CFA LogoCFA Logo Computer
Загрузка поиска
Новости Компьютеры Прайс-лист [Новое] Прайс-лист [Б/У] Для ноутбуков Конфигуратор ПК Заказ, Оплата, Доставка Сервис объявления Драйвера Статьи Как нас найти Контакты
Новости
RSS канал новостей
Список материнских плат компании Biostar пополнился свежими моделями под поколения процессоров Intel ...
Похоже, что компания Gionee в эти дни очень сильно занята. Только недавно мы сообщали об анонсе ...
Компания Enermax в своем коротеньком пресс-релизе рассказала общественности о старте серии недорогих ...
SteelSeries представляет новую игровую клавиатуру APEX 150, которая дает игрокам высочайшую надежность ...
Пока в Сети живо обсуждают информацию о возможном выпуске компанией NVIDIA графического ускорителя ...
Самое интересное
Программаторы 25 SPI FLASH Адаптеры Optibay HDD Caddy Драйвера nVidia GeForce Драйвера AMD Radeon HD Игры на DVD Сравнение видеокарт Сравнение процессоров

АРХИВ СТАТЕЙ ЖУРНАЛА «МОЙ КОМПЬЮТЕР» ЗА 2003 ГОД

Ядра весом 64 фунта

Олег КАСИЧ, Сергей ТОЛОКУНСКИЙ

Эта осень выдалась жаркой. И главным возмутителем спокойствия стала компания AMD, анонсировавшая в конце сентября новые микропроцессоры Athlon 64 и Athlon 64 FX. Они предназначены для использования в настольных ПК и ноутбуках и позволяют выполнять как 32-, так и 64-разрядные инструкции. Intel также не осталась в долгу и выпустила процессор Pentium 4 Extreme Edition, оборудованный интегрированной трехуровневой системой кэш-памяти. На сегодняшний день это — единственное подобное решение в сегменте процессоров для настольных ПК. И вот, новые процессоры попали на исследование в тестовые лаборатории издания «Мой компьютер» и сайта COMPOSTER (http://www.composter.kiev.ua), в результате чего и был совместно подготовлен этот материал.

Философская ремарка

Время жизни микропроцессорной архитектуры современного настольного ПК — четыре, может быть, пять лет. Начав путь в качестве нового, инновационного решения, та или иная платформа успевает за это время сначала занять место в категории «высокопроизводительных», затем — mainstream-решений, со временем перейти в low-end и в конце концов войти в историю, уступив дорогу очередным, более современным разработкам. Разумеется, на протяжении этих нескольких лет архитектура развивается — увеличивается частота центрального процессора, пропускная способность шин, вводится поддержка дополнительных инструкций, периферийных стандартов. Все это позволяет продлить жизнь платформы, однако рано или поздно наступает момент, когда необходимо делать качественный переход на новые технологии. Так было и так будет — достаточно вспомнить недавнее прошлое, чтобы убедиться в этом самому.

Intel: от Pentium к Pentium 4 Extreme Edition

Вспомним — процессор Intel Pentium был выпущен в 1993 году, а уже в 1997 году его сменил Pentium II. За это время была вчетверо увеличена тактовая частота процессора, Pentium получил поддержку мультимедийных инструкций MMX, выросла пропускная способность системной шины. Платформа эволюционировала, однако в 1997 году, через 4 года после выпуска процессора Pentium, корпорация Intel совершила качественный переход на Pentium II, предварительно опробовав концепцию его архитектуры в серверном процессоре Pentium Pro. Прошло еще около 4 лет, и в 2000 году на смену Pentium II — Pentium III пришел новый процессор с новой микроархитектурой — Pentium 4, на основе которой сегодня выпускается практически полный спектр решений, начиная от low end-систем на Celeron и заканчивая многопроцессорными серверами на Xeon.

Хотя с момента анонса Pentium 4 минуло уже 3 года, архитектура Intel Pentium 4 еще отнюдь не исчерпала себя. Процессоры Pentium 4, что называется, на ходу, и Intel собирается и в дальнейшем агрессивно увеличивать их частоты. После внедрения технологических норм 90 нм компания планирует перевести настольные процессоры на новое ядро под кодовым названием Prescott, которое будет обладать увеличенным вдвое кэшем второго уровня и новыми мультимедийными инструкциями.

Появление первых Prescott’ов — дело ближайших нескольких месяцев. А пока Intel представила новый процессор Pentium 4 Extreme Edition 3.2 ГГц, ориентированный на экстремальных геймеров и энтузиастов. Intel Pentium 4 Extreme Edition, в отличие от обычной, не экстремальной версии, содержит дополнительные 2 Мб кэш-памяти третьего уровня. Глядя на характеристики этого процессора, внимательный читатель, конечно же, заметит, что Pentium 4 Extreme Edition поразительно похож на серверный Xeon… и, в общем-то, будет прав.

Немаловажно, что Pentium 4 Extreme Edition выпускается в формате Socket 478 и может быть использован в системных платах на основе чипсетов i865xx и i875P, поддерживающих системную шину 800 МГц Quad Pumped Bus. Таким образом, сохраняется совместимость с имеющимися материнскими платами и системами охлаждения. В большинстве случаев пользователь, которому необходима максимальная производительности на Intel’овской платформе, сможет попросту вынуть свой Pentium 4 и заменить его Pentium 4 Extreme Edition, обновив по ходу дела BIOS.

Pentium 4 Extreme Edition выпускается с использованием норм 0.13-мкм технологического процесса. Внешне он выглядит точно так же, как и любой другой Pentium 4, выполненный в формате Socket 478. Об его «экстремальности» свидетельствует лишь маркировка.

Таким образом, осенью 2003 года Intel представила совместимый с имеющейся инфраструктурой процессор, который задает верхнюю планку всей линейки настольных процессоров Intel. Применение же помещенной непосредственно на ядро трехуровневой системы кэш-памяти (встречавшейся до сих пор исключительно в серверных процессорах) привлекает к новинке особое внимание, давая основания ожидать значительного увеличения производительности в ряде приложений.

AMD: от Athlon к Athlon 64

Анализируя новейшую историю развития технологий AMD, можно без труда заметить похожие тенденции, с той лишь особенностью, что AMD именно сейчас совершает переход на новый технологический уровень, в то время как Intel развивает существующую платформу.

Долгое время эксплуатируя архитектуру K6, AMD к 1999 году выжала из нее «все соки», анонсировав в итоге принципиально новую архитектуру — K7, на основе которой и были созданы процессоры Athlon и Duron. В течение 4 лет, вплоть до сегодняшнего дня, платформа K7 неоднократно модернизировалась — рост тактовой частоты процессора сопровождался принципиальными изменениями устройства его кэш-памяти, увеличением частоты системной шины, внедрением поддержки памяти DDR. Однако к настоящему моменту и платформа K7 близка к закату — вряд ли AMD могла бы и в дальнейшем эффективно развивать ее, предлагая новые, конкурентоспособные продукты.

Конечно же, все подобные рассуждения о жизненном цикле платформ, если и являются для кого-то откровением, то явно не для инженеров компании, которая специализируется на разработке микропроцессоров. В AMD, безусловно, готовились к тому, что рано или поздно платформа K7 себя исчерпает. Достаточно сказать, что сведения о том, что инженеры этой компании ведут разработку архитектуры следующего поколения (K8), появились еще до выхода первых процессоров семейства K7. И пусть с некоторым опозданием, но AMD наконец объявила о начале поставок новых 64-разрядных процессоров Athlon 64, предназначенных для использования в настольных и мобильных ПК.

64-разрядное семейство K8

Впрочем, первыми процессорами AMD, основанными на 64-разрядной архитектуре, стали чипы под названием Opteron, официально анонсированные 22 апреля 2003 года, в день рождения вождя мирового пролетариата. AMD Opteron, ориентированные на применение в серверах и рабочих станциях, стали первыми 64-разрядными процессорами, способными выполнять не только инструкции AMD64, но и традиционные 32-разрядные инструкции x86, без использования каких бы то ни было специальных режимов эмуляции. Именно сохранение обратной совместимости, позволяющей говорить о возможности плавного перехода с 32- на 64-разрядное программное обеспечение, и является главным, но не единственным достоинством всех процессоров семейства K8.

У AMD было полгода, отделявшие выпуск серверных Opteron от официального анонса процессоров Athlon 64/Athlon FX, ориентированных на настольные ПК и ноутбуки. За это время компания провела своеобразную откатку технологий, усилив и углубив работу со сторонними разработчиками аппаратного программного обеспечения, наладив производственный процесс, и добилась приемлемо высоких тактовых частот. За это время AMD удалось не только окончательно уверить партнеров в серьезности собственных намерений, но и внушить компьютерной индустрии, что технология AMD64, предусматривающая выполнение как 64-, так и 32-разрядных приложений, не мираж, а вполне рациональная основа для построения различного рода систем.

Архитектура Athlon 64/Athlon FX

AMD говорит об Athlon 64 как о представителях нового поколения микропроцессоров. И, следует признать, имеет на то все основания. Действительно, по сравнению с Athlon XP, новые процессоры обладают целым рядом качественных нововведений.

Процессоры семейства Athlon 64 поддерживают новый набор 64-разрядных инструкций AMD64, наряду с 32-разрядными инструкциями x86. Это позволяет Athlon 64/Athlon 64 FX выполнять и современные 32-битные, и новые 64-битные приложения, на появление которых в ближайшем будущем так рассчитывает AMD.

Контроллер памяти DDR 400 интегрирован непосредственно в ядро процессора. До сих пор на настольных платформах и AMD, и Intel применяли схему, которая предусматривала размещение контроллера памяти в микросхеме северного моста чипсета. AMD перенесла контроллер на ядро, стараясь увеличить скорость обмена данными между процессором и системной памятью. Процессор Athlon 64 FX обладает двухканальным контроллером, в то время как «обычный» Athlon 64 — одноканальным.

Увеличение кэш-памяти второго уровня до 1 Мб дает возможность Athlon 64 и Athlon 64 FX демонстрировать большую производительность в широком круге приложений, в том числе архиваторах, играх, офисных пакетах. Эксклюзивная же структура кэш-памяти, примененная AMD впервые еще в процессорах Athlon/Duron, позволяет хранить лишь одну копию данных в кэшах первого и второго уровней, что увеличивает общий эффективный объем кэш-памяти до 1152 Кб.

Для связи с другими системными компонентами и, в первую очередь, с микросхемами набора системной логики, ответственными за работу с AGP и другими устройствами, применена универсальная шина HyperTransport. Контроллер HyperTransport интегрирован на ядро процессора. Следует отметить, что HyperTransport — универсальная шина, разработанная консорциумом, в который, помимо AMD, входят такие компании, как nVidia, Cisco, Sun, Apple. Подобная универсализация позволяет говорить о широкой поддержке HyperTransport всей компьютерной индустрией.

Архитектура Athlon 64

Поддержка SIMD-инструкций SSE2 — это, на первый взгляд, косметическое улучшение, может принести немалую пользу. Сегодня стараниями Intel большое число приложений поддерживают и активно используют данный набор инструкций. В этой связи способность Athlon 64 работать с SSE2 можно только приветствовать.

Также AMD пошла на увеличение длины вычислительного конвейера с 10 до 12 стадий, надеясь тем самым получить больше возможностей для наращивания тактовой частоты. Негативные явления, связанные с этим шагом, будут проявляться в тех случаях, когда блок предсказаний ветвлений неправильно определит ветку, по которой пойдет выполнение приложения. Однако AMD пытается нивелировать этот эффект за счет увеличения буфера цепочек команд, который используется для предсказания ветвлений и улучшения самого алгоритма предсказаний. Компания заявляет, что точность предсказания ветвлений процессорами K8 составляет 90–95%. Нам же остается верить приведенным оценкам.

В рамках данного материала мы не видим необходимости в проведении более детального анализа особенностей микроархитектуры K8. Однако позволим порекомендовать наиболее дотошным читателям ознакомиться с высшей степени подробным материалом, посвященным ядру K8, который опубликован на российском сайте iXBT (http://www.ixbt.com/cpu/amd-hammer-family.shtml).

Athlon 64 3200+ и Athlon FX-51

23 сентября 2003 года компания AMD представила два новых процессора —Athlon 64 3200+ и Athlon FX-51. На наш взгляд, дополнительных пояснений требует вопрос об отличиях этих моделей.

Athlon 64 оборудован одноканальным контроллером памяти DDR, а Athlon FX — двухканальным.

Athlon 64 работает с распространенной и довольно дешевой unbuffered-памятью, в то время как Athlon FX использует более дорогую «регистровую» (registered) память.

Athlon 64 выпускается в формате Socket 754, Athlon FX — Socket 940.

Остальные характеристики Athlon 64 и Athlon FX идентичны. Приведем итоговую таблицу. Если внимательно присмотреться к характеристиками Athlon FX, становится понятно, что этот процессор — не что иное, как «переименованный» Opteron 1хх. Разумеется, официально AMD считает Athlon FX и Opteron 1xx разными процессорами, однако на самом деле это лишь маркетинг. AMD, если так можно выразиться, «адаптировала» свой серверный процессор для использования в настольных системах, позиционируя его в качестве решения для экстремальных геймеров и продвинутых пользователей, которым нужна максимальная производительность. Ну а основной массе пользователей предлагается Athlon 64, считающийся mainstream-решением.

Таблица

Наборы системной логики и платформы для Athlon 64/Athlon 64 FX

Теперь что касается системной логики для новых процессоров. Четыре основных производителя анонсировали свои чипсеты для новых платформ AMD — NVIDIA, VIA, SIS и Ali.

Довольно широкий ассортимент NVIDIA представлен целым рядом наборов логики. Так как новые процессоры AMD имеют встроенный контроллер памяти, компания решила совместить так называемые северный и южный мосты в одном чипе. На данный момент в наличии имеются следующие наборы:

nForce 3 250Gb представляет собой наиболее мощное и функциональное решение. Обеспечивается поддержка процессоров Socket 940 и Socket 754, интерфейса Serial ATA, RAID и Gigabit Ethernet;

nForce 3 250 лишен поддержки Socket 940, поэтому он может работать только с процессорами Athlon 64, обладающими одноканальным контроллером памяти. Также отсутствует Gigabit Ethernet;

nForce 3 Pro 150 может работать с процессорами обоих типов, но в нем нет поддержки интерфейса Serial ATA и RAID-контроллера (необходимо использовать внешние решения). Данный набор имеет ограниченную скорость передачи данных между чипсетом и процессором (шина Hyper Transport функционирует на частоте 600 МГц);

nForce 3 150 — наиболее облегченный чипсет для настольных систем. Лишен поддержки Socket 940. Шина Hyper Transport также функционирует на частоте 600 МГц;

nForce 3 Go 150 — это решение для мобильных систем. Наибольшим отличием от настольного nForce 3 150 является присутствие технологии энергосбережения PowerNow!;

nForce 3 Go 120 представляет собой решение для ультрапортативных компьютеров.

Ближе к концу года компания планирует анонсировать чипсет nForce 3 Pro 250, который будет поддерживать двухпроцессорные конфигурации, что автоматически определяет его сферу применения — область серверов начального уровня на базе процессоров Opteron.

В арсенале компании VIA пока только один чипсет для платформы К8 —К8Т800. VIA не стала делать облегченные варианты. Чипсет поддерживает работу с процессорами Socket 940 и Socket 754 и состоит из двух чипов. В качестве южного моста используется VT8237 (поддержка интерфейса Serial ATA, RAID). Процессор связан с северным мостом шиной Hyper Threading (800 МГц). Северный и южный мосты «общаются» между собой по шине 8Х V-Link (533 Мб/с).

Компания SIS представила чипсет SIS755, серийное производство которого уже налажено. Данное решение представляет собой двухчиповый вариант логики. Южный мост (SIS 964) обеспечивает поддержку 2 портов Serial ATA с возможностью организации RAID-массива. Мосты между собой связаны шиной MuTIOL 1G (пропускная способность 1 Гб/с). Очевидно, что основным потребителем данного продукта станет компания ECS, которая традиционно поглощает львиную часть чипсетов, выпускаемых SIS на своих ограниченных производственных мощностях.

Помимо дискретного чипсета, SIS анонсировала вариант с интегрированным видео —SIS 760. Применено видеоядро Ultra 256 (поддержка DirectX 8.1). Бюджетные офисные машинки на Athlon 64 мы еще довольно долгое время не увидим, поэтому данное решение сделано, скорее, на перспективу.

Примечательно, что находившаяся некоторое время в «летаргическом сне» (по крайней мере, на рынке системной логики) компания ALi также представила свое решение для процессоров семейства К8 —M1687. Одним из его основных недостатков является не очень большая функциональность южного моста. А в целом вполне достойное решение. Вот только неизвестно, как скоро в этом можно будет убедиться воочию. Объемы их производства малы.

Безусловно, тема системной логики заслуживает много большего внимания, поэтому более детальный анализ еще будет проведен в дальнейшем.

Тестовые конфигурации

Платформа на Athlon 64 FX-51 была представлена референсной системой (рис. 1),имевшей следующую конфигурацию.

Процессор: AMD Athlon 64 FX-51

Системная плата: ASUS SK8N на чипсете nForce 3 Pro 150

Память: 1 Гб ECC (2х512 Мб) DDR400 Legacy Electronics, CL=2.5

Графический адаптер: Leadtek WinFast A350 Ultra TDH (FX 5900 Ultra) 256 Мб

Дисковая система: 2 HDD Western Digital WD360 36 Гб 10000 об/мин SATA (Raptor) и WD400 40 Гб (7200 об/мин)

Накопители: Sony DW-U1DA (DVDRW), Sony DDU1612 16X (DVD-ROM), Sony MPF920-Z (1.44 FDD)

Все это было аккуратно упаковано в очень стильный алюминиевый корпус CoolerMaster TAC-T01 с БП Antec 430 Вт.

Платформа BRAVO64 (рис. 2) на процессоре Athlon 64 3200+ имела следующую конфигурацию.

Процессор: AMD Athlon 64 3200+

Системная плата: AOpen AK86-L (чипсет VIA K8T800)

Память: 1 Гб DDR400 Sansung, CL=2.5

Графический адаптер: AOpen FX5900 128 Мб

Дисковая система: 2 HDD Maxtor MAXLine SATA 80 Гб (7200 об/мин), объединенные в RAID-массив уровня 0

Накопители: AOpen DVD+RW DVRW-4410, 1.44 FDD.

Комплектующие были собраны в корпусе AOpen H500B

Платформа на базе процессора Athlon XP 3200+ имела следующую конфигурацию.

Процессор: AMD Athlon XP 3200+

Системная плата: Soltek SL-75FRN2-L (чипсет nForce 2 Ultra 400)

Память: 1 Гб DDR400 Sansung, CL=2.5

Графический адаптер: Sapphire Radeon 9800 Pro

Дисковая система: Western Digital WD400 40 Гб (7200 об/мин, 8 Мб).

Платформа на базе процессоров Intel имела следующую конфигурацию.

Процессоры: Intel Pentium 4 3.2 ГГц, Intel Pentium 4 3.2 ГГц Extreme Edtion

Системная плата: Intel D875PBZ на чипсете i875P

Память: 1 Гб DDR400 Hynix, CL=2.5

Графический адаптер: Sapphire Radeon 9800 Pro

Дисковая система: 2 HDD Western Digital WD2000 (200 Гб), объединенные в RAID-массив уровня 0.

Рис. 1.   Рис. 2.

Чтобы поставить все платформы в относительно равные условия, во время тестирования на всех системах использовался жесткий диск Western Digital WD400 40 Гб (7200 об/мин, 8 Мб) и видеокарта Sapphire Radeon 9800 Pro. В роли операционной системы выступала Windows XP Profession SP1, драйверы видеокарты ATI Catalyst 3.8, а также последние версии драйверов для соответствующих наборов логики.

Особенности работы платформ

Непосредственно после анонса Pentium 4 Extreme Edition многие обозреватели высказывали опасения, что для охлаждения этого процессора понадобятся экстремальные кулеры. Смеем вас заверить, это не так. Стандартный кулер на медной основе, который входит в коробочную поставку старших моделей Pentium 4, полностью справляется с охлаждением Pentium 4 Extreme Edition. Замеры, проведенные нами с помощью программы CPUBurn, показали, что температура Pentium 4 Extreme Edition не поднимается выше 48–51 градуса. Равно как и температура «обычной», не экстремальной версии Pentium 4.

Процессоры Athlon 64 и Athlon 64 FX-51 во время работы также оставались довольно прохладными. После продолжительной нагрузки (CPUBurn) температура обоих не превышала 50 градусов (по внутреннему датчику), учитывая, что платы с процессорами находились в закрытых корпусах, это очень хороший результат.

Результаты

Каким бы масштабным и глобальным ни было тестирование систем, а начинается оно зачастую с синтетических приложений. В этот раз тоже не будем отступать от уже устоявшейся традиции. Собственно для этих целей используем обновленный тестовый пакет SiSoftwareSandra 2004. Программа уже умело распознает как Athlon 64, так и Pentium 4 EE. Поэтому есть надежда получить адекватные результаты. Как видим на диаграмме 1, скорость блоков ALU процессоров Intel Pentium 4 в данном тесте несколько превосходит целочисленные модули процессоров линейки AMD Athlon. Обратим внимание на результаты теста блоков FPU. Процессоры Athlon, ввиду некоторой схожести внутренней архитектуры, демонстрируют вполне прогнозируемые результаты. Athlon 64 FX-51 и Athlon XP 3200+ по этому показателю равны, потому как частота обоих составляет 2.2 ГГц. Athlon 64 3200+ имеет несколько меньший результат, потому как его частота на 200 МГц меньше, чем у предыдущих процессоров. А вот ситуация с процессорами Pentium 4 не столь однозначна. Pentium 4 EE 3.2 ГГц демонстрирует здесь практически 25%-ный прирост производительности по сравнению со своим собратом, работающим на той же тактовой частоте. Остается только догадываться, каким образом может увеличиться производительность блока FPU при добавлении кэш-памяти третьего уровня. И собственно, задуматься над применимостью такой «синтетики» в дальнейшем, при оценке скоростных показателей процессора.

В новое ядро Athlon 64 включен блок выполнения инструкций SSE2. Надеяться на то, что он будет более производительным, чем у основателя этого «течения», конечно же, не стоит. Но, тем не менее, ввиду появления все большего количества приложений, оптимизированных для работы с этими инструкциями, их поддержка отнюдь не будет лишней.

Интересна ситуация в тесте пропускной способности подсистемы памяти (диаграмма 2). Как видим, преимущество использования двухканального контроллера памяти в системе с Athlon 64 FX-51 налицо. Рекордные показатели в тесте именно за этой системой. Так как в системе с Athlon 64 3200+ применяется одноканальный контроллер памяти с максимальной пропускной способностью 3.2 Гб/с, то ожидать значительно больших показателей, чем у системы на Athlon XP 3200+, не приходится. Тем не менее, она все же немного ближе к теоретическому максимуму. Системы на Pentium 4 имеют высокую скорость работы с памятью, но угнаться за Athlon 64 FX в этом тесте им не удается. Использование Pentium 4 EE 3.2 ГГц естественно никоим образом не может повлиять на полученные данные, поэтому они находятся в пределах погрешности измерений.

Диаграмма 1   Диаграмма 2

От синтетически модифицированных приложений переходим к натур-пакетам. Тест ZD Business Winstone 2001 включает в свой состав ряд реальных приложений (MS Word, Excel, PowerPoint, Access, FrontPage, Netscape Navigator и др.). Во время его прохождения имитируется интенсивная работа пользователя, который погряз в различных вычислениях, подготовках презентаций, просмотре web-страниц и т.п. В общем, типичные задачи, отнимающие немало времени офисного сотрудника. В данном тесте уверенно лидируют новые процессоры от AMD (диаграмма 3). Причем их отрыв от «преследователей» довольно существенен. Прирост производительности Pentium 4 EE 3.2 ГГц по сравнению с не экстремальным процессором составил 6.5%, но даже в этом случае ему не удалось догнать Athlon 64 3200+. Система на Athlon 64 FX-51 здесь и вовсе вне досягаемости. Athlon XP 3200+, с относительно небольшим объемом кэш-памяти и невысокой скоростью работы с памятью, среди таких «грандов» прогнозируемо оказался в офисных задачах на последнем месте.

Диаграмма 3

ZD Content Creation 2002 также состоит из набора реальных приложений, предназначенных для создания мультимедийного контента. Во время выполнения этого теста производится обработка звуковых треков, идет работа с видео, графикой, html-страницами. Все приложения тоже весьма громоздки и предъявляют к системе довольно высокие требования. Как видим (диаграмма 4), Athlon 64 FX-51 и здесь никому не оставляет шансов взобраться на пальму первенства :-), прочно захватив лидирующую позицию. Pentium 4 EE 3.2 ГГц в этом тесте несколько уступает системе на Athlon 64 3200+, а Athlon XP 3200+ в свою очередь немного не дотягивает до уровня Pentium 4 3.2 ГГц.

Компрессия данных активно используется каждым пользователем при повседневной работе, поэтому результаты, полученные при архивировании файлов, представляют неподдельный интерес (диаграмма 5). Для этих целей воспользуемся архиватором WinRAR 3.2 (максимальная степень сжатия данных, объем словаря — 4096 Кб). Позиции процессоров от Intel в этой области весьма крепки. В первую очередь, благодаря очень удачному алгоритму работы кэш-памяти второго уровня, скоростные показатели которого ощутимо превосходят аналогичные значения для процессоров Athlon. 64-разрядным процессорам от AMD удалось обогнать Pentium 4 3.2 ГГц, но когда последний получил приличный «допинг» в виде 2 Мб кэш-памяти третьего уровня, то он снова ушел в отрыв. Почти 20%-ный прирост производительности — достойный результат. Следует также заметить, что Athlon 64 FX-51 улучшил показатели Athlon XP 3200+ почти на 30%, но все равно это не позволило ему обогнать top’овый процессор от Intel.

Диаграмма 4   Диаграмма 5

Развиваем тему компрессии данных. Оценим результаты кодирования WAV-файла (цифровая копия музыкально трека) в формат MP3 (диаграмма 6). Снова процессоры от Intel в авангарде. Дополнительный кэш в этом тесте особой погоды не делает, но результаты и без того весьма достойные. Нужно заметить, что кодек Lame 3.93 во время кодирования активно использует доступные процессору SIMD-инструкции. При этом процессоры Pentium 4 и новые Athlon’ы активно пользуются SSE2. А так как этот блок у Pentium 4 работает быстрее, то итоговый результат довольно закономерен.

Диаграмма 6

Выгляните в окно. Правда, красив осенний пейзаж? Вряд ли получится воспроизвести такой же в программе Corel Bryce 5, но попытаться можно. По крайней мере, в качестве тестового этапа. Рендеринг серьезной сцены требует больших вычислительных ресурсов. В данном случае наиболее активно используется блок FPU процессора, без каких-либо оптимизаций. Этот компонент всегда был «коньком» семейства К7 процессоров AMD. Несложно предположить, что «вороной» достался новым Athlon’aм по наследству (диаграмма 7). Athlon 64 FX-51 справился с заданием намного раньше остальных и требовал для себя новых пейзажей. Замыкающими в этом тесте были процессоры Pentium 4.

Применив пакет 3DStudio MAX 5.02, мы получили диаметрально противоположные результаты (диаграмма 8). В первую очередь это объясняется тем, что данное приложение изначально оптимизировано для работы с многопроцессорными системами, т.е. используется многопоточная обработка. В этом случае наличие у процессоров Intel технологии Hyper-Threading (два логических ядра) очень позитивно сказывается на полученных результатах. К тому же очевидно, что в данном приложении частота процессора играет не последнюю роль. А так как у Pentium 4 3.2 ГГц тактовая частота на 1 ГГц больше, чем у старшего процессора из семейства Athlon 64, этот факт не остался незамеченным 3DS MAX. Athlon XP 3200+ и Athlon 64 3200+ показывают одинаковые результаты, а Athlon 64 FX-51 на 10% быстрее (за счет того же 10%-ного увеличения тактовой частоты). К скорости работы с памятью и объему кэш-памяти данное приложение практически равнодушно.

Диаграмма 7   Диаграмма 8

Посмотрим на счетные возможности каждого из процессоров. Для этого мы использовали программу Super_PI, которая позволяет рассчитывать число «пи» с довольно высокой точностью. Для порядочной загрузки процессоров была поставлена задача вычислить значения до 4-миллионного знака после запятой. Прямо скажем, задачка не «на каждый день», но лишний раз проверить возможности блока FPU никогда не помешает (диаграмма 9). На первую позицию вновь выходит Athlon 64 FX-51. За ним, с 9%-ным отставанием следует Pentium 4 EE 3.2 ГГц. Далее Athlon 64 3200+, а замыкают тест Pentium 4 3.2 ГГц и Athlon XP 3200+ (практически одинаковые результаты).

Для проверки потенциала процессоров в научных расчетах использовался тест ScienceMark 2. В частности, было смоделировано поведение молекулы Аргона (тест Primordia). Здесь Athlon 64 FX-51 снова оказался недосягаем для своих конкурентов (диаграмма 10). Отрыв от ближайшего преследователя, коим, кстати, являлся процессор Athlon XP 3200+, составил порядка 8%. Процессор Athlon 64 3200+ из-за меньшей тактовой частоты отстал от своего прародителя и идет плечом к плечу с Pentium 4 3.2 ГГц. Добавление последнему довольно быстрого кэша позволило Pentium 4 EE 3.2 ГГц в этом тесте практически настигнуть Athlon XP 3200+.

Диаграмма 9   Диаграмма 10

После такой серьезной работы самое время немного передохнуть (нервно подсчитывая fps’ы). Игровую составляющую нашего тестирования начнем описывать с 3DMark 2001SE. Результаты, отраженные на диаграмме 11, говорят сами за себя. Проведенная модернизация позволила процессорам AMD занять лидирующие позиции в этом тесте. Система на Athlon 64 FX-51 преодолела ранее недостижимый (в штатных условиях) рубеж, «настреляв» более 20 000 попугаев. Athlon 64 3200+ также демонстрирует большой отрыв от Athlon XP 3200+, невзирая на меньшую тактовую частоту ядра. Процессор Pentium 4 3.2 ГГц по рейтингу близок к Athlon XP 3200+, результаты «экстремальной редакции» близки к Athlon 64 3200+.

Какой бы быстрой ни была видеокарта, а найдется приложение, в котором все старания процессора будут разбиваться о гранит возможностей графической подсистемы. В этом несложно убедиться, взглянув на диаграмму 12. 3DMark 2003 очень требователен к видеокартам. Поэтому, как оказалось, даже Radeon 9800 Pro было недостаточно для того, чтобы избавиться от влияний видеокарты на конечный результат. По этой причине Athlon 64 FX-15 и Pentium 4 EE 3.2 ГГц не до конца раскрыли свой потенциал. На результаты теста процессора (CPU Test) из данного пакета на самом деле довольно сильное влияние оказывает пропускная способность памяти, а также применяемая видеокарта. В принципе, это характерно практически для любой 3D-игры, поэтому результаты данного теста имеют определенную ценность для анализа производительности всей системы (диаграмма 13). Athlon 64 FX-51 и здесь уверенно лидирует, более чем на 5% обгоняя Pentium 4 EE 3.2 ГГц. Несмотря на более низкую тактовую частоту, Athlon 64 3200+, ввиду низкой латентности подсистемы памяти и увеличенного объема кэш-памяти второго уровня, по сравнению с Athlon XP 3200+, показал лучшие результаты. Pentium 4 3.2 ГГц уверенно обошел Athlon XP 3200+, но в общем зачете он лишь четвертый.

Диаграмма 11   Диаграмма 12

Диаграмма 13

Совсем недавно появилась новая тестовая «мерялка» —AquaMark 3. Это очень динамичный тест, сполна использующий возможности как последних процессоров, так и видеокарт. Данное приложение позволяет в какой-то степени оценить уровень быстродействия систем в играх, которые появятся в ближайшее время (DirectX 9.0, активное использование шейдеров и т.п.). На диаграмме 14 приведены результаты средних показателей fps в данном тесте. В очередной раз можно убедиться в важности графической подсистемы. Все процессоры показывают соизмеримые результаты (разница между самой быстрой и самой неторопливой в этом тесте системой составляет ~7.5%). Тем не менее, обе платформы на процессорах от Intel имеют некоторое преимущество. Аутсайдером теста является Athlon XP 3200+.

Возвращаясь ко дню сегодняшнему, и игрушкам, которые сейчас отнимают у игроманов немалое количество времени, посмотрим на результаты, полученные в Unreal Tournament 2003 (диаграмма 15). Тесты Flyby довольно критичны к подсистеме памяти, потому как требуют «прокачки» больших массивов данных. Системы на базе процессоров от Intel оказались немного более расторопными в этом деле. Дополнительная кэш-память третьего уровня также была востребована данной игрушкой, но прирост производительности не очень велик (+2.4%). Совсем другая картина вырисовывается в тестах Botmatch. Просчет искусственного интеллекта (AI) виртуальных противников требует высокой производительности вычислительных модулей процессора. Здесь идут в ход все возможные ресурсы (высокая тактовая частота процессора, объемы и скорость работы кэш-памяти, возможности блоков ALU и FPU). Более убедительно выглядят процессоры от AMD. Причем даже результаты Athlon XP 3200+ оказываются выше показателей Pentium 4 EE 3.2 ГГц (кэш-память третьего уровня обеспечивает прирост в 11%).

Диаграмма 14   Диаграмма 15

Игра Quake III традиционно чувствительна к изменениям в скорости работы оперативной и кэш-памяти. По этой причине процессоры Pentium 4 в подобном случае обычно имели ощутимый перевес. Уменьшение задержек при работе с памятью (интегрированный контроллер), а также увеличение пропускной способности этой подсистемы (двухканальный контроллер у Athlon 64 FX) позволили новым процессорам AMD существенно прибавить в этом тесте, оставив позади Pentium 4 3.2 ГГц (диаграмма 16). Но с Pentium 4 Extreme Edition 3.2 ГГц, который улучшил результат «младшего брата» почти на 20%, бороться уже не осталось пороха. Рейтинг Athlon XP 3200+ на фоне полученных результатов кажется немного завышенным. Совсем другое дело с Athlon 64 3200+, который опередил в этом тесте Pentium 4 3.2 ГГц.

Ситуация аналогичная предыдущей наблюдается и в игрушке Comanche 4 (диаграмма 17). Разница лишь в смене лидера. Теперь им стал Athlon 64 FX-51.

Диаграмма 16   Диаграмма 17

Выводы: о дне сегодняшнем

Прежде всего, следует отметить, что AMD удалось создать новую аппаратную платформу, которая призвана стать в самое ближайшее время технологической основой для всех решений этой корпорации. Чтобы оценить серьезность намерений AMD, достаточно отметить, что уже к середине будущего года доля процессоров, основанных на 64-разрядном ядре, превысит 50% общего объема продукции этой компании. О поддержке 64-разрядной платформы AMD заявили едва ли не все ведущие производители аппаратного обеспечения, в том числе разработчики наборов системной логики, материнских плат, производители серверов, настольных ПК и ноутбуков. Известные разработчики ПО тоже не остаются в стороне, планируя выпуск 64-разрядных версий своих продуктов на конец этого — начало следующего года. Некоторые уже даже успели отметиться созданием готовых продуктов — так, SuSe представила дистрибутив Linux, скомпилированный в наборе команд AMD64.

Тестирование показало, что новая платформа AMD в целом стабильна и совместима с имеющимися аппаратными и программными средствами. При желании можно, конечно же, найти несовместимости (и в процессе распространения платформы AMD64 они неминуемо отыщутся), однако говорить о незавершенности или сырости представленных решений нет никаких оснований. Еще раз отметим, что 32-разрядная версия Windows XP устанавливается безо всяких сложностей, драйверы оборудования подхватываются, как и подобает.

Как процессоры AMD Athlon 64 и Athlon 64 FX, так и процессоры Intel Pentium 4 и Pentium 4 Extreme Edition продемонстрировали высочайшую производительность. Победителя в этом соревновании нет — в некоторых приложениях лидирует Athlon 64 FX-51, в других же — Intel Pentium 4 3.2 ГГц Extreme Edition. Процессоры Athlon 64 3200+ и Pentium 4 3.2 ГГц также находятся примерно на одном уровне по скорости работы. Отдельно хочется отметить, что с выпуском Athlon 64 AMD полностью ликвидировала отставание, которое наметилось между ее процессорами (а именно Athlon XP 3200+) и процессорами Intel, и в ряде случаев сумела опередить соперника.

Радует, что и Intel, и AMD обратили внимание на сегмент экстремалов-любителей, предложив жаждущим сверхбыстрых вычислений специальные решения. Отнюдь не дешевые, заметим, но тут уж никаких претензий быть не может.

Выводы: о дне завтрашнем и будущем 64-разрядных вычислений

Скептики говорят, мол, что толку от Athlon 64, когда нет 64-разрядных Windows-совместимых приложений! Определенная доля истины в их словах есть — действительно, может показаться несколько странным превозносить ту особенность процессора, которая не находит применения в жизни.

Однако... Нет никаких сомнений в том, что скоро 64-разрядные приложения появятся. По мере того, как инсталлированная база систем на основе Athlon 64 будет расти, разработчики все активнее начнут предлагать 64-битные версии ПО. Это уже случалось не раз — достаточно вспомнить, как появлялись сначала процессоры, а затем программы, поддерживающие MMX, 3DNow!, SSE, как адаптировалось ПО к архитектуре NetBurst, используемой в Pentium 4. Сначала не было ничего, а затем один за другим выходили программные пакеты, игры и профессиональные приложения с поддержкой тех или иных расширений. То же самое будет происходить и на этот раз.

К тому же, следует принимать во внимание, что переход на 64-разрядную аппаратно-программную платформу, в первую очередь, необходим не для увеличения производительности, а для расширения линейно адресуемого пространства в памяти. Таким образом уничтожается предел в 4 Гб, накладываемый шириной разряда в 32 бита, и появляется возможность обращаться к терабайтам данных. И это окажется востребованным уже в ближайшие несколько лет. Чистый же прирост производительности от перекомпиляции ПО в 64-разрядный код получится не столь большим — по разным оценкам он составит 5, максимум 10 процентов.

Огромное значение будет иметь и выпуск AMD64-совместимой версии Windows — сегодня уже есть отчасти работоспособная «бета», а ориентировочно в январе будет представлена финальная версия этой ОС. И это, вне всякого сомнения, послужит сигналом всем разработчикам ПО.

Но даже и временное отсутствие приложений, совместимых с AMD64, не является препятствием для популяризации 64-разрядной платформы AMD. Как мы могли убедиться в ходе тестирования, процессоры Athlon 64/Athlon 64 FX демонстрируют высочайшую, часто рекордную производительность и в 32-разрядных приложениях. Нет пока 64-разрядных программ, и не беда, используйте 32-разрядные, причем более эффективно, чем на процессорах AMD предыдущего поколения. А там, глядишь, и 64-разрядные подтянутся.

Выражаем благодарность:

представительству компании AMD в Украине за предоставленную систему на базе Athlon 64 FX-51, процессор AMD Athlon XP 3200+;

представительству компании Intel в Украине за предоставленные для тестирования процессоры Intel Pentium 4 3.2 ГГц Extreme Edition и Intel Pentium 4 3.2 ГГц, а также — материнскую плату Intel D875PBZ;

компании K-Trade за предоставленные для тестирования платформу BRAVO64, материнскую плату Soltek SL-FRN2-L, модули памяти Hynix PC3200;

компании ELKO Kiev за предоставленные для тестирования жесткие диски Western Digital WD2000 и графическую карту Sapphire Radeon 9800 Pro.

Рекомендуем ещё прочитать:






Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:
Ваша почта:

RSS
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить





Хостинг на серверах в Украине, США и Германии. © www.sector.biz.ua 2006-2015 design by Vadim Popov