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Performance: CPU

AMD A10-7800 im Test: Kaveri-APU trifft genau in den Sweet Spot
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CPU-Leistung im industriellen Umfeld

Da der Autor viele Jahre als verantwortlicher Programmierer für das Entwicklen und Optimieren von Branchen- und Werkslösungen im Industriesektor zuständig war, ist es nur logisch, dass der Schwerpunkt nicht auf synthetischen Benchmarks liegt. Sie mögen zwar der Vergleichbarkeit der Anwender untereinander entgegenkommen, haben aber mit der realen Umwelt leider fast nichts zu tun - Synthetics kann man weder spielen noch damit Geld verdienen.

Wir werden uns heute exemplarisch mit drei verschiedenen Tests befassen, die auf real existierender Software basieren und vom Autor speziell für diese Benchmarks modifiziert wurde.

Ein Thread für ein komplexes Problem

Den Anfang macht die Lösung eines ziemlich kniffligen Problems, nämlich das Berechnen einen komplexen Wandaufbaus. Auf einer 20 Meter langen Wand werden acht Fenster und zwei Türen samt allen benötigen Stürzen platziert. Dazu kommen Öffnungen für Gurtwickler und die Wandanstöße von drei verzahnten Wänden.

Der Lagenaufbau ist in der Höhe für die ersten zwei Lagen fest vorgegeben und es geht darum, unter Einhaltung von Überbindemaß und statischen Vorgaben die Wand so mit Steinen einer vordefinierten Auswahl zu füllen, dass ein exakter Aufbau mit möglichst wenig Schnittsteinen entsteht und die Reste der wenigen, dennoch entstehenden Abfälle weiter verwertet und eingesetzt werden können.

Der Ablauf lässt sich für die Berechnung einer Wand aufgrund des extrem komplexen Umfelds kaum parallelisieren, so dass es auf eine hohe Rechenleistung pro Kern ankommt, weil Unmengen von Zwischenlösungen und Varianten berechnet, verglichen und optimiert werden müssen sowie sehr viele rekursive Abläufe zu berücksichtigen sind. Der Speicher spielt dabei eine eher unwesentliche Rolle.

Der Core i3 ist bei dieser Aufgabe die mit Abstand schnellste CPU und meistert die Aufgabe mit knapp 20 Prozent Vorsprung. Das klingt erst einmal viel, aber da diese Berechnung nicht den Hauptbestandteil des täglichen Arbeitsalltags eines Elementierers ausmacht, kann man hier durchaus ein Auge zudrücken. Schnell genug sind übrigens alle CPUs, denn der komplette Aufbau dauerte in keinem der Fälle mehr als drei Sekunden.

4 Threads = 4 Jobs?

Kommen wir nun zum Multitasking. Zunächst hätten wir die Berechnung entstehender Schatten im Tagesverlauf und unter Berücksichtigung der Jahreszeiten über ein gesamtes Jahr in jeweils stündlichen Intervallen für die Tageszeiten, in denen die Sonne scheinen könnte. Insgesamt drei unterschiedlich hohe und versetzt angeordnete Dächer mit sich zum Teil selbst verschattenden, aufgeständerten PV-Modulen und mehreren Kaminen sowie eine Umgebung mit zusätzlichen Verschattungsobjekten (zwei Bäume, ein Nachbargebäude) erschweren die Aufgabe.

Hier geht es am Ende darum, auch die Verschaltung der PV-Elemente zu optimieren, damit nicht ein komplett verschattetes Modul einen Strang aus ansonsten voll angestrahlten Modulen negativ beeinflusst. Außerdem dient diese Berechnung auch der Ermittlung des theoretisch möglichen Jahresertrages unter Berücksichtigung langjährig ermittelter metereologischer Daten für den Standort. Die Parallelisierung ist relativ einfach möglich, da jeder Stunden-Zyklus weitgehend separat und unabhängig berechnet werden kann.

Hier schmilzt der Vorsprung des Intel Core i3-4330 ein wenig, denn Hyper-Threading ersetzt nun mal keine echten vier Kerne - wobei man bei der AMD-Zählweise auch diskutieren könnte. Der Core i3 liegt jedenfalls nur noch knapp vor der A10-7850K und insgesamt auch nur noch rund sechs Prozent vor der A10-7800, die nur wegen des niedrigeren CPU-Taktes etwas hinterherhängt. Der ältere Core i3-2100, der zu Vergleichzwecken herangezogen wurde, gewinnt erneut keinen Blumentopf

Dieses Spielchen können wir noch steigern, indem wir das klassische Beispiel eines Renderers für die fotorealistische Ausgabe eines Gebäudes ein wenig aufbrechen und die einzelnen Parts als getrennte Anwendungen laufen lassen. Der Sinn dieser Programmlösung besteht im Original darin, beispielsweise möglichst viele Rechner eines Unternehmens mit in den Ablauf einzubeziehen und die Verteilung der Rechenjobs zu koordinieren.

Der Vorteil besteht darin, dass die eigentliche Anwendung dabei nur auf dem Server läuft und jeder der als Clienten agierenden Rechner einen oder mehrere Worker-Threads als jeweils einzelne Applikation starten kann (je nach Leistungsfähigkeit der verbauten Hardware). Wir lassen für unseren Benchmark somit vier sogenannte Worker auf den jeweiligen Testsystemen laufen, während die Hauptanwendung über das LAN erreichbar ist und die Aufgaben verwaltet.

Es ist garantiert nicht allein der Overhead für die Kommunikation, die die ersten drei CPUs enger aneinander rücken lässt. Vor allem die Speicherauslastung ist bei vier Workern nicht von schlechten Eltern, da alle Daten pro Thread geladen, verwaltet und wieder freigegeben werden müssen.

Der Core i3-4330 muss sich erstmals hauchdünn der A10-7850K geschlagen geben und auch die A10-7800 rückt recht nahe heran. Was lehrt uns das Ganze? Im täglichen Umfeld existieren komplexere Aufgabenstellungen als nur das manuelle Anstupsen irgendwelcher Kodierungsvorgänge oder schnödes Gaming. Die IPC ist wichtig, aber eben auch nicht alles.

Typisch für Consumer: Videokomprimierung

Setzt man nicht auf OpenCL, kommt es erneut auf alle vier Threads an, die der CPU-Part abhandeln kann. Handbrake ist eigentlich ein recht gutes Beispiel, denn die A10-7800 ordnet in etwa in der Mitte dessen ein, was wir gerade oben aufwändig ermittelt haben.

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  • ToSuz , 31. Juli 2014 14:17
    Sehr schöner Test! Dann muss ich meinen 7700K wohl nochmal umtauschen ;) 
  • suckerchen , 31. Juli 2014 14:26
    Bin nicht sicher, ob ich es schlicht nicht gesehen habe, aber mich würde noch interessieren, was für eine DC-DC-PSU verwendet wurde. Und wieviel machte dies aus in der Leistungsaufnahme?
  • Tesetilaro , 31. Juli 2014 14:34
    heißt aber im Umkehrschluß ich bekomme mit diesem schätzchen für ~ 500 € einen wohnzimmerpc zusammengeschraubt der sich halbwegs lautlos verhält, klein ausfallen kann und definitiv einen steam stream hinbekommt? Oder eben für die budget titel direkt als knecht herhalten kann *g*
  • Derfnam , 31. Juli 2014 15:28
    Gleiches Spiel wie kürzlich beim 750 Ti-Test: es fehlen jegliche Vergleichswerte, dafür wird man mit massig belanglosen Bildchen zugeballert.
  • bluray , 31. Juli 2014 15:29
    Hat Intel mit den 45/46xx-Prozessoren nix Gleichwertiges in Sachen Effizienz?

    Wenn nein, hat AMD Intel hier die lange Nase gedreht.

    Der 4330K scheint in manchen sachen der 7800er-APU zuemlich unterlegen zu sein. Gerade die interne GPU scheint mächtig gegen die GPU des 7800er abzustinken.

    Es beweist jedenfalls, dass AMD noch lange nicht tot ist, wie es gern prophezeit wird.
    Während AMD in Sachen Ultra-Performance gegen einen gut gepimpten 4930K/4960X kein Land mehr sieht, scheint gerade im Bereich Embedded-Systems/Compact Systems eine neue, nicht zu vernachlässigende marktlücke für AMD zu wachsen, wo sie dem blauen Riesen Kunden abspenstig machen können, zumal Preis/Leistung auch stimmen!

    Schöner, übersichtlicher und ausführlicher Test.

    Chapeau, Igor!
  • Myrkvidr , 31. Juli 2014 15:36
    Maaaan, da kann ich ja den A10-7850K fast direkt wieder aus dem FM2+-Rechner verbannen xD

    Beziehungsweise: Hast du die VCore bei der Anpassung/Taktabsenkung des 7850K fix eingestellt oder auf [Auto] belassen zwecks automatischer Absenkung?
  • derGhostrider , 31. Juli 2014 16:45
    Es liegt ja bestimmt nur an mir, da ich dieses "Segment" im CPU-Markt nicht so recht begreifen kann, aber wird hier nicht gesagt, dass die APU sich vor allem in den Rechnern lohnt, in denen eh keine großartige Leistung gefragt wird, und dies dann über die starke Grafikeinheit der APU mit Benchmarks belegt?
    Wäre in einem Office-Rechner dann nicht doch der i3 besser, da die Grafik schlichtweg EGAL ist und die CPU eben doch stärker ist? Müsste dann das Fazit nicht noch weiter relativiert werden?
    Ach, ich verstehe diesen Marktbereich einfach nicht. Weder richtig sparsam noch richtig schnell. Und nur die Rosinen rauspicken, Scheuklappen aufsetzen, Ohren zuhalten und laut rufen: "DAS IST TOLL!" kann ich halt auch nicht.
  • suckerchen , 31. Juli 2014 17:01
    Zitat :
    Es liegt ja bestimmt nur an mir, da ich dieses "Segment" im CPU-Markt nicht so recht begreifen kann, aber wird hier nicht gesagt, dass die APU sich vor allem in den Rechnern lohnt, in denen eh keine großartige Leistung gefragt wird, und dies dann über die starke Grafikeinheit der APU mit Benchmarks belegt?
    Wäre in einem Office-Rechner dann nicht doch der i3 besser, da die Grafik schlichtweg EGAL ist und die CPU eben doch stärker ist? Müsste dann das Fazit nicht noch weiter relativiert werden?
    Ach, ich verstehe diesen Marktbereich einfach nicht. Weder richtig sparsam noch richtig schnell. Und nur die Rosinen rauspicken, Scheuklappen aufsetzen, Ohren zuhalten und laut rufen: "DAS IST TOLL!" kann ich halt auch nicht.


    Versteh ich jetzt nur teilweise. Für einfache Officearbeiten hast du wohl Recht, sind die A10-7700K, A10-7800 UND A10-7850K überdimensioniert. Aber dafür sind die wohl auch nicht gedacht, sondern eher für leichtes Rendering, komplexere Officeaufgaben, evt. arbeiten mit Matlab, Mathematica etc. insbesondere wenn die Grafikeinheit per OpenCL oder idealerweise irgendwann einmal per HSA in den Prozess einbezogen werden kann.

    Dass diese APU nicht sparsam sein soll kann ich jedoch nicht nachvollziehen. Im Durchschnitt 64W an der Steckdose unter Volllast und 40W beim Spielen finde ich jetzt ganz ok wenn man die zur Verfügung stehende Leistung betrachtet.

  • derGhostrider , 31. Juli 2014 17:48
    Nachschlag:
    Was ist denn eigentlich mit dem besonderen Feature dieser APU??? Warum wurde das so überhaupt nicht getestet?

    Zitat :
    Die Thermal Design Power des A10-7800, A-7600 und A6-7400K lässt sich im BIOS-Setup zu Lasten der Performance von 65 Watt auf 45 Watt reduzieren. Damit ist es möglich, sie mit kleineren Kühlern in kompakte Gehäuse einzubauen.

    (Gemopst von Heise)
  • FormatC , 31. Juli 2014 19:53
    Sie läuft per Default auf 45, der Rest ist verschlimmbesserung.
  • derGhostrider , 31. Juli 2014 22:55
    Danke für die Aufklärung. Dachte nun erstmal, dass 65 der Normalfall wäre.
  • jean luc bizarre , 1. August 2014 11:24
    @Ghostrider:
    für mich ist diese APU wirklich interessant. Der Wohnzimmer-PC unserer WG ist einerseits Dateiserver, andererseits für die Abendunterhaltung (youtubevideos, Streaming von Filmen) aber auch für leichtes Gaming (Portal2, SC2) zuständig. Mein E350 macht da langsam schlapp, die neuen Beema sind noch nicht da und Intel hat zuwenig Graka-Power.
    Eine hohe Effizienz ist wegen der nicht zu verachtenden Stromkosten und der Kühlung für uns schon recht wichtig.
    Für UNS ist diese APU wirklich optimal, die Frage ist nur wieviele andere sinnvolle Einsatzgebiete es noch gibt
  • Tesetilaro , 1. August 2014 11:26
    ich glaube es reicht erst mal, wenn es ein paar zehntausend andere bekloppte wie dich und mich gibt @ jean luc, die genau in die von dir beschriebene richtung zielen ;) 
  • klomax , 1. August 2014 12:02
    PS: Der Athlon 2 auf Kaveri-Basis kommt.

    http://www.techpowerup.com/203662/amd-announces-the-athlon-860k-and-fx-8300-cpus.html

    Und scheinbar um 2 MB L2 Cache kastriert. - Na, bin mal auf den Test gespannt.
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