Phenom či Athlon, alebo ako veľmi záleží na L3 cache?

Test

V dnešnom teste sa zameriam na porovnanie dvoch totožných procesorov, ktoré sa líšia iba prítomnosťou L3 cache – model bez nej zastúpi Athlon II X3 435 na 2,9GHz s TDP 95W a v revízii C2, čip s 6MiB L3 cache bude Phenom II X3 720 s miernym pretaktovaním pomocou násobiča z 2,8GHz na 2,9GHz, taktiež s TDP 95W a v C2 revízii. Na takto vyrovnaných procesoroch sa najlepšie ukáže vplyv L3 cache.

Ďalší použitý hardvér pozostáva z nasledovných komponentov:

MSI 785GM-E65 – s.AM3, AMD 785G + SB710
4x1GiB DDR3 – Kingston HyperX @ 1333MHz, CL6
Gigabyte Radeon HD4850 OC 1GiB
be quiet! Dark Power Pro 550W
Seagate Barracuda 7200.10, 160GB

Softvérová výbava zahŕňa 64bit verzia operačného systému Windows 7, základné AHCI ovládače od Microsoftu, ovládače grafickej karty Catalyst 10.1 a v čase písania testu aktuálne ovládače čipsetu. Zloženie testov zastrešuje oblasti ako je 3D rendering, ray-tracing, kompresia videa do rôznych formátov a rôznymi populárnymi nástrojmi, náročné FPS 3D hry, spracovanie fotografií, kompresiu súborov, matematické a vedecké výpočty. Komplexný obraz o výkone celého systému podáva PCMark Vantage.
Niektoré benchmarky už boli spúšťané v 64-bit režime, konkrétne Cinebench R10, Pov Ray, Windows Media Encoder a komplexný PCMark Vantage. Ostatné bežali v 32bit režime.

3D rendering, raytracing



V testoch profesionálnych grafických aplikácií sa rozdiel medzi procesorom s L3 cache a bez nej prejavil iba v Cinebench R10, kde rovnako taktovaný Athlon zaostáva o cca 11% (využitie všetkých jadier) resp. o 6,8% (jedno jadro). V PovRay a Blenderi sú rozdiely zanedbateľné, je zrejmé že L3 cache sa využíva minimálne.

Video encoding



Pri kompresii videa pomocou rôznych kodérov sa prítomnosť L3 cache prejavila pozitívne hlavne u DivX 6 (Athlon pomalší približne o 8%), trocha menej výrazne u Windows Media Encoder 9 (Athlon zaostáva o cca 2,5%). X.264 kodek si potrpí hlavne na frekvenciu.

Excel, kompresia dát a zvuku, Web



Výpočet zložitých a rozsiahlych tabuliek v MS Office Excel je na L3 cache dosť citlivý, procesor bez nej zaostáva v priemere o 25%, čo už je citeľný pokles. Podobne je na tom kompresia súborov v programe WinRAR, Athlon II X3 435 skončil úlohu o 13 sekúnd neskôr ako Phenom, čo je vyše 15%. Test web prehliadača Firefox 3.6 v benchmarku Futuremark Peacekeeper ukázal minimálne odchýlky, výkon web aplikácií teda kúpou Athlon-a neutrpí, rovnako ako pri kompresii zvukového súboru do formátu mp3.

Spracovanie bitmapovej grafiky



Benchmark od retouchartists.com pre Adobe Photoshop aj test v freeware programe Paint.net ukazuje, že v tomto prípade na L3 cache nezáleží. Dôležitá je skôr frekvencia a hlavne počet jadier ktoré sa do výpočtov zapoja.

Matematické výpočty



Výpočet jedného milióna čísel za desatinnou čiarkou čísla pí dokáže celkom slušne ťažiť z L3 cache, cca 12% je pekný skok, aj napriek tomu že o reálnom výkone tento benchmark veľa nenapovie. Komplexný ScienceMark 2.0 na L3 cache moc nehľadí, dôležitejší tu je skôr hrubý výkon z vysokej frekvencie. V prostredí vynikajúceho nástroja Mathematica vo verzii 7 sa L3 cache takisto dokáže uplatniť – integrovaný benchmark ukázal, že Athlon zaostáva za Phenom-om o cca 11,5%.

PCMark Vantage



PCMark Vantage od firmy Futuremark preveruje výkon počítača komplexne, je tu zahrnutý výkon pri spracovaní obrázkov, konverzii videa a audia, prehrávania HD videa, kompresii a dekompresii vrátane kryptovania, renderovaní web stránok či práca s niektorými aplikáciami (Windows Media Center, Windows Media Player, Windows Mail, vyhľadávanie, Windows Defender, ...). Takto celistvo ocenil výkon počítačov s procesormi bez a s L3 cache na rovnakú úroveň – v konečnom dôsledku by tak užívateľ nemal nijak citeľne rozoznať, že systém poháňa „okresaný“ Athlon.

Hry



Pri graficky náročných First Person Shooter hrách je situácia, dá sa povedať, všade rovnaká – vo vysokom rozlíšení 1680x1050 je výkon obmedzený predovšetkým grafickou kartou, rozdiel medzi Phenom a Athlon je zanedbateľný. Aby sa prípadné rozdiely prejavili, je nutné znížiť detaily a rozlíšenie – môže to byť prípad, keď skúšate hrať hry na integrovanej grafickej karte. Tu sa 6MiB L3 cache už prejavuje. Nie je to však natoľko dôležité – v 1024x768 dnes hrá myslím málokto.

Multitasking



Test práce viacerých aplikácií zároveň, tzv. Multitasking, spočíva v spustení konverzie videa pomocou Windows Media Encoder 9 (x64), súčasne s otvoreným prehliadačom Firefox 3.6 a spusteným 1080HD trailerom na YouTube.com plus niekoľko otvorených kariet a teste spracovania fotografie vo vysokom rozlíšení v Adobe Photoshop CS4. Meraný je čas, za aký sa dokončí aplikovanie efektov a filtrov na obrázok vo Photoshop-e, čím menší čas, tým lepšie.
Pri takejto záťaži dokázal trojjadrový procesor s 6MiB L3 cache skončiť úlohu o 4 sekundy skôr, čo je približne o 10% rýchlejšie ako rovnaký čip bez L3 cache. Osobitne som otestoval štvorjadrový Athlon II X4 635, ktorý dokázal skončiť za 30 sekúnd, teda ani veľká L3 cache nenahradí jedno jadro navyše.

Spotreba

Meranie spotreby dnešných AMD procesorov je vcelku zložitý proces. Veľa totiž závisí od pracovného napätia, ktoré ale základné dosky často nastavujú inak pre rovnaké čipy, prípadne nastavia automaticky zbytočne vysoké napätie (tu prichádza vhod ručné znižovanie v BIOS-e). Podobne to bolo aj pri tomto teste – pre Phenom II X3 720 doska MSI 785GM-E65 nastavila pod záťažou podstatne nižšie napätie (1,325V) ako pre Athlon II X3 435 (1,425V), čo sa prejavilo vo vyššej spotrebe Athlon-a, ktorý má ale podstatne menej tranzistorov ako Phenom. V stave bez záťaže ale bolo napätie totožné, preto je vidno rozdiel, ktorý pridáva 6MiB L3 cache na Phenom-e – je to približne 8W.