AMD Phenom X4 e X3 B3: architettura e prestazioni - Versione Stampabile - Hardware Upgrade

Dalla fine degli anni '90, a seguito del lancio delle prime cpu AMD Athlon avvenuto nel mese di Agosto 1999, AMD e Intel hanno combattuto una vera e propria battaglia nel mercato dei processori x86, caralizzando l'attenzione degli utenti appassionati e non con nuove architetture unite alla disponibilità di processori dalle frequenze di clock sempre più elevate.

E' noto come AMD sia stata capace, con le cpu della serie Athlon 64, di guadagnare l'attenzione di un numero sempre più crescente di utenti appassionati, giungendo a realizzare nel segmento delle soluzioni desktop retail quote di mercato in alcuni casi addirittura superiori a quelle di Intel. Merito di questo successo è da ascrivere da un lato alle caratteristiche tecniche e prestazionali dei processori AMD Athlon 64, e dall'altro alle difficoltà tecnologiche che hanno caratterizzato i processori concorrenti proposti da Intel, appartenenti alle famiglie Pentium 4 e Pentium D.

A partire dalla seconda metà del 2006 Intel è stata capace di ribaltare la situazione con il lancio dei processori della serie Core 2. Parliamo di un'architettura di cpu completamente differente rispetto a quanto proposto in precedenza con le soluzioni Pentium 4 e Pentium D, capace non solo di superiori prestazioni velocistiche ma anche di un notevole contenimento dei consumi di funzionamento. AMD non è stata capace di far fronte alla controffensiva di Intel in tempi rapidi, dovendo continuare per lungo tempo a proporre processori basati su progetto noto con il nome in codice di K8 stante il ritardo nella presentazione delle architetture della serie Barcelona.

Con questo nome in codice vengono indicati i processori quad core di AMD, proposti sia per soluzioni server nella serie Opteron che per sistemi desktop con i processori Phenom X4. Il debutto delle soluzioni AMD quad core è avvenuto con tempistiche differenti in funzione del segmento di mercato di destinazione: Settembre 2007 per i processori Opteron e Novembre 2007 per quelli Phenom, ma con effetti pressoché coincidenti. Entrambe le famiglie di processori sono state caratterizzate al debutto da un bug piuttosto serio, che poteva portare ad un blocco del sistema in presenza di particolari condizioni di carico di lavoro. Per ovviare a questo bug è stata sviluppata una patch implementata direttamente nel bios delle schede madri, con tuttavia un impatto prestazionale negativo particolarmente evidente con quelle applicazioni che dipendono fortemente dalla memoria di sistema.

Una situazione di questo tipo è stata per AMD inaccettabile, ma le complicazioni legate alla release di una nuova revision di processore sprovvista in hardware del bug e quindi senza impatti prestazionali ha richiesto vari mesi di lavoro: tra fine Marzo e Aprile 2008 AMD ha ufficialmente presentato i processori Phenom e Opteron revision B3, finalmente operativi al pieno delle potenzialità dell'architettura.

Per i processori AMD quad core la primavera 2008 è quindi il vero periodo di lancio ufficiale, con un ritardo prossimo ai 18 mesi rispetto alle corrispondenti soluzioni Intel. Chi ha seguito l'evoluzione di AMD degli ultimi 2 anni si può facilmente rendere conto delle difficiltà incontrate dal produttore americano, ma non possiamo negare che buona parte siano legate a scelte interne non corrette e all'incapacità di AMD di mantenere le tempistiche definite nelle roadmap fornite ai propri partner.

Con quello che possiamo definire un "rilancio" dei processori Phenom, AMD mira a riguadagnare l'interesse degli utenti più appassionati nel segmento delle soluzioni desktop, ben consapevole che, al momento attuale, le proposte Intel siano, sul piano di pure prestazioni velocistiche assolute, un gradino sopra a quanto offerto dalle soluzioni Phenom. AMD prova quindi a invertire la tendenza proponendo una maggiore diversificazione della propria offerta: accanto alle soluzioni Phenom X4, con una frequenza di clock massima in 2,5 GHz, il produttore americano ha lanciato anche le soluzioni Phenom X3, cpu che riprendono l'architettura delle soluzioni Phenom X4 rinunciando ad uno dei 4 core e introducendo per la prima volta il concetto di cpu a 3 core nel mondo delle soluzioni x86.

Il numero 3 ha una valenza molto importante, ma è certo che AMD non abbia scelto di implementare 3 core nelle cpu Phenom X3 per un richiamo alla tradizione biblica: questi processori sono basati sulla stessa architettura delle soluzioni Phenom X4 quad core, ottenute prendendo die di processori Phenom che abbiano 3 core funzionanti e il quarto in qualche misura danneggiato. E' abituale che in produzione parte dei die possano contenere delle parti difettose, e la commercializzazione di processori triple core è una via economicamente molto sensata per utilizzare processori che viceversa verrebbero completamente sprecati.

Un approccio a 3 core permette inoltre di garantire livelli prestazionali medi superiori con applicazioni multitasking rispetto a quanto ottenibile con soluzioni dual core, fermo restando gli ulteriori vantaggi a parità di frequenza di clock delle soluzioni quad core in questi ambiti. In queste pagine analizzeremo le prestazioni velocistiche delle nuove cpu Phenom X4 basate su revision B3 del processore, a confronto sia con il processore Phenom X3 8750 che con le cpu Intel Core 2 Duo e Core 2 Quad della medesima fascia di prezzo, senza per questo dimenticare le potenzialità offerte dai processori AMD Athlon 64 X2 ancora proposti dal produttore americano.

Riassumiamo in questa pagina quali siano le caratteristiche tecniche delle cpu Intel e AMD disponibili attualmente in commercio, destinate al segmento di fascia media del mercato e proposte nel canale retail.

Processore	Stepping	Clock	Core	TDP	Cache L2	Cache L3	HT Link	prezzo
Phenom X4 9850 black edition	B3	2,5 GHz	4	125 Watt	4x512Kbytes	2 Mbytes	4.000 MHz	235 USD
Phenom X4 9750	B3	2,4 GHz	4	125 Watt	4x512Kbytes	2 Mbytes	3.600 MHz	215 USD
Phenom X4 9550	B3	2,2 GHz	4	95 Watt	4x512Kbytes	2 Mbytes	3.600 MHz	209 USD
Phenom X3 8750	B3	2,4 GHz	3	95 Watt	3x512Kbytes	2 Mbytes	3.600 MHz	195 USD
Phenom X3 8650	B3	2,3 GHz	3	95 Watt	3x512Kbytes	2 Mbytes	3.600 MHz	165 USD
Phenom X3 8450	B2	2,1 GHz	3	95 Watt	3x512Kbytes	2 Mbytes	3.600 MHz	145 USD
Phenom 9600 black edition	B2	2,3 GHz	4	95 Watt	4x512Kbytes	2 Mbytes	3.600 MHz	251 USD
Phenom 9600	B2	2,3 GHz	4	95 Watt	4x512Kbytes	2 Mbytes	3.600 MHz	251 USD
Phenom 9500	B2	2,2 GHz	4	95 Watt	4x512Kbytes	2 Mbytes	3.600 MHz	209 USD
Athlon 64 X2 6.400+ black edition	-	3,2 GHz	2	125 Watt	2x1Mbyte	-	2.000 MHz	178 USD
Athlon 64 X2 6.000+	-	3 GHz	2	125 Watt	2x1Mbyte	-	2.000 MHz	167 USD
Athlon 64 X2 5.600+	-	2,8 GHz	2	89 Watt	2x1Mbyte	-	2.000 MHz	146 USD

Analizzando i nomi dei processori AMD evidenziamo da subito alcuni elementi distintivi: il produttore americano ha introdotto le sigle X4 e X3 nei nomi dei propri processori Phenom, a identificare il numero di core presenti in modo molto simile a quanto fatto, in precedenza, con i processori Athlon 64 X2 dual core. La serie 9000 è quella con processori dotati di architettura quad core, mentre i modelli Phenom 8000 sono caratterizzati dalla presenza di 3 core di processore. Dal nome dei processori è possibile identificare facilmente anche il tipo di stepping produttivo utilizzato: se nella sigla identificativa è presente un 50, infatti, ci troviamo di fronte ad un processore basato sul nuovo stepping B3, mentre se manca la cpu utilizza il precedente stepping B2.

Le nuove cpu Phenom X4 serie 9x50 vengono proposte in versioni che replicano, per frequenza di clock, le due cpu Phenom serie 9000 presentate da AMD al debutto ufficiale di Novembre 2007, spingendosi sino ad un massimo di 2,5 GHz con il modello Phenom X4 9850. Quest'ultima cpu appartiene alla famiglia Black Edition ed è quindi dotata di moltiplicatore di frequenza sbloccato verso l'alto così da facilitare l'overclock, fermo restando che AMD garantisce funzionamento stabile solo alla frequenza di default e non risponde di eventuali malfunzionamenti del sistema dati dall'incremento della frequenza di funzionamento.

Tra processori triple e quad core le caratteristiche tecniche sono di fatto invariate, fatta eccezione per il numero di core presenti: troviamo nei processori Phenom X3 una cache L2 sempre pari a 512 Kbytes per ciascun core, per un totale aggregato di 1,5 Mbytes, affiancata da cache L3 che rimane a 2 Mbytes come per i processori Phenom X4. I link HyperTransport sono pari a 1.800 MHz (3.600 MHz effettivi) per tutti i processori triple e quad core, fatta eccezione per il modello Phenom X4 9850 che utilizza link a 2 GHz (4 GHz effettivi).

La tabella seguente rimorta le caratteristiche tecniche principali dei processori Intel dual e quad core attualmente in commercio sempre nel segmento di prezzo di fascia media:

Processore	Processo produttivo	Clock	Core	TDP	Cache L2	Cache L3	Bus	prezzo
Core 2 Quad Q9450	45 nanometri	2,66 GHz	4	95 Watt	2x6Mbytes	-	1.333 MHz	316 USD
Core 2 Quad Q9300	45 nanometri	2,5 GHz	4	95 Watt	2x3Mbytes	-	1.333 MHz	266 USD
Core 2 Quad Q6700	65 nanometri	2,66 GHz	4	95 Watt	2x4Mbytes	-	1.066 MHz	266 USD
Core 2 Quad Q6600	65 nanometri	2,4 GHz	4	95 Watt	2x4Mbytes	-	1.066 MHz	224 USD
Core 2 Duo E8500	45 nanometri	3,16 GHz	2	65 Watt	6Mbytes	-	1.333 MHz	266 USD
Core 2 Duo E8400	45 nanometri	3 GHz	2	65 Watt	6Mbytes	-	1.333 MHz	183 USD
Core 2 Duo E8300	45 nanometri	2,83 GHz	2	65 Watt	6Mbytes	-	1.333 MHz	163 USD
Core 2 Duo E7200	45 nanometri	2,53 GHz	2	65 Watt	3Mbytes	-	1.066 MHz	133 USD

La gamma di soluzioni che Intel propone in questo segmento di mercato è in realtà più complessa di quanto non sia osservando questa tabella, ma sussistono varie sovrapposizioni di prodotti allo stesso prezzo: un esempio pratico è la soglia di 183 dollari USA, alla quale vengono proposti sia la cpu Core 2 Duo E8400 che quella Core 2 Duo E6750, dal clock nettamente inferiore e dalle restanti specifiche tecniche più conservative. Abbiamo selezionato, per ogni livello di prezzo proposto da Intel, il processore che vanti le migliori specifiche tecniche complessive tra quelli proposti dal produttore americano.

Segnaliamo come al momento attuale vi sia una generale ridotta disponibilità dei processori Core 2 Quad della famiglia Q9000, costruiti con tecnologia produttiva a 45 nanometri. Le specifiche tecniche di queste soluzioni sono nel complesso estremamente interessanti, ma la loro ridotta disponibilità in commercio sin dal debutto nel mese di Gennaio ne hanno di fatto molto limitato l'adozione da parte degli utenti più appasionati. Situazione migliore si presenta per i processori Core 2 Duo della famiglia E8000, benché anche queste cpu siano state caratterizzate inizialmente da problemi di disponibilità.

Con la famiglia di processori Core 2 Duo E8x00 Intel ha introdotto la tecnologia produttiva a 45 nanometri all'interno di proprie architetture dual core, mettendo a disposizione anche di queste cpu il supporto alla tecnologia SSE4 che porta interessanti benefici prestazionali con quelle applicazioni che sono ottimizzate per l'utilizzo di queste istruzioni.

La famiglia di processori Core 2 Duo E7x00 rappresenta una nuova proposta nel panorama di cpu Intel con architettura dual core, sempre basate su tecnologia produttiva a 45 nanometri e con le medesime caratteristiche tecnche di base delle cpu precedentemente menzionate. Il processore Core 2 Duo E7200 è il primo modello di questa nuova famiglia, proposto ad un prezzo ufficiale di 133 dollari USA: tale cifra lo posiziona un gradino sotto le cpu Core 2 Duo E8300 e Core 2 Duo E8200, proposte entrambe e 163 dollari di prezzo.

A differenziare questo nuovo processore dalle altre soluzioni Core 2 E8x00 troviamo due elementi tecnici: il primo è il quantitativo di cache L2, che passa dai 6 Mbytes delle cpu Core 2 Duo E8x00 a 3 Mbytes. Quella del dimezzamento della cache L2 è una tecnica già utilizzata in precedenza da Intel per altri processori della serie Core 2 Duo, con i quali dagli originari 4 Mbytes di cache L2 unificata si era passati a 2 Mbytes prima, per poi diminuire sino a 1 Mbyte e scendere sino a 512 Kbytes con i processori dual core Celeron.

Il secondo elemento distintivo di questi processori è dato dalla frequenza di bus, che passa dai 1.333 MHz delle cpu Core 2 Duo E8x00 a quella di 1.066 MHz; in abbinamento a moltiplicatore di frequenza pari a 9,5x questo porta ad una frequenza di clock di 2.533 MHz, valore leggermente inferiore ai 2.667 MHz delle cpu Core 2 Duo E8200.

Come abituale per i processori Intel costruiti con tecnologia produttiva a 45 nanometri anche la cpu Core 2 Duo E7200 rappresenta un ideale candidato per l'overclock spinto; abbiamo portato la cpu in nostro possesso sino alla frequenza di 3,7 GHz intervenendo sulla frequenza di bus e praticando un lieve overvolt del core così da garantire migliore stabilità operativa, abbinando al processore un dissipatore di calore standard di Intel di quelli forniti in abbinamento alle cpu Core 2 Quad con TDP di 130 Watt.

Non ci è stato possibile inserire in questa analisi il processore Intel Core 2 Quad Q9300, soluzione con frequenza di clock di 2,5 Ghz e cache L2 unificata da 6 Mbytes basata su tecnologia produttiva a 45 nanometri. La disponibilità sul mercato di questo processore, presentato ufficialmente da Intel nel mese di Gennaio 2008, è al momento attuale ridotta ben più di quanto non lo sia per le altre cpu Intel Core 2 Quad Q9x50 dotate di cache L2 da 12 Mbytes e tecnologia produttiva a 45 nanometri.

Iniziamo la nostra analisi mostrando quali siano i vantaggi prestazionali dati dal paassaggio dalla revision B2 a quella B3 del processore Phenom X4 a parità di frequenza di clock. Per fare questo è indispensabile testare le cpu Phenom B2 mantenendo abilitato da bios il fix del bug delle TLB della cache L3, viceversa si ottengono a parità di frequenza di clock prestazioni velocistiche identiche tra i due processori.

In funzione del tipo di ambito di utilizzo il processore Phenom X4 9550, basato su stepping B3 del processore, passa da lievi margini di vantaggio sul processore Phenom 9500 con stepping B2 a incrementi prestazionali a dir poco imbarazzanti. Con WinRAR, ad esempio, il divario è per certi versi clamoroso, evidenziando quanto possa essere negativo l'impatto prestazionale nel momento in cui si utilizzano applicazioni fortemente dipendenti dalla bandwidth e dalla latenza della memoria.

Significativo notare come nei nostri test si ottenga un netto incremento prestazionale anche con i giochi 3D, nonostante alcune delle risoluzioni utilizzate nei test siano così elevate da poter essere ritenute principalmente GPU limited e non CPU limited. Ben più ridotte le differenze con applicazioni multimediali, nelle quali abbiamo margini che raggiungono il 10% ma che mediamente tendono a restare attorno al 5%: è evidente come in questo caso la dipendenza dalla cache L3 e dalla memoria di sistema sia più ridotta di quanto non avvenga con i giochi 3D o ancor di più con i software di compressione. Impatti ridotto anche con i programmi di rendering, che mostrano vantaggi più significativi con il processore Phenom B3 nel momento in cui si utilizzano i core in parallelo, in particolare con Cinebench 10.

Passiamo ora ad un secondo confronto a parità di frequenza di clock, questa volta incentrato su processori Triple e Quad core; la scelta è caduta sulle cpu Phenom X3 8750 e Phenom X4 9750, entrambe con frequenza di clock di 2,4 GHz e divise solo dalla presenza di core in più per l'ultimo processore. Ipotizzando una crescita lineare delle prestazioni passando da 3 a 4 core dovremmo attenderci prestazioni sempre superiori del 33,3% con il processore Phenom X4 9750.

Se con i giochi 3D notiamo un generale allineamento prestazionale tra i due processori, è passando al rendering che si evidenzia una scalabilità pressoché perfetta delle prestazioni sia con Povray che con Cinebench. In entrambi i casi abbiamo infatti registrato un miglioramento di circa il 33% passando da 3 a 4 core di processore. Piuttosto interessante l'andamento comparato con alcuni software multimediali, con i quali si evidenziano miglioramenti prestazionali superiori al 33% teorico: la spiegazione di questo risultato è data dalla gestione dello scheduler di Windows Vista dei 3 core, che non vengono bilanciati in modo ottimale e che quindi non possono venir sfruttati al meglio.

Questo comportamento è abbastanza particolare ma evidenziato anche da altre fonti in simili condizioni di test; del resto le cpu Phenom X3 sono le prime triple core a debuttare in commercio ed è possibile che con alcuni software il terzo core non venga sfruttato in modo ideale, software che invece non evidenziano problemi di scalabilità con un numero pari di core.

Approfittiamo di una coincidenza di prezzo, alla soglia di 195 dollari USA, per confrontare i processori AMD Phenom X3 8750 e Phenom X4 9550. A differenziare queste due soluzioni il numero di core, pari rispettivamente a 3 e a 4, e la frequenza di clock superiore di 200 MHz per la seconda cpu, 2.400 MHz contro 2.200 MHz.

Con quelle applicazioni che non beneficiano particolarmente della presenza di più core di processore, come i giochi 3D inseriti in questo confronto, si evidenzia un certo margine di vantaggio medio per il processore Phenom X3 8750 a motivo della superiore frequenza di clock rispetto alla cpu Phenom X4 9550.

Il quadro tende a ribaltarsi nel momento in cui si passa a quelle applicazioni che dipendono fortemente dal numero di core a disposizione del sistema. E' questo il caso sia dei programmi di rendering che di quelli multimediali, che mostrano un chiaro vantaggio medio per il processore Phenom X4 9550 sulla soluzione Phenom X3 di pari costo.

La scelta dell'uno o dell'altro processore deve essere quindi fatta in funzione del tipo di scenario di utilizzo mediamente adottato. In generale riteniamo che i vantaggi della presenza di un quarto core siano mediamente superiori a quanto i 200 MHz di clock in più della cpu Phenom X3 8750 possano fornire, a parità di costo d'acquisto.

La disponibilità di un numero elevato di Core permette di ottenere i migliori risultati prestazionali con applicazioni di puro rendering; come noto infatti sono queste tra le tipologie di programmi che riescono a sfruttare al meglio la presenza di più core di processore operanti in paralleo. Complessivamente valido il risultato del processore Phenom X3 8750, che riesce a distanziare le soluzioni dual core di Intel fatta solo eccezione per il modello Core 2 Duo E8500 con clock di 3,13 GHz.

Prestazioni interessanti anche per le cpu Phenom X4, ma nel complesso non tali da riuscire ad affiancare a parità di frequenza di clock i processori Intel Core 2 Quad.

Nei test di compressione si nota come il quantitativo di cache L2 della cpu Core 2 Quad Q9450 rivesta un ruolo molto importante al fine dell'ottenimento delle migliori prestazioni velocistiche; buoni risultati per le cpu AMD Phenom X4, mentre la soluzione Phenom X3 rimane chiaramente distanziata rispetto al modello X4 di pari frequenza di clock sia con 7-Zip che con WinRAR.

Da segnalare come questo sia l'ambito di utilizzo più critico per i processori Phenom X4 revision B2 nel momento in cui il fix viene lasciato abilitato: la penalizzazione in termini di latenza di accesso e di bandwidth della memoria di sistema è infatti troppo elevata e questo porta a livelli prestazionali particolarmente ridotti rispetto alle altre cpu Phenom X4, soprattutto con WinRAR.

Con il programma AutoMVK abbiamo proceduto alla conversione di un flusso video in formato x264, al livello qualitativo più elevato. Questo software premia le architetture multicore, come chiaramente evidenziato dai risultati sia dei processori Intel Core 2 Quad che da quelli AMD Phenom X4 e Phenom X3 8750. Quest'ultima cpu viene distanziata in modo netto dal modello Phenom X4 9750 di pari frequenza di clock di un margine non ridotto, chiaro segno di come questa applicazione sfrutti appieno tutti i core messi a disposizione dal processore.

Nella conversione con XMPEG 5.03, abbinato al codec DivX 6.8, si evidenziano i benefici delle istruzioni SSE4, il cui utilizzo può essere abilitato con i processori Core 2 Quad Q9450, Core 2 Duo E8500 e Core 2 Duo E7200 basati su tecnologia produttiva a 45 nanometri. Prestazioni nel complesso discrete con i processori AMD Phenom X4, mentre la cpu Phenom X3 8750 fa registrare risultati peggiori rispetto sia a tutte le altre cpu Phenom X4 che ai processori Intel Core 2 Duo.

Anche TMPEG 4.00 permette di abilitare, nell'ultima release disponibile per il download, l'utilizzo delle istruzioni SSE4 così da velocizzare i tempi di elaborazione: questo spiega per quale motivo siano i processori dual e quad core Intel a 45 nanometri ad avantaggiarsi in questo test. Buone prestazioni per il processore Phenom X4 9850, mentre rimangono più distanziate le soluzioni Phenom X4 dal clock inferiore; la cpu Phenom X3 8750 fa registrare un risultato di fatto allineato a quello della soluzione Phenom X4 9750, mostrando come in questo tipo di test non sia possibile saturare pienamente 4 core di processore.

Sia Windows Media Encoder che Windows Movie Maker evidenziano una buona scalabilità delle prestazioni all'aumentare del numero dei core; i processori Phenom X4 non riescono ad eguagliare i risultati delle cpu Intel Core 2 Quad, mentre la cpu Phenom X3 8750 evidenzia risultati alquanto particolari, inferiori alle aspettative, come se queste applicazioni non fossero in grado di beneficiare della presenza di un numero dispari di Core.

Per valutare le prestazioni velocistiche dei processori in prova è stata utilizzata una scheda video NVIDIA GeForce 8800 GTX, una delle schede che al momento attuale garantisce i frames al secondo più elevati tra le schede disponibili in commercio. Le risoluzioni video utilizzate sono quelle di 1024x768, 1280x1024 e 1600x1200, con impostazioni qualitative variabili a seconda del titolo scelto.

Half-Life 2 privilegia la pura frequenza di clock rispetto al numero di core, segnale evidente di come i processori dual core possano venir utilizzati appieno ma non quelli quad core. Non valide, in questa direzione, le prestazioni delle cpu AMD Phenom sia X3 che X4, complice una frequenza di clock non particolarmente elevata in assoluto, ma in ogni caso migliori di quanto registrato con i 3 processori Athlon 64 X2 inseriti in questo confronto, chiaramente cpu limted a tutte le risoluzioni di prova in quanto i frames tendono a restare pressoché invariati anche al crescere della risoluzione.

Ottima scalabilità complessiva, nelle condizioni di test utilizzate per questo articolo, anche con Unreal Tournament 3: si noti come i processori Intel Core 2 riescano a far registrare le prestazioni più elevate, in questo caso con un interessante margine di vantaggio per il modello Core 2 Quad Q9450 sulle versioni Core 2 Duo di clock più elevato. Seguono i processori Phenom X4 e X3, chiaramente distanziati dalle soluzioni concorrenti di Intel, e a chiudere troviamo i 3 processori Athlon 64 X2 che non riescono ad avvicinare le soluzioni Phenom nonostante le frequenze di clock sensibilmente superiori.

Interessante scalabilità dei frames per Crysis solo alla risoluzione di 1024x768 pixel; al crescere di questo parametro infatti l'incidenza del processore è troppo ridotta per poter fare la differenza. Nuovamente avantaggiate le soluzioni Intel Core 2 Duo e Core 2 Quad, mentre le cpu Athlon 64 X2 riescono a far registrare valori interessanti nel complesso grazie alle frequenze di clock più elevate delle cpu Phenom.

Il benchmark integrato nel titolo World in Conflict è particolarmente dipendente dalla potenza elaborativa del processore utilizzato; anche in questo caso viene privilegiata la frequenza di clock complessiva, benché il processore core 2 Quad Q9450 faccia registrare nel complesso prestazioni velocistiche molto interessanti. Ben distanziate le cpu Phenom X4, mentre sono allineati i risultati a parità di frequenza di clock i risultati dei processori Phenom X4 975 e Phenom X3 8750.

iTunes è una tipica applicazione che non beneficia della presenza di più core di processore: questo spiega la perfetta scalabilità dei tempi di elaborazione al crescere della frequenza di clock del processore, a prescindere dal tipo di architettura utilizzata.

Lame MT premia le cpu Intel, anche in questo caso privilegiando la frequenza di clock al posto del numero di core; del resto questo tool per la conversione MP3 è stato inzialmente sviluppato per sfruttare al meglio i processori dual core per questo tipo di elaborazioni, non riuscendo a sfruttare un numero di core superiore a questo. A seguire troviamo i processori AMD, con le soluzioni Athlon 64 X2 che ben si difendono nel complesso potendo sfruttare la superiore frequenza di clock complessiva.

A chiudere questa analisi prestazionale troviamo una serie di test con Pant.net 3.30, che coinvolgono varie elaborazioni grafiche che tipicamente vengono applicate ad immagini in fase di fotoritocco ed elaborazione digitale. Ottima scalabilità complessiva dei processori quad core sia Intel che AMD, mentre è più distante il risultato della cpu Phenom X3 8750 che viene superata dalle cpu Intel della serie Core 2 Duo E8x00. A chiudere i processori Athlon 64 X2, che non possono compensare con la frequenza di clock complessivamente elevata il numero di core più ridotto.

Sfruttando una funzionalità implementata da Asus nel bios nella propria scheda madre Formula Chrosshair II, abbiamo disabilitato due core del processore AMD Phenom X4 9850 e portato la frequenza di clock sino a 2,8 GHz, ferme restando le restanti caratteristiche tecniche. Abbiamo così ottenuto un processore che al momento attuale AMD non propone in commercio, ma che per frequenza di clock e numero di core è completamente allineato alla soluzione Athlon 64 X2 5.600+.

La finalità di questo test è quella di evidenziare quali siano i vantaggi prestazionali, con il nostro set di test, dati dall'utilizzo dell'architettura di core Phenom rispetto a quella K8 delle cpu Athlon 64 X2, potendo eseguire un'analisi a parità di frequenza di clock. Ricordiamo come il processore Athlon 64 X2 5.600+ integri al proprio interno cache L2 da 1 Mbyte di capacità per ciascun core, mentre per la soluzione Phenom la scelta di AMD sia caduta su cache L2 da 512 Kbytes per ogni core, affiancata da una cache L3 unificata in quantitativo di 2 Mbytes.

La disabilitazione da bios di due Core non è formalmente identica all'avere a disposizione un processore Phenom dual core nativo: riteniamo tuttavia che questo approccio sia in grado di poterci fornire una stima precisa di quali possano essere i livelli prestazionali di un processore di questo tipo.

A seconda del tipo di applicazione il processore Phenom mostra un vantaggio medio, a parità di clock, quantificabile tra il 10% e il 20%. Le ottimizzazioni interne implementate da AMD nelle architetture Phenom rispetto a quelle K8 permettono quindi di incrementare l'IPC del processore, ma non sino al punto da poter garantire a parità di frequenza di clock un allineamento con i processori Intel della serie Core 2.

Per valutare le capacità di overclock delle cpu Phenom X4 9850 e Phenom X3 8750 abbiamo utilizzato la scheda madre Sapphire Pure CrossfireX 790FX, basata su chipset AMD 790 FX; questa scelta ha permesso di utilizzare l'ottima utility AMD Overdrive per questo scopo, con la quale intervenire direttamente da sistema operativo sia a cambiare i parametri di funzionamento dei processori e della scheda madre che per stressare il sistema.

Partiamo dal processore Phenom X3 8750: questa cpu può essere oveercloccata solo incrementando la frequenza di bus in quanto il moltiplicatore di frequenza non può essere incrementato oltre il valore di default di 12x.

Nel corso dei test abbiamo raggiunto una frequenza di clock stabile di 2.712 MHz, ottenuta con moltiplicatore di frequenza 12x e frequenza di bus pari a 226 MHz: si tratta di un incremento del 13% rispetto alla frequenza di clock di default per questo processore, applicata ovviamente a tutti e 3 i core di processore. Sia con cpu Phenom X3 che con quelle Phenom X4 è possibile intervenire a overcloccare indipendentemente i singoli core, agendo sul moltiplicatore di frequenza a ciascuno di essi associato attraverso un pratico pannello dell'utility AMD Overdrive

Il processore Phenom X4 9850 appartiene alla famiglia delle cpu Black Edition, ed è quindi dotato di moltiplicatore di frequenza sbloccato verso l'alto: questo permette di incrementare la frequenza di clock, volendo, lasciando a funzionamento di specifica tutti i bus di sistema e i restanti componenti. Ricordiamo come questo processore abbia un TDP pari a 125 Watt, e che pertanto richieda sistemi di raffreddamento adeguati nel momento in cui si voglia procedere all'overclock e soprattutto all'overvolt.

Con questa cpu abbiamo raggiunto una frequenza di clock massima di 2.828 MHz intervenendo sul moltiplicatore di frequenza, senza incrementare il voltaggio di alimentazione dal valore iniziale di 1.3V, e marginalmente anche sulla frequenza di bus. La nuova revision B3 utilizzata per i processori Phenom X3 e Phenom X4 sembra permettere nel complesso interessanti incrementi nelle frequenze di clock massime raggiungibili in overclock rispetto a quanto mediamente messo a disposizione dalle prrecedenti revision B2 del processore Phenom X4; la tecnologia produttiva a 65 nanometri, tuttavia, non sembra in grado di assicurare margini di overcloccabilità medi superiori a 2.800 MHz per queste cpu, ferma restando la possibilità di ottenere risultati più elevati come di non raggiungere i valori da noi riportati in funzione della tolleranza specifica del sample di processore in proprio possesso.

Per valutare i consumi dei processori Phenom X3 e Phenom X4 abbiamo utilizzato due differenti piattaforme chipset: accanto a quella NVIDIA nForce 780a, con la scheda madre Asus Formula Chrosshair II, abbiamo abbinato una scheda madre dotata di chipset AMD 790FX, il modello Sapphire Pure CrossfireX 790FX. Sono stati utilizzati nelle rilevazioni solo i processori dei quali abbiamo a disposizione un sample finale, non volendo ricavare attraverso interventi sul moltiplicatore di frequenza i livelli di consumo degli altri processori Intel e AMD inseriti nell'analisi.

La rilevazione dei watt è stata effettuata a monte dell'alimentatore, e indica pertanto quale sia il valore di watt richiesti dall'alimentatore per alimentare il sistema in un particolare istante. Per stressare al massimo il processore è stato utilizzato il tool Orthos, con 2 o 4 istanze in parallelo a seconda del numero di core integrati in ogni processore; non è stata eseguita nessuna applicazione 3D durante la rilevazione dei consumi.

Le soluzioni Core 2 Duo di Intel continuano ad evidenziare un netto margine di vantaggio in termini di consumo complessivo del sistema rispetto a quanto reso possibile dalle cpu AMD, in particolare dalla soluzione Phenom X4 9850. Del resto AMD indica per quest'ultimo processore un valore di TDP pari a 125 Watt, contro quello di 95 Watt delle cpu Phenom X3 8750 e Phenom X4 9500 inserite nel confronto.

Confrontiamo ora il rendimento delle differenti piattaforme chipset inserite nel confronto: evidenziamo come la soluzione NVIDIA nForce 780a abbia un consumo sempre più elevato, sia in idle che a pieno carico, rispetto a quella AMD 790FX, utilizzando le 3 versioni di processore Phenom in prova.

Una delle tipiche richieste che provengono dagli utenti è quella di avere una indicazione di quale sia il migliore processore da acquistare per un determinato livello di prezzo. Con la finalità di avere uno strumento in più che possa aiutare a fornire questa risposta abbiamo implementato il "moneybench": si tratta di una indicazione numerica di quale sia il rapporto tra prezzo d'acquisto e prestazioni velocistiche dei vari processori inseriti nell'analisi, utilizzando quale parametro di riferimento quelle che sono le prestazioni velocistiche medie del rpocessore più lento tra quelli inseriti in prova.

Iniziamo questa analisi partendo dai prezzi: abbiamo preferito, per uniformità, utilizzare i listini ufficiali di Intel e di AMD e non i prezzi praticati sul mercato dai vari rivenditori, così da non dover procedere ad una selezione tra i vari rivenditori o venir influenzati nel giudizio da prezzi che fossero in qualche misura falsati dalla non disponibilità sul mercato. Notiamo chiaramente come il processore AMD Phenom X4 9850, la soluzione più costosa nella gamma di prodotti desktop che AMD al momento mette a disposizione, sia proposto ad un livello di prezzo di 235 dollari USA, cifra molto vicina ai 224 dollari che Intel richiede per la propria cpu Core 2 Quad Q6600, proposta entry level nel segmento delle cpu quad core del produttore americano.

Evidenziamo, tra i processori AMD, come vi sia un livellamento tra Phenom X3 8750 e Phenom X4 9550, processori che vengono proposti a 195 dollari USA di prezzo ufficiale e che si differenziano sia per il numero di core che per la frequenza di clock, maggiore di 200 MHz nel modello Phenom X3 8750. Nello schema abbiamo inserito anche il processore Phenom X4 9500, basato su stepping B2 del processore e come chiaramente deducibile dai risultati prestazionali prima proposta cpu che dev'essere scartata nella scelta a prescindere: il modello Phenom X4 9550 ha le stesse specifiche tecniche ma è basato su revision B3 e viene proposto ad un prezzo leggermente inferiore.

La prima indicazione che il moneybench ci fornisce è l'andamento delle prestazioni velocistiche assolute, relativizzate per ogni singolo benchmark su quelle che sono le capacità del processore più lento del lotto. Evidenziamo come siano le cpu Intel quelle a primeggiare, con il nuovo modello Core 2 Quad Q9450 che distanzia tutte le altre ma che, stando al grafico precedente, è anche quello che viene proposto al prezzo più elevato con una cifra ufficiale di 316 dollari USA.

Passiamo ora a relativizzare i risultati prestazionali in funzione del costo d'acquisto: come già emerso in precedenti analisi di questo tipo notiamo come siano i processori più economici a primeggiare, con le soluzioni Intel Core 2 Duo E7200 e AMD Athlon 64 X2 5.600+ a far registrare i migliori rapporti tra prestazioni e prezzo. Ottimi risultati nel complesso per i processori Core 2 Duo E8x00, in particolare per le due versioni E8300 e E8400 che già in precedenza avevamo indicato come proposte molto valide nell'attuale gamma di processori Intel.

Nel comparto dei processori quad core risultati interessanti per la soluzione Phenom X4 9550, grazie al prezzo ufficiale inferiore a 200 dollari USA, ma in generale vediamo come i processori Phenom X4 e X3 basati su stepping B3 siano tutti molto vicini come rapporto tra prestazioni e prezzo. A chiudere i processori Intel dual e quad core più costosi, che a fronte di prestazioni velocistiche molto elevate in assoluto scontano i prezzi più elevati rispetto a quelli degli altri processori.

Ricordiamo che, per il modo con il quale viene ricavato, moneybench tende a premiare i processori che abbiano in media un prezzo più basso; il mercato delle cpu è attualmente strutturato in modo tale che ad un raddoppio nel prezzo passando da un processore all'altro vi sia un incremento solo marginale delle prestazioni velocistiche e non di certo direttamente proporzionale alla maggiorazione di spesa. Lo stesso non si può dire per il mercato delle schede video, dove spesso ad un raddoppio della spesa è possibile far corrispondere un raddoppio dei frames al secondo generati in particolari condizioni di utilizzo.

Avevamo concluso la nostra iniziale analisi dei processori Phenom, lo scorso mese di Dicembre, con una certa delusione: AMD aveva creato notevoli aspettative circa le capacità prestazionali di queste soluzioni ma all'atto pratico sono mancate le conferme in tutte le direzioni. Non solo le prestazioni a parità di frequenza di clock non sono state allineate a quelle delle soluzioni Core 2 Quad di Intel, ma il bug dello stepping B2 ha di fatto bloccato l'adozione di questi processori da parte degli utenti più appassionati.

La disponibilità della revision B3 dei processori Phenom X4 rappresenta di fatto una sorta di rilancio delle cpu Phenom: la risoluzione del bug e la disponibilità di frequenze di clock più elevate non corregge l'inferiore IPC rispetto alle cpu Intel Core 2 Quad, ma di certo rende questi processori ben più interessanti di quanto non lo fossero in precedenza. Non dobbiamo infatti dimenticare che le cpu Phenom condividono lo stesso Socket AM2 adottato per le cpu Athlon 64 X2 con memoria DDR2, risultando quindi essere una valida alternativa in caso di upgrade di un sistema già da tempo in commercio. La compatibilità, soprattutto con le versioni dal clock più elevato, deve tuttavia essere verificata caso per caso sul sito del produttore in quanto la circuiteria di alimentazione della scheda madre deve essere correttamente dimensionata al consumo di questi processori.

Discorso a parte meritano i processori Phenom X3, anticipati inizialmente da AMD nel mese di Settembre 2007 e finalmente disponibili in commercio. Abbiamo segnalato come questi processori vengano ricavati di fatto prendendo die di processori Phenom X4 che abbiano uno dei 4 core difettoso: attraverso la sua disabilitazione via hardware diventa possibile ricuperare i processori, declassandoli a soluzioni triple core.

Questa tecnica permette ad AMD di minimizzare gli scarti produttivi, ma evidenzia come quello Phenom X3 sia di fatto un prodotto di ripiego che non riteniamo sia destinato a restare per lungo tempo nella gamma di prodotti AMD per sistemi desktop. Del resto se le rese produttive per i processori quad core resteranno su livelli elevati saranno pochi i die potenzialmente adattabili a processori X3.

Intel non ha al momento attuale a disposizione una serie di processori triple core, e riteniamo che questo non sia nei piani prossimi del produttore americano. Dal punto di vista della diversificazione di prodotto pertanto AMD ha un vantaggio con queste cpu, a nostro avviso tuttavia in buona parte vanificato in casa proprio dai processori Phenom X4.

Queste ultime cpu sono mediamente, stando alle nostre analisi, sempre da preferire alle corrispondenti soluzioni X3: il divario nei prezzi è probabilmente troppo ridotto per rendere le soluzioni Phenom X3 realmente interessanti. AMD avrebbe dovuto proporre questi processori a frequenze di clock più elevate, sfruttando la generale semplificazione della termica data dalla rinuncia ad uno dei core, ma riteniamo che questa direzione non sia stata scelta da AMD proprio per privilegiare le soluzioni quad core.

Approfittiamo di questo per parlare dei prezzi ai quali AMD propone le proprie cpu Phenom: in un intervallo di prezzo molto ridotto, compreso tra 195 dollari e 235 dollari, troviamo tutti i processori Phenom X4 oltre al modello Phenom X3 8750. Che vi siano 4 processori in un range di 40 dollari semplifica di molto la scelta: se il budget lo permette sempre meglio acquistare la soluzione Phenom X4 9850, beneficiando oltre che del clock più elevato anche del moltiplicatore di frequenza completamente sbloccato; qualora si voglia acquistare un processore Phenom X4 minimizzando il costo d'acquisto la versione Phenom X4 9550 rappresenta un valido compromesso, assolutamente da preferire al modello Phenom 9500 basato su stepping B2 e nel complesso a nostro avviso anche alla soluzione Phenom X3 8750.

In chiusura, Intel continua a rimanere la soluzione di riferimento nel segmento di fascia medio alta del mercato delle soluzioni desktop con le proprie soluzioni core 2 Duo E8x00 e Core 2 Quad Q9xx0, ma AMD può ora proporre con le nuove cpu Phenom X4 9x50 una serie di prodotti validi e competitivi nel rapporto prezzo prestazioni con la controproposta Intel. Il segmento top di gamma del mercato è ancora lontano per AMD: per la fine dell'anno vedremo al debutto le prime soluzioni Phenom X4 basate su tecnologia produttiva a 45 nanometri e sul nuovo core Shanghai, auspicando che queste innovazioni permettano un confronto diretto più bilanciato con le proposte che Intel avrà a disposizione per i sistemi desktop di fascia più alta.