ANÁLISE: AMD A10-7850K (Kaveri) | Adrenaline
Por Fabio Feyh 31/01/2014 20:19 comentários Reportar erro
O Adrenaline vem acompanhando de perto as unidades de processamento acelerado (APU) da AMD desde o seu início em 2011, com o lançamento do A8-3850, então chamado pela companhia de Fusion Vision A8-3850.
Para quem não sabe, a ideia de unificar em um único chip CPU e GPU começou em 2006, quando a AMD adquiriu a ATi.
De 2011 até agora, passaram pelos nossos laboratórios de testes o A8-3850, o A8-3870K (ambos da geração Llano), o A10-5800K (geração Trinity), e o A10-6800K (geração Richland). Em todos os casos, as APUs tinham como grande destaque o robusto desempenho grÁfico 3D.
Desta vez, fomos brindados pela AMD com o A10-7850K, modelo topo de linha da nova geração de APUs Kaveri, que promete manter o "legado" de seus processadores acelerados, ou seja, um expressivo desempenho 3D em relação à concorrência.
Enquanto a geração passada Richland não passava de uma versão "aprimorada" da família anterior, a Trinity, as APUs Kaveri podem ser consideradas uma nova geração, em virtude de inúmeras e importantes mudanças presentes em suas estruturas.
A primeira alteração estÁ no refinamento da litografia, passando de 32nm SOI HKMG para 28nm SHP (Super High Performance), além da nova arquitetura Steamroller, que é, verdadeiramente, focada no multi-thread (múltiplos fluxos de trabalho processado em paralelo), aprimorando o funcionamento das Instruções por Ciclo (IPC) em até 20%. Em cada módulo, dois threads separados são fornecidos com o seu próprio decodificador de instrução paralelo.
Em virtude das melhorias na arquitetura, e sobretudo no processo de fabricação, as APUs Kaveri possuem 2,41 bilhões de transistores comprimidos em die com Área de 245mm². Trata-se de um significativo avanço sobre o 1,3 bilhão de transistores em 246mm² do Richland. Vale ressaltar que 47% da Área do die do chip é dedicada à GPU, reforçando o foco da AMD com o desempenho grÁfico. A dissipação térmica mÁxima (TDP) do modelo em questão (A10-7850K) é de 95W, mas hÁ modelos em 65W. Em virtude do recurso de TDP ajustÁvel, a AMD informa que as APUs Kaveri podem trabalhar com patamares ainda menores, chegando a 45W.
O aprimoramento mais significativo em termos de desempenho estÁ na adoção da filosofia HSA (Heterogeneous System Architecture – Arquitetura de Systema Heterogênea), que juntamente com o novo hUMA, permite o acesso à memória de forma coerente entre GPU e CPU, reduzindo assim, sobretudo, o gargalo da DDR3 sobre o desempenho 3D. Por falar em memória, a geração Kaveri suporta, agora de forma oficial, clock de até 2400MHz. AliÁs, a RAM é um fator fundamental no desempenho geral da APU. Assim, é recomendado o uso de modelos com a maior frequência de operação possível.
O hUMA certifica-se de que tanto a CPU quanto a GPU tenham acesso uniforme a todo um espaço da memória, que seria feito através de sua controladora. Isso permite desempenho adicional fora da APU em caso da GPU utilizar toda a largura de banda. Além disso, o recurso permite que as memórias mais velozes resultem um melhor desempenho geral da placa grÁfica.
Na parte grÁfica, o Kaveri beneficia-se da arquitetura GCN (Graphic Core Next – algo como Núcleo GrÁfico de Próxima Geração), contando com até 8 unidades computacionais (resultando assim em até 512 processadores grÁficos – 33% a mais que o Richland), além de suportar os recursos AMD AudioTrue, Eyefinity, UVD, VCE, DMA Engine e do PCIe Gen 3, bem como se beneficiar da memória unificada compartilhada coerente.
Apesar de jÁ oferecer um desempenho suficientemente interessante para a categoria (mais detalhes nas próximas seções), o Kaveri tem um trunfo a mais: o Mantle, uma nova interface de programação de aplicativos da AMD que promete aumentar substancialmente o desempenho de suas novas GPUs. Para tanto, o game deve ser compatível com a tecnologia. Um dos grandes estúdios que jÁ aderiu ao Mantle é a DICE, que projetou uma versão especial do motor grÁfico FrostBite 3 compatível com o recurso. De acordo com a AMD, suas novas GPUs ficarão 45% mais rÁpidas com "BattleField 4". Para quem desejar ainda mais desempenho, poderÁ utilizar uma Radeon R7 240 em CrossFire (paralelo).
É importante ainda destacar que a geração Kaveri veio acompanhada de novos chipsets, o A88X e o A78, ambos no padrão socket FM2+. Embora as placas mães com os referidos chipsets sejam retrocompatíveis com APUs das gerações Richland e Trinity, a recíproca não é verdadeira, isto é, não é possível utilizar um processador acelerado Kaveri em uma mobo FM2 (A85X/A75/A55), em virtude da diferença de pinagem. Contudo, a AMD deu um "upgrade" no chipset A55, que passa a contar agora com uma versão FM2+.
Abaixo temos algumas fotos do A10-7850K, que tem mesmo formato/tamanho do demais modelos de APU socket FM2/FM2+. As fotos também mostram o kit montado para os testes, com placa-mãe Asus A88X-Pro e um kit de 8GB (4x4GB) de memórias com clock de 2133MHz da própria AMD.
As placas-mãe socket FM2+ foram lançadas antes dos processadores, dessa forma diversas mainboards possuem versões de BIOS incompatíveis com os novos processadores Kaveri. Como se não bastasse, existe uma série de problemas que estão sendo corrigidos aos poucos via atualização de BIOS, especialmente associados as memórias, dessa forma, é importantíssimo manter a BIOS de sua placa-mãe atualizada. Vale destacar que processadores socket FM2 são compatíveis com as placas-mãe FM2+.
MÁquinas utilizadas nos testes
Fizemos testes com a APU rodando com o kit de memórias enviados pela AMD, com clock de 2133MHz. Nas plataformas que aceitam essa velocidade, padronizamos ela como padrão, nas que não aceitam, colocamos o clock mÁximo suportado pelo sistema sem overclock. Abaixo listamos os processadores, mainboards e clocks das memórias utilizados. Como exemplo, o clock mÁximo das memórias no A10-5800K é 1866MHz.
Para mostrar a diferença que um kit de memórias rÁpido pode fazer em aplicações grÁficas quando rodando com o vídeo integrado da APU, fizemos testes com o kit trabalhando em 1600MHz, em alguns casos o ganho quando rodando em 2133MHz ultrapassa 20%.
- AMD A10-7850K (3.7GHz) + ASUS A88X-PRO + 8GB (2x4GB) @ 2133MHz
- AMD A10-7850K (3.7GHz) + ASUS A88X-PRO + 8GB (2x4GB) @ 1600MHz
- AMD FX-8150 (3.6GHz) + ASUS Crosshair V Formula-Z + 8GB (2x4GB) @ 2133MHz
- AMD A10-6800K (4.1GHz) + ASUS A88X-PRO + 8GB (2x4GB) @ 2133MHz
- AMD A10-5800K (3.8GHz) + ASUS A88-PRO + 8GB (2x4GB) @ 1866MHz
- AMD A8-3870K (3.8GHz) + ASUS F1A75-V PRO + 8GB (2x4GB) @ 1600MHz
- Intel Core i5 4570 (3.2GHz) + ASRock Extreme4 + 8GB (2x4GB) @ 2133MHz
- Intel Core i5 3570K (3.4GHz) + Intel DZ77SLK50K + 8GB (2x4GB) @ 1866MHz
- HD: Seagate ST2000DM001-9YN164 2TB SATA III 7200RPM
- Intel HD Graphics Drivers 15.33.8.64.3345
- AMD Catalyst 13.12
- PCMark 8 v2
Abaixo algumas telas do CPU-Z e GPU-Z mostrando detalhes da APU e sistema utilizado, sendo as telas do CPU-Z relacionadas ao processador, placa-mãe e memórias, e do GPU-Z relacionada ao vídeo integrado.
{break::Testes do CPU}Temperatura
Nos testes de temperatura, todos os modelos comparados utilizam o "cooler box" que acompanha o processador. Testamos cada processador de duas maneiras, uma com o sistema em modo ocioso (idle), sem estar executando nenhuma aplicação, e outro rodando o wPrime, que estressa todos os núcleos do processador.
Criamos duas situações de testes de consumo, uma com o sistema em modo ocioso e outra rodando o aplicativo 3DMark, que exige bastante do sistema.
Vale destacar que só comparamos aqui as soluções com vídeo integrado. Dessa forma não temos nas tabelas modelos da linha FX. Fizemos teste de consumo de energia com a placa de vídeo dedicada, onde também temos os modelos de processador sem vídeo integrados.
Começamos os testes de desempenho em aplicações com o CineBench, que testa o processador convertendo uma imagem e utilizando o método multicore, onde o aplicativo utiliza todos os núcleos do processador para acelerar a conversão da imagem.
O PCMark 8 é composto por populares suites de programas, incluindo os da Adobe e da Microsoft, testando diversos hardwares do sistema, entre eles processador e vídeo, e simulando as principais tarefas executadas no cotidiano do lar e de escritórios.
{break::Testes do vídeo integrado}Também fizemos uma bateria de testes para ver o comportamento do vídeo integrado do processador, no caso do A10-7850K, uma Radeon R7 que possui 512 cores e tem clock trabalhando em 720MHz+.
Agora o comportamento sobre o 3DMark (2013), última versão do aplicativo da Futuremark com foco em testes do chip grÁfico.
Nossos testes em games começam com o "Aliens vs Predator", um dos primeiros games com suporte a DirectX 11 do mercado.
Outro bom teste é em cima do "BioShock Infinite", premiado game lançado no primeiro semestre de 2013 e desenvolvido sobre a Unreal Engine.
Para mudar um pouco de estilo fizemos testes com o "GRID 2", segunda versão do simulador de corridas urbanas da Codemasters.
Para finalizar testamos o desempenho dos vídeos integrados sobre o reboot de "Tomb Raider", outro bom game lançado em 2013.
{break::Testes com tecnologia Dual Graphics}As APUs da AMD trazem suporte a tecnologia Dual Graphics, que faz o vídeo integrado trabalhar em conjunto com placas de vídeo de baixo desempenho. Como a série A10-7800 suporta as placas de vídeo Radeon R7, colocando o modelo analisado trabalhando com uma XFX Radeon R7 240, placa de vídeo dedicada mais simples da nova geração. Abaixo os resultados, mas antes uma foto do sistema com a placa de vídeo.
Abaixo temos o consumo de energia do sistema rodando sem a placa de vídeo Radeon R7 240 e depois com a placa.
{break::Testes com uma GeForce GTX 780}Além dos testes com o vídeo integrado, fizemos uma série de testes com os sistemas rodando em conjunto com uma NVIDIA GeForce GTX 780 referência. Vale destacar que, ao contrÁrio dos testes coim vídeo integrado, agora setamos todos os games no mÁximo de suas qualidades grÁficas, inclusive filtros. Confiram abaixo os resultados:
Começamos pelo teste de consumo de energia, que diferente de um teste com sistemas sem placa de vídeo dedicada, aqui podemos comparar também modelos de processadores sem vídeo integrado, como a série AMD FX e a série Intel Core Extreme.
Dando sequência com o "Aliens vs Predator", agora em alta qualidade grÁfica e resolução FULL HD
Rodando o "BioShock Infinite", desenvolvido sobre a Unreal Engine, temos os seguintes resultados:
O "Metro: Last Light" lançado no final de março de 2013 se tornou referência quando o assunto é grÁfico, se tornando um dos games com a melhor qualidade grÁfica jÁ vista.
Para finalizar, novamente teste com o "Tomb Raider", agora com grÁficos em 1920x1080 e alta qualidade com filtros ativados.
{break::Overclock}Modelos com vídeo integrado não são os mais indicados para overclock, apesar de que o aumento da frequência de operação das memórias surte excelente efeito prÁtico. Por esse motivo, inclusive, indicamos ao invés de turbinar o sistema, utilizar memórias de clock mais altos, como as utilizadas em nosso sistema, de 2133MHz.
Mesmo assim não poderíamos deixar de turbinar a APU. Utilizando o mesmo sistema de refrigeração que acompanha os modelos FX, ou seja, um Cooler Master com características superiores aos coolers box padrões - mesmo que ainda incomparÁvel a modelos de cooler de alto desempenho -colocamos o clock do A10-7850K trabalhando em full time a 4.2GHz - aumento de 500MHz sobre seu clock base.
Também fizemos overclock do GPU integrado, aumentando de 720MHz para 960MHz, que deve surtir ganho em aplicações como games e 3DMark.
Abaixo a tela principal do CPU-Z, seguidos pelos testes.
Um característica bastante importante quando se turbina uma CPU/APU/GPU é a temperatura do hardware overclockado, especialmente durante a execução de aplicações ou games. Abaixo o comportamento dos processadores quando rodando o wPrime.
Quando se eleva a frequência de operação, grande parte dos componentes de um sistema, dependendo o nível do overclock e a forma que ele é feito, o consumo de energia pode aumentar consideravelmente. Abaixo a tabela com grÁficos demonstrando o comportamento do processador com o overclock que fizemos.
Turbinar sem estabilidade não é um overclock 100%, dessa forma nada melhor do que testar o sistema com um aplicativo que estressa todos os núcleos do processador.
Se não é um teste prÁtico, ao menos o 3DMark é um dos aplicativos mais utilizados para que pretende buscar quebra de recordes.
Por fim, novamente um teste com "Aliens vs Predator" para mostrar o comportamento do aumento da frequência nesse tipo de situação.
{break::Conclusão}Como era de se esperar, o desempenho geral (dos núcleos x86) não é o grande forte do A10-7850K - aliÁs, de nenhuma APU da AMD. Não que seja "ruim", mas se comparado à GPU, a parte da CPU deixa a desejar, ficando atrÁs (em alguns casos, consideravelmente atrÁs) do Core i5 3570K. Ainda assim, a unidade de processamento acelerado da AMD mostra fôlego para rodar grande parte das tarefas do cotidiano com desenvoltura.
Se o desempenho geral não é um primor, o processamento grÁfico é arrasador para o segmento, ficando anos-luz à frente de qualquer solução da Intel. Com o A10-7850K, o usuÁrio pode sonhar em rodar boa parte dos games mais exigentes do mercado em condições minimamente decentes. Sem lags, mesmo ensaiando o uso de um filtro de antialiasing aqui, um anisotropic acolÁ. O melhor de tudo é que a nova geração Kaveri se mostrou igualmente bem receptiva ao uso de memórias velozes, demonstrando assim que, quanto mais veloz for a RAM utilizada, mais FPS disponibilizarÁ ao usuÁrio.
Outro ponto bastante positivo do A10-7850K é o "casamento" quase que perfeito com a Radeon R7 240. O ganho na grande maioria dos testes foi superior aos 50%. Com o Hybrid Crossifre (tecnologia Dual Graphics), o gamer pode se arriscar a utilizar resoluções maiores, ou mesmo no uso maior dos filtros de aprimoramento da qualidade grÁfica. Por outro lado, ficou constatado que não faz muito sentido placas de vídeo de baixo desempenho; afinal, o vídeo integrado do A10-7850K conseguiu superar a Radeon R7 240 em todos os testes com média de 20%+/-, algo impensÁvel a pouco tempo atrÁs.
Vale destacar que memórias rÁpidas fazem toda a diferença quando se trata do uso do vídeo integrado em aplicações que façam uso dele, como games. Como demonstramos nos testes, a mudança de 1600MHz para 2133MHz chegou a superar 20% a mais em desempenho. Vale destacar também que os modelos mais antigos não suportam as velocidades mais rÁpidas de memórias; dessa forma, é importante ter cuidado na hora da compra. Outro detalhe bastante importante quando se trata de uma placa-mãe FM2+ e as novas APUs, devido as placas-mãe terem sido lançadas antes, é que algumas são incompatíveis com a geração Kaveri, sendo necessÁria antes uma atualização de BIOS. Mesmo quando compatíveis, as mainboards com as primeiras revisões de BIOS apresentam vÁrios bugs, sendo altamente indicado a sua atualização prévia.
A utilização de uma placa 3D de alto desempenho, como foi o caso da GeForce GTX 780 utilizada nos testes, reforça a tese de que se o negócio for "game", a utilização de uma CPU/APU mais simples e barata - na maioria dos casos - não traz uma perda de FPS tão expressiva assim. Ou seja, o que vale nestes casos é uma VGA "de respeito".
Apesar de aceitar um bom nível de overclock (500Mhz na GPU e 240Mhz na GPU), a frequência extra trouxe apenas um discreto ganho nos testes. Entretanto, o consumo e temperatura aumentaram consideravelmente. Ou seja, em termos de custo x benefício, o melhor "overclock" é a utilização de memórias realmente velozes.
Ficou claro que o foco da AMD não estÁ no processamento do CPU, mas sim do GPU, sendo que em alguns momentos o 7850K chega a perder para o 6800K. Mas a cada nova APU a empresa vem aumentando o desempenho grÁfico, indicando que futuramente poderemos ter um produto capaz de rodar aplicações grÁficas com efeitos de alta qualidade sem problemas.
" O A10-7850K honra a tradição da AMD no que se refere ao desempenho 3D em uma APU; sendo, portanto, uma opção extremamente interessante para o gamer casual que deseja se aventurar em jogos mais pesados com uma boa qualidade visual, mas não quer ou deseja gastar muito com uma CPU e VGA."