Review AMD Phenom X4 9350e / X4 9150e

AMD introduce nuevos integrantes a la familia de procesadores Phenom Quad-Core, a los actuales Phenom X4 9550 (95W), X4 9750 (125W) y el X4 9850 Black Edition (125W) se agregan 2 integrantes de bajo consumo (65W) el Phenom X4 9150e (1.8Ghz) y el Phenom X4 9350e (2.0Ghz). Además se renueva la línea alta con la inclusión del nuevo Phenom X4 9950 Black Edition (2.6Ghz, 140W).

MADBOXPC probó en sus laboratorios los dos modelos «Energy Efficient» y trae este nuevo review para ustedes.

Junto con renovar el listado de ofertas se agregan productos en rangos de precios similares a las ofertas que actualmente hay como lo son los Phenom X3. En este artículo les presentaremos las apuestas de bajo consumo de AMD, los Phenoms X4 9350e y X4 9150e, anunciados ya en las respectivas noticias aqui en Madboxpc.

Baja disipación, bajo consumo, 4 cores a precio de 3 cores, el único factor que puede hacerles pensar su adquisición son las frecuencias a las que vienen.

Otra jugada que hizo AMD en esta ocasión fué mantener por un tiempo 2 modelos Black Edition (Multiplicador desbloqueado), tanto el 9850BE (2.5Ghz) como el nuevo 9950BE (2.6Ghz) serán por un tiempo los 2 procesadores con multiplicador desbloqueado de AMD, claro que esto cambiará en un par de meses, cuando AMD «rebaje» el Phenom X4 9850 BE a un modelo bloqueado. Obviamente el precio del Phenom X4 9850BE que hasta el día de hoy es de $235USD a contar de hoy 1 de Julio, debiese bajar a suponemos cercano a los $205USD, un precio bastante accesible para un procesador Quad Core con multiplicador desbloqueado.

Arquitectura, Tecnologías y Puntos Destacables

La arquitectura de los nuevos procesadores no ha cambiado desde el lanzamiento de sus primeros Phenom X4, de todos modos no esta demás recordar sus características internas con un poco mas de detalles, como así también sus especificaciones y tecnologías incorporadas por AMD dentro del procesador.

La arquitectura de diseño interna de los nuevos procesadores es bastante simple si la graficamos tal como se puede apreciar en la imagen y compromete un silicio con cuatro núcleos de proceso, todos ellos tienen una memoria cache de segundo nivel dedicada para cada uno de ellos, este L2 es de solo 512KB, sin embargo, estos 512KB son complementados mediante un cache L3 de 2MB el cual es compartido por cada uno de los núcleos para intercambiar información entre ellos, información que por cierto no puede intercambiar mediante el cache L2 pues es un cache exclusivo para cada núcleo, a esto debemos sumar dos bloques que cumplen la función de interfaz “Crossbar Switch” y “System Request Interface” entre el controlador de memoria interno y el bus HyperTransport.

Transistores, Area y socket: Respecto al numero de transistores AMD ha incorporado en estos procesadores el conteo llega aproximadamente a los 450 millones, con un área de 285mm2, su empaque esta diseñado para ser montados en placas de socket AM2+ de 940-pines con formato Pin Grid Array (micro-PGA)

Proceso de Fabricación: Cada núcleo de estos procesadores utiliza un proceso de manufactura de 65nm –que debuto con el núcleo Brisbane tiempo atrás- a nivel de transistores se utiliza la tecnología denominada SOI (Silicon On Insulator) una tecnología de fabricación microelectrónica en la que se sustituye el sustrato tradicional compuesto de silicio monocristalino, por otro compuesto por un sandwich de capas de silicio-aislante-silicio. Esta técnica reduce la capacidad parásita y reduce el riesgo de latch-up, mejorando las prestaciones de los circuitos integrados. Por su parte el proceso de manufactura es como ya mencionamos de 65nm, utilizando dicha tecnología. En este punto AMD sigue utilizando SOI en sus procesadores, aunque los avances en “high-k dialectric” de IBM que trabaja con AMD puede que haga que a futuro logre usar esta tecnología a nivel de transistores para mejorar sus capacidades térmicas y electrónicas. Como dato adicional la manufactura de esto procesador proviene desde la fábrica alemana de Dresden.

Diseño monolítico: Desde que se anuncio por primera vez el núcleo Barcelona (Opteron) -del cual descienden los AMD Phenom- que AMD promociono sus procesadores de próxima generación como su primer procesador monolítico, este diseño compromete cuatro núcleos nativos e independientes, a diferencia de cómo había sido la tendencia hasta ahora en donde tanto Intel como AMD para ahorrar costos de diseño y producción para conformar un procesador de cuatro núcleos, utilizaban núcleos dual-core un ejemplo de esto fue Kentsfield. Las ventajas de un diseño monolítico está en el mejor rendimiento en la intercomunicación interna de cada uno de los núcleos, ya que cada uno como ya vimos tiene un cache exclusivo al cual accede sin restricciones a diferencia de un núcleo no monolítico en que cada par de núcleos comparte el acceso a una memoria cache compartida.

AMD Balanced Smart Cache: Otra de las novedades que AMD incorporo en sus procesadores AMD Phenom, respecto a generaciones anteriores es la memoria cache de tercer nivel o L3 cache, esta memoria ausente en los Athlon 64 X2 por ejemplo, es heredada de los procesadores Opteron, y consiste en una memoria del tipo compartida para datos críticos de 2MB (Shared Cache) a la cual comparten acceso cada uno de los cores, este acceso es administrado por el “Crossbar Switch” que se encarga de ordenar y enviar los datos desde cada procesador.

AMD Wide Floating Point Accelerator: o FPU (Floating Point Units), los procesadores AMD Phenom incorporan en su interior cuatro unidades de calculo de punto flotante en total, 1 por cada procesador, estas unidades de calculo cuentan con un bus interno de 128-bit, y están destinadas a mejorar el rendimiento del procesador en operaciones matemáticas como: Adición, sustracción, multiplicación, división y raíces cuadradas como así también como operaciones exponenciales y trigonométricas.

HyperTransport™ 3.0 technology: Es el bus de intercomunicación entre el procesador con los demás componentes del sistema, el HyperTransport 3.0, es la última revisión de esta tecnología de intercomunicación bi-direccional de baja latencia que puede funcionar tanto en modo serial o paralelo, su principal características es otorgar un gran ancho de banda para intercomunicación al procesador y a los núcleos que lo componen, en el caso del Phenom X4, el ancho de banda de este bus alcanza los 16GB/s con una velocidad de 4.0 GHz(2.0GHz x2) en modo Full Duplex o bidireccional para el modelo Phenom X4 9550 Black Edition, 3.6Ghz (1.8GHz x2) para el modelo Phenom X4 9350e y 3.2Ghz (1.6GHz x2) para el modelo Phenom X4 9150e. Estos 16GB/s de ancho de banda superan los 8GB/s del bus HyperTransport 1.1 de los Athlon 64 X2.

Controlador de memoria interno: El controlador de memoria incorporado dentro del procesador no es algo nuevo en AMD, ya que la compañía lo implemento desde el lanzamiento de sus procesadores Athlon 64 en el 2003, sin embargo, el controlador se ha ido actualizando para soportar los nuevos estándares de memoria. Así los Phenom X3 9350e y 9150e soportan memorias del tipo DDR2 no registradas de 1066Mhz (PC2 8500) com tope, soportando doble canal con un acho de 128-bit (64 + 64-bits) y un ancho de banda total de 17.1GB/s, el controlador de memoria a su vez tiene una velocidad de 1.8GHz para el modelo X4 9350e y 1.6Ghz para el modelo X4 9150e con tecnología “Dual Dynamic Power Management” para uso eficiente del consumo de energía, dichas velocidades se igualan por asuntos de estabilidad con la velocidad del bus HyperTransport 3.0 detalladas en el punto anterior.

Otras tecnologías que incorporan estos procesadores son:

AMD Virtualizacion (AMD-V™) para simular ambientes operativos, generalmente muy útil en el mercado de los servidores.

AMD Cool’n’Quiet™ 2.0 para ajustar dinámicamente las velocidades del procesador según la carga.

AMD Direct Connect tecnología encargada de mejorar el rendimiento entre el controlador I/O y el procesador, permitir computo de 32 y 64bit simultáneamente, administrar el controlador de memoria, entre otros asuntos.

Dual Dynamic Power Management™ tecnología encargada de administrar los recursos de energia tanto para el procesador y controlador de memoria para un uso optimo de esta en virtud del consumo, una de las características destacables de estos dos modelos (9350e y 9150e).

Plataforma de Pruebas

Para poner a prueba estos nuevos procesadores de bajo consumo utilizamos la siguiente plataforma.

Hardware:

AMD Phenom X3 8450 (2.1Ghz)
AMD Phenom X3 8650 (2.3Ghz)
AMD Phenom X3 8750 (2.4Ghz)
AMD Phenom X4 9150e (1.8Ghz)
AMD Phenom X4 9350e (2.0Ghz)
MSI K9A2 Platinum (AMD 790FX)
2x1024MB Corsair PC6400 @ 800 4-4-4-12 2T Unganged
GeForce 9600GT
WD 120GB Sata2
FSP Epsilon 700W PFC
Unidad DVD-RW LG.

Software:

Windows Vista Ultimate x86 + SP1
AMD Catalyst 8.6
Forceware 175.16
HD Tach 3.0.4
Everest Ultimate Engineer Edition
Futuremark 3DMark 06 v 1.1.0
Adobe Photoshop CS3
WinRar v3.71
PovRay v3.7beta25
Cinebench R10
SisoftSandra Lite XII SP2
SuperPi v1.5
Lame XP 2.03
Crysis 1.2
Company of Heroes 1.7.1

Metodología de las Pruebas

En esta página procederemos a explicar cómo obtuvimos los resultados que verán a continuación.

3DMark 06

Utilizamos el Software de Futuremark famoso por estresar VGAs y CPU, pero en esta oportunidad simplemente corrimos la prueba que mide el rendimiento de la CPU (CPU Test).

Everest Ultimate

Everest es un buen programa para conocer nuestro computador por dentro, pero a su vez incorpora una serie de pruebas de rendimiento con el fin de comparar nuestro sistema con otros de laboratorio. En este review realizamos las pruebas de Lectura y Escritura de Memoria.

SisoftSandra XII SP2

Gracias a esta última versión de este afamado programa, obtuvimos soporte total para los nuevos procesadores de AMD. Para objeto del review realizamos las pruebas de Benchmark CPU Arithmetic y Multimedia junto con Memory Bandwidth.

Pov Ray 3.7

Esta prueba utiliza el potencial del CPU y Memorias RAM para renderear una imagen 3D de diversa complejidad. En esta ocasión se utilizó una imagen de 1024×768 pixeles con Filtrado Antialiasing. Gracias a un cronómetro de precisión al milisegundo obtuvimos el tiempo que demora en completar la operación.

Photoshop CS3

Posiblemente el programa de edición fotográfica más conocido por las personas, en esta oportunidad Aplicamos un Filtro Blur Radial a una imágen de 3000×3000 pixeles. Nuevamente utilizamos un cronómetro para medir el tiempo que demora.

WinRar 3.71

Excelente programa para comprimir archivos de todo tipo, para este review Comprimimos 5 archivos que en total sumaron 1.02GB, medimos el tiempo que demora gracias al famoso cronómetro de precisión.

LAME XP

Considerado como uno de los mejores encoders de audio, para motivos de este review, convertimos un disco completo (KISS Psycho Circus) desde formato wav a mp3, con una calidad de 320Kbps. El resultado medido es el tiempo que demora en la conversión.

Superpi 1.5

Para los amantes del bench deportivo, Superpi es la prueba de fuego para ver que tan rápido anda nuestro procesador. El nivel de medició utilizado es la prueba de 2M.

Company of Heroes

Juego de estrategia en tiempo real, debido a que estamos en Windows Vista, utilizamos la calidad de Shader DX10 y todo el resto de Settings en High sin Filtros, la resolución utilizada es 1280×1024 y el bench utilizado es el Performance Test incorporado.

Crysis

Sin duda alguna, el juego que más exige nuestro PC. La configuración utilizada es Todos los detalles en High. sin Filtros, resolución de 1280×1024 y el bench utilizado es el Benchmark CPU2 incorporado.

Multitask

Para simular un escenario real, sometimos al sistema a una prueba Multitask en donde simultáneamente corrimos Photoshop CS3 aplicando Filtro Radial Blur a una imágen de 3000×3000 pixeles, junto a WinRar 3.71 comprimiendo 1 archivo de 576MB. El tiempo medido corresponde al tiempo que demora en terminar ambos programas en ejecutar su operación.

Los Fríos Números

Llegó la hora de ver si estos nuevos procesadores de bajo consumo solo son bajos en consumo…

La prueba aritmética de Sandra entrega resultados que ubican en el mismo rango de rendimiento al X4 9150e y al X3 8750, tanto en instrucciones como punto flotante. El X4 9350e se ubica un escalón más arriba, bordeando el 11% de ventaja

Al hacer la prueba multimedia, los resultados son coherentes con lo que vimos en el primer gráfico, siendo equivalente el rendimiento del X4 9150e con el X3 8750. La ventaja del X4 9350e sigue siendo un 11-12%.

El ancho de banda de memorias está íntimamente relacionado con la frecuencia del procesador a la que corre el procesador (si es que estamos trabajando con ellas en una relación 1:1), y eso se evidencia en el gráfico, que muestra que las mayores frecuencias del X3 8750 entregan un mejor resultado que el X4 9150e.

No hay mucho que decir, se repite la historia que vimos en Sisoft Sandra.

Cinebench, el test sintético menos sintético pareciera confirmar lo que vimos en las pruebas de Sandra: Al depender exclusivamente de la frecuencia, los X3 se imponene sobre cualquiera de los dos modelos X4 de bajo consumo, pero al sacarle provecho a todos los núcleos tenemos que el X4 9150e rinde virtualmente lo mismo que el X3 8750, quedando ambos un 10% debajo del X4 9350e

Super PI depende 100% de la frecuencia y 0% de la cantidad de núcleos. Ya que sólo calcula usando sólo un hilo de proceso, los X4 de bajo consumo obtienen resultados muy pobres comparados con los X3. Esto probablemente no se traduzca con el mismo dramatismo en aplicaciones de la vida real, pero si es un recordatorio de que las bajas frecuencias del 9150e y el 9350 podrían darnos una sorpresa si es que el software no es está programado para aprovechar todos los núcleos.

La tendencia que hemos venido viendo continúa, destacando los procesadores de cuatro núcleos a pesar de la menor frecuencia que tienen con respecto a los modelos trinucleares.

Coherente con lo que podríamos esperar, al ser una aplicación multihilo confirma la tendencia: 1.8Ghz x 4 núcleos = 2.4Ghz x 3 núcleos. Nada más que decir, Sandra, Cinebench y Photoshop mostraron lo mismo.

La codificación de archivos wav a mp3 nos muestra una realidad un poco menos “óptima”. Debido a que esta aplicación no utiliza 4 núcleos, sino que solamente 2, al tener todos los procesadores testeados dos o más núcleos la frecuencia manda y los X3 rinden mejor, comprobándose esto al ver los resultados del X3 8450 y el X4 9350e, procesadores que corren a similar frecuencia (2.1Ghz vs 2.0Ghz) y obtienen un rendimiento muy similar

Aquí ocurre algo similar a lo que vimos en la prueba de encodeo de sonido, ya que el X4 9150e queda muy por debajo de los otros procesadores probados ,debido a su baja frecuencia. Esto muestra que no siempre los 4 núcleos de un X4 de bajo consumo logran igualar el rendimiento de un X3 corriendo a más frecuencia. El hardware no es nada sin el software

El multitasking pesado, donde corremos dos aplicaciones que estresan al máximo nuestro sistema es una buena prueba para demostrar que tan efectivo puede ser el software para aprovechar nuestro procesador. Aunque las pruebas teóricas y las de cómputo multihilo intenso llevan a pensar que un X4 9150e rinde equivalente a un X3 8750, entornos de prueba más “humanos” entregan resultados que sitúan al X4 9350e como el único capaz de competir realmente en rendimiento contra sus hermanos menores en núcleos pero mayores en frecuencia Phenom X3.

El CPU Test de 3DMark2006 es una prueba que se supone que saca jugo a nuestro procesador, estresando todos los núcleos de nuestro sistema y aprovechándolos al máximo. La gráfica que ven arriba demuestra que aún cuando es capaz de sacar partido de 4 núcleos no lo hace de manera 100% efectiva, ya que aunque el X4 9350e logra destacar entre el resto con solamente 2.0Ghz, el X4 9150e no alcanza a igualar al X3 8750, quedando ligeramente por debajo del X3 8650.

Crysis, el juego que prometió sacarle el jugo a un QuadCore y aún nos tiene esperando sentados, es una aplicación que no escala al subir de dos núcleos. La frecuencia al igual que en los casos anteriores manda, ya que los X3 obtienen framerates ligeramente más altos que los X4 de bajo consumo. Para jugar Crysis necesitas velocidad, no 4 núcleos

Aquí volvemos a los casos iniciales donde la cantidad de núcleos lograba compensar la baja frecuencia, claro que ahora el procesador que logra igualar la performance del X3 8750 es el X4 9350e. Como pudimos ver en todos los gráficos, el rendimiento de los procesadores que probamos depende mucho de la aplicación específica que estemos usando

Consumo Energético: Mejoramos Algo?

Para medir el consumo, en esta oportunidad dejamos activado el Cool&Quiet de AMD en todos los procesadores testeados. De esta manera aprovecharemos la gracia de los nuevos Phenom X4 quienes bajan su frecuencia a 200×5 (1000Mhz) y bajan su vcore hasta los 0.99v.

Finalmente los valores obtenidos (en Watts) del consumo Peak del sistema son:

Aquí las cosas muestran lo evidentemente mejor en cuanto a consumo que son los 0.99v en reposo que llegan a gastar los X4 que probamos hoy, ya que aún teniendo 4 núcleos gastan 13W menos que los X3. Esto redunda en menor disipación de calor, que hará que necesitemos un ventilador menos ruidoso o de menor tamaño para enfriar nuestra CPU. Al poner nuestro procesador en acción y medir el consumo bajo estrés vemos que el X4 9150e llega a consumir 18W menos que el X3 8750, que tenemos que tener en cuenta que tiene un núcleo menos generando calor. La frecuencia menor de los X4 obviamente influye, pero aquí estamos ante un equilibrio muy calculado. Estos X4 están diseñados para rendir igual o mejor que un X3, pero costar y consumir menos.

Cambiamos plataforma e insertamos los procesadores en una placa madre ECS 780G, el resto de los componentes siguió de la misma forma, solo que cambiamos de placa y utilizamos el video integrado AMD HD3200.

Como podemos observar el consumo bajó drásticamente tanto en condiciones de reposo como bajo carga, sin lugar a dudas el complemento perfecto para estos nuevos procesadores de bajo consumo es un sistema basado en el chipset AMD 780G, de hecho AMD recomienda su uso en este tipo de plataforma, pensando claramente en aquellas personas que buscan buen rendimiento con un bajo consumo.

Comentarios del editor

AMD estudió cuidadosamente el rendimiento de su lineup de productos antes de crear los dos nuevos SKU que hoy presentan. Teniendo 4 productos bajo la línea de los 200 dólares (X4 9550, X3 8750, X3 8650 y X3 8450), hoy nos muestran dos más, los que pretenden igualar o mejorar el rendimiento de un X3, manteniendo el precio pero disminuyendo en un poco menos de 20 Watts el consumo energético, tanto en reposo como en plena acción, lo que hace más fácil su inclusión en sistemas de entretenimiento digital hogareño, donde el tamaño del equipo y su discreción sonora son factores importantes a la hora de elegir.

Aunque la idea específica de AMD de crear un par de procesadores para “multitaskers que también quieren eficiencia energética” es algo discutible (porque en situaciones de multitasking pesado es demostrable que las bajas frecuencias de estos modelos pueden jugarles en contra, y porque las aplicaciones donde más brillan estos modelos EE con respecto a sus hermanos trinucleares son aplicaciones que en realidad tienen un nicho de usuarios que lo que buscan es performance bruta, como por ejemplo en Photoshop o rendereo 3D), el modelo AMD Phenom X4 9350e se instala como una opción que evaluar a la hora de construir nuestro HTPC. El X4 9150e está un poco debilitado por su baja frecuencia, pero quizás si buscas ahorrar esos 9W que consume menos en modo stress sea también una opción valida.

Quizás para muchos también esto sea una especie de canibalización del X3 8750, que ahora no tiene mucho que hacer ante un X4 9350e que vale lo mismo pero consume menos y rinde más en la mayoría de los casos, justificándose los modelos más lentos sólo por un tema de precio. A la hora de elegir entre un X3 8750 y un X4 9350e personalmente optaríamos por el modelo Quad Core (a no ser que el uso fundamental del equipo sea jugar, ya que ahí ya sabemos que casi en el 100% de los juegos actuales a más frecuencia más FPS y la mejor opción sería el X3), pero también hay que poner en la balanza a un oponente que puede ser bastante peligroso, ya que por un precio muy muy bajo (130 dólares) nos entrega un núcleo Wolfdale corriendo a 2.53Ghz. Nos referimos al Intel Core 2 Duo E7200, modelo que también tiene un TDP de 65W (aunque TDP significa números distintos para AMD y para Intel) que en algunos contextos de software podría hacer sufrir en serio a estos nuevos procesadores de bajo consumo. Al lanzar estos nuevos modelos, AMD no compite contra Intel, compite contra si mismo.

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