AMD FX 9590 : 5 GHz, ou pas, en test

AM3+, mais attention à la carte mère

L'AMD FX 9590 nous est parvenu livré dans une petite boite en carton, de l'extérieur rien ne permet donc de le distinguer d'un autre processeur AM3+ si ce n'est son marquage :


Jusqu'alors nous testions les processeurs AM3+ sur une carte ASUS M5A99X EVO, mais cette carte mère comme beaucoup de modèles d'entrée et moyen de gamme n'est pas annoncée comme compatible avec le FX 9590 du fait de sa consommation accrue et d'un étage d'alimentation côté carte mère qui n'est pas prévu pour faire face.


Pour ce test nous utiliserons donc une ASUS Sabertooth 990FX R2.0.

Un Turbo… qui freine

Avant de passer aux tests de performances et de consommation nous avons voulu observer de plus près le comportement du Turbo, qui est le sésame des 5 GHz promis par AMD. Voici pour commencer ce que rapporte AMD OverDrive comme information au niveau du processeur :


Contrairement aux FX 8320 et 8350 le FX 9590 ne dispose pas d'une fréquence de Turbo intermédiaire, c'est soit 4,7 GHz, soit 5 GHz, avec un maximum de 4 cœurs amplifiés. Comme vous pouvez le voir la tension demandée par le processeur (le VID) est en hausse notable, avec plus de 1.5V même à la fréquence de base ! Reste que les informations fournies par OverDrive sont sujette à caution, d'ailleurs la communication officielle d'AMD est en contradiction avec ces données puisque quand il y a deux palier de Turbo le premier devrait être pour tous les cœurs actifs et le second pour la moitié.

Qu'en est-il vraiment en pratique ? Les fréquences variant assez rapidement d'un cœur à l'autre, plutôt qu'un relevé de fréquences nous avons fait un relevé de performances avec ou sans Turbo sous Fritz Chess Benchmark, en faisant varier le nombre de thread et donc de cœurs utilisés. En sus des gains obtenus, nous reportons en vert dans le graphique le gain théorique lié aux niveaux de Turbo :


Chaque test a été effectué trois fois afin de réduire la marge d'erreur, qui est inférieure à 1%. C'est une vrai douche froide pour le FX 9590, puisqu'avec 1 ou 2 thread on est très loin du gain maximal théorique de 6,4% : avec 2,9% de gain au mieux, la fréquence moyenne en Turbo est plutôt de l'ordre de 4,85 GHz et non pas de 5 GHz. En observant la fréquence via des outils monitoring on voit bien que des cœurs passent rapidement à cette fréquence, mais c'est loin d'être soutenu.

Pire, pour la première fois sur la gamme FX nous observons une baisse des performances avec le Turbo actif sous 4, 6 ou 8 thread. La fréquence d'exécution varie en fait entre 4.5 et 4.7 GHz, on est en moyenne à 4.6 GHz. Comment expliquer ce phénomène ? La limite de consommation fixée par AMD au niveau du processeur est dépassée, et ce dernier réduit en fait sa fréquence afin de la limiter. Quand on désactive le Turbo, l'APM (Application Power Management) qui gère cette limite de puissance est également désactivé ce qui permet de la dépasser.

Nous avions déjà entrevu ce phénomène sur les CPU FX ainsi que les APU A-Series, mais uniquement dans des stress tests bien plus gourmands que Fritz jusqu'alors. C'était par exemple le cas sous Prime95, qui consomme plus, ce qui entraîne une baisse encore plus importante de la fréquence sur le FX 9590 puisqu'avec le Turbo activé elle varie entre 4 et 4.5 GHz selon les cœurs !


Les 5 GHz sont bien loin, tout comme la fréquence "de base" de 4.7 GHz, qui n'est pas maintenue par défaut mais seulement en désactivant le Turbo.

Undervolting et Overclocking

On passe maintenant à l'undervolting et à l'overclocking. Si le FX 9590 est basé sur la même puce Vishera, peut-être qu'il bénéficie d'un tri spécial lui conférant de bonnes propension dans ces domaines. Pour ce test nous désactivons le Turbo de manière à éviter tout passage sous la fréquence de base lors de notre charge de validation effectuée sous Prime95 pendant 15 minutes.

L'overclocking est effectué sur l'ASUS Sabertooth 990FX R2.0 , le changement de tension (à la hausse par cran de 0.05v) et de fréquence (par cran de 100 MHz puis 200 MHz quand on s'approche d'une tension trop élevée) étant effectué sous Windows via AMD OverDrive. Le processeur est refroidi par un Noctua NH-D14.


Par défaut le processeur fonctionne avec une tension de 1.44v du fait du vDrop, et la consommation sur la prise ATX12V est tout de même de 242 watts. L'undervolting s'est avéré être un échec puisqu'il n'était pas possible de l'effectuer de manière notable par rapport à cette valeur par défaut.

Côté overclocking, nous avons dû modifier la courbe de vDrop dans le bios ASUS pour qu'elle soit moins importante puisqu'à 4.8 GHz la carte ne fournit pas assez de tension par défaut au VID maximal d'overdrive (1.55v). Nous avons réglé l'option LLC sur High au lieu d'Auto, de quoi fournir en charge au processeur 1,476v. Les 4.8 GHz étaient stables mais la consommation passe à 266 watts sur l'ATX12V.

Le passage à 4.9 GHz a nécessité une hausse de la tension, rapportée à 1,524v à la sonde, ce qui entraine une consommation de 312 watts sur l'ATX12V seul. Les 5 GHz n'ont pour leur part pas pu être stabilisés malgré une tension réelle de 1,546v déjà peu raisonnable, avec des erreurs de calculs qui survenaient plus ou moins rapidement sous Prime95. Nous avons quand même fait une capture CPU-Z pour le principe :


Sur notre exemplaire la marge de manœuvre est donc très faible, preuve que pour sortir ce FX 9590 AMD a vraiment poussé Vishera dans ses derniers retranchements. Au final les couples de tension et de fréquence atteints ne sont pas notablement meilleurs que ceux atteignables avec un FX 8350 : il n'y a pas de magie !