E' ormai passato un anno dall'introduzione delle prime CPU basate su architettura Bulldozer e AMD comincia a tirar le somme: un progetto che avrebbe dovuto garantire un ritorno in grande stile del produttore di Sunnyvale ma che non è riuscito nel suo intento. Una rivoluzione sfumata solo in un'evoluzione che però è servita, e continuerà a farlo, nel pavimentare la strada delle future CPU.
Oltre tre anni di lavoro, progettazione, ritardi e presentazioni per arrivare ad oggi quando un taglio di prezzi importante su queste CPU le pone a cospetto di avversari meno temibili e dunque più facili da mettere all'angolo. Considerate queste nuove condizioni che portano ad equilibri diversi, oggi vogliamo tornare sulla serie di CPU AMD FX analizzando l'FX-8120, modello immediatamente precedente in termini di prestazioni, al top di gamma FX-8150.
Sulla stessa fascia di prezzo, quella attorno ai 150 euro, oggi troviamo in commercio processori come AMD A8-3870 quad-core, Intel Core i3-2120 o Core i3-2100 dual-core ed Intel Core i5 2400S quad-core. Il rinomato Intel Core i5 2500k costa ancora 200 euro circa.
La serie di processori AMD FX viene fornita all'interno di una scatola di latta ove trovano posto anche un dissipatore, un manuale cartaceo ed un adesivo. La CPU è inserita all'interno di un blister plastico trasparente ad evitare che i suoi delicati pin possano in qualche modo piegarsi.
Bulldozer concept
Bulldozer è il nome scelto da AMD per indicare l'architettura delle CPU di nuova generazione che introducono per la prima volta il concetto di modulo contrapposto a quello di core di una tipica CPU x86 multi-core. Le attuali soluzioni raccolte sotto il marchio "FX" recano il nome in codice di Zambezi e sono disponibili in configurazioni a 8-, 6- e 4-core, utilizzando rispettivamente 4, 3 e 2 moduli.
Caratteristiche di base delle CPU in esame | |||||
AMD Zambezi (8-core) |
Gulftown (6-core) |
Intel SB (4-core) |
Intel SB-E (6-core) |
Intel IB (4-core) |
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Socket | AM3+ | LGA 1366 | LGA 1155 | LGA 2011 | LGA 1155 |
Numero di transistor | ~2 miliardi | 1,17 miliardi | 1,16 miliardi | 2,27 miliardi | 1,4 miliardi |
Processo produttivo | 32nm SOI GF | 45nm | 32nm | 32nm | 22nm |
Dimensioni die | ~315mm2 | 239mm2 | 216mm2 | 435mm2 | 160mm2 |
Cache L1 | 16KB D per core 64KB I per modulo |
32KB D per core 32KB I per core |
32KB D per core 32KB I per core |
32KB D per core 32KB I per core |
32KB D per core 32KB I per core |
Cache L2 | 2MB per modulo | 256KB per core | 256KB per core | 256KB per core | 256KB per core |
Cache L3 | 8MB | Fino a 12MB | 8MB | Fino a 15MB | 8MB |
Thread per core | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Turbo | Si | Si | Si | Si | Si |
FPU | 256-bit | 128-bit | 128-bit | 128-bit | 128-bit |
Controller delle memorie | DDR3-1866 Dual-channel |
DDR3-1066 Triple-channel |
DDR3-1333 Dual-channel |
DDR3-1600 Quad-channel |
DDR3-1600 Dual-channel |
Controller grafico | N/A | N/A | DirectX 10.1 | N/A | DirectX 11 |
PCI Express | N/A | N/A | 16 lane (2.0) | 40 lane (3.0) | 16 lane (3.0) |
TDP | 95W, 125W | 130W | 65W, 95W | 130W | 77W |
Con il modulo Bulldozer viene meno quella totale indipendenza fra core e parte delle risorse vengono condivise. Nel percorso di avvicinamento a BD, AMD è partita con due core completamente separati ed ha cominciato a fondere assieme alcune parti guardando da un lato al guadagno in termini di efficienza e dall'altro al rate di utilizzo di quelle parti stesse.
I due core indipendenti si sono così trasformati in un modulo Bulldozer, mattoncino di base per tutte le CPU AMD FX. Al suo interno i due core condividono la cache L2, la FPU - che ora è più complessa ed è in grado di gestire anche istruzioni FMAC a 256-bit - e le unità per il recupero (Fetch) e la decodifica (Decode) delle istruzioni. Ogni core dispone in maniera esclusiva, invece, della cache L1 e dell'unità di calcolo Integer.
A differenza di Intel, AMD ha fornito ogni modulo di un elevato quantitativo di cache L2: i numeri dicono che nelle CPU Ivy Bridge sono presenti 256KB di cache L2 per ogni core, per un totale di 2MB. Nelle CPU Bulldozer ogni modulo dispone di 2MB di cache L2 (condivisi fra i due core del modulo stesso) per un totale di 8MB nelle configurazioni a 8-core.
La politica di gestione delle cache pensata da AMD dovrebbe fornire eccellenti risultati sulla carta e invece dall'esperienza sappiamo bene essere molto più efficiente ed aggressiva l'idea della rivale Intel.
Bulldozer prevede una gerarchia a 3 livelli, come per Sandy Bridge ed Ivy Bridge, ma ogni singolo livello è stato ripensato per accomodare l'idea di modulo a due core. La cache L1 è nettamente suddivisa in due parti ove una porzione a 4-vie set associativa di 16KB per ogni core è destinata ai dati (insieme ad una TLB da 32 voci per eseguire due operazioni di load ed una di store su operandi a 128-bit per ciclo) ed una porzione da 64KB (condivisa fra i due core di ogni modulo) è destinata alle istruzioni.
Anche la cache L2 è condivisa fra i due core dello stesso modulo e prevede una set associatività a 16-vie con TLB ampia 1024 voci. La cache L3 di tipo set associativa a 64-vie è condivisa fra tutti i moduli di Bulldozer.
AMD ha inoltre apportato sensibili modifiche al Front End di Bulldozer grazie al quale riesce a decodificare fino a 4 istruzioni per ciclo di clock ed alla FPU (Floating Point Unit) che integra due unità FMAC a 128-bit ma che risulta essere condivisa fra i due core. O meglio, mentre sono presenti due unità di elaborazione per gli interi all'interno di ogni modulo, di unità FPU ne troviamo una sola. A livello di singolo modulo la complessità è stata ridotta ma al contempo ogni unità FPU è stata potenziata rispetto al passato (Phenom II) quando non era in grado di gestire le nuove istruzioni AVX a 128-bit o a 256-bit.
Per aumentare l'efficienza AMD ha seguito le orme tracciate da Intel con la tecnologia Turbo proponendo una versione che, pur mantenendo lo stesso obiettivo, si discosta da quella della rivale per come è stata implementata.
Il Turbo Core delle CPU Bulldozer fa sì che essa possa funzionare a frequenze superiori a quella "Base" fino a che non venga raggiunto il massimo valore di TDP. Fino a che c'è spazio in tal senso, in presenza di un'applicazione fortemente multi-threaded, tutti i core possono essere fatti funzionare ad una frequenza più elevata di quella nominale (All Core Turbo). Se sul sistema sta girando un'applicazione single-core o poco ottimizzata per il multi-thread, allora solo alcuni core sono attivi e la loro frequenza di funzionamento può essere ulteriormente innalzata (Max Turbo).
AMD FX-8120 e gli altri modelli Bulldozer
Oggi AMD dispone di una gamma completa di processori della serie FX con modelli dotati di 8, 6 e 4 core, tutti con TDP di 125W o, nel migliore dei casi, di 95W. AMD purtroppo non riesce a scendere al di sotto di questi valori: si pensi che con l'arrivo di Ivy Bridge, complice anche il processo produttivo a 22nm, la sua rivale Intel offre CPU desktop con TDP massimo di "appena" 77W unitamente a modelli a basso consumo con TDP di 65W e addirittura 45W. Integrando persino un core grafico.
Elenco processori AMD ed Intel | |||||||||||
Modello | Core | PP | Socket | Freq. | Turbo | Core/Th | L1/L2 | L3 | Mem. | GPU | TDP |
Processori AMD FX-Series | |||||||||||
AMD FX-8150 | Bulldozer | 32nm | AM3+ | 3,6GHz | 4,2GHz | 8/8 | 8MB | 8MB | DDR3 | N/A | 125W |
AMD FX-8120 | Bulldozer | 32nm | AM3+ | 3,1GHz | 4,0GHz | 8/8 | 8MB | 8MB | DDR3 | N/A | 125W |
AMD FX-8100 | Bulldozer | 32nm | AM3+ | 3,1GHz | 3,7GHz | 8/8 | 8MB | 8MB | DDR3 | N/A | 95W |
AMD FX-6200 | Bulldozer | 32nm | AM3+ | 3,8GHz | 4,1GHz | 6/6 | 6MB | 8MB | DDR3 | N/A | 125W |
AMD FX-6100 | Bulldozer | 32nm | AM3+ | 3,3GHz | 3,9GHz | 6/6 | 6MB | 8MB | DDR3 | N/A | 95W |
AMD FX-4170 | Bulldozer | 32nm | AM3+ | 4,2GHz | 4,3GHz | 4/4 | 4MB | 8MB | DDR3 | N/A | 125W |
AMD FX-4100 | Bulldozer | 32nm | AM3+ | 3,6GHz | 3,8GHz | 4/4 | 4MB | 8MB | DDR3 | N/A | 95W |
Processori AMD Phenom II | |||||||||||
AMD Phenom II X6 1090T | Thuban | 45nm | AM3 | 3.2GHz | 3,6GHz | 6/6 | 3MB | 6MB | DDR2/3 | N/A | 125W |
AMD Phenom II X6 1075T | Thuban | 45nm | AM3 | 3.0GHz | 3,5GHz | 6/6 | 3MB | 6MB | DDR2/3 | N/A | 125W |
AMD Phenom II X6 1055T | Thuban | 45nm | AM3 | 2.8GHz | 3,3GHz | 6/6 | 3MB | 6MB | DDR2/3 | N/A | 125W |
AMD Phenom II X6 1035T | Thuban | 45nm | AM3 | 2.6GHz | 3,1GHz | 6/6 | 3MB | 6MB | DDR2/3 | N/A | 95W |
AMD Phenom II X4 980 BE | Deneb | 45nm | AM3 | 3,7GHz | N/A | 4/4 | 2MB | 6MB | DDR2/3 | N/A | 125W |
AMD Phenom II X4 975 BE | Deneb | 45nm | AM3 | 3,6GHz | N/A | 4/4 | 2MB | 6MB | DDR2/3 | N/A | 125W |
AMD Phenom II X4 970 BE | Deneb | 45nm | AM3 | 3,5GHz | N/A | 4/4 | 2MB | 6MB | DDR2/3 | N/A | 125W |
AMD Phenom II X4 965 BE | Deneb | 45nm | AM3 | 3,4GHz | N/A | 4/4 | 2MB | 6MB | DDR2/3 | N/A | 125W |
AMD Phenom II X4 955 BE | Deneb | 45nm | AM3 | 3,2GHz | N/A | 4/4 | 2MB | 6MB | DDR2/3 | N/A | 125W |
Processori Intel Core 3rd gen | |||||||||||
Intel Core i7-3770K | IB | 22nm | LGA 1155 | 3,50GHz | 3,90GHz | 4/8 | 256KB/1MB | 8MB | DDR3 1600 | HD 4000 | 77W |
Intel Core i7-3770 | IB | 22nm | LGA 1155 | 3,40GHz | 3,90GHz | 4/8 | 256KB/1MB | 8MB | DDR3 1600 | HD 4000 | 77W |
Intel Core i5-3570K | IB | 22nm | LGA 1155 | 3,40GHz | 3,80GHz | 4/4 | 256KB/1MB | 6MB | DDR3 1600 | HD 4000 | 77W |
Intel Core i5-3550 | IB | 22nm | LGA 1155 | 3,30GHz | 3,70GHz | 4/4 | 256KB/1MB | 6MB | DDR3 1600 | HD 2500 | 77W |
Intel Core i5-3450 | IB | 22nm | LGA 1155 | 3,10GHz | 3,50GHz | 4/4 | 256KB/1MB | 6MB | DDR3 1600 | HD 2500 | 77W |
Intel Core i7-3770T | IB | 22nm | LGA 1155 | 2,50GHz | 3,70GHz | 4/8 | 256KB/1MB | 8MB | DDR3 1600 | HD 4000 | 45W |
Intel Core i7-3770S | IB | 22nm | LGA 1155 | 3,10GHz | 3,90GHz | 4/8 | 256KB/1MB | 8MB | DDR3 1600 | HD 4000 | 65W |
Intel Core i5-3550S | IB | 22nm | LGA 1155 | 3,00GHz | 3,70GHz | 4/4 | 256KB/1MB | 6MB | DDR3 1600 | HD 2500 | 65W |
Intel Core i5-3450S | IB | 22nm | LGA 1155 | 2,80GHz | 3,50GHz | 4/4 | 256KB/1MB | 6MB | DDR3 1600 | HD 2500 | 65W |
Processori Intel Core 2nd gen | |||||||||||
Intel Core i7-3960X | SBE | 32nm | LGA 2011 | 3,30GHz | 3,90GHz | 6/12 | 384KB/1,5MB | 15MB | DDR3 | N/A | 130W |
Intel Core i7-3930K | SBE | 32nm | LGA 2011 | 3,20GHz | 3,80GHz | 6/12 | 384KB/1,5MB | 12MB | DDR3 | N/A | 130W |
Intel Core i7-3820 | SBE | 32nm | LGA 2011 | 3,60GHz | 3,90GHz | 4/8 | 256KB/1MB | 10MB | DDR3 | N/A | 130W |
Intel Core i7-2600K | SB | 32nm | LGA 1155 | 3,40GHz | 3,80GHz | 4/8 | 256KB/1MB | 8MB | DDR3 | HD 3000 | 95W |
Intel Core i7-2600S | SB | 32nm | LGA 1155 | 2,80GHz | 3,80GHz | 4/8 | 256KB/1MB | 8MB | DDR3 1333 | HD 2000 | 65W |
Intel Core i5-2500T | SB | 32nm | LGA 1155 | 2,30GHz | 3,30GHz | 4/4 | 256KB/1MB | 6MB | DDR3 1333 | HD 200 | 45W |
Intel Core i5-2500S | SB | 32nm | LGA 1155 | 2,70GHz | 3,70GHz | 4/4 | 256KB/1MB | 6MB | DDR3 1333 | HD 2000 | 65W |
Intel Core i5-2500K | SB | 32nm | LGA 1155 | 3,30GHz | 3,70GHz | 4/4 | 256KB/1MB | 6MB | DDR3 1333 | HD 3000 | 95W |
Intel Core i5-2500 | SB | 32nm | LGA 1155 | 3,30GHz | 3,70GHz | 4/4 | 256KB/1MB | 6MB | DDR3 1333 | HD 2000 | 95W |
L'elenco delle CPU AMD FX include sette modelli: il ruolo di top di gamma è assegnato all'FX-8150 8-core (4 moduli BD) che ha una frequenza nominale di 3,6GHz e può raggiungere, in modalità Turbo, i 4,2GHz. La CPU è in grado di gestire fino a 8 thread indipendenti, dispone di 8MB di cache L3, 8MB di cache L3 e controller delle memorie dual-channell DDR3-1866. Il modello immediatamente successivo è quello che esamineremo in questa recensione e prevede le stesse caratteristiche fatte salve le frequenze di funzionamento: quella nominale è pari 3,1GHz mentre quella massima raggiungibile in modalità Turbo è di 4,0GHz.
Le CPU della serie FX continuano ad utilizzare lo zoccolo introdotto ormai da diverse generazioni. Il socket AM3+, evoluzione di quello AM2 prima e AM3 poi, sta diventando probabilmente il più longevo fra i socket che hanno costituito lo standard delle schede madri delle ultime generazioni e sarà usato anche per la prossima serie di CPU Vishera basate su Piledriver. Da questo punto di vista AMD denota una maggiore attenzione per i suoi clienti rispetto ad Intel che invece cambia quasi un socket per ogni nuova generazione di processori.
Le CPU FX series fanno tutte parte della famiglia "Black Edition", label inventata dal team del marketing di AMD per indicare la presenza di un moltiplicatore completamente sbloccato sia verso l'alto che verso il basso, per la gioia di tutti coloro che vogliono spingere al massimo il proprio sistema.
Sistemi di prova
Per eseguire i test sulle CPU abbiamo rispettato le seguenti regole:
- Sulla scheda sono stati installati solo i componenti necessari: CPU, Memoria, Scheda video e Hard disk.
- L'hard disk è stato formattato, sono stati poi installati il sistema operativo, i drivers per le periferiche e, quando necessario, sono state installate patch e aggiornamenti.
- Ogni test è stato ripetuto per tre volte e, se i risultati di qualche test si mostrano troppo lontani dalla media (elevata varianza), il test stesso è stato di nuovo ripetuto, scartando il risultato non corretto.
- Alla fine di ogni sessione di prova l'hard disk è stato formattato.
In merito ai sistemi di prova, ci siamo serviti di differenti piattaforme a seconda del tipo di CPU. Ciò è stato necessario per ottenere un sistema funzionante per ogni tipo di Socket che le CPU utilizzate per la nostra comparazione utilizzano. Ovviamente si è cercato di realizzare i sistemi con componenti simili, quando possibile, uguali.
Sistema di prova | |
Sistema Socket AM3+ | |
Scheda madre | ASUS Crosshair V Formula AMD 990FX |
Processori |
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Memoria | 4GB DDR3 2000 (2 x 2GB) @ 1866MHz |
Sistema Socket FM1 | |
Scheda madre | ASRock A75 Pro4 con FHX A75 socket FM1 |
Processori | AMD A8-3850 (2,9GHz, 4MB L2, Radeon HD 6550D, quad core) |
Memoria | 4GB DDR3 2000 (2 x 2GB) @ 1333MHz |
Scheda video | Intel GMA HD 3000 integrata |
Sistema Socket AM3 | |
Scheda madre | ASUS Crosshair IV Formula AMD 890FX |
Processori |
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Memoria | 2GB DDR3 1600 OCZ (1GB x 2) @ 9/9/9/24 - 1333MHz |
Sistema Socket AM2+ | |
Scheda madre | Gigabyte GA-MA790GP AMD 790FX |
Processori |
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Memoria | 2GB DDR2 1066 Corsair (1GB x 2) @ 5/7/7/24 - 1066MHz |
Sistema Socket LGA 2011 | |
Scheda madre | Intel DX79SI Siler X79 Express |
Processori | Intel Core i7-3960X (3,3GHz, Turbo 3,9GHz, 1,5MB L2, 15MB L3, six core) |
Memoria | 8GB DDR3 2000 (4 x 2GB) @ 1600MHz |
Sistema Socket 1155 LGA (Ivy Bridge) | |
Scheda madre | Intel DZ77GA-70K (Gasper) |
Processori | Core i7-2600k - Turbo Mode ON |
Memoria | 4GB DDR3 2000 (2 x 2GB) @ 1333MHz |
Scheda video | Intel GMA HD 3000 integrata |
Sistema Socket 1155 LGA (Sandy Bridge) | |
Scheda madre |
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Processori |
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Memoria | 4GB DDR3 2000 (2 x 2GB) @ 1333MHz |
Scheda video | Intel GMA HD 3000 integrata |
Sistema Socket 1156 LGA (Lynnfield) | |
Scheda madre | Intel DP55KG Extreme |
Processori |
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Memoria | 2GB DDR3 1333 (2 x 1GB) |
Sistema Socket 1156 LGA (Clarkdale) | |
Scheda madre | Intel DH55TC |
Processori | Core i5 661 - Turbo Mode ON |
Memoria | 2GB DDR3 1333 (2 x 1GB) |
Scheda video | Intel GMA HD |
Sistema Socket 1366 LGA | |
Scheda madre | ASUS P6T Intel X58 |
Processori |
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Memoria | 3GB DDR3 1066 (3 x 1GB) |
Opzioni Comuni | |
Hard Disk | Maxtor 160GB 7200RPM Serial ATA |
Scheda video | Radeon HD4850 512MB |
Scheda audio | Integrata |
Media | DVD Rom 8x |
Alimentatore | Corsair 620W |
Sistema operativo | Windows 7 64-bit |
I test eseguiti sono descritti qui di seguito:
Benchmark sintetici
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Fritz Chess Benchmark: questo è un tool che misura la potenza del processore di sistema utilizzando il motore per la creazione di giochi di scacchi "Fritz 9 engine". Il risultato del test è espresso in nodi per secondo medi. Il software è fortemente ottimizzato per girare in ambienti multicore ed è capace di attivare fino ad 8 thread contemporaneamente.
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ScienceMark 2.0: grazie a ScienceMark è possibile misurare le prestazioni del sistema in ambiente di calcolo spinto. Inoltre il software misura le prestazioni della memoria di sistema e della cache integrata nella CPU.
- SiSoft SANDRA 2010: questa suite di benchmark sintetici ci offre un quadro specifico delle prestazioni di ogni componente disponibile all'interno della piattaforma di test come memorie, CPU, disco fisso e così via.
Grafica 3D
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3DMark06 (versione 1.1.0 Professional): ci permette di valutare le prestazioni grafiche 3D offerte dal sistema. Nel suo computo sono inclusi, in particolare, la CPU, la memoria di sistema ed il controller grafico.
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World In Conflict (RTS): si tratta di uno strategico in tempo reale, che unisce a questo tipo di giochi una visuale simile a quella degli sparatutto in prima persona e che fa degli effetti particellari e della fisica le sue armi migliori.
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Crysis: uno dei più indicativi titoli 3D DirectX 10 per effetti grafici e per l´utilizzo della fisica.
Utilizzo generico
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PovRay (versione 3.6): il tool Persistence of Vision Raytracer (PovRay) permette di creare grafica tridimensionale di elevata qualità. Al suo interno troviamo una scena standard creata proprio per effettuare benchmark sulla CPU che sfrutta la maggior parte delle feature disponibili con questo software. Per rendere ripetibili i nostri test utilizziamo sempre le impostazioni di default del file .ini.
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Cinebench (versione 10 e versione 11): suite di test multi-piattaforma basato sul software di animazione CINEMA 4D ampiamente utilizzato da studi e case di produzione per la creazione di contenuti 3D. Grazie ad esso possiamo valutare le performance del sottosistema CPU seppure l'influenza di chipset, memorie e scheda grafica installate nel sistema non può essere trascurata. Il software esegue un test di rendering capace di sollecitare uno o tutti i core del processore disponibili.
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7-Zip (versione 9.15 beta): con questo noto software di compressione dati eseguiamo due diversi benchmark. Il primo viene realizzato utilizzando il tool integrato che restituisce una indicazione sui MIPS (million instructions per second) che il sistema è in grado di offrire (potete confrontare i risultati ottenuti con quelli ufficiali e con quelli del vostro sistema). Il secondo invece prende in considerazione una situazione reale nella quale viene richiesto al sistema di comprimere in formato 7z una cartella da 5,36GB contenente 4.379 file di diversa dimensione e tipologia (immagini, testo, html, video, foto, applicazioni) e 536 sottocartelle e poi di decomprimere la stessa. L'operazione di compressione ha una forte dipendenza dalla memoria cache della CPU e dalla memoria RAM installata nel sistema. Quella di estrazione dipende molto, invece, dalla capacità della CPU di gestire le operazioni su interi. In tutti i casi, il software sfrutta abbastanza bene tutte le risorse (core) di CPU a disposizione.
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Auto Gordian Knot (versione 2.55): software utile per effettuare backup di DVD o comunque operazioni di transcodifica video nei formati DivX ed XviD. Per le nostre prove utilizziamo il codec XviD che il tool installa di default ed eseguiamo il ripping di un completo DVD (Codice Swordfish) che per l'occasione abbiamo memorizzato su un disco fisso e lo "comprimiamo" in modo da farlo entrare su due CD.
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Handbrake (versione 0.9.4): un software di transcodifica video open-source multipiattaforma e multithreaded con il quale effettuiamo una conversione video di un intero DVD (Codice Swordfish) in formato adatto per i dispositivi Apple iPod, iPhone e iPad.
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DaCapo (versione 9.12): questa suite di benchmark permette di valutare il comportamento del sistema quando si utilizzano tool di sviluppo per Java. Esso include tutta una serie di applicazioni reali open source fra cui Tomcat, FOP, Eclipse, Batik, Xalan e altri. Nel nostro caso riportiamo il tempo complessivo necessario all'esecuzione di tutti i test.
Unità di calcolo, cache e memoria
Cominciamo la nostra analisi prestazionale da alcuni test sintetici che permettono di isolare uno specifico campo di applicazione ma soprattutto permettono di tenere in considerazione le performance della sola CPU.
In quanto a potenza di calcolo "grezza", misurata con i tradizionali algoritmi Whetstone (operazioni floating point) e Dhrystone (operazioni su interi) del SiSoft SANDRA, l'FX-8120 si piazza a ridosso del Core i5-2500k, non troppo distante dal fratello maggiore FX-8150. Rispetto a Intel Core i3-2100 ed AMD A8-3850 che hanno un costo paragonabile, le prestazioni sono nettamente superiori.
Vanno meglio le cose con applicazioni che sfruttano le unità multimediali che poggiano sulle speciali istruzioni SSE o MMX, visto che l'FX-8120 riesce a battersela con il Core i7-2600k. Da questi risultati è possibile evidenziare anche le potenzialità dell'architettura Bulldozer: i valori ottenuti con calcoli su interi sono ben superiori a quelli del Core i7-2600k, grazie alla presenza di ben 8 unità di calcolo distinte. Al contrario, i valori che si ottengono nelle operazioni su double e floating point, le quali vanno a coinvolgere le "sole" 4 unità FPU, sono inferiori a quelli della CPU rivale. Anche in questo caso, il confronto con modelli dal prezzo simile non lascia spazio a dubbi, garantendo all'FX-8120 una posizione di netto vantaggio.
Latenza cache (cicli di clock) | ||||||
Core i7 2600K | Core i7 980X | Core i7 3960X | Core i7 3770K | AMD Phenom II | AMD FX-8120 | |
L1 | 4 | 4 | 3 | 3 | 3 | 4 |
L2 | 11 | 11 | 10 | 10 | 16 | 27 |
L3 | 36 | 61 | 64 | 54 | 86 |
Come avevamo già anticipato AMD non è molto aggressiva sulle prestazioni delle cache, in particolare sui tempi di recupero dei dati. Le latenze, misurate in cicli di clock, mostrano un netto incremento già rispetto all'architettura del Phenom II ma decisamente peggio sono rispetto a quelle delle soluzioni Intel Core di prima, seconda e terza generazione. In questo ambito probabilmente AMD dovrà lavorare sodo quantomeno per allinearsi alle CPU rivali.
La banda dati garantita dal controller delle memorie integrato è in linea con quella che avevamo misurato per il modello FX-8150, mediamente vicina a quella delle CPU Intel Core di prima generazione, ma inferiore alle proposte più recenti della concorrenza.
Science Mark premia maggiormente l'architettura del controller delle memorie di AMD permettendo all'FX-8120 di scalare alcune posizioni in classifica!
Calcolo intensivo
Le applicazioni che sfruttano la sola potenza delle unità di calcolo (o quasi) rappresentano un ottimo banco di prova per le CPU. Primordia e Molecular Dynamics sono due benchmark di Science Mark che permettono di misurare le prestazioni eseguendo calcoli scientifici. Si tratta di due test che insistono sulle unità Floating Point, non sono per nulla ottimizzati per ambienti multi core e perciò utili a controllare le prestazioni del singolo core (IPC) e l'efficacia delle tecnologie Turbo.
Visto il tipo di benchmark dovevamo aspettarci un tracollo delle prestazioni dell'FX-8120: l'architettura Bulldozer soffre molto di fronte ad applicazioni single-thread che per di più utilizzano principalmente l'unità FPU. Con queste applicazioni il confronto "a parità di prezzo" è vinto nettamente dai processori concorrenti, sia in casa (AMD A8-3850) che fuori casa (Core i3-2100).
Fritz Chess è un engine di simulazione del gioco degli scacchi in grado di sfruttare al massimo ambienti multi-threaded, permettendo di indirizzare fino ad 8 thread. Questa volta la CPU FX-8120 si comporta meglio riuscendo ad allinearsi alla rivale Core i5-2500k. Grazie alla presenza di 8 core fisici, nulla possono CPU dual-core e quad-core come Core i3-2100 ed A8-3850.
Decisamente buone le prestazioni ottenute con l'algoritmo di crittazione Serpent di Truecrypt 7, il quale pone la CPU FX-8120 ben al di sopra sia delle rivali concettuali (Core i5-2500k e Core i7-2600k) sia di quelle di prezzo (Core i3-2100 ed A8-3850).
Il modulo integrato per l'accelerazione della crittografia AES funziona abbastanza bene non solo per le CPU Sandy Bridge ma anche per quelle AMD Bulldozer. Ecco dunque che l'FX-8120 riesce a battere - seppure di poco - il Core i5-2500k mentre distanzia nettamente le CPU Core i3-2100 ed A8-3850 che invece non dispongono di alcun sistema dedicato per simili algoritmi.
Rendering e compressione
I software di rendering sono in grado di sfruttare sia le risorse della CPU che quelle grafiche, risultando così un ottimo metodo di misurazione delle prestazioni.
Visto il tempo impiegato dal fratello maggiore nel rendering della scena con Povray, non potevamo di certo aspettarci nulla di meglio dall'FX-8120 che, se non fosse per l'APU A8-3850, si piazzerebbe in ultima posizione.
A causa di un IPC piuttosto basso, i risultati ottenuti in Cinebench 10 non sono eccezionali. In realtà, visto il fattore moltiplicativo che AMD riesce a tirar fuori attraverso la sua architettura "quasi" ad 8 core (un FX-8120 passa dalla modalità single CPU a quella multiple CPU con un fattore di 4,7x mentre per le CPU Core i5-2500k e Core i7-2600k tale valore è pari a circa 3,5 - 3,7x e addirittura scende ad appena 2,2x per il Core i3-2100), basterebbe un incremento relativamente contenuto delle prestazioni garantite dal singolo core per raggiungere risultati complessivi decisamente migliori. In ogni caso, la situazione attuale ci dice che le prestazioni dell'FX-8120 sono ben superiori a quelle delle CPU desktop di precedenti generazioni e di quelle delle dirette rivali per prezzo, mentre non riescono a competere con CPU top di gamma Intel Sandy Bridge ed Ivy Bridge.
Molto buone le prestazioni ottenute con 7-zip, software che sfrutta bene la potenza di ambienti multi-core così come la banda di memoria a disposizione. In questo caso l'FX-8120 restituisce valori leggermente superiori a quelli di un Core i7-2600k e più che doppi rispetto a quelli di un A8-3850 o di un i3-2100.
Passando ai dati di fatto, rileviamo che i tempi necessari al sistema con CPU FX-8120 per comprimere ed estrarre i dati non sono troppo dissimili da quelli impiegati da una CPU Core i3-2100, nonostante le sonore differenze in termini di potenza di calcolo. Anche la APU A8-3850 riesce ad essere della partita!
Codifica video, sviluppo e produttività
A differenza di quelli di rendering, i software di codifica video sono soliti sfruttare la sola potenza di calcolo della CPU, oltre che il sottosistema delle memorie (includendo cache, controller e memoria RAM).
I tempi impiegati nella transcodifica di un video con il software XMPEG vedono la CPU AMD FX-8120 soccombere sotto il peso di un IPC non certo eccezionale, tanto che il cugino A8-3850 ed il rivale Core i3-2100 riescono a completare l'operazione molto più velocemente.
Anche quando la transcodifica video è eseguita con Auto Gordian Knot il risultato resta lo stesso. Quasi tutte le CPU incluse in questo set sono più veloci dell'FX-8120 comprese le due più dirette rivali.
Se invece passiamo la palla ad un software come Handbrake, le cose vanno decisamente meglio per la CPU FX-8120 che dimostra di essere solo leggermente più lenta di un Core i5-2500k ma decisamente più veloce di un Core i3-2100 o di una APU A8-3850. Gli sviluppatori di questo ottimo prodotto open source hanno affermato di avere in procinto di rilasciare una versione compatibile capace di sfruttare appieno le potenzialità GPGPU delle schede grafiche e delle APU AMD: la versione da noi utilizzata per le prove non contiene però alcuna ottimizzazione in tal senso.
I tempi di esecuzione e gestione di strumenti software legati al mondo JAVA e contenuti nella suite Da Capo sono da metà classifica: meglio di modelli come Core i3-2100 e A8-3850 ma peggio di Core i5-2500k e Core i7-2600k.
Discreta la risposta al benchmark di produttività di PCMark Vantage, ove l'FX-8120 mostra numeri al pari con processori come il Core i7 980X.
Prestazioni con giochi 3D
Abbiamo utilizzato alcuni giochi 3D per capire quanta potenza le CPU riescano a fornire alla scheda grafica. Per compatibilità con i vecchi risultati, le prove sono state eseguite con scheda grafica Radeon HD 4850 ad un livello di dettaglio e risoluzione contenuti.
Il punteggio ottenuto con il 3DMark06 non è così favorevole alla CPU AMD FX-8120 che non riesce a confrontarsi a viso aperto con i modelli di ultima generazione.
Lo stesso accade anche con Crysis ove le prestazioni della CPU in esame sono vicine a quelle del precedente Phenom II X6 1090T ma ben al di sotto di quelle garantite da Core i5-2500k e compagni.
Numeri in deciso rialzo con Call of Juarez che sembra premiare la nuova architettura di AMD ponendo l'FX-8120 nelle prime posizioni.
Consumi
I consumi del sistema sono stati valutati misurando l'assorbimento alla presa di corrente ed effettuando rilevazioni in IDLE (solo desktop e servizi in background, occupazione CPU 0%) e sotto sforzo (CPU Stability Test). I valori riportati in tabella tengono conto anche di un fattore di correzione relativo all'alimentatore utilizzato:
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I valori vanno considerati solo in termini comparativi, non assoluti, in quanto includono l'efficienza dell'alimentatore;
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L'efficienza dell'alimentatore non è lineare ma segue una curva che tenderebbe a penalizzare i consumi ridotti. Abbiamo perciò applicato una correzione percentuale utile a rendere circa lineare la curva di inefficienza.
I consumi in IDLE della CPU AMD FX-8120 sono del tutto simili a quelli del modello di punta FX-8150 e posizionati a metà strada fra i più vecchi modelli della rivale Intel (che hanno consumi superiori) e quelli delle CPU delle ultime generazioni che invece si comportano decisamente meglio.
I consumi in condizioni di forte carico di lavoro sono invece molto elevati, al pari di quelli di un vecchio Core i7 980X e superiori anche a quelli di un Core i7 3960X Sandy Bridge-E.
Dissipazione
Volendo utilizzare questa CPU come base per un HTPC o per sistemi a basso consumo, è bene verificare il livello di dissipazione e le possibili strategie che possono essere messe in atto al fine di ridurre i consumi. Unitamente alla CPU AMD fornisce un dissipatore di ottima fattura con base in rame, heatpipe e corpo lamellare in alluminio.
Sulla base è stato già steso un sottile velo di pasta termoconduttiva in modo da poter utilizzare immediatamente ed in maniera corretta il dissipatore. Chi vuole ottimizzare la resa può comunque togliere la pasta con una spatola e mettere quella che desidera.
Utilizzando il dissipatore standard abbiamo tracciato le temperature raggiunte dalla CPU in condizioni di IDLE (o meglio solo con Windows in modalità desktop 2D e applicazioni in background), con un video Full HD in loop, e durante l'esecuzione di 3DMark06, ottenendo valori massimi pari rispettivamente a 35°C, 36°C e 49°C.
Le stesse prove le abbiamo effettuato con una CPU Intel Core i7-2600k che ha raggiunto valori di 38°C, 39°C e 61°C.
E ancora con una CPU Intel Core i3-2100, usando sempre il dissipatore stock e ottenendo questa volta temperature di 35°C, 36°C e 45°C.
Le temperature raggiunte dall'FX-8120 in prova risultano molto interessanti, dunque, di poco superiori a quelle di un i3-2100 e solo nei casi di carico elevato. La situazione potrebbe essere ulteriormente migliorata? Anzitutto si potrebbe pensare ad un dissipatore migliore di quello fornito da AMD: in redazione abbiamo a disposizione un Coolermaster Gemin II SF524 e con esso abbiamo rifatto esattamente gli stessi test, ottenendo questa volta temperature di 32°C, 33°C e 38°C rispettivamente in IDLE, con video in loop e durante il 3DMark06. Davvero niente male.
Una ulteriore ottimizzazione potrebbe essere ottenuta mediante la riduzione della tensione di funzionamento della CPU. Con i processori Bulldozer occorre però fare attenzione al fatto che essi utilizzano una tecnologia di regolazione automatica della tensione in base al carico di lavoro. Dunque la migliore soluzione in tal senso è operare, se la scheda madre lo permette, con un offset negativo invece che con un valore fisso inferiore a quello massimo possibile. Per verificare quanto detto abbiamo impostato una tensione di core fissa a 1,18V (ben inferiore agli 1,3V massimi che l'FX-8120 raggiunge in condizioni di funzionamento normali) e rifatto nuovamente i test. Le temperature raggiunte sono state pari a 33°C, 34°C e 38°C, leggermente superiori a quelle precedenti tranne che nel caso del 3DMark06.
A conferma di quanto detto abbiamo anche misurato i consumi nelle due condizioni di funzionamento, ovvero con tensione variabile come di default e con tensione fissa.
Consumi | ||
VCore @ default | VCore fisso a 1,18V | |
IDLE | 121W | 125W |
Video in loop | 142W | 145W |
WPRIME | 270W | 273W |
Conclusioni
A distanza di un anno dal rilascio dei primi modelli basati sull'architettura Bulldozer i dubbi restano ancora gli stessi. Probabilmente ad AMD sarebbe bastato migliorare di poco l'IPC delle sue CPU per raggiungere risultati decisamente migliori ma evidentemente questo non è stato possibile per motivi legati ai consumi, al processo produttivo ed alla relativa gioventù del progetto. Quel che dispiace è che se si fossero rispettati i tempi, Bulldozer avrebbe fatto i conti con le CPU Intel Core di prima generazione contro le quali avrebbe avuto davvero molto da dire. E invece si trova non solo ad affrontare la serie Core di seconda generazione - Sandy Bridge - ma addirittura la sua evoluzione a 22nm Ivy Bridge. A questo punto l'unica arma in mano ad AMD è quella della riduzione dei prezzi con un ovvio impoverimento del margine di guadagno per il produttore di Sunnyvale. Certo la resa produttiva, almeno quella, è molto migliorata dallo scorso anno ad oggi.
Ed è proprio facendo seguito ai tagli di prezzo operati da AMD che abbiamo redatto questo articolo, prendendo a riferimento il processore FX-8120, il quale occupa il secondo posto nella lista delle CPU Bulldozer sinora rilasciate, dietro il modello di punta FX-8150. Lo abbiamo perciò confrontato con alcune CPU che vantano, sul mercato e nel momento in cui scriviamo, prezzi di acquisto simili (considerato un range che va da 130 a 160 euro). Anche se non in tutti i casi abbiamo considerato l'esatto modello "rivale", i numeri possono essere presi per buoni almeno per avere un'idea del posizionamento delle diverse CPU.
Così facendo siamo giunti ad alcune considerazioni:
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La CPU AMD FX-8120 risulta avere un rapporto prezzo / prestazioni fortemente a favore delle prestazioni. Con 150 Euro portate a casa un processore che risulta quasi imbattibile considerando che allo stesso prezzo potreste comprare una CPU Core i3-2100 / 2120, una APU A8-3850 o un Core i5 2400S (forse solo quest'ultimo ha i numeri per essere competitivo).
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Il vantaggio prestazionale deriva dalla riduzione di oltre 50 Euro sul prezzo di acquisto iniziale dell'FX-8120 visto che all'annuncio costava circa 210 Euro ed era messo in diretta competizione con le CPU Core i5-2500k.
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I consumi dell'FX-8120 sono molto elevati in relazione a quelli di processori Intel Sandy Bridge ed Ivy Bridge
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La dissipazione resta su valori molto contenuti, probabilmente anche grazie all'ottimo dissipatore fornito in bundle da AMD che riteniamo qualitativamente superiore a quello che Intel offre con le sue CPU
Ci sono alcuni bonus che vanno poi considerati nella eventuale decisione di acquisto di questa CPU. L'FX-8120 viene fornito in versione Black Edition, con moltiplicatore completamente sbloccato. Non abbiamo pubblicato alcun dettaglio circa l'overclock che invece farà parte di un nuovo articolo ma appare evidente che il poter agire sul moltiplicatore della CPU permette di tenere il sistema overcloccato per l'utilizzo daily, andando oltre le sole sessioni di prova.
In aggiunta, occorre considerare che questa CPU utilizza ancora il "solito" Socket AMD tanto da poter essere installata su schede madri AM3 e AM3+ con tanto di vantaggi sul costo d'acquisto complessivo. Ricordate solo di aggiornare il bios!