AMD A10-5800K/5700 et A8-5600K/5500 : APU desktop, deuxième !

Fonctionnement du Turbo

Lors du test de la version 65 watts, nous avons vu un fonctionnement du Turbo légèrement différent sur ces modèles par rapport aux modèles 100 watts que nous avions testés à l'origine.

Comme nous l'indiquions sur cette page, chaque core dispose de sa propre tension d'alimentation et de sa propre fréquence.

Cependant, contrairement aux AMD FX basés aussi sur l'architecture Piledriver, il n'y a qu'une fréquence Turbo. Si l'on prend le cas de l'A10-5800K par exemple, on retrouve dans la table des FID/VID (les couples multiplicateur/tension qui peuvent être utilisés par les coeurs, lue via CPU-Z) :

FID 0x1A - VID 0x0E - IDD 20 (21.00x - 1.462 V)
FID 0x16 - VID 0x28 - IDD 15 (19.00x - 1.300 V)
FID 0x12 - VID 0x34 - IDD 12 (17.00x - 1.225 V)
FID 0xD - VID 0x42 - IDD 10 (14.50x - 1.137 V)
FID 0x8 - VID 0x52 - IDD 7 (12.00x - 1.037 V)
FID 0x3 - VID 0x64 - IDD 5 (9.50x - 0.925 V)
FID 0x10C - VID 0x6C - IDD 3 (7.00x - 0.875 V)


En bleu, on retrouve la fréquence de base du 5800K, à savoir 3.8 GHz obtenus pour une tension de 1.3 V. En rouge, vous retrouvez la fréquence Turbo, 4.2 GHz obtenus à 1.462V (un bond pour le moins elevé). Nous l'avions évoqué précédemment, là où sur les versions mobiles, AMD a choisi de privilégier les économies d'énergie, sur desktop le constructeur a tiré au maximum pour obtenir des fréquences hautes, au détriment de la tension, et donc de la consommation.

Le cas des modèles 65 watts est cependant différent. Regardez ci-dessous la table FID/VID d'un A10-5700 :

FID 0x18 - VID 0x10 - IDD 17 (20.00x - 1.450 V)
FID 0x15 - VID 0x16 - IDD 18 (18.50x - 1.412 V)
FID 0x12 - VID 0x2C - IDD 12 (17.00x - 1.275 V)
FID 0xE - VID 0x38 - IDD 9 (15.00x - 1.200 V)
FID 0xA - VID 0x4A - IDD 7 (13.00x - 1.087 V)
FID 0x7 - VID 0x54 - IDD 6 (11.50x - 1.025 V)
FID 0x3 - VID 0x5A - IDD 5 (9.50x - 0.987 V)
FID 0x10C - VID 0x62 - IDD 4 (7.00x - 0.937 V)


Cette fois ci, on retrouve deux paliers pour le Turbo qui ne sont pas liés a un nombre de core particuliers, ils sont activés ou non en fonction de la consommation de la puce. En pratique dans nos tests, l'A10 5700 ne fonctionne que très rarement à 4 GHz (certains cores y passant quelques instants), et bien plus généralement à 3.7 GHz même dans les charges qui ne sont qu'uniquement processeur.

Impact du Turbo sur les performances et la consommation

Etant donné le fonctionnement assez particulier de ce mode Turbo, nous avons décidé de le désactiver, comme nous le faisons généralement, pour effectuer les tests d'undervolting. Avant de passer à ceux-ci, regardons d'abord l'impact du mode Turbo sur nos quatre processeurs. Pour rappel, les gains de fréquences sur nos modèles sont comme suit (modèle, fréquence nominale, fréquence turbo, %age de gain fréquence) :

AMD A10-5800K, 3,8 GHz/4,2 GHz (+10,5%)
AMD A10-5700, 3,4 GHz/4,0 GHz (+17,6%)
AMD A10-5600K, 3,6 GHz/3,9 GHz (+8,3%)
AMD A10-5500, 3,2 GHz/3,7 GHz (+15,6%)


Ces écarts théoriques se retrouvent-ils sur les performances ? C'est ce que nous avons voulu vérifier :


Si l'on compare les gains monothread aux écarts de fréquence théoriques ci-dessus, on voit que pour trois processeurs, les gains pratiques sont relativement alignés sur la théorie. Les APU 65 watts devraient être celles qui tirent le mieux parti de leur Turbo plus large, et si c'est bien le cas pour l'A8-5500, ce n'est pas le cas de l'A10-5700. Si ce dernier dispose de deux "steps" de Turbo (voir notre table plus haut), nous avons pu voir qu'en pratique, ce processeur ne fonctionne que très rarement aux 4 GHz possibles, et reste la plupart du temps à 3.7 GHz (la fréquence de son step turbo intermédiaire). En multithread les gains sont plus réduits sur toutes les plateformes, le 5500K est de loin celui qui perd le plus : le second step Turbo qui l'avantageait en monothread ne joue plus ici.

Nous avons également mesuré l'impact du Turbo sur la consommation :


On peut noter quelques tendances intéressantes. D'abord, sur les modèles K, désactiver le Turbo CPU a un impact net sur la consommation sur une charge CPU (Prime95), mais beaucoup plus léger quand on y ajoute une charge graphique (Prime95+Furmark). C'est finalement assez logique, les APU disposent en plus d'un Turbo côté CPU, d'un Turbo côté graphique. Dans ces cas les APU 100 Watts utilisent au mieux leur TDP pour maximiser les performances.

Dans le cas des APU 65 watts, on notera que sur une charge processeur, desactiver le Turbo permet de gagner significativement sur la consommation sous Prime95. Et contrairement aux modèles 100 Watts, lorsque le turbo CPU est désactivé et que l'on ajoute une charge graphique (Prime95+Furmark), le turbo GPU ne va pas exploiter toute la marge de puissance libérée. On notera d'ailleurs que les APU 5700 et 5500 ont, avec et sans turbo en charge CPU+GPU des consommations quasi identiques (à 2W près). La limite de TDP joue ici fortement.


Dans tous les cas, desactiver le mode Turbo permet de réduire de manière assez intéressante la consommation. On notera le cas du 5600K, qui semble beaucoup moins en profiter. L'explication est ici relativement simple, là ou les 5800K et 5700 ont une tension "non turbo" de 1.3V et 1.275V, notre exemplaire de 5600K disposait d'une tension de base très haute, 1.3875V ! Avec un écart de tension plus faible entre la tension Turbo et la tension de base, l'écart de consommation est de facto plus serré.

Undervolting

Nous avons enfin regardé ce qu'il était possible d'atteindre en matière d'undervolting, une fois le turbo desactivé. Nous diminuons donc la tension à la fréquence d'origine (celle en bleu sur nos tables au dessus). Regardons, pour chacun de nos quatre modèles le potentiel d'undervolting, qui est comme vous allez le voir très variable d'un échantillon à l'autre :


Contrairement aux tensions Turbo, très hautes (1.45 voir 1.465V), la tension de base de nos processeurs est plus faible, variant entre 1.25 et 1.3 volts… sauf pour notre modèle de 5600K dont la tension de base était particulièrement élevée à 1.3875V comme nous l'avons vu précédemment.

Globalement le potentiel d'undervolting est fort faible, et ce sont les A8 qui en profitent le plus avec -0.1V. En pratique le gain que l'on peut obtenir en charge CPU sous Prime95 oscille entre 7 et 12 watts. L'ajout de Furmark ressert les gains sur les modèles 65 watts. Ces gains sont minimes, et assez éloignés des gains que l'on avait obtenus précédemment en désactivant préalablement simplement le mode Turbo. Le potentiel d'undervolting reste donc au final mince.