Обзор процессора AMD FX-9590: прощание с Vishera

Однако, как следует из приведённого выше слайда, платформа Socket AM3+ в её сегодняшнем виде продолжит оставаться в числе актуальных предложений компании ещё достаточно продолжительное время. Несмотря на то, что сама эта экосистема явно устарела, так как семейство соответствующих наборов логики было выпущено почти два с половиной года назад, AMD собирается продавать старые материнские платы на базе чипсетов 990FX и многоядерные процессоры Vishera, выпускаемые по 32-нм техпроцессу и основанные на микроархитектуре Piledriver, как минимум ещё пару лет. То же, что производительность и энергопотребление таких CPU далеки от современного уровня, а сама платформа не имеет поддержки графической шины PCI Express 3.0 и интерфейса USB 3.0, производителя беспокоит слабо. Расчёт, очевидно, делается на страстных поклонников марки, которые, апеллируя к демократичной цене, готовы прощать продуктам AMD многие недостатки.

Надо заметить, что, несмотря на столь скептичное отношение AMD к собственным высокопроизводительным решениям, направление гибридных процессоров будет достаточно активно прогрессировать. Перспективные микроархитектуры Steamroller и Excavator, которые, согласно планам компании, обойдут стороной старшие процессоры AMD, появятся в намеченных к выпуску в 2014 и 2015 годах соответственно процессорах Kaveri и Carrizo для платформы Socket FM2+. Однако они получат в своё распоряжение не более четырёх вычислительных ядер и будут позиционироваться в качестве средних или даже бюджетных решений, а не как производительные CPU. Развитие же продуктов верхнего уровня, предлагающих по восемь вычислительных ядер, похоже, зашло в тупик. Внедрение новых микроархитектур в них не планируется, а старая микроархитектура Piledriver, использующаяся в современных процессорах Vishera для платформы Socket AM3+, увеличить быстродействие экстенсивными методами уже не позволяет.

Как подтверждение тому, что никаких прорывов в серии AMD FX больше не ожидается, можно расценивать поставленную летом этого года жирную точку в её истории — выпуск элитных моделей FX-9370 и FX-9590. Принеся в жертву совместимость с построенной инфраструктурой и максимально раздвинув рамки теплового пакета, AMD увеличила частоты Vishera до 5 ГГц и предложила своим избранным партнёрам возможность сборки высокобюджетных систем на их основе. Однако эта затея успеха не возымела, и процессоры FX-9370 и FX-9590 оказались невостребованными рынком сборщиков ПК — последние мотивировали это чрезмерно задранной ценой чипов при недостаточно высоком уровне производительности.

Теперь же AMD, желая поддержать актуальность платформы Socket AM3+, решила идти другим путём. FX-9370 и FX-9590 были перепозиционированы как обычные модели для платформы Socket AM3+, логично продолжающие серию AMD FX. И если ранее особый статус этих процессоров обуславливался тремя признаками: крайне ограниченной доступностью, избирательной совместимостью с материнскими платами и системами охлаждения, а также ценой, достигающей 1000-долларового рубежа, то к сегодняшнему дню два из них остались в прошлом: FX-9370 и FX-9590 стали появляться на прилавках многих магазинов, а их стоимость опустилась до вполне постижимого уровня. Иными словами, теперь AMD хочет выставить ситуацию таким образом, как будто процессоры FX-9370 и FX-9590 представляют собой вполне ординарное развитие серии FX. Ну а раз так, то самое время подробно познакомиться с новым флагманским предложением AMD для настольных систем — процессором FX-9590, который, по всей видимости, останется самым производительным процессором AMD для десктопов на ближайшие два года.

⇡#AMD FX-9590 в подробностях

Сразу же стоит сказать, что в AMD FX-9590 нет ничего принципиально нового. Несмотря на то, что этот процессор получил модельный номер, относящийся к девятитысячной серии, на самом деле перед нами точно такой же представитель семейства Vishera, как и предыдущий флагман — FX-8350. Как и предшественник, FX-9590 основывается на восьми попарно скомпонованных в модули вычислительных ядрах с микроархитектурой Piledriver, производится по 32-нм технологии, обладает кеш-памятью третьего уровня объёмом 8 Мбайт и предназначается для использования в материнских платах с разъёмом Socket AM3+. Отличия есть лишь в частотах и в расчётном тепловыделении, удержать которое в старых рамках было совершенно невозможно.

Произошедший у FX-9590 прирост тактовой частоты трудно назвать малозаметным. Она увеличилась на 700-800 МГц, что позволило AMD охарактеризовать свой FX-9590 как первый процессор, способный работать на 5-гигагерцевой отметке. Речь при этом идёт о частоте в турборежиме, тем не менее производительность FX-9590 должна быть явно выше, чем у FX-8350. Это хорошо видно по характеристикам:

Неожиданное появление в модельном ряду FX процессоров со значительно возросшими тактовыми частотами — не есть результат каких-то архитектурных преобразований или прорывов в производственной технологии. В новых модификациях Vishera используется абсолютно такая же, как и раньше, полупроводниковая база — кристалл со степпингом OR-C0. Для достижения новых рубежей применён метод грубой силы, хорошо знакомый оверклокерам: закрыв глаза на потребление и тепловыделение, AMD увеличила напряжение питания процессоров и получила возможность установить им более высокие тактовые частоты. Конечно, при этом задействуется и имеющаяся у производителя возможность отбора наиболее удачных полупроводниковых устройств, однако увеличенное напряжение стоит всё же на первом месте. Так, при работе процессора FX-9590 на штатной частоте 4,7 ГГц напряжение, подаваемое на его вычислительные ядра, составляет порядка 1,44 В, а при активации технологии Turbo Core оно может возрастать до 1,5 В. Это примерно на 0,08-0,12 В выше напряжения обычных представителей серии AMD FX поколения Vishera.

Существенный рост тепловыделения и энергопотребления — вполне естественный результат повышения напряжения питания и частоты. Тепловые характеристики зависят от напряжения квадратично, так что почти двукратный рост максимального расчетного тепловыделения выглядит закономерно. Естественно, всё это приводит к существенным ограничениям в сфере использования FX-9590. В первую очередь необходимо понимать, что этот процессор нуждается в специальных кулерах с высокой эффективностью. Никаких других CPU с подобным уровнем тепловыделения в природе не существует, поэтому ориентироваться следует на оверклокерские модели воздушных или жидкостных систем охлаждения. Сама AMD поставляет FX-9590 без каких-либо кулеров в комплекте, возлагая головную боль по подбору подходящей системы теплоотвода на конечного пользователя, но, как показывает практика, 220-ваттным процессорам вполне хватает односекционных башен под 140-миллиметровые вентиляторы.

Вторая проблема касается совместимости с Socket AM3+ материнскими платами, которые изначально под 220-ваттные процессоры не проектировались, а потому могут не обладать конвертером питания необходимой мощности. Формально существует всего несколько моделей плат, которые способны похвастать полной и официальной совместимостью с FX-9590:

• ASRock 990FX Extreme9;
• ASRock Fatal1ty 990FX Professional;
• ASUS Crosshair V Formula-Z;
• ASUS Sabertooth 990FX R2.0;
• ASUS M5A99FX Pro R2.0;
• Gigabyte GA-990FXA-UD3 Rev4.0;
• Gigabyte GA-990FXA-UD5 Rev3.0;
• Gigabyte GA-990FXA-UD7 Rev3.0.

Но на самом деле с 220-ваттными процессорами могут работать и многие другие оверклокерские платы. Проблема может быть лишь в том, что они не имеют полноценной поддержи новых процессоров в своём BIOS, а это выливается в неработоспособность технологии Turbo Core.

Кстати, сама технология Turbo Core в FX-9590 работает несколько иначе, чем в более ранних процессорах со 125-ваттным TDP. Серьёзное увеличение границ теплового пакета заставляет относиться к нему с большей аккуратностью, поэтому FX-9590 сбрасывает частоту до базового уровня значительно чаще, чем его предшественники. Иными словами, этот процессор обычно продолжает работать на частоте 4,7 ГГц даже в том случае, если нагрузка не носит многопоточного характера.

Проиллюстрировать то, как работает Turbo Core в FX-9590, можно, наблюдая за его частотой при невысокой нагрузке. Например, на приведённом ниже графике мы сопоставили мгновенные частоты FX-9590 и FX-8350 при выполнении однопоточного теста Cinebench R15.

В то время как FX-8350 в процессе выполнения однопоточного теста всегда находится в турборежиме, работая преимущественно на частоте 4,2 ГГц и никогда не откатываясь при этом до номинальных 4,0 ГГц, FX-9590 ведёт себя совсем иначе. Во-первых, в его версии технологии Turbo Core нет никаких промежуточных состояний, возможны лишь два варианта частоты: штатная — 4,7 ГГц и турбо — 5,0 ГГц. При этом достаточно часто даже при однопоточной нагрузке турборежим отключается и процессор работает на 4,7 ГГц. Очевидно, что при нагрузке на большее, чем одно, количество ядер, ни о каком активном турборежиме для FX-9590 говорить уже не приходится вовсе. Поэтому заявленную для него предельную частоту на уровне 5,0 ГГц следует скорее воспринимать как маркетинговую декларацию.

А это в свою очередь означает, что в большом количестве случаев процессор FX-9590 действительно подобен разогнанному до частоты 4,7 ГГц любому другому восьмиядернику с дизайном Vishera. Ранее, когда AMD просила за FX-9590 запредельные суммы, это ставило целесообразность приобретения такого процессора под большой вопрос, но теперь ситуация несколько изменилась. Официальная цена FX-9590 опустилась до $306, что больше стоимости FX-8350 всего на $110. Это же означает, что если ранее процессоры серии FX позиционировались производителем в качестве альтернативы семейству Core i5, то теперь, благодаря увеличению тактовых частот, AMD собирается замахнуться на соперничество с серией Core i7.

Конечно, говоря о противопоставлении FX-9590 и Core i7 поколения Haswell, нам придётся закрыть глаза на энергопотребление. Но с точки зрения производительности AMD считает эти два процессора почти одинаковыми. Отчасти именно это и даёт компании уверенность, что платформа Socket AM3+ в её сегодняшнем виде сможет сохранить своё достойное рыночное положение в течение двух ближайших лет.

К тому же, по сравнению с интеловскими процессорами, серия FX может похвастать несомненным плюсом: все входящие в неё процессоры относятся к классу Black Edition, то есть обладают разблокированными множителями и легко разгоняются. Правда, к FX-9590 это относится с существенными оговорками: этот процессор уже разогнан самим производителем, и рассчитывать в этом случае на возможность заметного внештатного увеличения быстродействия лучше не стоит. По крайней мере об этом говорит наш опыт.

⇡#Разгон

Номинальные частоты FX-9590 близки к тому пределу, до которого разгоняются прочие восьмиядерники Vishera в обычных условиях, без применения экстремальных методов охлаждения. Да и сам этот процессор фактически представляет собой узаконенный разгон FX-8350: на это недвусмысленно указывает повышенное напряжение питания и увеличенное расчётное тепловыделение. Поэтому ожидать от FX-9590 работоспособности на частотах, значительно превышающих стандартные, не приходится. До сих пор типичным разгоном в обычных условиях для восьмиядерных Vishera считалась частота в окрестности 4,7 ГГц, но для FX-9590 она стала штатной. Конечно, некоторому росту частотного потенциала нового флагмана мог посодействовать отбор наиболее удачных полупроводниковых кристаллов и произошедшее за последний год совершенствование 32-нм производственной технологии, однако, как правило, это может дать заметный эффект лишь при установлении оверклокерских рекордов, но не при каждодневном использовании.

В этом мы легко смогли убедиться на практике. Дополнительно увеличив напряжение питания до 1,525 В и установив на процессор один из самых производительных воздушных суперкулеров — двухсекционную башню Thermalright Silver Arrow SB-E — мы смогли добиться стабильной работоспособности FX-9590 лишь при частоте, не превосходящей 4,9 ГГц. Если поднимать частоту выше — процессор теряет стабильность, а увеличение напряжения приводит к перегреву и троттлингу. Таким образом, как и ожидалось, разгонный потенциал FX-9590 близок к предельным частотам, свойственным предшествующим CPU с дизайном Vishera. C оверклокерской точки зрения новый флагманский Socket AM3+ процессор почти не отличается от более дешёвых восьмиядерников AMD, доступных на рынке уже почти целый год.

Но во время оверклокерских экспериментов выяснилась одна серьёзная неприятность. При тестировании на стабильность максимальная температура FX-9590 в разгоне до 4,9 ГГц доходила до 75 градусов. И это — почти предел, так как при достижении 76-градусной границы процессор уже уходил в троттлинг. А это означает, что самый старший представитель семейства Vishera с 220-ваттным тепловым пакетом получил более жёсткие, чем его предшественники, рамки рабочей температуры. Очевидно, выпустив FX-9590 с серьёзно возросшим тепловыделением, AMD решила дополнительно подстраховаться от возможного перегрева и нестабильности, а потому установила для температурного режима этого флагмана более серьёзные, чем обычно, ограничения. В разгоне это создаёт дополнительные препятствия: прочие модели процессоров AMD могут свободно функционировать и при большем нагреве.

Таким образом, разгон FX-9590 ограничен его температурой, и для покорения более высоких частот нужны очень мощные системы охлаждения, способные удерживать этот процессор от быстро наступающего перегрева. И хотя выбранный нами для тестирования Thermalright Silver Arrow SB-E не только относится к числу лучших воздушных кулеров, но и эффективнее многих распространённых водянок, его потенциала, как кажется, недостаточно. Поэтому добиться со старшим представителем серии FX сколь-нибудь удовлетворительных результатов разгона очень непросто, и ориентироваться в этом случае стоит на дорогие и высокоэффективные системы жидкостного охлаждения.

Всё это приводит нас к выводу, что FX-9590 — далеко не самая удачная модель процессора для оверклокинга в обычных системах Socket AM3+. Младшие и менее дорогие восьмиядерники AMD могут беспрепятственно работать при более высоких температурах, что заметно облегчает организацию теплоотвода при их разгоне. Отборные же полупроводниковые кристаллы используются не только в FX-9590, но и, например, в FX-9370, который, в отличие от рассматриваемой в этом обзоре модели, столь ранней границей включения троттлинга не наделён.