Terug in de race
Een maand geleden hebben we de prestaties van tien generaties Intel-processors met elkaar vergeleken door alle processors op een vaste kloksnelheid zonder turbo in te stellen en slechts één core te activeren. Ook het geheugen hielden we zoveel mogelijk gelijk geklokt, zodat we de resultaten en de ipc, of de instructions per cycle, eerlijk konden vergelijken. Dat deden we aan de hand van vrijwel uitsluitend synthetische benchmarks. Zo isoleerden we zoveel mogelijk de rekenkracht van de processors en lieten we andere factoren voor zover haalbaar geen invloed uitoefenen, zoals het moederbord, het geheugen of de i/o naar bijvoorbeeld de ssd.
Nu AMD zijn nieuwe Zen-architectuur met de Ryzen 7-processors heeft uitgebracht en de torenhoge verwachtingen goeddeels heeft waargemaakt, is het tijd om ook de verschillende generaties AMD-processors aan een vergelijkbare ipc-test te onderwerpen. Daarvoor hebben we twaalf processors uitgezocht, die de periode van 2008 tot 2017 bestrijken.

Tijd om te kijken dus of het AMD wat ipc betreft beter vergaan is dan Intel. Laatstgenoemde liet bij elke processorgeneratie slechts beperkte, incrementele verbeteringen zien. AMD had natuurlijk, zoals bekend, wat goed te maken op het vlak van prestaties per klok en compenseerde dat in het verleden vooral door meer cores en hogere kloksnelheden te bieden. Met een ipc-vergelijking, waarbij we slechts één core op een vaste kloksnelheid van 3GHz inzetten, blijft van die tactiek logischerwijs weinig over. Met Zen is AMD echter aardig bijgekomen, maar de weg naar de huidige prestaties ziet er totaal anders uit dan bij Intel.
Twaalf generaties
We hebben de onderstaande processors uitgezocht, waarbij we ernaar streefden dat elke generatie wordt vertegenwoordigd. Stiekem hadden we ook wat minder processors kunnen uitzoeken, want alle Piledriver-varianten en twee Steamroller-versies is misschien wat overdreven. Toch wilden we de refreshes van Kaveri en Trinity, en een AM3+-Piledriver proberen. We moesten uiteraard even wachten met deze benchmarks totdat ook de Zen-architectuur met de Ryzen 7 1800X vertegenwoordigd kon worden.
Processor |
Architectuur |
Codenaam |
Socket |
Tdp |
Cores |
Jaar |
Ryzen 7 1800X |
14nm Zen |
Summit Ridge |
AM4 |
95W |
8/16 |
2017 |
Athlon X4 845 |
28nm Excavator |
Carrizo |
FM2+ |
65W |
4/4 |
2016 |
A10-7860K |
28nm Steamroller |
Godavari |
FM2+ |
65W |
4/4 |
2016 |
A10-7850K |
28nm Steamroller |
Kaveri |
FM2+ |
95W |
4/4 |
2014 |
FX-8370E |
32nm Piledriver |
Vishera |
AM3+ |
95W |
8/8 |
2014 |
A10-6800K |
32nm Piledriver |
Richland |
FM2+ |
100W |
4/4 |
2013 |
A10-5800K |
32nm Piledriver |
Trinity |
FM2+ |
100W |
4/4 |
2012 |
FX-8150 |
32nm Bulldozer |
Zambezi |
AM3+ |
125W |
8/8 |
2011 |
A8-3870K |
32nm K10 |
Llano |
FM1 |
100W |
4/4 |
2011 |
Phenom II X6 1100T |
45nm K10 |
Thuban |
AM3+ |
125W |
6/6 |
2010 |
Phenom II X4 940 |
45nm K10 |
Deneb |
AM2+ |
95W |
4/4 |
2009 |
Phenom X4 9950 |
65nm K10 |
Agena |
AM2+ |
125W |
4/4 |
2008 |
Ondanks veel codenamen zijn er in deze tien jaar relatief weinig sockets geweest. We tellen een AM2+-socket, AM3+-socket, AM4-socket en natuurlijk de FM1-, FM2- en FM2+-sockets. Toch konden we alle apu's in het FM2+-bord testen, met uitzondering van de 3870K. We hebben de testsystemen zo veel mogelijk gelijk gehouden om ook een vergelijking met Intels ipc-testsystemen te kunnen maken. Het geheugen is dan ook zo veel mogelijk op tweemaal 4GB gehouden, met waar mogelijk een geheugensnelheid van 1333MT/s. Windows 10 Pro 64b werd op een Samsung 830-ssd van 128GB geïnstalleerd.
De testsystemen zien er als volgt uit:
Testplatform |
Processors |
Moederbord |
Geheugen |
AM4 |
1800X |
Gigabyte X370 Gaming 5 |
2x 8GB ddr4 @ 1333MT/s |
AM3+ |
FX-8370E, FX-8150, X6 1100T |
ASRock 990FX Killer |
2x 4GB ddr3 @ 1333MT/s |
FM2+ |
7860K, 7850K, 6800K, 5800K, X4 845 |
Gigabyte G1.Sniper A88X |
2x 4GB ddr3 @ 1333MT/s |
FM1 |
3870K |
FMA75-V Pro |
2x 4GB ddr3 @ 1333MT/s |
AM2 |
X4 940, X4 9950 |
Asus M3A78 |
4x 2GB ddr2 @ 800MT/s |
Klok-voor-klokprestaties
We beginnen onze vergelijking met de klassieke Cinebech-test, uiteraard de singlethreaded deeltest. We zetten de geteste processors voor deze vergelijking op volgorde van uitkomen, dus van generaties, met de nieuwste Ryzen eerst en de bijna tien jaar oude 65nm-Agena-core als laatste.
- Cinebench R15
- Dhrystone
- Whetstone
We zien dat AMD met de Thuban-cores in de vorm van de 1100T de stijgende lijn die het met de Deneb-core inzette, netjes heeft gevolgd en voortgezet. Vanaf het moment waarop AMD de K10-architectuur achter zich liet en naar de Bulldozer-architectuur overstapte, zien we echter een daling in ipc in plaats van een stijging. Ondanks een overstap naar een kleiner procedé heeft ook Excavator nooit de prestaties van K10 geëvenaard.
Kijken we naar de puur synthetische Dhrystone- en Whetstone-tests, respectievelijk voor integer- en floating-pointberekeningen, dan zien we in Dhrystone een gestage, maar heel langzame verbetering in de prestaties, tot de grote Zen-sprong natuurlijk. Bij de floating-pointtest van Whetstone zien we echter dat de K10-architectuur tot en met de 3870K veel beter presteerde dan de Bulldozer-generatie. Daarbij was de fp-helft natuurlijk radicaal anders dan bij de K10-generatie ervoor, met een gedeeld fp-complex voor een module van twee 'cores' en twee aparte integer-blokken. Hoewel we singlethreaded hebben getest, blijkt deze deling toch minder effectief dan wanneer elke core zijn eigen fp- en integer-unit toebedeelt.
We gaan verder met Geekbench, waarbij we een aantal deelscores van de singlethreaded test optekenden.
- Single
- Integer
- Floating point
- Crypto
In de totaalscore zien we weer bij elke generatie kleine verbeteringen, in de orde van enkele procenten, uiteraard weer tot de enorme stap die de Zen-architectuur zet. Bij de integerdeelscore is per saldo eigenlijk nauwelijks verschil tussen de generaties te zien. Na de K10-architectuur vertoont de ipc een dipje. Met Excavator herstelt zich dat langzaam naar het oude niveau, dat vervolgens met Zen wordt verpletterd. Bij de floating-pointberekeningen zien we weer, net als hierboven, een flinke vermindering bij de overgang van K10 naar Bulldozer, tussen de 3870K en 8150 dus, die zich daarna langzaam herstelt. Bij de cryptoscore, waarbij aes-versleuteling gedecodeerd wordt, is duidelijk te zien wanneer een dedicated crypto-engine in de processors werd gebakken.
Ten slotte kijken we naar een praktijktest in de vorm van Lightroom en twee benchmarks die bij overklokken veel worden gebruikt en vooral klokafhankelijk zijn.
- Lightroom
- SuperPi 1M
- Wprime - 32M
Ook in Lightroom vallen de prestaties na de 3870K met K10-architectuur iets terug om zich vervolgens een beetje te herstellen.
Bij SuperPi zien we wat vreemde resultaten, waarbij eigenlijk alleen de sprong van de 1800X indruk maakt. In WPrime is het bekende patroon van tegenvallende prestaties bij de overgang van K10 naar Bulldozer weer goed zichtbaar.
AMD versus Intel
We hebben de ipc-prestaties van de eerder besproken AMD-processors tegenover de prestaties van Intels processors gezet. Beide processormerken werden op 3GHz met één core actief getest, zodat we de resultaten met elkaar kunnen vergelijken. Daarbij hebben we de prestaties van de AMD- en Intel-processors per jaar gerangschikt. Als een van de merken in een jaar geen nieuwe generatie of juist meer generaties uitbracht, hebben we de prestaties van het voorgaande jaar, respectievelijk de beste prestaties van dat jaar geselecteerd.
- Cinebench
- Dhrystone
- Whetstone
In de Cinebench-prestaties zien we dat Intel in 2008 en 2009 nog een redelijke voorsprong had, maar in 2010 kwamen AMD en Intel aardig dicht bij elkaar. AMD's prestaties werden nauwelijks beter, tot dit jaar met Ryzen, terwijl Intel jaarlijks een kleine verbetering liet zien. Inmiddels zijn de twee merken elkaar weer dicht genaderd.
In de Dhrystone-benchmark voor integerprestaties zien we dat het gat tussen AMD en Intel geleidelijk aan groter werd, totdat AMD zijn Zen-architectuur introduceerde. Daarmee presteert AMD beter dan Intel in deze benchmark.
In de floating-pointbenchmark Whetstone waren AMD en Intel tot 2011 aan elkaar gewaagd, maar AMD koos toen voor zijn gedeelde fp-unit in de Bulldozer-architectuur. Dat leverde een flinke performance-hit op, waar Intel met kleine stapjes verbeteringen doorvoerde. De Zen-architectuur maakt een overtuigend einde aan Intels voorsprong.
- Geekbench-score
- Geekbench integer
- Geekbench floating point
In Geekbench 4 zien we opnieuw dat AMD en Intel rond 2010 nog redelijk aan elkaar gewaagd waren, maar waar Intels prestaties gestaag stegen, deden AMD's scores dat niet. Sterker nog, we zien in de floating-pointscores opnieuw een daling bij AMD en weer betekende de Zen-architectuur in de Ryzen-processors een flinke ommezwaai voor AMD.
We hebben ook weer de prestaties van Lightroom opgenomen in deze vergelijking om ten minste één herkenbare praktijktest te tonen.
Daarnaast hebben we de introductieprijzen van de geteste processors opgezocht. Twee prijzen zijn niet helemaal eerlijk: die van de 1100T en 1800X van AMD. Dat zijn immers respectievelijk hexa- en octacores, terwijl de andere allemaal quadcores zijn.
- Lightroom
- Processorprijzen
Intel is eigenlijk altijd flink sneller geweest in deze benchmark, met een vrij constante marge, maar met Zen is AMD in één klap weer competitief.
Conclusie
Het moge duidelijk zijn dat AMD broodnodig een architectuur nodig had om het gat met Intel te dichten. Dat gat groeide in de afgelopen pakweg acht tot tien jaar gestaag en gaf Intel de kans om het overgrote deel van de pc-markt, en de lucratieve servermarkt, te veroveren. Het weinige waar AMD op kon bogen, was een relatief lage prijs voor zowel de processors als het platform. AMD moest ook het voordeel dat het met zijn ingebouwde gpu had, rond de introductie van Haswell in 2013 opgeven.
Met de Zen-architectuur is daarin verandering gekomen. AMD hanteert nog steeds lagere prijzen dan Intel, maar laat die nu gepaard gaan met een zeer competitieve en in sommige gevallen zelfs snellere architectuur. Bovendien is AMD's Zen-architectuur, zoals uit onze Ryzen-review bleek, vaak zuiniger dan Intels alternatieven.