Обзор процессора AMD Athlon 5350 и платформы Socket AM1

Тот факт, что AMD не пытается бороться с Intel в сегменте высокопроизводительных процессоров, отражается не только на её рыночной доле и ассортименте, но и на финансовых результатах её деятельности. Однако к концу прошлого года компании всё-таки удалось выйти на безубыточность, даже несмотря на постепенное завершение жизненного цикла линейки процессоров для среднего и верхнего сегментов, а также появление весьма удачных предложений нового поколения у Intel. Произошло это в первую очередь из-за прихода чипов AMD в игровые консоли, который состоялся благодаря переориентации компании на разработку APU — недорогих гибридных процессоров, объединяющих на одном полупроводниковом кристалле вычислительные ядра и сравнительно приличное графическое ядро.

APU, выпускаемые AMD, завоевали неплохие позиции не только в игровых приставках. Такие процессоры, и в первую очередь мы имеем в виду представителей поколения Richland, успешно применяются и в бюджетных игровых системах. Они, а также их последователи Kaveri, дали старт появлению интегрированных платформ, которые не нуждаются в дискретной графической карте, но при этом позволяют получать приемлемый уровень качества изображения и частоты кадров в современных играх. Фактически AMD может гордиться тем, что смогла предложить для компьютерного рынка единый чип, который объединяет в себе бюджетный процессор и недорогую графическую карту.

Постепенно усиливается положение AMD и на рынке графических ускорителей. Здесь играет роль не столько выгодное сочетание цены и производительности у последней серии видеокарт Volcanic Islands, сколько применимость графических ускорителей компании для добычи криптовалют. И в итоге финансовое положение AMD, кажется, продолжает выправляться. По крайней мере, по итогам первого квартала 2014 года компания вновь получила доход.

Нетрудно заметить, что все последние успехи AMD напрямую связаны со сменой стратегии. Если говорить глобально, то нынешняя тактика компании заключается в отказе от прямого противостояния с конкурентами, вместо этого она стала действовать гораздо хитрее. Теперь AMD ищет для себя узкие рыночные ниши, в которых серьёзные соперники пока отсутствуют либо имеют не слишком сильные позиции. И в полном соответствии с этой идеей AMD, кажется, нашла новое место приложения своих сил — сегмент экстремально дешёвых настольных компьютеров, которые, как она считает, будут очень популярными на развивающихся рынках, например в странах Латинской Америки. Для создания и продвижения таких систем AMD решила приспособить давно имеющийся в её распоряжении процессорный дизайн Kabini, который до настоящего времени ориентировался исключительно на ультрапортативные мобильные системы.

Что же конкретно предлагает AMD? Несмотря на то, что Kabini является близким родственником чипов, применяемых в игровых консолях SONY и Microsoft, десктопная версия этих процессоров совершенно не рассчитана на обеспечение хорошей игровой производительности и даже не собирается соперничать с недорогими Haswell, относящимися к семействам Pentium или Celeron. Более того, десктопные Kabini нельзя даже назвать младшим братом недавно анонсированных APU семейства Kaveri. Новые гибридные процессоры базируются на четырёх ядрах Jaguar, имеют упрощённое графическое ядро с архитектурой GCN и представляют собой энергоэффективные предложения с очень низкой ценой и невысокой, но достаточной для многих бытовых и офисных нужд производительностью.

Фактически десктопные Kabini являются ответом AMD на процессоры Intel Bay Trail-D, которые стали появляться в недорогих, экономичных и компактных настольных системах (например, в NUC) под именами Pentium J2900 и Celeron J1900/J1800. При этом, как обещает AMD, её новое предложение должно превзойти Bay Trail-D по большинству характеристик, среди которых она особенно выделяет более совершенное графическое ядро, полезное в том числе и для гетерогенных вычислений.

Но главным козырем десктопных процессоров Kabini и всей сопряжённой с ними экосистемы является низкая цена, которая должна стать первоочередной движущей силой такого предложения. Четырёхъядерные процессоры Kabini, представленные AMD, имеют стоимость от $36 до $55, а цена материнских плат для них начинается с $35. Если к этому добавить маломощный бюджетный блок питания, 4 Гбайт памяти, механический жёсткий диск небольшого объёма и компактный недорогой корпус, то целая система может обойтись всего в $250, что представляется очень соблазнительным предложением.

Есть и ещё одна причина, по которой новинка заслуживает внимания, — это её исполнение в виде сменного чипа. Все бюджетные CPU, выпускавшиеся до сих пор (в том числе и Bay Trail-D), припаивались к материнской плате. AMD же решила пойти иным путём и сделала для настольных Kabini специальный разъём — Socket AM1. Поэтому рассчитывать на последующую модернизацию своих компьютеров теперь смогут даже самые экономные покупатели. Плюс возможность заменить процессор добавляет дополнительную гибкость в конфигурировании, что также может оказаться очень полезным свойством.

Впрочем, главный вопрос, который следует задать о новых настольных процессорах Kabini: какова их реальная производительность? Достаточна ли она для того, чтобы новинки смогли соперничать с недорогими экономичными платформами Intel? Давайте проверим…

⇡#Платформа Socket AM1 и процессоры для неё

Начать рассказ о новой платформе Socket AM1 следует с того, что процессоры Kabini, которые AMD предлагает использовать в её составе, не несут в себе ничего нового. Вообще. На данный момент анонсировано четыре варианта десктопных Kabini:

Все эти процессоры базируются на полупроводниковых кристаллах, производимых по 28-нм технологии, и состоят из четырёх или двух вычислительных ядер с микроархитектурой Jaguar и графического ядра с современной архитектурой GCN с 128 шейдерными процессорами. То есть Kabini, предлагаемые в версии для платформы Socket AM1, очень похожи по характеристикам на аналогичные мобильные процессоры, которые доступны на рынке уже почти год. Athlon 5350 подобен A6-5200, Athlon 5150 — это близкий аналог A4-5100, а процессоры Sempron 3850 и Sempron 2650 являются близкими родственниками E2-3800 и E1-2500. Небольшая разница есть лишь в частотах графического ядра и в показателях TDP, но в целом новые десктопные Kabini практически не отличаются от старых, мобильных. И это на самом деле достаточно печально: за прошедший год AMD так и не смогла ничего сделать с частотным потенциалом своей младшей линейки CPU. Причём, настольные Kabini не получили более высоких таковых частот даже несмотря на то, что их тепловой пакет выше, чем у мобильных аналогов.

А значит, действительно новое в платформе Socket AM1 — лишь сама эта платформа. В первую очередь следует отметить, что новый процессорный разъём Socket AM1 не имеет ничего общего ни с одним из сокетов, которые AMD предлагала для настольных платформ ранее. Socket AM1 физически меньше, чем Socket FM2+ или Socket AM3, в нём всего 721 контакт, и в него могут устанавливаться только свежеанонсированные десктопные Kabini. В этом нет ничего удивительного, если вспомнить о том, что Kabini — это не просто APU, а полноценная система-на чипе, которая, помимо процессорных и графического ядер, включает контроллер памяти, контроллер PCI Express и набор контроллеров ввода-вывода, обычно располагающийся в отдельном концентраторе — южном мосте.

Благодаря такому высокому уровню интеграции главного компонента платформы материнские платы для процессоров в Socket AM1-исполнении не нуждаются ни в каких дополнительных сложных микросхемах. Это делает их дизайн очень простым и дешёвым, так что низкая стоимость материнок под десктопные Kabini вполне объяснима. Однако по этой же причине возможности Socket AM1-материнок получаются достаточно примитивными. AMD не стала заниматься пересмотром набора встроенных в десктопные Kabini контроллеров по сравнению с их мобильными вариантами, поэтому из внешних интерфейсов поддерживается всего два порта SATA 6 Гбит/с без RAID-функциональности, два порта USB 3.0 и восемь портов USB 2.0. Также в Kabini имеется контроллер PCI Express 2.0 с поддержкой в общей сложности до 8 линий и, кроме того, доступен набор мониторных интерфейсов, включающий HDMI, DVI, DisplayPort и аналоговый VGA.

Естественно, реальные материнские платы c Socket AM1 могут задействовать не весь набор доступных в процессоре портов или добавлять к их множеству дополнительные. Например, наша тестовая плата ASRock AM1B-ITX поддерживала лишь шесть портов USB 2.0 из восьми возможных. Но в качестве компенсации на ней было реализовано четыре порта SATA 6 Гбит/с, для чего был использован дополнительный контроллер ASMedia ASM1061, и четыре порта USB 3.0, пара которых добавилась благодаря микросхеме ASMedia ASM1042A. Установка внешних контроллеров хорошо решает проблему с недостатком интерфейсов в Kabini, однако делает материнские платы дороже. В частности, рекомендованная стоимость ASRock AM1B-ITX составляет $40, что на 15 процентов выше цены Mini-ITX-плат, опирающихся лишь на интегрированные в Kabini контроллеры.

Ещё один недостаток десктопной платформы Socket AM1, унаследованный от мобильных воплощений, — это поддержка одноканальной памяти. Причем, максимальная частота работы DDR3 SDRAM ограничена величиной 1600 МГц. Как известно, производительность встроенной в процессор графики сильно зависит от пропускной способности памяти, и AMD, даже не переделывая архитектуру Kabini, вполне могла бы улучшить потенциал его GPU, просто разрешив использовать скоростные модули памяти, например DDR3-2133 или DDR3-2400. Однако ничего такого не произошло, и здесь платформа Socket AM1 вновь выдаёт свои глубокие мобильные корни.

После этого надеяться на наличие у десктопных Kabini хоть каких-нибудь разгонных возможностей было бы просто глупо. Ни процессорный множитель, ни базовая частота в платформе Socket AM1 не меняется. Впрочем, если учесть, что речь идёт об энергоэффективной и бюджетной платформе, это вполне логично: добавление разгона привело бы к удорожанию плат и повышению энергопотребления. Правда, вероятность того, что поддержка более скоростных модулей DDR3 SDRAM в будущих моделях процессоров для Socket AM1 всё-таки появится, достаточно высока.

Если учесть ограниченное количество линий PCI Express и невысокую пропускную способность контроллера памяти Kabini, совершенно понятно, что, в отличие, например, от Socket FM2+, платформа Socket AM1 не имеет игровой направленности. И хотя производители материнских плат обычно добавляют на свои продукты слот PCI Express x16, логически он подключается к четырём линиям PCIe 2.0, что вряд ли сделает установку в него какой-либо быстродействующей графической карты сколь-нибудь осмысленной.

Набор десктопных процессоров Kabini, представленный AMD для платформы Socket AM1, включает в себя две модели Athlon и две модели Sempron. Используя для них старые маркетинговые названия, AMD сохранила их взаимное позиционирование. Процессоры Athlon быстрее за счёт более высокой тактовой частоты как вычислительных, так и графического ядeр. Однако все процессоры для новой платформы имеют одинаковый тепловой пакет — 25 Вт. Это несколько больше типичного тепловыделения интеловских Bay Trail-D, но меньше тепловыделения десктопных Celeron в LGA1150-исполнении, относящихся к серии T.

Компания AMD предоставила нам для тестирования старшую модель процессора в Socket AM1-исполнении, Athlon 5350.

Этот процессор базируется на четырёх ядрах с микроархитектурой Jaguar, имеет 2-мегабайтный L2-кеш и обладает графическим ядром с GCN-архитектурой, располагающим 128 шейдерными процессорами. Любопытно, что графическое ядро Athlon 5350 названо Radeon R3, в то время как ранее, в мобильном A6-5200, оно именовалось не иначе как Radeon HD 8400. Тактовая частота Athlon 5350 — 2,05 ГГц, графика же работает на частоте 600 МГц. Никаких вариантов технологии Turbo Core в десктопных Kabini не предусматривается.

Подобно ядрам Steamroller, вычислительные ядра Jaguar поддерживают новые наборы инструкций (BMI, AVX, FC16, SSE4.2, AES), а для производства Kabini используется технологический процесс с 28-нм нормами. Однако микроархитектура Jaguar ориентирована на энергоэффективность, и потому её удельная производительность ниже. Архитектурно одно ядро Jaguar может выполнять до двух команд за такт и поддерживает внеочередное исполнение инструкций.

Надо сказать, что микроархитектура Jaguar во многом похожа на прошлую энергоэффективную архитектуру AMD, Bobcat. В основном изменения заключаются в оптимизации старых функциональных узлов и внедрении 128-битного блока операций с плавающей точкой. Кроме того, AMD пересмотрела схему сопряжения ядер — теперь процессорный модуль содержит четыре ядра с разделяемым инклюзивным кешем второго уровня, работающим на полной частоте процессора. AMD утверждает, что производительность Kabini в сравнении с её прошлыми энергоэффективными процессорами, например E-350, выросла где-то вдвое. И в это легко поверить, так как обычное количество вычислительных ядер в Kabini попросту удвоилось.

В завершение рассказа о платформе Socket AM1 следует упомянуть, что, разработав новый процессорный разъём, AMD ввела и новый формат кулеров. Системы охлаждения для десктопных Kabini должны быть дёшевыми и могут быть не столь эффективными — если принять во внимание пониженное тепловыделение этих CPU. Поэтому AMD предлагает пользоваться алюминиевыми радиаторами размером 55x55x22 мм с установленными на них вентиляторами с диаметром крыльчатки 50 мм.

Крепление кулера к плате осуществляется двумя подпружиненными пластиковыми защёлками, похожими на те, что используются в боксовых интеловских системах охлаждения.