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印刷2012/09/27 13:01

レビュー

新世代APU「Trinity」のデスクトップ版はどこまで3Dゲームに通用するのか

A10-5800K
A8-5600K

Text by 宮崎真一


A-Seriesのロゴバッジ
 「Trinity」(トリニティ)という開発コードネームで呼ばれていた第2世代AMD A-Series APU(以下,Trinity)のノートPC向けモデルをAMDが発表したのは2012年5月15日のことだったが,あれから4か月以上。ようやく,TrinityのデスクトップPC向けモデルが市場投入される気配だ。

 現時点でまだAMDからの正式発表はないのだが,4GamerではTrinity世代の「A10-5800K」と「A8-5600K」を対応マザーボードともども入手できたので,さっそく両製品のスペックと性能を確認してみよう。ノートPC向けTrinityは,少なくとも3Dオンラインゲームならプレイできるレベルだったが,デスクトップPC向けモデルはどうだろうか。

AMD A-Series(Trinity)
A10-5800K。OPN(Ordering Part Number)は「AD580KWOA44HJ」だ
AMD A-Series(Trinity)
こちらはA8-5600K。OPNは「AD560KWOA44HJ」となっていた

AMDの新世代APU「Trinity」性能検証。3Dゲームベンチマークと基礎テストでその実力を明らかにする



第1弾ラインナップは6モデルに

パッケージは「FM2」で,Socket FM1との互換性なし


 正式発表前なので価格は不明だが,発表時点におけるデスクトップPC向けTrinityのラインナップは下記6モデルになるようだ。なお,モデル名の後ろに示したのは,順にCPUコア数(括弧内はL2キャッシュ容量,動作クロック)とGPUブランド名(※括弧内は順にコア数,動作クロック),TDP(Thermal Design Power,熱設計消費電力)となる。

  • A10-5800K
    4コア(L2 2MB×2,3.8〜4.2GHz),Radeon HD 7660D(384コア,800MHz),TDP 100W
  • A10-5700
    4コア(L2 2MB×2,3.4〜4.0GHz),Radeon HD 7660D(384コア,800MHz),TDP 65W
  • A8-5600K
    4コア(L2 2MB×2,3.6〜3.9GHz),Radeon HD 7560D(256コア,760MHz),TDP 100W
  • A8-5500
    4コア(L2 2MB×2,3.2〜3.7GHz),Radeon HD 7560D(256コア,760MHz),TDP 65W
  • A6-5400K
    2コア(L2 1MB,3.6〜3.8GHz),Radeon HD 7540D(192コア,760MHz),TDP 65W
  • A4-5300
    2コア(L2 1MB,3.4〜3.6GHz),Radeon HD 7480D(128コア,723MHz),TDP 65W

AMD A-Series(Trinity)
Trinityのダイ写真。ノートPC向けモデルが登場したときに公開されたのと同じものだ
AMD A-Series(Trinity)
FM2パッケージのピン側
 Trinityの仕様についてはノートPC版が登場したときに詳しくお伝えしているのだが,あらためて確認しておくと,TrinityはGLOBALFOUNDRIESの32nm High-kメタルゲートプロセス技術を用いて製造されるAPUである。
 ダイサイズは246mm2。「Llano」(ラノ)こと第1世代AMD A-Series APU(以下,Llano)の228mm2と比べると一回り大きくなっているが,これは製造プロセスが変わっていないためだ。

 パッケージは904ピンの「FM2」で,デスクトップPC向けLlanoが採用する905ピンの「FM1」と,CPUソケットの互換性はない。よって,利用するためには「Socket FM2」搭載のマザーボードが必須となる。
 ただし,チップセットもFM2専用でなければならない……ということはないため,新たに用意される「AMD A85X」チップセットのほか,Llano用としてリリースされている「AMD A75」「AMD A55」チップセット搭載マザーボードでも,Socket FM2を搭載していれば,Trinityは利用できる。

Socket FM2(左)とSocket FM1(右)。ソケット中央でピン穴を塞ぐ4か所の配置が変わっており,互換性がないと分かる
AMD A-Series(Trinity) AMD A-Series(Trinity)

 新製品となるAMD A85Xチップセットでは,Llano時代に非対応だったCrossFireXがサポートされ,2枚のグラフィックスカードを8レーン×2で動作させることが可能になった。また,Serial ATA 6Gbps対応ポートの数が6から8へと増強されているが,一方でUSB 3.0が最大4ポート,USB 2.0が最大10ポートというのはAMD A75から変化なしだ。AMD A75との違いはそれほど大きくないと述べていいのではなかろうか。

AMDが示す,Trinity対応チップセットの主なスペック。ちなみにAMDはFM2プラットフォームに「Virgo」というコードネームを与えているため,TrinityとSocket FM2マザーボードの組み合わせを「Virgoプラットフォーム」と呼ぶこともある
AMD A-Series(Trinity)


Bulldozer第2世代の「Piledriver」アーキを採用

「Turbo Core 3.0」でGPUの自動クロックアップも実現


 CPUコアはBulldozerアーキテクチャの第2世代モデルとなる「Piledriver」(パイルドライバー)が採用されている。Piledriverでは,2基の整数演算ユニットが1基の浮動小数点演算ユニットを共有する「Piledriver Module」を構成し,それがデュアルコアとして機能する仕掛けだ。なので,前段で示した製品ラインナップのうち,4コアモデルは2基,2コアモデルは1基のPiledriver Moduleを搭載していることになる。
 L2キャッシュはPiledriver Moduleごとに用意され,その容量は上位モデルで2MB,下位モデルで1MB。複数のPiledriver Moduleで共有されるL3キャッシュは用意されない。

TrinityのCPUブロック図。最大で2基のPiledriver Module(※図中「Dual Core x86 Module」を統合する
AMD A-Series(Trinity)

 デスクトップPC向けということで,ノートPC向けモデルと比べて動作クロックは全体的に高められており,最下位モデルであるA4-5300でも3.4GHzあるというのは特徴といえそうだが,Trinityではさらに,AMD独自の自動クロックアップ機能「AMD Turbo CORE Technology」(以下,Turbo CORE)の第3世代モデル「Turbo CORE 3.0」を採用し,さらに高い動作クロックを実現しようとしているのもポイントである。

 第1世代のTurbo COREは,GPUブロックのTDP余剰分をCPUブロックへ“渡す”ことで,最大2 CPUコアのクロック引き上げを可能にするものだった。また,「FX」プロセッサで導入された第2世代では,負荷状況に応じて,CPUコア全部のクロックを引き上げたり,半分だけをより高いクロックに設定したりするものだったが,今回の第3世代では,CPUだけでなく,GPUクロックの動的な制御も行うことで,動作クロックの最適化を柔軟に行えるようになっている。

AMDが示している,FM2パッケージ採用APU&CPU第1弾ラインナップ。GPUコアを持たないAthlonも3モデルが用意されるようだ
AMD A-Series(Trinity)

 そのほか,Trinityが持つCPU側のスペックを,従来製品や競合製品と比較したものが表1だ。製品名4桁数字の後ろに「K」が付記されていることから想像できるように,A10-5800KとA8-5600Kはいずれも,動作倍率の上限が設定されていない,いわゆる倍率ロックフリー仕様となる。



HD 6900シリーズと同じVLIW4ベースのGPUを統合

最上位モデルでは384基のシェーダプロセッサを搭載


 4Gamer的に最も注目したいのがTrinityに統合されたGPUコアで,LlanoではEvergreen世代だったのが,TrinityではNorthern Islands世代のものへと刷新されている。

VLIW4エンジンの概要
AMD A-Series(Trinity)
 ただし,Northern Islands世代のコアそのものかというと,そうではない。Trinityでは,「VLIW4」(Very Long Instruction Words 4)エンジンをGPUコアに採用しているからだ。

 そもそもAMDは,旧ATI Technologies時代のATI Radeon HD 2000シリーズ以降,「VLIW5」エンジンを採用してきた。32bitスカラ演算器(=シェーダプロセッサ)4基と,倍精度演算や超越関数に対応する「T-Unit」1基の“4+1”構成を「Thread Processor」とし,Thread Processorを16基束ねてSIMDプロセッサ「SIMD Engine」とする構成である。
 だがAMDはRadeon HD 6900シリーズで,T-Unitの役割を4基のシェーダプロセッサへ割り振ることにより,スレッドの並列性を高めて実行効率を上げる戦略に出た。VLIW4エンジンというのは,この「(従来より少し大きくなった)4基のシェーダプロセッサでThread Processorを構成する」ところからきている。

Trinityに統合されるGPUコアのブロック図。SIMD Engineの数は最大6基となる
AMD A-Series(Trinity)
 ここで重要なのは,Radeon HD 6900シリーズ以外のNorthern Islands世代では従来と同じVLIW5エンジンが踏襲されたことと,にも関わらずTrinityではVLIW4エンジンが採用されたことだ。

 冒頭で示した第1弾製品のラインナップから分かるように,Trinityにおけるシェーダプロセッサ――AMDは最近「Radeon Core」という表現を好んで使うようになっている――数は最大384基となる。
 SIMD Engineを構成するシェーダプロセッサの数がVLIW5エンジンだと80基(=(4+1)×16)だったところ,VLIW4エンジンでは64基(=4×16)なので,シェーダプロセッサ数が384基の場合,SIMD Engineは6基だ。そしてこの6基というのは,VLIW5エンジンを採用して480基のシェーダコアを搭載する「Radeon HD 6670」(以下,HD 6670)や「Radeon HD 6570」(以下,HD 6570)と等しい。

 つまりAMDは,Radeon HD 6600&6500シリーズのTurksコアをVLIW4エンジンでリフレッシュし,GPUブロックの小型化を図ったうえで,Trinityに搭載してきたというわけなのだ。

 GPUのブランド名はRadeon HD 7600D・7500D・7400Dシリーズなので,「Radeon HD 7000シリーズ=Southern Islands世代」という理解をしていると違和感が残るかもしれないが,Southern Islands世代のGPUと同じく,VLIW4エンジンの採用でThread Processorの小型化と実行効率の強化を図ったという“大義名分”はあるため,そうおかしな命名でもない(※正しいかというと疑問も残るが)。

 なお,TrinityでGPUブランド名はシェーダプロセッサ(=Radeon Core)数に応じて決められている。384基だと「Radeon HD 7660D」,256基だと「Radeon HD 7560D」,192基だと「Radeon HD 7540D」,128基だと「Radeon HD 7480D」といった具合だ。
 単体グラフィックスカードとの協調動作によって3D性能を引き上げる「Dual Graphics」に対応するのはLlanoと変わらず,Radeon HD 7660DはHD 6670およびHD 6570,Radeon HD 7560DはHD 6570,Radeon HD 7540D&7480Dは「Radeon HD 6450」と,それぞれ組み合わせて利用できる。

Trinityのスペック表。GPUブランド名はシェーダプロセッサ数と紐付いている

 表2は,今回入手した2製品と従来製品および競合製品とでGPUスペックの比較を行ったものになる。
 ビデオ再生支援機能自体はLlanoから変わらずUVD3だが,「AMD HD Media Accelerator」という固定機能の搭載により,H.264やMPEG-2,それにVC-1といったビデオの圧縮がハードウェアで行われるようになった点は付記しておきたい。



ASUSのA85Xマザーをテストに利用

ドライバは公式最新版「Catalyst 12.8」


 今回,Trinityのテストにあたって入手したマザーボードは,ASUSTeK Computer(以下,ASUS)製の「F2A85-M PRO」だ。チップセットにAMD A85を採用し,2本のPCI Express 2.0 x16スロットを搭載することでCrossFireXに対応したMicroATXフォームファクタ採用モデルである。

F2A85-M PRO
メーカー:ASUSTeK Computer
問い合わせ先:テックウインド(販売代理店) info@tekwind.co.jp
メーカー想定売価:1万2000円前後(※2012年9月27日現在,10月上旬〜中旬発売予定)
AMD A-Series(Trinity)

I/Oインタフェース
AMD A-Series(Trinity)
 メイン電源部は6フェーズ構成。I/Oインタフェース部に用意されたグラフィックス出力端子はDual-Link DVI-D,DisplayPort,HDMI,アナログRGB(D-Sub 15ピン)で,デジタルディスプレイ出力では最大3画面出力に対応する。
 ASUSはSocket FM1搭載のAMD A75チップセット採用マザーボード「F1A75-M PRO」を販売しているが,それのFM2版という理解でいいだろう。

スケジュールの都合でヒートシンクの取り外しなどは行っていないが,ボード裏面を見ると,電源部が6フェーズだと分かる。右は拡張スロット仕様だ
AMD A-Series(Trinity) AMD A-Series(Trinity)

 マザーボード以外のテスト環境もチェックしておこう。
 今回,比較対象としてはまず,デスクトップPC向けLlanoの最上位モデルである「A8-3870K」をピックアップ。また,Northern Islands世代のGPUから,シェーダプロセッサ384基版のTrinityと仕様が近い「Radeon HD 6670」(以下,HD 6670)および「Radeon HD 6570」(以下,HD 6570)も用意した。HD 6570はグラフィックスメモリDDR3版とGDDR5版の両方が存在するが,今回は市場で支配的なDDR3版を用いる。
 また,競合製品からは,A10-5800KやA8-5600Kと同じクアッドコアCPUから,4コア4スレッド仕様となる「Core i5-3570K/3.4GHz」(以下,i5-3570K)を用意した。グラフィックス機能は「Intel HD Graphics 4000」(以下,HDG4000)だ。要するに,Northern Islands世代のGPUやIvy Bridge世代のグラフィックス機能統合型CPUと3D性能を比較してみようというわけである。

 テストに用いたグラフィックスドライバは,AMD製APUおよびGPUが公式最新版「Catalyst 12.8」。i5-3570Kはテスト開始時点の公式最新版となる「Intel HD Graphics Driver 15.26.12.64.2761」となる。なお,Radeon搭載グラフィックスカードはA10-5800K搭載システムと組み合わせ,APU側の統合型GPUを無効化した状態で動作させることをここでお断りしておきたい。
 そのほかテスト環境は表3のとおりだ。


 テスト方法は基本的に4Gamerのベンチマークレギュレーション12.2準拠。ただし,スケジュールの都合により「S.T.A.L.K.E.R.:Call of Pripyat」と「DiRT 3」のテストは省略した。
 また,統合型GPUの中心としたテストになることから,「高負荷設定」のテストは省略し,「標準設定」(もしくは「低負荷設定」)の,解像度1280×720&1600×900ドットでのみテストを行うことは,ここであらかじめお断りしておきたい。「The Elder Scrolls V: Skyrim」では「標準設定」でも厳しいスコアが出ると想像されることから,さらに描画負荷の低い「エントリー設定」を用いる点もご注意を。

AMD A-Series(Trinity)
F1A75-M PRO
メーカー:ASUSTeK Computer
問い合わせ先:テックウインド(販売代理店) info@tekwind.co.jp
実勢価格:7500円〜9800円程度(※2012年9月27日現在)
AMD A-Series(Trinity)
P8H77-M PRO
メーカー:ASUSTeK Computer
問い合わせ先:テックウインド(販売代理店) info@tekwind.co.jp
実勢価格:9000円〜1万円程度(※2012年9月27日現在)


A10-5800KはHD 6570を超える3D性能

Llanoからの上積みは大きく,HDG4000も圧倒


 では,テスト結果を順に見て行こう。グラフ1は「3DMark 11」(Version 1.0.3)の「Entry」および「Performance」プリセットの総合スコアをまとめたものだ。
 A10-5800KのスコアはHD 6670の89〜95%程度で,HD 6570と比べると118〜123%程度。A8-3870Kやi5-3570Kを子供扱いしている。PerformanceプリセットでHDG4000搭載のi5-3570Kにダブルスコアというのは見逃せないところだ。
 シェーダプロセッサ数が256基とA10-5800K比で3分の2となり,GPUクロックも若干下がったA8-5600Kも,A10-5800Kほど景気よくはないものの,HD 6570比で92〜96%程度のスコアを示し,A8-3870Kやi5-3570Kに対しては有意なスコア差を示した。


 そんな3DMark 11で,Performanceプリセットにおけるスコアの詳細を見たものがグラフ2である。物理シミュレーションの処理性能を見る「Physics Score」ではi5-3570KがTrinityの2製品を圧倒するものの,GPU性能を見る「Graphics Score」,そしてGPU性能とCPU性能をセットで見る「Combined Score」ではTrinityが逆転しており,GPU性能に優れるTrinityが,3DMark 11で競合に対して優位に立ち回っているのが見て取れよう。


 実際のゲームタイトルから,グラフ3は,「Battlefield 3」(以下,BF3)のスコアをまとめたものである。
 ベンチマークレギュレーション12.2では低負荷設定でもグラフィックス描画負荷はかなり高めということもあって,「グラフィックスメモリをメインメモリと共用する」という分かりやすいボトルネックを抱えたA8-5800Kのスコアは,3DMark 11のときよりもHD 6670から大きく離される。そのギャップは実に25〜26%程度だ。ただ,それでもHD 6570よりは若干ながら高いスコアを維持し,A8-3870Kに対しては1.5倍以上というスコアを保持しているのは評価していいと思われる。
 A8-5600Kも,対A8-3870Kで31〜34%程度,対i5-3570Kで25〜26%高いスコアを示しているので,Radeon HD 6600&6500シリーズのGPUには敵わないまでも,まずまずのスコアを示せているとはいえそうだ。


 「Call of Duty 4: Modern Warfare」(以下,Call of Duty 4)におけるテスト結果がグラフ4となる。
 Call of Duty 4は,メモリ周りの負荷が極めて低く,純粋にシェーダプロセッサ数やテクスチャユニット数がフレームレートを左右しやすいタイトルであるため,VLIW4エンジンで実行性能の最適化を行ってきているTrinityのスコアがBF3と比べて相対的に良くなる。さすがにHD 6670と比べてしまうとA10-5800Kでも83〜84%程度,A8-5600Kでは71〜73%程度に留まるが,一方でA10-5800KはA8-3870Kの1.5倍以上,i5-3570Kの2倍以上高いスコアを示し,A8-5600KもHD 6570と互角の勝負に持ち込んでいる。古い世代のゲームエンジンを前にすると,Trinityの3D性能にはかなり期待できる印象である。


 一方,高解像度テクスチャパックの導入によってグラフィックスメモリ周りの負荷が高くなっている「The Elder Scrolls V: Skyrim」(以下,Skyrim)だと,A10-5800KはHD 6570を上回るのがやっとで,HD 6670には遠く及ばない(グラフ5)。
 ただ,グラフィックスメモリをメインメモリと共用するA8-3870Kやi5-3570Kとのスコア差はむしろ開いており,純然たるGPU性能で,既存のAPUやグラフィックス機能統合型CPUに対して格の違いを見せつけているとは言えそうだ。
 また,A8-5600KがA8-3870Kに対して40〜47%程度,i5-3570Kに対して140〜142%程度高いスコアを示している点にも注目しておきたいところである。


 3D性能だけでなく,GPGPU性能も同時に見ることになる「Sid Meier's Civilization V」(以下,Civ 5)のスコアがグラフ6だ。
 ここでのスコア傾向はSkyrimに近い印象で,A10-5800KのスコアはHD 6670の71〜73%程度。A8-5600Kは同62〜63%程度に留まる。ただ,LlanoやHDG4000に対しての優位性は揺らいでいない。



A10-5800Kの消費電力はA8-387K+10W程度か

A8-5600KはA8-3870Kと同程度に収まる


 序盤の表1でもお伝えしているように,A10-5800KとA8-5600KのTDPは100Wで,A8-3870Kから変わっていない。もちろん,回路設計の最適化による消費電力の低減は期待できるものの,製造プロセスの大きな微細化がなく,ダイサイズが大きくなっている以上は,消費電力が増大している可能性のほうが高そうだ。

 実際のところはどうなのか。ログの取得が可能なワットチェッカー「Watts up? PRO」を用いて,システム全体の消費電力を比較してみたい。
 ここでは,ゲーム用途を想定し,無操作時にもディスプレイ出力が無効化されないよう指定したうえで,OSの起動後30分放置した時点を「アイドル時」,各アプリケーションベンチマークを実行したとき,最も高い消費電力値を記録した時点を,タイトルごとの実行時としている。

 その結果がグラフ7だ。今回テストに用いたマザーボードを「PRO型番のASUS製MicroATXモデル」で揃えているが,それでも搭載される部品は異なるため,スコアの違いがそのままAPUやCPUの消費電力差にはならない。その点は注意してほしいが,それでもA10-5800KとA8-5600Kのアイドル時がi5-3570Kより20W以上低いのは評価していいように思われる。

 一方,アプリケーション実行時だと,A8-5600KがA8-3870Kと同じレベル。3D性能が20〜40%程度向上していることを踏まえると,消費電力あたりの性能向上度合いはかなりのものだと述べてよさそうだ。またA10-5800KもA8-5600Kから3〜14Wの増大で済んでいるので,こちらも踏ん張っていると言える。
 ただ,22nmプロセス技術を用いて製造されるi5-3570Kと比べると消費電力面で不利なのも確かである。Llanoと同じ32nmプロセス世代に留まったことは,やはり消費電力面のデメリットになっているということなのだろう。



ソケット互換性のなさは大きなマイナスだが

3Dオンラインゲーム+α用としては魅力的


AMD A-Series(Trinity)
AMDが示している,デスクトップ版Trinity上位モデルの製品ボックス。下位モデルでは白地のボックスが用いられるようだ
AMD A-Series(Trinity)
F2A85-M PROの製品ボックス
 ノートPC向けTrinityと比べて,CPUコア,GPUコアとも動作クロックが大きく向上したことにより,デスクトップPC向けTrinityは,従来製品や競合製品と比べて十分に高い3D性能を獲得した。ノートPC用Trinityだと「多くの3Dオンラインゲームをプレイできる」レベルなのに対し,デスクトップPC用Trinityなら「ほとんどの3Dオンラインゲームをでプレイできる」レベルにあると言っていいだろう。
 とくにA10-5800Kは,現役のエントリークラスGPUと比べてもいい勝負を演じていたりするので,グラフィックス設定を下げさえすれば,最新世代の3Dゲームタイトルも「プレイできなくはない」ところに達したといえる。いよいよAPUは,ローエンドだけでなく,エントリークラスGPUの市場も喰い始めたわけだ。

 正式発表前ということもあって店頭価格は明らかになっておらず,そのため価格対性能比の話はまだできない。とはいえ,導入費用について言うなら,Trinityの利用にあたって,マザーボードの新規購入が必須というのが,製品の位置づけからして明らかなマイナスであることは間違いない。
 また,合計容量8GBで5000円弱(※2012年9月27日現在)くらいから購入できるとはいえ,グラフィックス性能を引き出そうと思うとDDR3-1866対応のメモリモジュールが必要になるわけで,この点も残念ではある。

AMD A-Series(Trinity)
 ただ,単体グラフィックスカードを必要とせずに,エントリークラスの3D性能が得られるというのはやはり魅力だ。「その程度のPCをわざわざ自作するのか」という疑問がないわけではないものの,コスト的に割り切りつつ3Dオンラインゲーム用PCを手に入れたい人にとって,A10-5800KやA8-5600Kといったデスクトップ版Trinityの上位モデルは,十分魅力的なAPUに仕上がっていると言えるのではなかろうか。

AMD公式Webサイト(英語)

  • 関連タイトル:

    AMD A-Series(Trinity,Richland)

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