AMD FX Bulldozer: prestazioni dopo gli hotfix di Windows 7 e aggiornamenti UEFI

Introduzione

L'architettura Bulldozer di AMD non ha fissato nuovi standard prestazionali, nonostante i suoi otto core integer con risorse condivise in un design a quattro moduli. L'azienda afferma che la direzione intrapresa riduce i consumi rispetto a un design con otto core completi, e durante gli eventi stampa ha anche mostrato un sacco di benchmark per provare che le prestazioni della propria configurazione sono molto elevate con i "giusti" test. Tutto considerato però le prestazioni di Bulldozer non ci hanno impressionato.

Nel nostro primo articolo sul processore FX-8150, abbiamo chiarito che Windows 7 non era ottimizzato per il layout a moduli su cui si fonda l'architettura Bulldozer. Dopo averne parlato con Microsoft abbiamo deciso di riprovare con la Developer Preview di Windows 8, per vedere se effettivamente il nuovo SO risolve i problemi di compatibilità, come affermato dall'azienda di Redmond.

"Secondo Arun Kishan, software design engineer di Microsoft, ogni modulo è effettivamente rilevato come due core programmati in modo uguale. Quindi in un'applicazione dual-threaded potreste vedere un modulo attivo e tre moduli in idle - una grande cosa per i consumi, ma teoricamente non ideale dal punto di vista prestazionale. Questo crea confusione anche con l'affermazione di AMD secondo cui, quando solo un thread è attivo, si ha pieno accesso alle risorse condivise. Aggiungere solo un thread potrebbe vincolare queste risorse condivise, persino se altri moduli sono in idle".

"Microsoft sta cercando di modificare questo comportamento, tuttavia. Arun afferma che i moduli dual-core hanno caratteristiche prestazionali molto simili a un SMT più che ai core fisici, quindi l'azienda sta cercando di rilevarli e trattarli allo stesso modo dell'Hyper-Threading in futuro. Le implicazioni sarebbero significative. Le prestazioni dovrebbero migliorare, mentre gli sforzi di AMD di portare in idle in moduli sarebbero resi meno efficaci".

Questa spiegazione ha senso per precisi carichi di lavoro. Due thread che lavorano su due moduli separati hanno accesso ad altrettanti front end – e due FPU – mentre due core che lavorano su un singolo modulo devono condividere fronte-end ed FPU. Un sistema operativo intelligente dovrebbe conoscere il modo più efficiente di distribuire il carico, e secondo AMD Windows 8 risponde all'identikit. Microsoft tuttavia ha deciso d'intervenire sulla situazione, rendendo disponibile un primo hotfix per Windows 7.

Da sola questa patch però non si è dimostrata sufficiente, e anzi ha fatto emergere calo prestazionale (latenza) in presenza di un'operazione pianificata su un modulo già attivo inviata a un core "parcheggiato". Microsoft ha perciò introdotto un secondo hotfix per correggere questo comportamento. Insieme le due patch dovrebbero mitigare i problemi prestazionali dell'architettura Bulldozer con le applicazioni che usano i thread meno intensamente.

Microsoft ci ha assicurato nuovamente che con gli aggiornamenti lo scheduler riconosce i moduli AMD come insiemi SMT, ma il funzionamento di Windows 7 dopo le patch non dovrebbe essere preso come un'indicazione del comportamento dell'FX con Windows 8, perché ci saranno altri ritocchi che riguardano il modo in cui è gestito l'SMT.

E se Microsoft ha aiutato AMD a correggere il comportamento dell'architettura Bulldozer con i carichi di lavoro meno esigenti, c'è ancora un problema che abbiamo incontrato con l'FX-8150, che frena a 3.3 GHz con carico pesante. Questa è considerata, probabilmente, una caratteristica di risparmio energetico all'interno di server 2U densamente popolati, ma gli utenti desktop hanno l'opzione di disabilitare questo strano comportamento attraverso le opzioni HPC Mode presenti nei recenti aggiornamenti firmware delle schede madre.

Il nostro obiettivo è capire come gli ultimi miglioramenti dell'ecosistema impattino sulle CPU AMD. Lo faremo con i test usuali, senza usare i titoli scelti da AMD per illustrare i possibili vantaggi introdotti dagli aggiornamenti di Microsoft.