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AMD A10-5800K/5700 et A8-5600K/5500 : APU desktop, deuxième !
Processeurs
Publié le Mardi 8 Janvier 2013 par Guillaume Louel

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Page 1 - Introduction

MAJ du 08/01/2013 : Nous avons ajouté les performances de deux modèles supplémentaires d'APU AMD, les A10-5700 et A8-5500. Particularité de ces deux APU, elles disposent d'un TDP plus faible de 65 Watts.

Un an après le lancement de ses premières APU, les Llano, AMD propose aujourd'hui la seconde génération de ses processeurs qui mèlent une partie graphique "rapide" à des cœurs x86 traditionnels. Lancés à des prix relativement élevés, des fréquences modestes et utilisant une architecture K10.5 qui avait fait son temps, les Llano, dans leur déclinaison desktop ne nous avaient pas réellement convaincus.


Pour cette seconde génération cependant, tout change. Si l'on parlera toujours d'APU gravés en 32nm par GlobalFoundries, pour le reste AMD fait quasi table rase sur l'existant. A l'image de ce que nous avons vu sur la version mobile de ces puces, lancée en juin, exit le K10.5 qui avait fait les beaux jours des Phenom II et bonjour Piledriver, la seconde mouture de l'architecture Bulldozer. Ce n'est cependant pas la seule différence puisque la partie graphique a été modifiée elle aussi.

Bien entendu, en une année la compétition a également évolué et à la place des Sandy Bridge, on retrouve aujourd'hui des Ivy Bridge dont la principale nouveauté - outre l'aspect fabrication/consommation - concerne la partie graphique, plus étoffée. Les nouvelles APU Virgo arrivent elles à prendre décisivement le dessus sur les APU Llano ? Comment se place ces nouvelles puces par rapport à la concurrence d'Intel ? Et que vaut la partie graphique intégrée face à l'offre graphique d'entrée de gamme de Nvidia et d'AMD ? Des questions auxquelles nous allons tenter de vous apporter des réponses dans cet article !


Page 2 - Llano, Trinity, Virgo : rappels

La première génération d'APU Llano était la (longue) concrétisation de la stratégie de Fusion qu'avait évoqué AMD en rachetant le constructeur graphique ATI : intégrer le GPU au sein des processeurs. La vision avait été plusieurs fois repoussée pour maintes raisons, et finalement réalisée par Intel début 2011 avec les Sandy Bridge, les premières puces de cette catégorie à intégrer dans leur die un cœur graphique.

Fabriqué en 32nm par GlobalFoundries, Llano repose sur l'intégration de cœurs x86 issus de l'architecture K10.5, à savoir l'architecture utilisée par les Phenom II et les Athlon II. Deux concessions (fortes) avaient cependant été effectuées côté cache : le cache de niveau 2 limité à 1 Mo par coeur, et de l'autre, le cache L3 tout simplement absent.


Côté GPU, Llano reposait sur l'intégration d'un GPU "Redwood", plus connu sous le nom du GPU qui animait les Radeon HD 5570. Il utilisait l'architecture VLIW5 d'AMD. Un mode Turbo était disponible pour la partie CPU sur ces puces, mais pas pour la partie GPU.

Trinity Desktop = Virgo !

Derrière le nom de code Virgo se cache en réalité la version Desktop de Trinity (voir notre test de la version mobile). Comme nous l'avions décrit à l'époque, Trinity peut laisser penser qu'AMD est reparti d'une page blanche tant Llano et Trinity/Virgo n'ont rien en commun.


Ou presque. Il y a tout de même quelques points communs, Llano et Trinity sont par exemple tous deux des APU gravés en 32nm SOI par GlobalFoundries. Autre point commun, les deux puces sont dépourvues de cache de niveau 3. Le die de Virgo mesure 246mm2 pour un total annoncé de 1.3 milliards de transistors.

Côté CPU, exit les cœurs x86 K10.5 qui laissent leur place à des modules "Piledriver". Il s'agit pour rappel de la version 2 de l'architecture Bulldozer, lancée côté desktop avec les AMD FX l'année dernière. Le concept de base de Bulldozer et de Trinity repose sur la fusion de deux cœurs en un module qui partagent un certain nombre de ressources. Ainsi, le module dispose de deux unités de calcul pour les nombres entier, et d'une unité partagée qui sera utilisée pour les calculs en virgule flottante. Et si chaque cœur dispose d'un cache de niveau 1, ils se partageront un cache de niveau 2 (plus gros, 2 Mo par module contre 1 Mo par cœur pour Llano), ainsi que d'autres ressources (décodeurs d'instructions, prefetcher, etc…).


AMD annonce de très nombreux changements dans son architecture Piledriver par rapport à Bulldozer, ou plus exactement des petites corrections un peu partout. Les détails fournis par AMD restent cependant relativement de haut niveau. D'abord côté jeu d'instruction on notera que Piledriver gère les FMA3 (Fused Multiply/Add sur 3 opérandes, a = a * b +c ) en plus du FMA4 (a = b * c + d) déjà géré précédemment (Intel utilisera le FMA3 à compter de l'année prochaine, voir cette actualité pour plus de détails), ainsi que les instructions de conversion flottantes 16/32 bits F16C introduites par Intel dans Ivy Bridge.

Pour le reste les modifications se font par petites touches à tous les niveaux, les mécanismes de prédictions de branchement sont annoncés comme plus efficaces tout comme les schedulers tandis que des gains sont annoncés sur les divisions. Il est globalement assez difficile de juger l'impact qu'auront ces changements sur les performances et l'absence de cache de niveau 3 nous empêche de réaliser une comparaison à fréquence égale avec les AMD FX "Bulldozer" (il faudra attendre les AMD FX "Piledriver" Desktop, les Vishera qui devraient débarquer avant la fin du mois). AMD annonçait pour rappel un gain entre Bulldozer et Piledriver inférieur à 10%. Globalement c'est surtout du côté de la consommation et de l'efficacité énergétique qu'AMD estime avoir fait le plus de gains avec de 10 à 20% d'économie d'énergie par rapport à l'architecture Bulldozer.


En ce qui concerne le GPU, là aussi tout est nouveau puisque l'on passe d'une architecture VLIW5 à l'architecture VLIW4 utilisée sur les GPU Cayman (Radeon HD 6900) d'AMD l'année dernière. Le nombre d'unités de calcul dépend des modèles, ainsi l'A10-5800K que nous avons testé aujourd'hui dispose de 384 unités shaders, l'A8-5600K de 256, et les A6 et A4 respectivement de 192 et 128 unités.


Dernière modification notable, celle du Turbo. AMD dispose désormais à la fois d'un Turbo CPU et GPU, les deux pouvant être utilisés en fonction des besoins.


Page 3 - La gamme, Gigabyte F2A85X-UP4

La gamme

AMD lance en parallèle plusieurs modèles. Notez que là où le constructeur s'est servi des améliorations que nous évoquions page précédente pour baisser le TDP par rapport à Llano du côté des versions mobiles, il a fait un choix différent pour la version desktop Virgo : conserver des TDP identiques (100W ou 65W selon les modèles, les deux modèles testés à l'origine ont un TDP de 100W, nous avons rajouté depuis les performances des modèles 65 Watts) mais augmenter les fréquences. Ainsi l'A10-5800K atteint une fréquence de base de 3.8 GHz avec une fréquence Turbo de 4.2 GHz (3.6/3.9 GHz pour l'A8) là où les premiers Llano démarraient respectivement à 2.9 et 2.6 GHz. L'A8-3870K, haut de gamme actuel en Llano n'est cadencé qu'a 3 GHz. Côté graphique la fréquence n'évolue par contre pas, nous sommes toujours à 800 MHz pour le modèle haut de gamme.

Au-delà des changements intérieurs, les nouvelles APU d'AMD opèrent un second changement, celui du socket. Ainsi, exit le FM1, les nouvelles APU requièrent un nouveau socket, incompatible, le FM2. La pratique n'est pas vraiment dans l'habitude d'AMD qui tend à faire perdurer ses sockets, d'autant que visuellement les deux sont sensiblement identiques, au placement des détrompeurs près. Notez que le constructeur nous a confirmé qu'il s'engageait à utiliser le FM2 pour au moins la génération suivante.


A gauche un processeur FM1, à droite un FM2, notez les détrompeurs au milieu

Un des avantages obtenus par ce changement de socket concerne le support du multi écran. AMD supportant également la technologie Eyefinity, on pourra sur les cartes FM2 utiliser trois sorties en simultanée, une possibilité que l'on ne retrouve pas (en pratique, même si théoriquement elle est possible) chez la concurrence. On pourra ainsi coupler une sortie DVI, DisplayPort et HDMI (chez Intel pour Ivy Bridge, deux sorties DP sont nécessaires, ce qui ne sera pas le cas de la génération suivante).

Gigabyte F2A85X-UP4

On notera également l'arrivée d'un nouveau chipset, l'A85X qui vient compléter les A75 et A55 lancés avec la plateforme FM1. On retrouvera donc sur socket FM2 trois chipsets qui se partagent les fonctionnalités suivantes :


Outre les deux ports Serial ATA 6 Gb/s supplémentaires, la différence principale vient de la gestion de deux ports PCI Express (2.0) graphiques en mode x8 dans le cadre d'une utilisation Crossfire. Un plus qui semble aller à contre courant du Dual Graphics proposé par la plateforme !


Afin de réaliser notre test, AMD nous a fourni la F2A85X-UP4 de Gigabyte, carte relativement bien équipée qui offre en façade arrière quatre sorties vidéos (DP, Dual-DVI, HDMI et VGA) ainsi que des fonctionnalités plus classiques 4 USB 3.0 (2 chipsets, 2 EtronTech EJ168A), 2 USB 2.0 et un Gigabit Ethernet. Côté son, six jacks assignables et un S/PDIF optique sont pilotés par un contrôleur ALC 892 Realtek.


Trois slots PCI Express x16 physiques sont présents, les deux premiers connectés au processeur (16/0 ou 8/8) et le dernier connecté en x4 au chipset.


Notez enfin que côté BIOS, nous avons droit a l'UEFI désormais traditionnel de Gigabyte avec son mode 3D !


Page 4 - Dual Graphics, Influence mémoire

Une des particularités de la plateforme Llano est qu'elle autorisait le mélange d'une carte graphique avec le GPU intégré à l'APU pour un fonctionnement en mode Crossfire. Une possibilité dénommée Dual Graphics. Afin de fonctionner cependant, certaines restrictions existaient, il fallait utiliser des GPU "proches" en termes d'architecture et de performances pour obtenir les meilleurs résultats.

Ainsi avec Llano, on pouvait appairer les modèles haut de gamme à des HD 6670 ou 6570 basées sur l'architecture VLIW5 également utilisée par le GPU de Llano. AMD n'ayant pas lancé de Radeon HD 7000 dans cette gamme de prix, c'est toujours ces cartes qui serviront malgré le passage à une architecture VLIW4 dans la partie GPU de Virgo.

L'installation d'un système Dual Graphics lors du lancement de la première génération d'APU était un calvaire qui nécessitait de multiples opérations (pour rappel, nous avions détaillé la procédure ici !). Heureusement les choses ont évolué.

D'abord, côté BIOS, les cartes mères détectent automatiquement la présence d'une carte graphique supplémentaire et dans le cas de notre carte Gigabyte, sont capables d'afficher le BIOS sur la carte graphique additionnelle si l'on a branché l'écran dessus. Cela peut sembler basique mais pour rappel, à la sortie de Llano le signal vidéo du BIOS passait impérativement par l'IGP, d'autant plus problématique lorsque l'on sait qu'il faut brancher son écran sur la carte graphique pour disposer des meilleures performances en mode Dual Graphics !


En pratique, on pourra donc simplement ajouter sa carte graphique, brancher l'écran… et faire un passage par le BIOS. En effet dans le cas de notre carte mère, l'ajout d'une carte graphique secondaire désactive le GPU intégré à l'APU, l'option Dual Graphics n'apparaitra alors pas dans le panneau de contrôle d'AMD. Dans notre cas, il faut forcer la présence de l'IGP. Une fois ceci fait, l'activation de Dual Graphics se fait en un clic.

Influence mémoire sur les performances graphiques

Nous avons regardé l'impact de la fréquence mémoire sur les jeux. Comme vous le savez, la bande passante mémoire est particulièrement importante lorsqu'il s'agit de jeux 3D et il est intéréssant de voir si l'augmentation de la fréquence permet, sur les APU, d'obtenir un gain net. Nous avons mesuré ici les performances relatives en 1920 par 1080 avec notre A10-5800K avec de la mémoire cadencée à 1600 MHz (9-9-9) et à 2133 MHz (9-11-9). Notez que les cartes mères supportent également la fréquence de 1866 MHz même si celle-ci a refusé de fonctionner durant nos tentatives.


Les gains sont variables mais importants. Ainsi si Civilization V se contente d'un bon de 7% de performances, F1 2011, Battlefield 3 et Batman grimpent de 17%. Crysis 2 profite même un peu plus, mais son score original était pour le moins bas. Utiliser de la mémoire plus rapide aura donc un intérêt sur ces plateformes, même si cela n'est pas forcément en adéquation avec le positionnement tarifaire de l'offre APU !


Page 5 - Bande passante mémoire, les plateformes

Bande passante monothreadé

Nous commençons par la bande passante mémoire accessible via un seul thread, les mesures sont relevées avec le test mémoire intégré à Aida64 .


Nous notons un petit gain intéressant dans ce bench théorique pour les nouveaux venus qui dépassent les 10 Go/s de bande passante aussi bien en lecture qu'en écriture. L'offre d'Intel devance, mais le gain théorique est appréciable.

Bande passante multithreadée

Passons désormais au test multithreadé intégré à Rightmark.


La performance des Virgo en lecture est intéressante même si l'on note un petit recul en écriture à l'image de ce que nous avions déjà vu sur la version mobile de ces APU ! Reste à voir comment tout cela se traduit dans nos tests pratiques.

Plateformes de test

Nos tests couvrant pour la partie processeur une multitude de plateformes, nous avons utilisé pour les réaliser les cartes mères suivantes :
  • Socket AM3+ : Asus M5A97 EVO (Phenom II 955)
  • Socket FM1 : Asrock A74 Pro4 (AMD A8-3870K)
  • Socket FM2 : Gigabyte F2A85X-UP4 (AMD A10-5800K, A10-5700, A8-5600K, A8-5500)
  • LGA 1155 : Asus P8Z77-V Pro (Intel Core i3 3220, 3225, Core i5 3330)


Le reste de la configuration est commun à toutes les plateformes :
  • Alimentation BeQuiet BQT E6-400W
  • 4 x 4 Go de mémoire DDR3 1600 (CAS 9)
  • Windows 7 64 bit


Afin de tester le potentiel des processeurs à utiliser une carte graphique, nous avons ajouté, pour des tests que nous mentionnerons, une Radeon HD 7970.

Enfin, afin de comparer les performances graphiques de ces APU à l'offre carte graphique d'entrée de gamme d'AMD et de Nvidia, nous avons utilisé les modèles suivants. Comme nous nous en plaignons souvent, il existe un très grand écart dans les spécifications des cartes d'entrée de gamme, AMD et Nvidia laissant leurs partenaires faire ce qu'ils veulent. Les modèles que nous avons retenus font partie des bons élèves avec des spécifications "proches" des officielles. Des écarts existent cependant (particulièrement côté Nvidia). Nous indiquons donc les fréquences de nos modèles :
  • GeForce GT 620 (GPU 700 MHz, DDR3 600 MHz)
  • GeForce GT 630 (GPU 810 MHz, DDR3 800 MHz)
  • GeForce GT 640 (GPU 900 MHz, DDR3 891 MHz)
  • Radeon HD 6450 (GPU 625 MHz, DDR3 667 MHz)
  • Radeon HD 6670 DDR3 (GPU 800 MHz, DDR3 800 MHz)
  • Radeon HD 6670 GDDR5 (GPU 800 MHz, GDDR5 1000 MHz)
  • Radeon HD 7750 (GPU 820 MHz, GDDR5 1150 MHz)


Passons enfin aux tests !


Page 6 - CPU : Cinebench, x264, Visual Studio

Nous commençons nos tests de performances en regardant les performances côté processeur.

Cinebench R11.5


Nous utilisons Cinebench en version R11.5 pour mesurer les performances en rendu 3D. Le logiciel utilise pour rappel le moteur de rendu de Cinema 4D.


[ Monothread ]  [ Multithread ]

L'augmentation de la fréquence joue pour beaucoup dans l'augmentation des performances monothreadées. Ici les Virgo se comportent plutôt bien même si l'on reste nettement en deça de la performance sur un thread d'un Core i3 par exemple. Une fois le multithread activé, les choses changent quelque peu. Le Core i3, du haut de ses deux cores se fait dépasser par l'A10 et ses deux modules/quatre cœurs. Llano reste tout de même devant. Le plus onéreux Core i5 et ses quatre cœurs met tout le monde d'accord.

On notera une bizarrerie avec les APU 65 Watts, en monothread le 5700 est plus lent que le 5500. Nous reviendrons sur cela sur la page consacrée à la consommation.

Staxrip - x264 b2216


Passons au frontend Staxrip que nous utilisons pour transcoder une scène du film Avatar via x264 en build 2216. Nous réalisons un encodage en 2 passes type fast sur une source 720p, réencodée à un bitrate de 6 Mbits/s. Pour rappel la seconde passe est celle qui profite le plus du multithreading.


[ Passe 1 ]  [ Passe 2 ]

L'A10-5800K réussit enfin à détronner l'ancien Phenom II 955 dans ce test et ce sur les deux passes. L'A10 est devant le Core i3.

Visual Studio 2012


Nous avons opté pour la version 2012 de Visual Studio. Nous compilons pour l'occasion la dernière version (1.8.1) du code source du moteur 3D Ogre (exemples inclus). La compilation parallèle est activée pour chaque projet sous VS.


Dans ce test relativement rude, l'A8-5600K n'arrive pas a faire jeu égal avec Llano. L'A10, Llano et le Core i3 finissent dans un mouchoir de poche, mais le Phenom II et le Core i5 restent devant.


Page 7 - CPU : 7-Zip, Bibble

7-Zip 9.20


Nous utilisons la version 9.20 de 7-Zip pour compresser un volume important de fichiers en utilisant l'algorithme LZMA2.


Les APU Virgo font ici assez belle figure en se plaçant toutes deux devant le Core i3 d'Intel. L'A10 n'est même pas très loin du Core i5.

Bibble 5.2.3


Terminons les mesures processeur pures avec le logiciel de traitement photo Bibble. Nous traitons un lot de 48 photos RAW, exportées en JPEG.


Bibble est un peu moins favorable aux nouveaux APU d'AMD et si les nouveaux venus font mieux que Llano, le modeste Core i3 double cœur est devant.

Passons désormais aux tests jeux CPU.


Page 8 - CPU : F1 2011, Crysis 2, Arma II

Pour tous les tests de cette page, nous avons ajouté sur chacune de nos plateformes une Radeon HD 7970. Le but de ces tests est d'évaluer le potentiel des processeurs à piloter une carte graphique discrète. Tous les tests sont réalisés en 1920x1080.

F1 2011


Nous poussons ici les détails au maximum, en mode DirectX 11.


F1 2011 est particulièrement sensible au modèle de processeur utilisé. Le Core i5 brille ici assez nettement, suivi par le Core i3. Les APU d'AMD ne font pas un score particulièrement bon dans ce test, l'A10 égalant tout juste Llano.

Crysis 2


Nous utilisons le mode Ultra avec le patch 1.9. Le pack DirectX 11/Tesselation est installé et utilisé


Crysis 2 est un peu moins regardant dans ce test où le Core i3 et les différents processeurs AMD font peu ou prou jeu égal. Le Core i5 et ses deux cœurs de plus se démarque cependant.


Arma II


Toutes les options sont poussées au maximum, y compris la distance de vue.


L'offre d'AMD est ici mise à mal par le simple Core i3, le Core i5 se détachant un peu plus !

Passons désormais aux tests OpenCL !


Page 9 - OpenCL : DxO Optics Pro, WinZIP, Luxmark

AMD met depuis assez longtemps en avant son support d'OpenCL, tandis qu'Intel propose depuis peu également un pilote pour les Ivy Bridge. Nous avons voulu regarder ce que cela donne dans trois applications accélérées. Les logiciels qui utilisent OpenCL sont encore relativement peu nombreux même s'ils commencent à se multiplier. Le support transparent des multiples plateformes n'est cependant pas encore tout à fait au rendez vous…

DxO Optics Pro 7.5.4

Nous utilisons la version 7.5.4 de ce logiciel de traitement photo pour réaliser des exports RAW vers JPEG sur une série de 48 fichiers.


[ CPU ]  [ OpenCL ]

La version 7.5.4 de DxO Optics Pro que nous avons utilisé pour ce test ne permet par défaut d'activer l'OpenCL que sur une plateforme ou le CPU est plus lent que l'accélération OpenCL (en théorie…). Un benchmark est en effet réalisé au lancement du logiciel pour mesurer les performances respectives. Il est a noter que cela a cependant été corrigé dans la version 8.1 publiée en décembre dernier.

Notez que si nous avons un gain très net sur Llano entre le temps CPU et la version OpenCL, sur les APU Virgo, c'est la version CPU qui devance ! Le bench s'est ici enclenché. Nous conseillerions à l'éditeur de laisser activer cette option aux utilisateurs avancés qui le souhaitent pour plus de simplicité !

Nous avons regardé ce qu'apportait ici une carte graphique additionnelle. Nous indiquons sur les graphiques suivant le résultat de l'A10 à titre de comparaison. A10 + Carte graphique indique que l'IGP est désactivé. A10 DG indique que nous activons le "Dual Graphics", l'IGP de Virgo et la carte graphique fonctionnant alors en Crossfire.


Les gains apportés dans ce test sont excessivement variables. Quelques remarques :
- La HD 7750 est moins efficace que la HD 6670 GDDR5
- La GT 640 s'en tire le mieux dans ce test
- Les HD 6450 et GT 620 sont disqualifiées par le système de sélection intégré

WinZIP 16.5

Mis en avant par AMD au lancement de ses Radeon HD 7000, la version 16.5 de WinZIP intègre un support de l'OpenCL. Nous compressons le même jeu de fichier que celui utilisé pour notre test 7-Zip.


[ CPU ]  [ OpenCL ]

Comme nous l'avions vu précédemment, disposer de cœurs supplémentaires ne change pas grand-chose dans WinZIP, le Core i5 faisant jeu égal avec le Core i3. On note un net gain côté CPU pour les Virgo face à Llano. L'OpenCL activé, on profite de gains nets et les APU passent devant les CPU d'Intel. Notez qu'ici, l'éditeur de WinZIP semble avoir un partenariat exclusif avec AMD : impossible d'activer l'OpenCL avec un processeur Intel, ou comme vous allez le voir plus bas, avec une carte graphique Nvidia !


Le modèle de carte utilisé ne change quasiment rien aux performances ! Nous espérons que pour la prochaine version de ce test, Corel aura le bon gout d'autoriser l'OpenCL sur d'autres cartes !

LuxMark 2.0

Nous terminons notre série de tests OpenCL avec LuxMark, benchmark qui permet de comparer les modes OpenCL "CPU" (le rendu des kernels OpenCL s'effectue sur le processeur), GPU, et CPU + GPU mélangé.


[ OpenCL CPU ]  [ OpenCL GPU ]  [ OpenCL CPU+GPU ]

Première bonne nouvelle par rapport à notre test précédent, le pilote OpenCL d'Intel ne plante plus lorsque l'on lance Luxmark. A part dans le cas de l'A10, les performances CPU sont systématiquement supérieures aux performances GPU. La version cumulée propose des gains dont le rendement diminue assez nettement sur les APU, mais qui reste suffisant pour que l'A10-5800K se positionne devant le Core i5-3330.

Notez à titre indicatif que les pilotes OpenCL x86 d'AMD et d'Intel peuvent être utilisés sur des processeurs de marques différentes. Le pilote AMD est le plus efficace et permet, utilisé sur un Core i3, de dépasser les 200 points en mode CPU, contre 169 avec le pilote Intel ! Intel dispose donc d'une marge d'optimisation nette.


[ GPU ]  [ CPU + GPU ]

Ajouter un GPU à l'A10 produit ici des résultats très intéressants ! D'abord, et c'est suffisament rare pour être signalé, le Dual Graphics fonctionne ici à plein régime aussi bien pour la version DDR3 que GDDR5 (cette dernière ayant l'avantage). La Radeon HD 7750 tenant tout de même la tête. Les performances des cartes Nvidia sont ici plus modestes, et l'écart GT 630/640 quasi inexistant.

Notez enfin qu'ajouter les performances processeurs réduit les performances dans certains cas (HD 7750 et Dual Graphics HD 6670 GDDR5).

Passons désormais aux tests de jeux !


Page 10 - GPU : F1 2011, Civilization V, Battlefield 3

Nous avons mesuré les performances dans six jeux modernes sur nos plateformes. Nous avons effectué les mesures à la fois en 1920 par 1080 et en 1280 par 720.

F1 2011

Nous commençons d'abord par le jeu de Codemasters F1 2011. Nous testons le jeu à la fois en mode DirectX 9 ainsi qu'en mode DirectX 11. Nous utilisons le réglage Medium/Intérmédiaire.


[ 1080p DirectX 9 ]  [ 720p DirectX 9 ]
[ 1080p DirectX 11 ]  [ 720p DirectX 11 ]

Les APU Virgo dominent lorsque l'on les compare aux autres modèles intégrés. Il faudra ajouter une GT 640 ou une Radeon HD 7750 pour faire mieux dans tous les cas. Notons que si le Dual Graphics avec la version GDDR5 de la 6670 est efficace, avec la même carte équipée de DDR3 on diminue les performances ! L'offre d'Intel est loin sur ce titre, même avec le HD 4000 qui dépasse a peine HD 6450 et GT 620.

Civilization V

Nous mesurons les performances graphiques sur une scène chargée en fin de partie. Tous les détails sont réglés au minimum.


[ 1080p ]  [ 720p ]

Le Dual Graphics n'apporte ici pas grand-chose, les deux HD 6670 seules sont proche de l'A10-5800K qui taquine également la GT 640. La HD 7750 montre ses muscles malgré le niveau graphique modeste choisi.

Battlefield 3

Nous utilisons le mode de réglage le plus faible dans ce titre.


[ 1080p ]  [ 720p ]

Très gourmand, Battlefield 3 met à genoux nos APU. On notera la bonne prestation du Dual Graphics, devant la HD 7750 en 1920 par 1080.


Page 11 - GPU : Batman Arkham City, Crysis 2, Diablo 3

Batman Arkham City

Nous utilisons le benchmark intégré, les performances sont reglées au minimum.


[ 1080p ]  [ 720p ]

Les titres se suivent et les résultats changent pour le Dual Graphics qui n'apporte rien ici. La HD 7750 domine facilement, et les GT 630/640 passent devant les APU.

Crysis 2

Nous mesurons les performances en jeu dans une scène en mode "High"… qui est le plus petit mode graphique disponible sur ce titre ! Marketing, quand tu nous tiens…


[ 1080p ]  [ 720p ]

Crysis 2 est particulièrement sévère avec l'ensemble de nos cartes en 1920 par 1080. Seule la HD 7750 permet réellement de jouer, les saccades étant gênantes sur tous les autres modèles. On notera que le Dual Graphics ralenti significativement les performances.

Diablo 3

Terminons nos mesures en jeu sous Diablo 3. Le moteur graphique est relativement modeste et a été pensé pour les plateformes PC portables. Nous utilisons ici le mode graphique minimum (l'option Low FX est cochée en sus) et mesurons les performances lors d'un déplacement sur une partie fixe de la carte. Il ne nous est pas possible, de par la nature aléatoire des combats, de mesurer précisément les scènes de charges les plus lourdes, en pratique, nous avons noté des baisses de 20 à 30% de performances par rapport aux scores indiqués.


[ 1080p ]  [ 720p ]

Diablo 3 est un peu plus conciliant, vu le faible niveau graphique demandé. Le jeu est jouable sur les APU et le Dual Graphics apporte un plus y compris avec la HD 6670 DDR3. Seul, l'A10-A5800K est largement derrière les Radeon HD 6670 GDDR5 et GeForce GT 640.


Page 12 - Moyenne GPU, Consommation, overclocking

Moyenne GPU

Si chaque score garde son intérêt, nous avons calculé une moyenne des performances graphiques des différentes solutions.


Première chose, on voit clairement que des cartes comme la Radeon HD 6450 chez AMD ou la GeForce GT 620 chez Nvidia n'ont plus d'intérêt, même face à l'HD 4000 d'Intel. Pourtant, ces cartes que l'on trouve pour 40 à 60 € se vendent encore comme des petits pains !

Le Radeon HD 7660D intégré au sein de l'A10-A5800K se situe pour sa part à des niveaux proche de la Radeon HD 6670 DDR3 et de la GeForce GT 630 qui sont à 60 - 70 €. Pour rappel, couplé à de la DDR3-2133 au lieu de la DDR3-1600, il offrirait de plus des performances supérieures de 15% environ.

Si on couple le 6670 à la GDDR5 les performances s'envolent, et avec une Radeon HD 7750 elles sont tout simplement doublées par rapport à l'APU. En moyenne le Dual Graphics apporte un gain de 14,3% avec une 6670 DDR3 et 18,2% avec 6670 GDDR5 : comme nous l'avons vu précédemment c'est très variable selon les jeux, et l'impact peut-être négatif.
Consommation

Nous avons mesuré la consommation de nos différentes configurations sous de multiples scénarios :
- Au repos
- Prime95 (charge CPU forte)
- Furmark (charge GPU forte)
- Prime95 + Furmark (charge CPU+GPU forte)
- F1 2011 (charge jeu typique)

La consommation est mesurée à la prise 220V. Voici les résultats :

[ Repos / Prime95 ]  [ Furmark / Prime95+Furmark ]  [ F1 2011 ]

Plusieurs enseignements importants à tirer. D'abord au repos, les APU Virgo font jeu égal avec les Ivy Bridge d'Intel, ce qui est plutôt bon. En charge CPU, les APU consomment significativement plus qu'un Core i3 3220 qui faisait quasi jeu égal avec elles dans les tests. La consommation en charge processeur est même devant celle du Core i5 3330, lui largement devant. Au rang des performances par watts, mesure longtemps chère à AMD, les APU, et l'architecture Piledriver en général, ne brille pas.

La consommation graphique sous Furmark est également plus élevée que chez Intel, mais le niveau de performance est bien supérieur et peut justifier la différence. Sur notre dernier graphique, la consommation typique sous F1 2011 en 1920 par 1080, là encore la consommation des APU ne brille pas. Nous avons ajouté, à titre indicatif, la consommation d'un couple Core i3/HD 6670 GDDR5 dans ce titre. Ce couple, certes plus onéreux que l'A10-5800K propose pour 20 watts de moins des performances supérieures.

Nous évoquions un peu plus tôt le cas des performances CPU parfois inférieures ou fort proches de l'A10-5700 face à son compagnon 65 Watts, l'A8-5500. En regardant la consommation de ces modèles sous Prime95, on voit que nos puces sont assez rapidement bridées par le TDP qui semble cependant dépassé quand on cumule Prime à Furmark. En effet, si l'on considère un rendement de 85% pour l'alimentation et de 90% pour les étages d'alimentation de la carte mère, on obtient un delta entre la consommation au repos que l'on peut estimer à environ 73 watts. La notion de TDP est malheureusement toujours malléable chez les constructeurs qui parlent assez souvent de consommation typique.

En pratique nous avons remarqué un comportement du mode Turbo assez particulier, ce dernier ne se déclenchant que pour quelques instants sur un seul thread sur notre A10-5700, possiblement à cause de la manière dont la puce évalue sa consommation.


Lorsque l'on regarde la consommation des cartes graphiques d'entrée de gamme, on peut noter que leur consommation reste relativement forte eu égard aux performances obtenues.

Overclocking

La notation K derrière les deux processeurs que nous testons aujourd'hui indique que leur coefficient multiplicateur est débloqué. Une bonne nouvelle !


Nos premiers tests n'ont pas été extrêmement fructueux cependant, en grande partie à cause de la tension de base utilisée par notre A10-580K : 1.416V. Dans ces conditions nous avons atteints 4.4 GHz avec un refroidissement à air en poussant la tension à 1.46V, un score qu'il sera probablement possible d'améliorer avec un peu de pratique.

Notez également un autre point positif : notre carte mère (et aumoins son équivalent chez Asus) permet d'importer automatiquement les timings XMP. Si AMD met en avant ses propres timings AMP, en pratique notre carte à pu charger (correctement) un profil XMP. Une bonne nouvelle et l'on espère que pour la DDR4, le JEDEC pourra enfin standardiser cette notion de profils !


Page 13 - Fonctionnement du Turbo, Undervolting

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.


Page 14 - Conclusion

Arrivant une année après les APU Llano, les APU 2012 représentées ici par les A10-5800K, A10-5700, A8-5600K et A8-550 corrigent un certain nombre des problèmes de la première génération. On note tout d'abord avec satisfaction une augmentation des performances, que ce soit sur le plan processeur ou sur le plan graphique. Dans les deux cas, la mise à niveau, si elle n'est pas fulgurante, est bénéfique.

D'abord sur le plan des performances CPU, le passage d'une architecture K10.5 vers Piledriver se fait relativement sans heurts : la fréquence et la mémoire cache plus importantes permettent aux nouvelles APU Virgo de dépasser Llano, quelque chose sur lequel nous n'aurions pas forcément parié après le lancement des FX et de l'architecture Bulldozer. Par rapport à l'offre d'Intel, si l'on se place simplement sur le plan des performances x86, les APU Virgo arrivent à batailler avec les Core i3, tirant leur épingle du jeu sur certaines applications multithreadées.

Côté graphique, les évolutions ne sont pas spectaculaires. Certes c'est suffisant pour passer devant Llano, et rester largement devant ce que propose aujourd'hui Intel (que l'on regarde le HD 2500 ou même le HD 4000), mais globalement le niveau de performances reste assez faible. On est toutefois au-delà des cartes graphiques "premier prix" se situant aux alentour des 60 euros, qui n'ont donc plus grand intérêt.

Avec un tarif agressif, et en baisse d'environ 20 euros depuis le lancement au moment ou nous publions cette mise à jour (janvier 2013) comptez un peu plus de 90 euros pour l'APU A8-5600K et 110 euros pour l'APU-5800K. AMD semble donc avoir trouvé une niche où il peut proposer un produit en partie compétitif avec l'offre d'Intel, le Core i3 3220 étant proposé lui aussi pour 110 euros environ.


Bien entendu, pour atteindre ces performances processeur, AMD emploie des moyens importants : quatre cœurs contre deux. Un détail sur lequel nous pourrions passer s'il n'entraînait pas une consommation énergétique significativement plus élevée en charge, même si elle reste maîtrisée au repos. Ceci est d'autant plus visible lorsque l'on regarde du côté des modèles dont le TDP est limité à 65 watts, car si les écarts de fréquences Turbo entre les modèles sont faibles (200 MHz entre les modèles 100 et 65 watts), l'écart de fréquence de base est de 400 MHz. Comme en pratique, les modèles 65 watts utilisent assez peu ce Turbo maximal dans nos tests, les écarts de performances entre les versions 100 et 65 watts sont un peu plus marqués que ce que l'on pourrait croire en lisant les caractéristiques.

Ce qui nous amène au point crucial : qui est en réalité le public visé par ces puces ? En proposant pour un prix équivalent des performances processeur équivalentes voire parfois supérieures à celles d'un Core i3 3220, mais au prix d'une consommation en charge bien plus forte, et des performances graphiques certes plus élevées que la concurrence, mais encore trop faible pour pouvoir intéresser les joueurs, les APU Virgo souffrent du même mal que les Llano en leur temps.

Si dans leurs déclinaisons mobiles, le fait qu'elles soient souvent branchées à un écran basse résolution leur permet de briller au point de proposer un compromis qui peut faire sens, côté desktop avec la démocratisation des écrans 1080p, les APU sont assez rapidement à bout de souffle, y compris avec des titres peu gourmands. Et ajouter une carte graphique, en pratique, ne changera pas grand-chose. Seule la HD 6670 en version GDDR5 permet d'améliorer en général les performances… lorsque Dual Graphics fonctionne comme attendu ! La variabilité notée d'un jeu à l'autre, parfois augmentant, parfois réduisant les performances nous parait bien trop complexe pour le grand public visé par la solution Dual Graphics. Que reste-t-il alors ? AMD dit viser cette notion très vague des joueurs "casuals", ceux qui utilisent par exemple de petits jeux sur les réseaux sociaux… souvent écrits en Flash, parfois en HTML5, mais jamais vraiment accélérés de manière notable par une carte graphique !

Au final, nous pensons une fois de plus que les clients de ces APU seront les OEM qui, avant toute autre chose, regardent le prix. Dans cette optique, les APU Virgo peuvent faire sens pour proposer des machines qui, sur leur segment tarifaire très précis, proposeront des performances plus élevées que ce qui pourrait être construit à base de produits concurrents. Un segment qui réalise qui plus est un certain volume (pour de bonnes ou mauvaises raisons !), ce qui peut expliquer les motivations d'AMD de proposer de tels produits. Un raisonnement qui n'est pas celui que réalise un acheteur individuel, sauf à avoir des critères très stricts du côté de l'encombrement et/ou des besoins en puissance CPU et GPU qui correspondent à l'équilibre proposé ici par AMD.

Terminons tout de même sur une note positive : le fait qu'AMD propose, à prix réduit, des processeurs qui disposent des instructions AES-NI, d'une partie graphique supportant IOMMU (l'équivalent de VT-d chez Intel) et que l'on peut overclocker. Un point particulièrement positif puisque côté Intel ces domaines sont réservés à des modèles notablement plus onéreux !


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