Pentium 4: в ожидании FSB 1 ГГц!
Александр Зубанов, «Экспресс-Электроника», #12/2004
Недавно компания Intel анонсировала имиджевый процессор Pentium 4 Extreme Edition с частотой 3,46 ГГц. Новинка замечательна не только своей повышенной частотой и некоторыми технологическими особенностями, но и тем, что приоткрывает завесу тайны, частично реализуя те функции, которые будут представлены в полной мере новым поколением платформы Intel Pentium 4.
Сегодня нередко можно услышать заявления о росте продаж AMD и спаде активности Intel, однако аналитические агентства утверждают, что такую информацию нельзя воспринимать всерьез. Да, существуют отчеты, свидетельствующие, что продажи компьютеров на базе процессоров AMD действительно достигают, а то и перекрывают продажи систем на платформе Intel. Что ж, это действительно тенденция, но актуальна она только для рынка США. Что касается остальных стран мира, позиции производителей остаются неизменными.
По данным аналитической компании Mercury Research, во II квартале текущего года среди процессоров для настольных компьютеров наиболее активно продавались бюджетные решения. Вероятно, именно вследствие этой тенденции в последнее время рыночная доля Intel незначительно сократилась, в то время как AMD смогла добиться увеличения объемов поставок.
В начале текущего года доля Intel на рынке процессоров, учитывая все сегменты, сократилась на 0,8%: с 83,5% в I квартале до 82,7% — во II . На этом фоне компания AMD смогла добиться 0,5%-ного роста, увеличив свою часть мирового рынка с 15% до 15,5%. Оставшиеся 1,8% рынка делят между собой VIA Technologies и Transmeta.
Таким образом, изменения, происходящие на рынке, действительно незначительны, к тому же многие аналитики склоняются к мнению, что позиции двух ведущих игроков уже в ближайшее время могут вернуться на прежний уровень.
В целом ситуация на мировом рынке не изменилась. Однако это не значит, что продуктовые линейки компаний-конкурентов остались неизменными. Более того, не так давно главный исполнительный директор компании Dell Кевин Роллинс официально подтвердил возможность перевода его компанией некоторых моделей серверов на процессоры AMD.
Следует учесть, что сегодня Dell является самым крупным поставщиком компьютерной техники, и до последнего времени использовала только процессоры Intel.
Что ж, мы можем только гадать, а как все сложится на самом деле, покажет время. Сегодня мы предлагаем оценить соотношение производительности топовых процессоров обоих производителей и разобраться, каковы их перспективы.
Процессор Pentium 4 EE
Процессоры серии Extreme Edition всегда отличались какой-либо особенностью. И если предыдущий представитель данной линейки выделялся среди «неэкстремальных» моделей наличием кэша третьего уровня объемом 2 Мбайт, то теперь топовый процессор обзавелся и более быстрой шиной. Этот нюанс станет визитной карточкой Pentium 4 Extreme Edition, причем единственной, если не считать того, что новый процессор рассчитан на разъем LGA775, а значит, сможет работать только на новых платах, тестирование которых мы проводили в прошлом номере нашего журнала. Напомню, что новая платформа подразумевает использование памяти DDR2, которая в ряде случаев несколько уступает в производительности памяти DDR400. Также потребителю, выбравшему новый процессор, видимо, придется поискать видеокарту, работающую на PCI Express x16, хотя, эта проблема в последнее время перестает быть острой.
Как уже говорилось, изюминка нового процессора именно в большей скорости шины Quad Pumped Bus. Теперь ее тактовая частота составляет 1066 МГц против старых 800 МГц. При этом нельзя утверждать, что шина 800 МГц уже устарела, потому что согласно планам компании Intel, новые процессоры Intel Pentium 4 серий 500 и 600 будут работать все на той же шине 800 МГц, а более скоростная шина в ближайшее время станет прерогативой «экстремальной» линейки.
При производстве Pentium 4 Extreme Edition 3,46 ГГц используется техпроцесс 0,13 мк. Значит, в его основе лежит «старое» ядро Gallatin, следовательно, отсутствует и поддержка технологий Intel Enhanced SpeedStep и 64-битных расширений. Таким образом, из нововведений — лишь обновление шины и смена платформы (LGA 775), которые, тем не менее, являются важным шагом в развитии Pentium 4 EE .
А ведь еще полгода назад многие полагали, что шина 800 МГц – конец в развитии этой линейки.
Платформа
Как известно, базовые модификации чипсета i925 не поддерживают шину 1066 МГц. Поэтому вместе с Pentium 4 Extreme Edition 3,46 ГГц компания Intel выпустила новый набор микросхем – i925 X E Express, который разрабатывался специально под новый процессор, ведь единственным его отличием от i925X Express является поддержка шины 1066 МГц.
С точки зрения архитектуры новые чипсеты серии i925 аналогичны «старым», поэтому производителям не придется менять дизайн плат. К тому же увеличение частоты поддерживаемой шины должно вызвать интерес у любителей разгона, так что тайваньские производители не упустят подобную возможность для инициирования новой рекламной кампании. Ведь стоимость нового чипсета вряд ли будет значительно выше, чем у i925X, а преимущество новичка очевидно.
Выигрыш — теория
Так что же может принести увеличение скорости шины? Почему это может стать преимуществом новой линейки топовых процессоров Intel? Если вспомнить шумиху вокруг Willamette , который обладал не слишком широкой шиной и маленьким кэшем, становится понятно, почему Intel после увеличения кэша на всех моделях процессоров снова занимается ускорением шины. Надо сказать, частота шины действительно принципиальна для процессоров с длинным конвейером и этого нововведения следовало ожидать.
Во-первых, повышение тактовой частоты шины сказывается на всех коммуникациях, в которых участвует процессор. В частности это касается работы с памятью. Действительно, учитывая существующие ограничения производительности для доступа к памяти DDR2 533 МГц, большая скорость шины может улучшить производительность магистрали процессор-память и обеспечить синхронный режим ее функционирования (удвоенная частота 533 МГц равняется 1066 МГц).
Следующее преимущество состоит в общем росте производительности процессора за счет увеличения результирующей тактовой частоты. Однако для данной модели чистый рост составил лишь 60 МГц, что составляет 1,7% частоты процессора.
Не слишком впечатляющий показатель, однако рост частоты системной шины вкупе с процессорной неоднократно показывал большую эффективность, чем увеличение частоты одного лишь процессора.
Одним словом, тенденция развития процессоров Intel Pentium 4 EE вполне оправдана, просто компания проводит плановое наращивание частоты шины. Ну а к чему это приведет, покажут тесты.
Синтетические тесты
После теоретических измышлений, пожалуй, будет логичным тестирование новой процессорной шины (без учета других факторов, которые могут сказаться на быстродействии системы). Следует отметить, что в большей степени нас интересует производительность магистрали процессор-память. Ведь именно при переходе с DDR400 на DDR2 533 МГц обнаружилось некоторое снижение производительности.
Мы рассмотрели три системы с частотой процессора 3,2 ГГц, полученной благодаря изменению коэффициентов умножения частоты шины. В результате, соревновались чипсет i925X с шиной 800 МГц, i925X с шиной 1066 МГц, а также i875P с шиной 800 МГц. Следует понимать, что мы сознательно не привлекаем к тестированию процессор AMD, поскольку единственное его назначение – оценить новые возможности обращения к памяти, которые появляются у процессов Intel при увеличении скорости шины до 1066 МГц
ScienceMark 2.0
На диаграмме можно видеть, что снижение пропускной способности памяти при переходе на DDR2 действительно произошло, однако при повышении частоты системной шины пропускная способность становится даже выше, чем у DDR400 – 4173 Мбайт/с против 3687 Мбайт/с (рост 13%) при шине 800 МГц и памяти DDR2 и 4003 Мбайт/с (рост 4%) на DDR400. Что касается задержек, они, конечно, остаются выше, чем у DDR 400.
При этом следует отметить, что переход на новую шину действительно выигрышное решение при обращении к памяти; и когда на рынке появится память DDR2 c более агрессивными таймингами (например, 3-3-3-8), которые уже существуют в качестве инженерных образцов, процессоры линейки Extreme Edition с шиной 1066 МГц станут привлекательными.
Но, как известно, синтетические тесты редко отражают реальное положение вещей, поэтому мы переходим к практике.
Замечания перед тестированием
Поскольку мы говорим о флагманском процессоре, поэтому, чтобы понять, насколько эффективным оказалось повышение FSB, имеет смысл сравнивать его именно с предыдущим топовым процессором Intel и аналогичным по позиционированию процессором от AMD , а именно, Athlon 64 FX-55, а также с представителем «неэкстремальных» процессоров Intel.
Конфигурация тестовых платформ указана в таблице.
|
Процессор |
Материнская плата |
Видеокарта |
Память |
Жесткий диск |
|
Athlon 64 FX-55 |
ECS K8T800-A (S939 VIA K8T800 Pro) |
Asus AX800 XT/TVD |
512 DDR400 OCZ PC3200 SDRAM (2-2-2-10) |
WD 400 BB |
|
Pentium 4 560 (LGA775) |
ABIT AA8 (LGA775 i925X Express) |
Asus Extreme AX800XT/2DT |
512 DDR2-533 PMI4200 Gold SDRAM (4-4-4-11) |
|
|
Pentium 4 EE 3,4 ГГц (LGA775) |
||||
|
Pentium 4 EE 3,46 ГГц (LGA775) |
Intel Desktop Board D925EECV2 |
Выигрыш — практика
Итак, начнем с простого, а именно – с производительности в офисных приложениях. Вообще говоря, сомнительно, что столь дорогой процессор, как Pentium 4 EE, будут покупать для решения офисных задач, однако следует понимать, что подобная активность свойственна абсолютно любому пользователю.
SysMark 2004
Как вы можете видеть, разница в производительности минимальна, и, работая за реальным компьютером, ощутить отличия между тестируемыми платформами будет невозможно. Таким образом, анализируя этот тест, можно говорить только о небольших архитектурных преимуществах Athlon 64, любовь которого к целочисленным операциям давно известна. Однако любопытен и тот факт, что новый «неэкстремальный» процессор Intel показывает лучший результат, чем линейка Extreme Edition. Однако стоит понимать, что в этом классе задач частота оказывает влияющее действие на уровень производительности системы в целом.
Примерно такие же тенденции демонстрируют и другие офисные тестовые пакеты, результаты которых в целях экономии печатной площади мы решили не приводить.
Так что выводы достаточно прозрачны – новый процессор в совокупности с новой платформой не облегчит выполнения повседневных офисных задач.
Как уже говорилось, офисные приложения не являются приоритетной задачей для нового процессора, поэтому перейдем к графическим тестовым пакетам. Поскольку мы оцениваем не только процессор, но и платформу, с которой он должен работать, целесообразно будет привести как оценку вложения процессора, так и общий показатель графических возможностей системы.
Тестируемые видеокарты основаны на чипе Radeon X800, но используют разные шины (AGP и PCI Express). Поэтому разница в производительности платформ AMD и Intel будет обусловлена еще и методической ошибкой измерений, привнесенной отсутствием в чипсете VIA K8T800 Pro реализации шины PCI Express.
3DMark 2003
Результат комплексных графических тестов предсказуем. Процессор AMD совместно с шиной AGP показывает наилучший результат. Кстати, чистая производительность процессора в графическом приложении у Athlon 64 оказывается значительно выше, чем у процессоров Intel.
В «фамильном» соревновании семейство Pentium 4 поделило позиции просто «по-братски»: результирующие показатели графической производительности практически равны, а чистая производительность процессора линейки EE оказывается все же немного выше, чем у Pentium 560 (скорее всего, из-за увеличенной FSB и присутствия кэша третьего уровня).
Игры
Ситуация, сложившаяся в тестировании на реальных игровых приложениях, действительно говорит в пользу процессоров Pentium 4 EE, при этом новый процессор оказывается лучше старого Pentium 4 EE 3,4 ГГц, правда совсем ненамного. Однако сама платформа в сочетании с шиной PCI Express х16 серьезно проигрывает решению AMD с шиной AGP 8x.
Но, безусловно, графикой и офисными приложениями сфера применения процессоров не ограничивается, и, естественно, интересно было бы узнать, как новые модели работают с потоковыми данными, в частности кодированием и архивированием. Кроме того, эти задачи как никакие другие зависят от производительности FSB, а потому на них стоит сконцентрировать особое внимание.
Кодирование видео
На диаграмме приведена скорость кодирования двумя кодеками в кадрах в секунду. Что же мы видим? Pentium 4 EE проигрывает в обоих тестах. Причем если при работе с кодеком DivX он работает немного быстрее процессора конкурентов, хотя и отстает от «неэкстремального» Pentium 4 560, то с XviD дела обстоят намного хуже. Линейка Pentium 4 EE проигрывает как Athlon 64 FX-55, так и лучшему в этом тесте Pentium 4 560. Признаться, причина неудач Pentium 4 EE не в недостатках процессора, а в том, что он работает на старом ядре. В этом плане процессорам не помогает даже новая высокая частоты системной шины. Наверняка в следующих версиях Pentium 4 Extreme Edition ситуация должна измениться.
Сжатие данных WinRar
Что касается сжатия данных, процессор Athlon 64 FX-55 уходит далеко вперед, и Pentium 4 560 также обгоняет процессоры серии Extreme Edition: у «экстремальных» процессоров возникают серьезные задержки при общении с памятью DDR2 (вспомним, что у этого типа памяти высокая латентность). По той же причине встроенный контроллер памяти Athlon 64 позволяет ему серьезно оторваться от процессоров Intel. Так что любителям Pentium 4 придется ждать появления памяти DDR2, работающей с меньшими задержками.
Не стоит забывать, что мы говорим о дорогом и высокопроизводительном процессоре, и одной из сфер его применения вполне может стать профессиональная деятельность, например, 3D-рендеринг.
Профессиональные приложения
В вопросах рендеринга процессоры Pentium 4 EE идут «голова в голову», однако чип AMD почти не отстает. Дольше всего задача выполнялась на Pentium 4 560. Пожалуй, в этом вопросе «экстремальные» процессоры оказываются действительно производительнее. Однако от увеличения частоты шины роста скорости работы как раз не наблюдается. В этом случае большее воздействие на итог оказывает результирующая частота.
В случае с Photoshop, для которого предпочтительнее короткий конвейер, на первом месте оказывается Athlon 64 FX-55. В то же время среди процессоров Intel максимальную эффективность демонстрирует Pentium 4 560 на ядре Prescott.
Итоги
О чем же свидетельствуют тесты? К сожалению, приходится признать, что увеличение частоты шины не приводит к ошеломляющим результатам. Да, процессор стал чуть быстрее своего собрата, обладающего меньшей на 60 МГц частотой, однако одно только расширение шины не приводит к прямому выигрышу. Судя по всему, процессор Pentium 4 EE 3,46 ГГц является моделью, способной на дальнейший прирост частоты, а также стабильную работу на новой шине с использованием новой памяти. Покупать же этот процессор стоит только из соображений коллекционирования, потому как платить $1 тыс. за процессор, который не дает особого преимущества ни в одном из тестов, вряд ли имеет смысл для тех, кто стремится реально повысить производительность своего компьютера.
Безусловно, линейка станет привлекательной для тех, кто жаждет экстремальной производительности, но только тогда, когда будет решены проблемы с задержками DDR2, и процессоры Extreme Edition перейдут на новую технологию (0,09 мк). Действительно, взаимодействие памяти DDR2 с меньшими таймингами и более широкой шины выглядит весьма многообещающе. Однако сегодня однозначное лидерство принадлежит Athlon 64 FX-55, рыночная стоимость которого составляет порядка $850.
