Мобильные процессоры AMD V, Athlon II, Turion II, Phenom II: справочная информация

Корпорация Intel давно и прочно утвердилась на позиции лидера по поставкам ключевых аппаратных компонентов для мобильных компьютеров — процессоров и микросхем системной логики. Собственно, единственным ее серьезным конкурентом была и остается компания AMD. Борьба за рынок ноутбуков между двумя разработчиками идет с переменным успехом, но ни для кого не секрет, что последние пару лет популярность процессоров AMD неуклонно снижалась. Создав в свое время удачный процессор Pentium M, сочетавший низкое энергопотребление и хороший уровень производительности, Intel вернула себе звание технологического лидера и не собирается его уступать до сих пор.

Догнать конкурента компания AMD до настоящего времени так и не смогла: ее мобильные процессоры, несмотря на более прогрессивную архитектуру, выпускались по морально устаревшим техпроцессам, не обеспечивали требуемого соотношения производительность/Вт, а следовательно, уступали процессорам Intel по всем ключевым характеристикам, важным для мобильных компьютеров. Не потерять рынок окончательно AMD смогла только благодаря агрессивной ценовой политике: ноутбуки на базе ее платформ всегда выигрывали по соотношению цена/функциональность у аналогичных ноутбуков на платформах Intel.

Шанс поправить пошатнувшиеся позиции на мобильном рынке появился у AMD в начале 2010 года. Компания представила обновленную аппаратную платформу под официальным названием Vision, которая обладает более сбалансированными, чем раньше, характеристиками и охватывает практически все сегменты как настольного, так и мобильного рынка компьютеров. Следует сразу отметить, что ничего принципиально нового в этой платформе разработчик не применил. Да, у компании есть несколько очень перспективных и смелых идей, но они будут реализованы в процессорах следующего поколения. Нынешняя платформа Vision явилась результатом модернизации микроархитектуры процессоров AMD, оптимизации их в плане интеллектуального управления энергопотреблением, доработки системной логики в соответствии с современными требованиями.

Немалую роль в повышении привлекательности новой платформы сыграла масштабная маркетинговая и рекламная кампания, направленная как на конечных пользователей, так и на производителей компьютеров. Плоды проделанной работы не заставили себя ждать: новая мобильная платформа AMD была сразу же взята на вооружение всеми производителями ноутбуков и внедрена в модели различного класса — от нетбуков до геймерских машин. Сегодня практически у каждой модели на платформе Intel есть недорогой аналог в том же корпусе и с той же функциональностью, но на платформе AMD.

Модельный ряд

Для ноутбуков компания AMD предложила две аппаратные платформы, похожие с точки зрения функциональности, но различающиеся по уровню энергопотребления. Платформа с кодовым названием Danube является базовой для ноутбуков классического формата. В ее состав входит процессор с максимальным тепловыделением 25 или 35 Вт, чипсет AMD M880G (RS880M) со встроенной видеокартой Radeon HD 4250, опционально — дискретная видеокарта серии Mobility Radeon HD 5000. Платформа с кодовым названием Nile ориентирована на нетбуки и ультратонкие потребительские ноутбуки. В ее составе — специальный низковольтный процессор с максимальным тепловыделением не более 15 Вт и чипсет M880G с «приторможенной» видеокартой Radeon HD 4225.

Как видим, во всех случаях AMD предлагает один и тот же чипсет, унаследованный от мобильной платформы предыдущего поколения. В его состав входит изрядно устаревшее графическое ядро RV620 с поддержкой 3D-графики (DirectX 10.1) и аппаратного ускорения видео (декодер UVD 2). Почему компания не стала создавать новую встроенную графику для платформ Danube и Nile? Видимо, предпочтение было отдано разработке интегрированного в процессор графического ядра для следующего поколения процессоров, а на доработку текущей мобильной платформы не осталось времени. К сожалению, старая архитектура платформы, с двумя микросхемами системной логики и встроенной графикой в составе одной из них, негативно влияет на производительность и особенно энергопотребление (две микросхемы чипсета потребляют больше самого процессора), но другого решения разработчик предложить пока не может.

Кристалл Athlon II

Модельный ряд процессоров AMD для ноутбуков был полностью пересмотрен. Он получил новую, более понятную маркировку, сокращенную номенклатуру (как правило, предлагается всего два однотипных процессора с различной тактовой частотой) и разделение на четыре линейки с разными торговыми наименованиями:

• AMD V — бюджетные процессоры с минимальной производительностью (замена линейки Sempron);
• AMD Athlon II — недорогие процессоры для ноутбуков бюджетного и начального уровня;
• AMD Turion II — более мощные процессоры для бизнес-ноутбуков и домашних ноутбуков среднего класса;
• AMD Phenom II — многоядерные процессоры для потребительских и бизнес-ноутбуков верхнего уровня.

Несмотря на сохранение прежних названий, новые процессоры построены на основе новой микроархитектуры K10 и по большинству характеристик превосходят процессоры AMD предыдущего поколения. К сожалению, официальная информация об особенностях ядра Champlain, лежащего в основе процессоров текущего поколения, на сайте AMD отсутствует. Мы можем только предполагать, что у мобильных процессоров много общего с настольными процессорами Phenom II, однако имеются и отличия, связанные с применением новой схемы адаптивного управления питанием. Кроме того, в мобильных процессорах не используется общий кэш 3-го уровня — очевидно, для снижения энергопотребления и себестоимости.

Кристалл Phenom II

Познакомимся с характеристиками моделей процессоров каждой из линеек. Для начала обратим внимание на процессоры «стандартной» платформы Danube.

Бюджетная линейка AMD V в настоящее время включает два одноядерных процессора с низкой производительностью и пониженным тепловыделением (до 25 Вт).

У единственного ядра процессора AMD V вдвое урезан объем кэша 2-го уровня (512 КБ) и искусственно уменьшена производительность блока FPU, выполняющего операции с плавающей запятой. Являются ли эти особенности физическими, или речь идет всего лишь об отключении части ядра для понижения производительности, доподлинно неизвестно.

В линейках процессоров Athlon II и Turion II имеются процессоры двух классов — с нормальным (35 Вт, серия N) и пониженным (25 Вт, серия P) максимальным тепловыделением. По идее, первые должны устанавливаться в ноутбуки стандартного форм-фактора, вторые — в тонкие ультрапортативные модели. Но производители не придерживаются этой схемы и обычно предпочитают более экономичные процессоры.

Процессор Athlon II содержит два урезанных ядра, каждое аналогично ядру процессора V. При этом модель P320 стала наиболее массовой и популярной у производителей ноутбуков благодаря своей экономичности. Процессор Turion II оснащен полноценными ядрами, с кэшем по 1 МБ на ядро и «полным» 128-битным блоком FPU. Благодаря этому он способен продемонстрировать намного более высокую производительность в серьезных профессиональных приложениях. Вошедший в эту группу процессор Phenom II серии N600 является, по сути, тем же Turion II, но с более высокой тактовой частотой.

Линейка процессоров Phenom II состоит, с одной стороны, из 3- и 4-ядерных процессоров, а с другой — из процессоров с нормальным и пониженным энергопотреблением. Есть также отдельная серия процессоров Black для геймерских ноутбуков, но они не были востребованы производителями компьютеров.

Как ни странно, во всех процессорах этой серии применяются ядра с урезанным кэшем и достаточно низкой тактовой частотой. Для приложений, активно использующих многопоточность (обработка графики, видео, научные и инженерные расчеты), процессоры Phenom II весьма актуальны. Для всех остальных задач предпочтительнее использовать процессоры Turion II или двухъядерные Phenom II.

К сожалению, производители ноутбуков об этом не задумываются и комплектуют модели верхнего ценового диапазона 3- и 4-ядерными процессорами. Имеется ли у AMD система динамического разгона отдельных ядер, подобная Intel Turbo Boost, нам неизвестно. По крайней мере, сама компания об этом не сообщает. Если нет, то ситуация с производительностью в однопоточных приложениях будет удручающей.

Энергоэффективная платформа Nile предназначена для построения ультрапортативных ноутбуков с длительным временем работы от батареи, для которых не требуется высокая производительность. Процессоры, выпускаемые в рамках этой платформы, также имеют современную микроархитектуру AMD K10, но формально построены на базе другого ядра — Geneva. Линейка процессоров состоит из 5 моделей, отличающихся сразу по нескольким параметрам.

Младший процессор, V105, построен на урезанном ядре (одно вычислительное ядро, половина кэша, вместо шины HT 3.0 использована шина HT 1.0) и по уровню производительности ближе к процессорам нетбуков, чем полноценных ноутбуков. Старший процессор, Turion II Neo K665, располагает приличной тактовой частотой и двумя полноценными ядрами, но имеет намного худшее энергопотребление. Производители нетбуков и ультратонких ноутбуков могут устанавливать любой из этих процессоров, предоставляя покупателю выбор между доступной ценой и хорошей производительностью.

Тесты

Чтобы понять, как соотносятся мобильные платформы AMD и Intel по производительности и энергопотреблению, мы приведем результаты не синтетических, а реалистичных тестов. Тестовые пакеты фирмы BAPCo используют только реальные приложения, устанавливаемые на машину стандартным путем, и специальные скрипты, замеряющие время реакции системы на подаваемые команды. Выполняя реальную задачу обработки данных в автоматическом режиме, тестовый пакет вычисляет, сколько времени затрачивается на тестируемой машине, и сравнивает со временем, затраченным на некоей эталонной машине.

Мы сравним три ноутбука различного класса, оснащенных тремя разными процессорами. Ноутбук HP G62 построен на платформе Intel Calpella c переключаемой графикой; в протестированном экземпляре был установлен младший процессор Intel серии Pentium — P6000. Частота этого процессора — всего 1,86 ГГц, объем кэша 3 МБ, имеются два ядра, а технология HyperThreading, позволяющая оптимальнее задействовать вычислительные ресурсы за счет выполнения двух потоков на одном ядре, отключена.

Ноутбук HP 625 построен на платформе AMD Danube и оснащен типичным бюджетным процессором — Athlon II P320. Частота этого процессора — 2,1 ГГц (на 13% выше, чем у Pentium P6000), два кэша по 512 КБ, поддержки аналога технологии HyperThreading нет (она появится только в процессорах AMD будущего поколения).

Третий ноутбук, ASUS N52DA, построен на платформе AMD Danube и оснащен самым доступным по цене процессором Phenom II — трехъядерным N830. Данный процессор содержит три ядра, аналогичных ядрам процессора Athlon II P320, с такой же частотой и объемом кэша у каждого. Правда, у ноутбука ASUS имеется мощная дискретная видеокарта без функции отключения, поэтому оценить «чистое» энергопотребление платформы мы не сможем.

Итак, о тестах. Пакет SYSMark 2007 содержит 4 сценария: подготовка онлайн-системы обучения правилам дорожного движения (обработка векторной и растровой графики, анимации, видео), создание рекламного видеоролика (спецэффекты, видеомонтаж, рендеринг и сжатие видео), подготовка экономического отчета (таблицы, база данных, текст, презентация) и 3D-моделирование интерьера помещения. Таким образом, тест измеряет производительность машины в случае ее применения на рабочем месте веб-дизайнера, видеомонтажера, экономиста и 3D-модельера. Полученный рейтинг усредняет данные о производительности двух десятков различных приложений фирм Microsoft, Adobe, Autodesk, Sony и др.

По результатам теста SYSMark 2007 мы констатируем чистую победу платформы Intel. Разница между процессорами Pentium и Athlon II составила от 13 до 27%. Трехъядерный Phenom II догнал бюджетный процессор Intel только в сценариях обработки видео и 3D-моделирования, в других сценариях, не так активно использующих многопоточные приложения, его результаты совпадают с результатами двухъядерного процессора.

Тест MobileMark 2007 измеряет время работы от батареи при выполнении тех же задач, что содержатся в тесте SYSMark 2007, с одним исключением — тест имитирует периодические паузы длительностью 1—10 минут. Для проведения этого теста по правилам следует отключать все сетевые контроллеры, включая Bluetooth и Wi-Fi, и выставлять яркость экрана на один и тот же уровень (примерно 70—80 кд/м²).

И опять мы видим, что по производительности бюджетный процессор Intel на 25% опередил процессоры AMD. Платформа Intel оказалась самой экономичной, среднее энергопотребление (во время выполнения теста) составило менее 11 Вт. Конечно, от ноутбука к ноутбуку этот показатель варьируется, однако у моделей со встроенной или переключаемой графикой мы получаем результат в пределах 9—12 Вт.

Результаты платформы AMD с процессором Athlon II тоже укладываются в эти рамки, а значит, догнать конкурента удалось. У ноутбука с трехъядерным процессором энергопотребление получилось слишком высоким, что неудивительно, учитывая его видеокарту (Radeon HD 5730) и заявленное тепловыделение процессора (35 Вт плюс почти столько же будет потреблять чипсет).

Вывод

Компании AMD наконец-то удалось… нет, не догнать конкурента, а хотя бы сократить отставание. Ситуация с производительностью по-прежнему неважная, особенно у многоядерных процессоров, которые умудряются проигрывать даже бюджетным двухъядерным процессорам Intel. Вместе с тем бюджетные процессоры Athlon II обеспечивают достойный уровень энергопотребления и могут с успехом использоваться в ноутбуках, от которых не требуется высокий уровень производительности. В целом платформа AMD 2010 года больше не подвержена проблеме повышенного энергопотребления и по своим потребительским характеристикам вполне конкурентоспособна, но только в нижнем ценовом сегменте.

Очевидно, что выпуск платформ Danube и Nile преследовал одну простую цель — вернуть позиции на мобильном рынке за счет более продуманной ценовой и маркетинговой политики. Безусловно, эта цель была достигнута. В 2011 году AMD представит инновационную аппаратную платформу, которая займет уже подготовленный плацдарм и, если конкурент не подсуетится, сможет легко переломить ситуацию на рынке. В любом случае, нас ждет захватывающая конкурентная борьба с полезными для потребителей последствиями в виде дальнейшего снижения цен на экономичные и производительные ноутбуки.