Введение. Процессор AMD FX-4100.

Недавно мы детально ознакомились с флагманским процессором AMD серии FX основанном на ядре Vishera – AMD FX-8350. Так сложилось, что при обновлении линейки процессоров все внимание журналистов достается лишь самому производительному решению, в то же время младшие процессоры, как правило, остаются “за бортом”. А ведь в линейке AMD FX, помимо восьмиядерных, есть также четырёх- и шестиядерные модели. Сегодня мы отчасти исправим ситуацию, поговорим о двух очень похожих Quad-Core процессорах AMD FX-4100 и FX-4130. Итак, FX-4130 был анонсирован не так давно, позиционируется этот процессор как замена FX-4100. Представители AMD заявляют, что при неизменной, относительно FX-4100 цене, новинка обладает лучшими потребительскими характеристиками. Ну что же, проверим это утверждение, а заодно изучим оверклокерский потенциал новинки. Также, поговорим о том, насколько оправдано использование восьмиядерных процессоров для решения современных мультимедиа задач, быть может четырёх ядер AMD FX-4100/4130 вполне достаточно для комфортной работы?

Процессор AMD FX-4100 поставляется в небольшой коробке, оформленной в красно-белых тонах. В отличие от старших 8-ми ядерных моделей, которые поставляются в металлических упаковках, 4-х и 6-ти ядерные “камни” упаковываются в картон. Однако, так или иначе отмечу, что дизайнеры AMD не зря едят свой хлеб. Упаковки всех процессоров компании выполнены весьма качественно, оформлены ярко и стильно. Единственное, что сбивает с толку, так это надпись Black Edition на почти белой коробке J  Но, это, конечно, придирки.

Внутри коробки, помимо самого процессора, находится кулер, инструкция по установке, гарантия производителя, а также наклейка на системный блок, подчёркивающая принадлежность компьютера к лагерю AMD.

 

От незначительных механических повреждений при транспортировке процессор защищён пластиковой «оберткой». Наш экземпляр AMD FX-4100 имеет маркировку FD4100WMW4KGU и произведен в Малайзии.

 

Коробочная система охлаждения рассчитана на крепление к стандартной рамке Socket AM3+. Радиатор охлаждается вентилятором, габариты которого составляют 70x70x15 мм, максимальная скорость вращения крыльчатки составляет 3500 об/мин.

 

Ребра и основание радиатора изготовлены из алюминиевого сплава. Штатная термопаста нанесена на основание системы охлаждения и защищена пластиковой крышкой.

 

На первый взгляд может показаться, что кулер оснащается одной тепловой трубкой, однако это не так. В основе радиатора имеются две тепловые трубки точечно припаянные к основанию в самом центре.

 

Об эффективности штатной системы охлаждения AMD FX-4100 мы узнаем чуть позже, а сейчас давайте внимательно изучим характеристики самого процессора, в этом нам поможет утилита CPU-Z.

Процессор изготовлен по технологии 32-нм и строится на базе ядра Zambezi. Штатная частота составляет 3,6 ГГц, напряжение ядра 1,380 В. Заявленный уровень TDP равен 95 Вт. Суммарный объём кеш-памяти 2-го и 3-его уровня составляет 12 Мб. Кеш-память 3-го уровня имеет объем 8 МБайт.  Как и положено представителю серии FX, множитель процессора не заблокирован.

Благодаря технологии Turbo Core 2.0, которая осуществляет автоматический разгон процессора путем повышения множителя, частота FX-4100 может быть увеличена на 200 МГц. Учитывая небольшое завышение материнской платой частоты шины, а также постоянную работу функции авторазгона и энергосбережения, “поймать” на снимке экрана ровные 3600 МГц мне так и не удалось :)

Без нагрузки напряжение процессора снижается до 0.96 В, однако частота при этом остаётся неизменной, более того, даже под нагрузкой процессор работает на более высоких, чем номинальная, частотах. После включения технологии Cool'n'Quiet, которая на материнской плате ASUS SABERTOOTH 990FX по умолчанию отключена, ситуация не изменилась. В то же время при тестирования AMD FX-8350 множитель, как и положено, снижался до отметки x7.

В режиме Max Turbo Core частота одного ядра повышается до 3800 МГц, а напряжение до 1,392 В. «Поймать» процессор в таком состоянии было довольно сложно, почти все время он работал на частоте 3700 МГц.

Скорее всего, такое поведение системы связано с недоработками в BIOS материнской платы ASUS Sabertooth 990FX rev.1. Для особо придирчивых читателей, стоит отметить, что при тестировании использовалась последняя версия прошивки, доступная на официальном сайте производителя.

Примечание от редактора:

C сожалением отмечу, что за последние пол года – год, это уже не первый случай, когда техническая поддержка продуктов компании ASUS  даёт сбой. В частности, после выхода ОС Windows 8 пользователи ASUS Xonar Xense столкнулись с проблемой в работоспособности панели управления своей звуковой карты. Несмотря на обращения в техническую поддержку, официальных обновлений драйверов нет до сих пор! К счастью, решение этой проблемы есть, но какими усилиями?

 

Процессор AMD FX-4130.

Теперь поговорим об AMD FX-4130, вышедшем на замену FX-4100. Внешне упаковка процессора не претерпела никаких изменений, за исключением текстового описания упакованного процессора. После коробки с FX-4100, эта показалось мне более тяжёлой, появились надежды на супер комплект J

 

Ан нет! Вскрытие показало, что внутри упаковки AMD FX-4130 находится идентичный комплект: процессор, кулер, инструкцию по установке и гарантия, а также наклейка на системный блок.

 

Процессор FX-4130 так же защищен пластиковым боксом, имеет маркировку FD4130FRW4MGU и произведен в Малайзии.

А вот после вскрытия коробки с кулером, стало ясно кто в ответе за увеличение массы. Базовая система охлаждения AMD FX-4130 заметно отличается от оной у AMD FX-4100.

 

Радиатор имеет улучшенную конструкцию, производитель увеличил количества рассеивающих ребер, а также сделал основание из меди для более эффективной передачи тепла от крышки процессора. Габариты кулера AMD FX-4130 составляют 70х70х20 мм, а максимальная частота вращения вентилятора составляет 3200 об/мин. Стандартная термопаста уже нанесена тонким слоем на подошву системы охлаждения и закрыта пластиковой крышкой.

 

Количество тепловых трубок так же возросло с двух до четырех. Они припаяны к специальным выемкам, что позволяет увеличить площадь контакта тепловых трубок с основанием.

 

Процессор изготовлен по технологии 32-нм на микроархитектуре Zambezi. Штатная частота, в по сравнению с AMD FX-4100 выросла на 200 МГц и составила 3,8 ГГц, напряжение ядра 1,320 В. С повышением частоты уровень TDP был увеличен до 125W, что на 30 Вт больше, чем у FX-4100. А вот общий объём кеш-памяти уменьшился, теперь он составляет 8 Мбайт. Такие сокращения произошли благодаря уменьшению Кеш-памяти 3-го уровня до 4 Мбайт.  Множитель процессора также не заблокирован.

Интересно посмотреть как такая “переоснастка” процессора FX-4130 скажется на результатах производительности. Судя по всему, инженеры AMD посчитали дополнительный объём кеша лишней нагрузкой, за счёт уменьшения которой можно нарастить частоту и не вылезти при этом за 125 Вт тепловой пакет.

Во время простоя напряжение процессора снижается до уровня 0.92 В, снижение частоты так же, как и в случае с FX-4100 не наблюдалось. При первой возможности мы проверим в работе FX-4100 и FX-4130 на другой материнской плате.

Turbo Core 2.0 повышает частоту процессора до 3900 МГц во время выполнения однопоточных приложений, в данном режиме напряжение подаваемое на процессор увеличивается до 1.39 В.

Тестовый стенд. Разгон. Сравнение кулеров и измерение температур.

Для изучения разгонного потенциала и дальнейшего тестирования рассмотренных процессоров использовался следующий тестовый стенд:

• Материнская плата: ASUS SABERTOOTH 990FX (AMD 990X, AM3+);
• Процессор: AMD FX-8350, FX-4100, FX-8130;
• Охлаждение CPU: Воздух, Вода;
• Термоинтерфейс: Noctua NT-H1;
• Видеокарта: AMD Radeon HD 7970;
• Оперативная память: Kingmax Memory 2x2 Гбайт PC3- 10700H (DDR3-1600);
• Накопитель: Seagate ST3250410AS 250 Гбайт;
• Блок питания: Seasonic X-1250 GOLD (SS-1250XM);
• Операционная система: Microsoft Windows 7 x64 Ultimate SP1;
• Версия драйвера: Catalyst 13.1.

Перед тем как переходить к оценке результатов тестирования, хочется сказать об организации тестового стенда, который располагается на демонстрационной установке СВО компании ProModz. Данная конструкция подверглась доработке в полноценный стол для бенчинга.

В нижнем отделении стенда располагаются: полноценная система водяного охлаждения, блок питания и жесткий диск. Сверху на самодельные ножки устанавливается материнская плата со всеми устройствами на борту. Данный «столик» не идеален и всё ещё требует некоторых доработок, но уже сейчас позволяет очень быстро менять конфигурации тестового оборудования, а также переходить на разные виды охлаждения, вплоть до экстремального.

 

Как и прежде все эксперименты с частотой производились непосредственно из BIOS материнской платы. В целях предотвращения ошибок, мы не используем программный разгон из Windows. Разгон осуществлялся путем повышения множителя и напряжения на ядрах CPU. Частота CPU/NB и HT Link Speed были зафиксированы на 2400 МГц и 2600 МГц соответственно. Значение параметра CPU Vcore Load Line Сalibration устанавливалось в значение High, именно в этом режиме напряжение в нагрузке было максимально близко к установленному. Система питания процессора постоянно охлаждалась одним 120 мм вентилятором. Стабильность процессора определялась с помощью программы OCCT Perestroika 4.3.1, температура процессора контролировалась утилитой ASUS Thermal Radar.

В качестве систем охлаждения выступали хорошо зарекомендовавшие себя Cooler Master Hyper 212 Plus и набор водяного охлаждения ProModz Cooled Silence состоящий из: водоблока CPU V3+, помпы Laing DDC-1plusT и резервуара R525, а также односекционного радиатора с двумя 120 мм кулерами.

Как и во время тестирования процессора AMD FX-8350, мы поставили перед собой цель получения “усреднённых” результатов разгона. Изучением максимальной частоты для конкретного экземпляра FX-4100 или FX-4130 вплоть до десятков МГц мы не занимались. 

 

Общая динамика разгона у четырехядерных версий почти не изменилась в сравнении со старшим процессором AMD FX-8350. Судя по всему, количество активных ядер слабо влияет на потолок разгона. Увеличение напряжения на 0,5 В дает приблизительно 100 МГц прирост частоты. Отметим, что AMD FX-4100 имеет значительно меньший частотный потенциал нежели FX-4130, тут как раз и сказывается различие в размере кеша третьего уровня. К большому удивлению разница в разгоне на воздушным и водяным охлаждение почти всегда оказалась равной нулю, поэтому на графики отображена всего одна прямая для каждого процессора. Единственное исключение зафиксировано в случае с процессором AMD FX-4130, для этого процессора на линии FX-4130 мы сделали жёлтый отрезок, который отражает рост стабильной в работе частоты при использовании СВО. 

Сравнение штатных кулеров.

Так как в коробочных версиях процессоров имеются штатные системы охлаждения, пройти мимо них без сравнения эффективности просто не возможно. Давайте посмотрим на что они способны, а в качестве ориентира для сравнения выберем Cooler Master Hyper 212 Plus. Каждый из стандартных кулеров тестировался с тем процессором, в комплекте поставки которого он находился, использовалась штатная термопаста. Автоматическое управление оборотами кулеров с помощью материнской платы было отключено. Субъективно шум коробочных кулеров на максимальных оборотах явно выделялся на фоне остальных компонентов системы, при этом шум от коробочного кулера из комплекта FX-4130 был чуть-чуть меньше.

 

 

Процессор AMD FX-4130 оказался приблизительно на 5°C горячее FX-4100, сказалось увеличение TDP. Без разгона коробочные решения уверенно справились со своими процессорами, однако, как и следовало ожидать, частотный потенциал процессоров с их помощью не раскрыть. Разгон на коробочном охлаждении возможен только в том случае, если поднятие напряжения на ядре будет незначительным, во всех остальных случаях мы настоятельно рекомендуем перейти на использование среднего по стоимости башенного кулера.

 

Тестовые пакет, методика и результаты тестирования.

Для тестирования был подобран следующий список тестовых приложений:

• 3DMark 2006 x86 – CPU тесты;
• 3DMark 2011 x86 – Physics тест;
• Cinebench R10 x64 – CPU;
• Cinebench R11.5 x64 – CPU;
• X264 HD Benchmark 5.01 x64;
• Fritz Chess Benchmark 4.2 x86;
• Super Pi mod. 1.5 XS;
• wPrime 2.09 x86;
• WinRAR 4.20 x64;
• UCBench 2011 x86;
• Modlabs Titan’s Benchmark v 1.1 Beta

Синтетические и полусинтетические тесты 3D:

• 3DMark Vantage 1.1.0
• 3DMark 11 1.0.3.0
• 3DMark (2013)
• HWBOT Unigine Heaven Benchmark

Игры:

• Metro 2033 DX11
• Batman Arkham City DX11
• Lost Planet 2 DX11
• Alien Versus Predator DX11
• S.T.A.L.K.E.R CoP DX11
• DIRT Showdown DX11
• Sleeping Dogs DX11
• Far Cry 3 DX11
• Hitman. Absolution
• Asassin’s Creed III

Во всех играх разрешение составило 1920x1080 пикселей, все детали, доступные в опциях игры или настройках бенчмарка (кроме 3DMark) были выставлены на максимум, в том числе тесселляция. В тестовых пакетах серии 3DMark использовались стандартные пресеты Performance и Extreme. Полноэкранное сглаживание в играх устанавливалось в режим 4x во всех случаях, кроме Far Cry 3, где AA был равен 2x. В играх Far Cry 3 и Asassin’s Creed III средний FPS замерялся с помощью программы Fraps 3.5.99.

Для проведения тестирования частоты устанавливались в ручную из BIOS, все энергосберегающие функции были отключены. В итоге процессоры работали в следующих режимах:

• AMD FX-4100@3700 МГц 200х18.0 + Turbo Core 2.0 (номинальная для этого процессора);
• AMD FX-4130@3800 МГц 200х21.0 + Turbo Core 2.0 (номинальная для этого процессора);
• AMD FX-4130@3700 МГц 200х20.0 – Частота занижена относительно номинальной до уровня FX-4100. Цель - изучение влияния объема кеша L3 на производительность;
• AMD FX-4130@4600 МГц 200х20.0 – Максимально стабильная частота после разгона;
• AMD FX-8350@4200 МГц 200х21.0 +Turbo Core 3.0 (номинальная для этого процессора);

Для минимизации погрешности каждый тест запускался по три раза, в таблицах отображены среднеарифметические значения.

 

Выводы.

В первую очередь хотелось бы оценить шаг AMD по замене процессора FX-4100 на FX-4130. Уменьшение объёма кеш памяти третьего уровня практическим никак не сказалось на производительности новинки, в то время как немного увеличенная тактовая частота не только нивелирует факт уменьшения кеша, но и выводит FX-4130 слегка вперёд относительно своего предшественника. То есть, в случае с FX-4100 и FX-4130, при их равной стоимости, FX-4130 оказывается более выгодной покупкой.  Более того, если судить по полученным нами результатам разгона, FX-4130 всё-таки обладает чуть лучшим потенциалом разгона, что тоже надо учитывать.

Что касается сравнения FX-4100/4130 со старшим представителем семейства FX, то полученные нами результаты говорят о том, что во многих задачах 4-х ядер бывает вполне достаточно. Конечно, если бы так было всегда, AMD попросту не выпускала 8-ми ядерные решения. Смысл в них, безусловно, есть, однако преимущества старших процессоров FX проявляются лишь в тех приложениях, которые не просто активно используют многопоточность, но и умеют правильно работать с 8-мью ядрами процессоров FX. Если говорить об играх, то процессор FX-4130 очень хорошо показал себя в 3D приложениях. Учитывая его среднюю стоимость в 3 479р (По данным Яндекс-Маркета на момент публикации статьи) против 6 320р у FX-8350, этот камень кажется нам весьма выгодной покупкой. Перед покупкой CPU, мы очень советуем прикинуть какие задачи будут выполняться на вашей системе. Если в их списке не окажется длительных многопоточных вычислений, возможно, разницу в стоимости между FX-8350 и FX-4130 следует вложить в более производительную видеокарту?

P.S. И всё же, для формирования полного представления о линейке процессоров AMD FX в данной статье не хватает результатов шестиядерных процессоров, надеемся, что в скором времени мы изучим и их производительность.

Обсудить материал в нашем форуме.