusion – połączenia rdzeni CPU i GPU wsposób wykraczający poza umieszczenie ich na jednej kostce, jak tojest w produktach konkurencji. Stało się to możliwe dziękiradykalnej przebudowie architektury obliczeniowej APU: to co AMDnazywa heterogeniczną architekturą obliczeniową (HSA), zmieniacałkowicie sposób, w jaki procesory główny i graficzny wchodząze sobą w interakcje. Ta technologiczna rewolucja miała byćasymetryczną odpowiedzią na osiągnięcia Intela, który firmę zSunnyvale wyraźnie wyprzedził w dziedzinie miniaturyzacji iwydajności. Kaveri miało zapewnić wyjątkowo korzystny stosunekwydajności do zużycia energii, stając się jednocześnie bazowąplatformą dla programistów zainteresowanych wykorzystaniem HSA wswoich aplikacjach.

Na ile jest to odpowiedź trafiona, sprawdziłem w pierwszym u nasteście komputera z APU Kaveri, użyczonym dzięki uprzejmości AMD.Sprzęt taki dotarł do naszej redakcji jeszcze w styczniu:był to kosztownie wyglądający desktopowy komputer, zamknięty wdesignerskiej obudowie nebula firmy Xigmatek (standard mini-ITX).Zamontowano w niej 750-watowy modularny zasilacz Antec (nie ma to jakwyciągnąć armatę na komara), płytę główną GigabyteGA-F2A88XN-WiFi (gniazdko FM2+), dwa dedykowane moduły pamięci DIMMDDR3 2133 MHz (łącznie 16 GB), pamięć masowa SSD 240 GB Corsair – i conajważniejsze, procesor Kaveri A8-7600 w wersji przedprodukcyjnej(próbka inżynierska). Na tym wszystkim zainstalowany był Windows8.1.

Zanim przejdę do meritum, poruszę jeszcze dwie sprawy. Popierwsze, choć Xigmatek nebula wygląda imponująco i zapewniadzięki zdejmowalnym ściankom wygodny dostęp do wnętrza komputera,nie byłem specjalnie zadowolony z przysłania nam całego komputera.Takie maszyny zwykle są mocno optymalizowane pod kątem wydajności.Przeciętny użytkownik, kupujący nowy procesor do swojegoprzeciętnego PC, uzyska zwykle wyniki gorsze, niż to, z czymzapoznał się w testach. Mam pod ręką niedrogą płytę głównąASRocka z gniazdkiem FM2+, więc spróbowałem Kaveri A8 wyciągnąćz przesłanej nam maszyny, by poddać je testom w bardziejrealistycznych warunkach. Nic z tego – czip okazał się byćsolidnie przyklejonym do płyty głównej. Tak więc z góryostrzegam: to co udało się mi wycisnąć z testowego egzemplarza wcalenie musi równać się temu, co zdołacie wycisnąć z egzemplarzyprodukcyjnych, które umieścicie we własnych maszynach.

Po drugie, opóźnienie w publikacji tego testu wynika z ciągłychzmian w sterownikach Catalyst od AMD. Bawienie się z kolejnymi RC2 iRC3 wydania 13.30, potem oczekiwanie na eksperymentalną wersjęCatalystów z obsługą nowego API Mantle pokazało, w jak wielkimstopniu osiągi Kaveri zależą od dopracowania sterowników. Cogorsze, nowe wersje, zwiększające wydajność w jednym teście,często zmniejszały ją na innym. Wyniki jakie przedstawię dotycząwłaśnie testowej wersji sterowników 14.1 na Windows 8.1 (z obsługąMantle API). Można się spodziewać, że kolejne wersje Catalystówrozwiążą problemy z regresjami wydajności i przedstawione tutajwyniki benchmarków (szczególnie dotyczących grafiki) okażą sięnieco zaniżone.

Na łamach naszego portalu o nowych APU od AMD pisałemjuż trochę, więc tutaj powtórzę jedynie najważniejszeinformacje. Kaveri wykonane są w nowej dla AMD technologii 28 nm,zawierają takie same rdzenie graficzne GCN co najnowsze Radeony zserii R9 i nowe rdzenie CPU Steamroller, będące kolejnymi poPiledriverach (APU Trinity i Richland, CPU FX-8300/9000) ulepszeniamirdzenia Bulldozer (CPU FX-8100). Zastosowanie architektury HSA, wszczególności technologii hUMAi hQ,sprawiło, że firma nie rozróżnia już między typami rdzeni wswojej komunikacji marketingowej, mówiąc zamiast tego o JednostkachObliczeniowych w APU, definiowanych jako bloki sprzętowe zgodne zHSA, które są programowalne, zdolne do uruchomienia przynajmniejjednego procesu we własnym obszarze pamięci, niezależnie od innychrdzeni.

Testowany A8 to układ znajdujący się pośrodku liniiproduktowej Kaveri – między flagowymi A10, a najtańszymi, jeszczeniedostępnymi na rynku A6 i A4. Znajdziemy w nim łącznie 10Jednostek Obliczeniowych: cztery rdzenie Steamroller (w dwóchmodułach) i sześć rdzeni GCN (384 procesory strumieniowe). Wporównaniu z flagowymi układami, w A8 obniżono częstotliwośćtaktowania Steamrollerów (z 3,7 do 3,3 GHz) i zmniejszono TDP do 65W (z możliwością programowego przełączenia układu w BIOS-ie doTDP 45W). Pamięć podręczna L2 to łącznie 4 MB, po 2 MB dlakażdego modułu Steamrollera. Taktowanie GCN jest we wszystkichKaveri takie samo – 720 MHz.

Sugerowaną detaliczną ceną czipu A8 jest 120 dolarów, co wzałożeniu AMD czynić go ma bezpośrednim konkurentem układui3-3220 Intela (mikroarchitektura Ivy Bridge) oraz i3-4130/4330(Haswell). W czasie gdy piszę tę recenzję, Haswelle te można wPolsce kupić w cenie odpowiednio 406 i 460 zł, więc pouwzględnieniu realnego przelicznika dolarowych cen, A8 faktyczniejest ich cenowym konkurentem. A co za tę cenę otrzymujemy?

[break]Dobry (GCN), zły (Steamroller) i brzydki (sterownik)Obecnie mało jest oprogramowania wykorzystującego HSA jak iOpenCL 2.0, które w pełni może rozwinąć skrzydła na APU Kaveri,a jeszcze mniej oprogramowania, które nadawałoby się do rzetelnegopomiaru wydajności. AMD proponowało wykorzystania w testach ichdemonstracyjnych narzędzi (m.in. dekodera JPEG i arkuszakalkulacyjnego LibreOffice), ale nie za bardzo podoba mi się ideaoceniania wydajności sprzętu na podstawie specjalnie pod niego skrojonego oprogramowania. Jak to porównać z wynikami innych czipów?

Przedstawione poniżej wyniki testów syntetycznych i benchmarków wydają się jednak dobrze oddawać możliwości nowego APU. Zrezygnowałem ostatecznie z przedstawienia wyników kilku innych benchmarków, takich np. jak graficzny Unigine Sanctuary (który pod wcześniejszą wersją sterowników osiągnął sporo lepszy wynik w 1080p niż pod nowszą wersją w 720p), czy np. primesieve (sito Erastotenesa), w którym czip Intela po prostu zmiażdżył A8, mimo że w innym teście wyliczania liczb pierwszych, WPrime, A8 okazało się trochę lepsze od i3. Być może to kwestia obsługi wielowątkowości/wielordzeniowości. Primesieve jako bardzo prosty test, działa tylko na jednym rdzeniu.

Niestety nie udało się sprawdzić A8 pod Linuksem.Opensource'owe sterowniki jądra w ogóle sobie z GCN w APU nieradziły, więc i Mint 16 i Fedora 20 działały tylko w trybiesoftware'owego renderowania grafiki, zaś zainstalowanie najnowszychfglrx zakończyło się zamrożeniem systemu.

Oto więc wyniki testów:

W teście Home nowe A8 pokazuje swoją wartość wobec ceny, pokonując i3 i odczuwalnie A8 poprzedniej generacji. W teście Creative już tak dobrze nie jest. Wydajność rdzeni Intela i jego silnik dekodowania wideo nie dają układowi AMD szans.

Tu nie może być wątpliwości: rdzenie GPU Intela, nawet z serii HD4000, nie są i pewnie jeszcze długo nie będą konkurencją dla Radeonów. Widać też przewagę APU w obliczeniach równoległych, wspieranych przez OpenCL. A co z testem FireStrike? Wyniki tego wymagającego, mierzącego wydajność pod DX11 testu były dla testowanego A8 tak złe (na poziomie 590 pkt), że wyjaśnić je może tylko jakiś problem z testowym CPU lub sterownikami.

Tam, gdzie liczy się wydajność rdzeni, Steamrollery niewiele mają do pokazania, choć oczywiście widać postęp w porównaniu do Piledrivera.

Kolejne testy potwierdzające przewagę rdzeni CPU Intela.

Na pewno jednak widać spory postęp w kwestii energooszczędności. W trybie TDP 45 W nowe A8 Kaveri może śmiało rywalizować z haswellowym Core i3.

A8-7600 wypadł w tych testach całkiem interesująco. Widać, żepod względem wydajności CPU, Kaveri wyraźnie wyprzedza Richlanda,i to mimo niższego taktowania zegara i niższego TDP. Wciąż jednakjeden do jednego intelowe rdzenie wymykają się nowym Steamrollerom, coszczególnie widać w testach wydajności kodowania mediów czy kompresji danych. Na pewno jednak dystans, w porównaniudo tego co oferował Richland, uległ zmniejszeniu.

Wydajność grafiki jest, jak na układ w tej cenie, naprawdęzadowalająca – ale z drugiej strony dziwne by było, gdyby niebyła, ostatecznie 47% powierzchni czipu poszło na rdzeniegraficzne. Oczywiście nie oznacza to, że na A8 pogramy sobie wz przyzwoitą jakością w Battlefielda 4, ale tak samo nie ma co marzyć o pograniu w gry tejklasy na Core i3. Obiecywane przed AMD granie w 1080p z 30 FPS jestzapewne możliwe, ale raczej dla starszych, mniej wymagającychtytułów.

Dla osób zainteresowanych wyciszeniem sprzętu i minimalizacjązużycia energii, A8 po zmniejszeniu TDP do 45 W wypada bardzociekawie. Wydajność APU spada wówczas średnio o 15-20%, aleto co zostaje, wciąż wystarcza w zastosowaniach typu HTPC – doodtwarzania mediów FullHD czy grania w proste gry.

A co ze słynnym Mantle? W ostatniej chwili przeprowadziłem test z wykorzystaniem dostępnego na Steamie demo Star Swarm. Wygląda na to, że spełnia on pokładane w nim nadzieje, szczególniena nowych APU. Szkoda tylko, że praktycznie żadnagra nie korzysta jeszcze z tego API. Jeśli się jednak tatechnologia zdoła upowszechnić, to wykorzystanie Mantle będziestanowiło o różnicy między grywalnością a paskudnymklatkowaniem na niewielkich komputerkach.

Czy na podstawie tego A8 jestem w stanie powiedzieć coś operspektywach architektury HSA? Raczej nie. Musiałbym wpierwzobaczyć flagowe procesory, zobaczyć, jak skaluje się wydajnośćw zależności od liczby rdzeni. Wszystko tak naprawdę zależy od postawyproducentów oprogramowania. Jeśli będą do akceleracji na OpenCL równie chętnienastawieni, jak np. deweloperzy LibreOffice, to przyszłość dla AMD możebyć całkiem obiecująca, tym bardziej, że już dziś przecież żyjemy wczasach, w których od czystej wydajności ważniejsza się stajewydajność na wat.

Na pewno jednak mogę polecić A8 (gdy doczeka się jużoczywiście ustabilizowanych sterowników) wszystkim tym, którzychcieliby sobie zrobić niewielki, niedrogi komputerek do salonu, domediów i prostej rozrywki. Lepiej się on w takim zastosowaniuspisze, niż konkurencyjny i3. Jeśli jednak ktoś chce grać wpoważniejsze tytuły, czy pracować z multimediami w wymagającychaplikacjach, to wciąż lepiej rozejrzeć się za czymś innym, niż Kaveri.