Test AMD Athlon 64 FX-57

Introduction

Il y a quelques semaines, AMD lançait ses Athlon X2 et signait ce faisant l’arrêt de mort de l’évolution de fréquence des Athlon 64. Malgré les qualités techniques indéniables de ces processeurs, la difficulté à soutenir la montée en fréquence reste en effet réelle pour le constructeur, même si elle reste bien moins altérée par les problèmes de dissipation thermique qu’Intel. Une fois encore, le principal problème ne semble toutefois pas tant technique que marketing : voulant rester coûte que coûte fidèle à son sempiternel P-Rating, les Athlon X2 sont ainsi positionnés à partir de 4200+, et les Athlon 64 resteront cantonnés à 4000+ au maximum. Or les processeurs single-core et dual-core répondent chacun à un cadre d’utilisation qui est pour l’instant très différent. Cette opposition va tendre à disparaître d’ici de nombreux mois, mais nous n’en sommes pas encore là. Sur ce point, la dénomination utilisée par Intel paraît plus logique puisqu’elle sépare deux gammes distinctes.

En outre, comme nous l’avions vérifié lors du test du core Venice, la dernière révision de l’Athlon 64 présente une dissipation maîtrisée et une forte propension à l’overclocking, pour un processeur qui aurait atteint sa limite de fréquence commerciale. Constatant cela, AMD opère donc un léger changement de positionnement au niveau de sa gamme FX, qui distingue ce lancement de l’Athlon FX-57 des autres.

Architecture

Techniquement, les changements apportés par l’arrivée de ce FX-57 sont nombreux par rapport au FX-55. En réalité, il ne s’agit ni plus ni moins que de ceux apportés par le core San Diego (revision E4), que l’Athlon FX adopte enfin après avoir poussé le core CG dans ses derniers retranchements. L’Athlon FX-57 utilise donc le process .09µ DSL, autorisant principalement l’arrivée de onze instructions SSE3 et d’un contrôleur mémoire plus flexible et donc plus performant avec 4 barrettes notamment. Nous avons déjà détaillé ces évolutions à cette page : celles-ci sont appréciables dans la mesure où elles arrivent sur tous les Athlon 64 actuels sans faire évoluer leur prix (du moins au niveau constructeur…), sans révolutionner la donne. Dans le cas du FX-57 le principal intérêt reste bien sûr le changement de process, hormis le fait qu’AMD ne peut proposer un processeur très haut de gamme ne supportant pas toutes les fonctionnalités de ses processeurs de milieu de gamme.

En effet, comme tout nouvel Athlon FX la principale caractéristique du FX-57 est bien évidemment sa fréquence de fonctionnement qui atteint désormais 2.8 GHz d’origine. Or l’Athlon 64 reste cantonné à 2.4 GHz au maximum du fait de la politique d’AMD concernant les X2, et du coup la fréquence du FX-55 (2.6 GHz) ne sera pas reprise : en conséquence, AMD a décidé pour la première fois que le FX-57 ne ferra pas disparaître l’Athlon FX précédent, afin de continuer à proposer un processeur single-core cadencé à 2.6 GHz. L’autre implication de ce fait devrait être l’augmentation de l’écart de performances entre l’Athlon FX et le meilleur Athlon 64.

Le test, consommation et overclocking

Pour ce test nous avons utilisé l’Asus A8N-SLI Premium. Une carte mère particulièrement intéressante, puisque Asus s’est enfin affranchi du pénible ventilateur de chipset, en s’inspirant largement du système Silent OTES d’ABIT. Un caloduc est en effet chargé de transférer la chaleur du nForce 4 SLI vers un radiateur qui profite du flux généré par la majorité des ventirads CPU traditionnels. Bien vu, ce radiateur surmonte par ailleurs les MOS-FET et refroidit donc également ces derniers.

Par contre, Asus a poussé moins loin le concept qu’ABIT puisque ce dernier va jusqu’à remplacer une partie des sorties de la carte mère par le radiateur, afin de s’assurer que la chaleur dégagée par le chipset soit expulsée en dehors du boîtier. Seul soucis, en cas de watercooling ou de ventirad comme le Star Ice, ce radiateur ne bénéficie pas d’un flux d’air. En pratique, il se révèle alors particulièrement chaud mais la stabilité n’a pas posée problème, même avec un léger overclocking. L’autre lacune que comble l’A8N-SLI Premium par rapport à la Deluxe, c’est bien sûr la gestion du SLI qui se fait désormais entièrement dans le bios. Au final on ne retiendra que deux légers regrets à cette carte mère : l’absence de connecteur E-SATA en sortie de carte mère, et l’habituel overclocking automatique du FSB qui est fixé cette fois à 201 MHz.

Configurations :

• Asus A8N-SLI Premium (Athlon FX)
• Asus A8N-SLI Deluxe (Athlon X2)
• Asus A8V-E Deluxe (Athlon 64)
• ECS nForce 4-A754 (Sempron)
• Intel D955XBK (Pentium D, XE)
• Asus P4P800SE + CT-479 (Pentium M)
• 2 x 512 Crucial DDR400
• 2 x 512 Corsair DDR2 667
• Seagate 7200.7 160 Go S-ATA
• X800 XT PE (AGP et PCI Express)

Notez que si nous n’avons pu nous procurer d’Athlon FX-55, ses performances sont très proches de celles de l’A64 CG @ 2616 MHz.

Consommation

Nous avons ici opéré un changement. Auparavant, nous réalisions la plupart de nos mesures via un circuit de watercooling non refroidi, en contrôlant l’évolution de la température de l’eau en circuit fermé. Si cette méthode permet d’isoler de manière sûre la chaleur dégagée (et donc consommée) par le processeur, elle a comme principale inconvénient d’être relativement longue à mettre en place, et est donc incompatible avec les délais imposés par certains tests.

Nous sommes donc revenus à une méthode plus traditionnelle consistant à mesurer la consommation électrique de l’ensemble de la configuration, à l’aide d’un wattmètre de précision 1 W situé au niveau de l’alimentation. Toutefois, connaissant la courbe de rendement de notre RealPower 450 W nous sommes en mesure de vous fournir la consommation réelle de la configuration, et non celle de l’alimentation. Ce n’est évidemment pas la méthode idéale, mais il s’agit du seul compromis qui nous permettra de généraliser nos mesures.

Ces trois premiers relevés ont été effectués sur la même plateforme (A8N-SLI Premium). Les relevés en idle ont été effectués sans Cool & Quiet, et les relevés en charge ont été effectués avec Burn K7 : d’une part il s’agit du logiciel faisant le plus consommer les Athlon, d’autre part il permet d’isoler le processeur et élimine donc les variations potentielles liées aux autres éléments (carte graphique, disque dur, etc.).

Impressionnant : malgré une augmentation de 400 MHz et de 512 Ko de cache, et l’utilisation d’un process identique, la consommation de notre FX-57 est entièrement comparable à celle d’un 3800+ Venice !

Notez que ces chiffres prouvent le peu de valeur qu’il faut accorder à la dissipation maximale annoncée : l’ancien Athlon 64 4000+ 0.13µ est en effet censé consommer 15 W de moins que le FX-57 au maximum, alors que dans les fait il consomme environ 16 W de plus !

Overclocking

Si nous avons pu atteindre la barre psychologique des 3 GHz, cela ne s’est pas fait sans mal car cela représentait clairement la limite de notre exemplaire de test. Il a donc fallu passer par une période de rodage de 48 H, et les tests ont nécessité l’utilisation du Star Ice d’Asus au maximum, ainsi qu’une augmentation du voltage d’environ 0.1 V. Nous avons alors pu effectuer les tests du FX-57 à 3010 MHz :

Cela prouve clairement qu’AMD n’est actuellement pas capable de produire un éventuel Athlon FX-59, puisqu’il faut compter en plus un minimum de marge pour lancer un processeur doté de cette fréquence. Bref, sortir un Athlon FX cadencé à 3 GHz nécessiterait un nouveau core ou des améliorations significatives, et il est probable qu’AMD ait plus de ressources à consacrer aux dual-core.

Spécifications, performances synthétiques

Les spécifications officielles restent inchangées, avec notamment une tension variable suivant le processeur considéré, évoluant entre 1,35 V et 1,40 V. Notez que par comparaison avec la révision CG qui totalise 105,9 millions de transistors, on peut déduire que les améliorations du core San Diego et notamment l’ajout des instructions SSE3 se traduisent par une augmentation d’environ 8,1 millions de transistors.

Performances synthétiques

Commençons avec la bande passante mémoire.

Avec cette nouvelle augmentation de fréquence, l’efficacité du contrôleur mémoire est encore un peu plus élevée qu’avec les autres Athlon, mais il est clair que l’on atteint ici la limite. Limite qui se retrouve bien sûr franchie dès lors que l’HyperTransport est overlocké en gardant la synchronisation mémoire.

Surtout dépendant de la fréquence pour une architecture donnée, le FX-57 se situe ici juste en-dessous du core Venice poussé à 2820 MHz. Aussi, le gain du FX-57 sur le meilleur Athlon 64 est en fait à peu près équivalent à l’écart de fréquence (2800/2400) : 16,6 %.

Tests pratiques (Mathematica, WME 9)

Mathematica est un logiciel puissant dont l’étendue va de la résolution d’équations et d’algorithmes mathématiques divers, au véritable langage de programmation. Le benchmark que nous avons finalement retenu a été écrit par Karl Unterkofler et utilise la fonctionnalité notebook.

Le FX-57 devient le maître absolu sous Mathematica, qui en plus de largement apprécier l’architecture K8 est également friand de mémoire cache, en sus bien sûr de la fréquence. Notez que si la présence des processeurs overclockés a tendance à amoindrir l’avance du FX-57, celle-ci atteint tout de même 15,5 % sur l’Athlon 64 4000+ San Diego (entièrement équivalent au 4800+, ici) !

Les performances sont forcément moins bonnes dans ce test multimedia, et en présence d’un seul thread. Ici, un simple Pentium D 820 met de loin tout le monde d’accord au niveau du rapport performances/prix.

Tests pratiques (Ogg Vorbis, Maya)

Le schéma reste ici quasi-identique à celui observé sur Mathematica, à la différence près que l’encodage Ogg Vorbis n’est quasiment pas sensible à la quantité de cache. L’écart Athlon FX – Athlon 64 atteint ici aussi 15,4 %.

Maya est également une application ou l’Athlon FX-57 domine désormais, ce qui est entre autres facilité par l’efficacité de la révision E des Athlon sur ce logiciel.

Tests pratiques (3DSMax)

Passons maintenant à 3DSMax 7, avec au contraire le temps de rendu de deux scènes.

Ce premier test, effectué directement sous 3DSMax 7, consiste au rendu d’une image utilisant le raytracer avec des lumières volumétriques et atmosphériques.

Le tableau reste toujours aussi étonnant au niveau des logiciels de modélisation 3D : même poussé au maximum, le FX-57 n’arrive pas à faire jeu égal avec un simple Pentium D 820, alors que l’écart de prix atteint ici 4,3 pour 1.

La situation évolue quelque peu en faveur du FX-57 avec l’activation de Mental Ray, mais reste globalement dans le même esprit. Le gain du FX-57 sur le 3800+ Venice ne dépasse pas 13,8 % ici.

Tests pratiques (Ground Control 2, Splinter Cell)

Terminons avec les jeux, en commençant comme il se doit par Ground Control 2 qui est fortement limité par le CPU.

C’est pour les jeux que l’Athlon FX est avant tout mis en avant par AMD, et force est de constater que ce dernier ne s’est pas trompé de cible. Les jeux sont en effet les applications qui sont parmi les plus sensibles au cache de 1 Mo de la révision E4, et les performances sont une fois encore au rendez-vous avec par exemple 20 % de mieux que le Pentium 4 570.

Splinter Cell ne nous apprend pas grand-chose, si ce n’est qu’un Athlon FX-57 n’aide en rien à bénéficier d’un meilleur framerate sur ce jeu. Surtout vu la gamme de carte graphique qu’on associera généralement à ce type de processeur…

Bilan

Au final, l’Athlon FX-57 ne nous surprend pas par ses performances ultimes très logiques, qui le fera rester comme le processeur X86 single-core grand public le plus rapide. De « grand public », il n’a cependant que l’architecture puisque son prix est encore plus dément que d’habitude. En effet, les Athlon FX avaient jusqu’ici pour habitude de voir leur fréquence régulièrement renouvelée tout en restant invariablement au tarif de 827 $. La mauvaise nouvelle liée au maintien du FX-55 est que plutôt de baisser son tarif et d’introduire le FX-57 à ce prix, AMD a choisi d’augmenter encore son prix pour atteindre un impressionnant 1031 $, prix d’une configuration de milieu de gamme très honnête.

Résultat, on peut légitimement rester dubitatif concernant les derniers lancements chez AMD. Après les Athlon 64 3800+ et 4000+ au P-Rating surévalué, ce dernier nous a en effet annoncé des processeurs dual-core élitistes et encore mal adaptés aux besoins de la plupart, et ne profite de sa maîtrise technique que pour faire évoluer l’inaccessible gamme FX. Cela fait donc de très nombreux mois qu’AMD profite des faiblesses actuelles d’Intel pour s’endormir sur ses lauriers, sans que l’offre ou les prix des processeurs qui nous intéressent n’aient vraiment évolués. Ce test témoigne donc finalement d’une déception de notre part : celle d’un constructeur qui devient particulièrement élitiste, et qui tranche définitivement sur ce point avec le AMD des années précédentes.