Третья попытка Intel: Pentium 4 2,53 GHz, 533 MHz FSB и DDR333

Правительство не должно колебаться.
Раз выбрав дорогу, оно должно, не озираясь направо и налево, идти до конца.
Отто фон Бисмарк

Победа достается тому, кто вытерпит на полчаса больше, чем его противник.
Японская поговорка

Первой ласточкой грядущих перемен стало событие, которое мы предсказывали и которого все ждали уже давно ("Платформа для Pentium 4: есть из чего выбирать", "Компьютерное Обозрение", # 16, 2002) -- выпуск первых процессоров Intel Pentium 4 с FSB 533 MHz. Естественно, вышла также обновленная версия чипсета, поддерживающая эту частоту "со стороны материнской платы", -- i850E. Можно долго спорить о том, насколько целесообразно было выпускать первой модификацию именно этого набора микросхем, ведь памяти RDRAM, работающей на более высоких, чем раньше, частотах, по-прежнему нет, и в результате чипсет получился несколько "несбалансированным", однако пока что мы "имеем то, что имеем" -- из официально анонсированных продуктов с новыми CPU могут работать только упомянутый выше Intel i850E и модифицированный вариант SiS645 -- SiS645DX. Оба они -- довольно старые "знакомцы" и фактически отличаются от предшественников только одним -- добавленной поддержкой 533 MHz FSB. Впрочем, отличие "новых" Pentium 4 от старых состоит также только в этом -- прочие параметры CPU остались неизменными: 0,13-микронный процесс, формфактор Socket 478, ядро Northwood, 512 KB кэша второго уровня. Ну и, конечно же, к такому знаменательному событию Intel припасла "рояль в кустах" -- Pentium 4 2,53 GHz -- новый процессор, отличающийся не только новой шиной, но и увеличенной по отношению к предшественнику на 133 MHz частотой работы ядра.

Таким образом, стратегия Intel сформировалась окончательно, и можно с уверенностью предсказывать, что вряд ли она претерпит существенные изменения в течение этого года: флагманским процессором становится Pentium 4 с 533 MHz FSB, на уровень систем среднего уровня перекочевал Pentium 4 Northwood со "старой" шиной 400 MHz (который, скорее всего, "застынет" на частоте 2,4 GHz), что же касается low-end... тут еще придется немного подождать, но, кажется, уже ни у кого не вызывает сомнений, что вскорости будет объявлен долгожданный Celeron на ядре Willamette-128 -- процессор формфактора Socket 478 (прощай, Socket 370!) на ядре Pentium 4 с 128-килобайтовым кэшем второго уровня, изготавливаемый по 0,18-микронному процессу. Что ж, вот, собственно, и вся вводная часть. А сегодня у нас "в гостях" те самые новые CPU от Intel, о которых шла речь выше: Pentium 4 2,4B GHz (обратите внимание: буква "B" добавлена для того, чтобы название отличалось от уже вышедшего не так давно 2,4-гигагерцевого процессора с частотой FSB 400 MHz) и "топовый" процессор линейки: Pentium 4 2,53 GHz. И исследовать мы будем, естественно, их производительность -- а что же еще нас может интересовать в этих многогигагерцевых "монстрах"?


Методика тестирования

Intel D850EMV2 Desktop Board

ASUS P4S533

В данном материале впервые за несколько месяцев "относительной стабильности" наша основная методика тестирования производительности high-end-систем претерпела некоторые изменения, немного расширившись за счет новых тестов и модернизировавшись за счет появления новых версий уже используемых программ измерения быстродействия. Поскольку основной костяк нашим читателям известен, остановимся лишь на модификациях.


Нововведения

1. Отдавая должное существованию такого формата сжатых мультимедийных данных, как RealMedia (RM) от Real Networks, мы включили в тесты (в известной степени как "противовес" Windows Media Encoder Tool V8) еще один инструмент для сжатия видеоряда: пакет Real Producer Plus 8.51.

2. Также теперь тестирование в 3DStudio MAX 4.26 проводится не только путем замера скорости рендеринга статической сцены, но и с помощью не так давно вышедшего теста SPEC for 3DStudio MAX 4.2, который эмулирует процесс реальной работы в данном пакете: вращение и масштабирование моделей, просмотр анимации и т. п.

3. Был добавлен в качестве своего рода пробного шара синтетический тест ScienceMark V1. Впрочем, его "синтетичность" заключается по большому счету только в том, что конечный результат выражается в некоем "балле", практическая же начинка представляет собой решение весьма распространенных в научных кругах ресурсоемких задач: расчет полной энергии молекулы воды методом Монте-Карло; решение уравнения Шредингера для 61 электрона в элементе Promethium (Pm); моделирование молекулярной динамики 216 атомов аргона при температуре 140 K; а также реализации научных алгоритмов (векторной и матричной алгебры).


Изменения

Они коснулись только одного теста -- SPEC ViewPerf -- и произошли в связи с появлением новой его версии с номером 7.0. В ней значительным изменениям подвергся состав тестов: как и в 6.1.2, общее их количество равно шести, но из состава программы были выведены A|W Advanced Visualizer (AWadvs), Parametric Technology Corporation's CDRS (ProCDRS) и "полусинтетический" medMCAD. Их место заняли 3dsmax-01 (на базе ядра 3DStudio MAX R3.1), proe-01 (ядро Pro/ENGINEER 2001) и ugs-01 (ядро Unigraphics V17). Как легко заметить, основная цель SPEC состояла в том, чтобы "осовременить" ViewPerf, с момента последнего обновления которого (23.06.1999) прошло уже немало времени. Также мы несколько изменили подачу результатов этого теста: с целью сокращения (и так немалого!) объема диаграмм в материале теперь мы будем давать в журнальной версии только одну диаграмму с общим результатом, а более подробную раскладку публиковать в Internet на нашем сайте.


Конфигурации тестовых систем

Как и всегда, мы использовали во всех тестах один и тот же 3D-акселератор -- ASUS V8460 Ultra на базе чипа NVidia GeForce4 Ti 4600 и винчестер -- Western Digital WD300BB (UATA/100, 7200 об/мин, кэш 2 MB). Также все системы оснащались одинаковым объемом памяти (512 MB) соответствующего типа (PC800 RDRAM или PC2700 DDR SDRAM). Чипсет i850E представляла плата Intel D850EMV2 Desktop Board, SiS645DX -- ASUS P4S533, VIA KT333 -- EPoX EP-8K3A.


Результаты тестов

Архивация и кодирование мультимедийных данных

Поскольку в данном разделе мы лишь комментируем результаты тестов, выводы же сформулируем позже, будет разумно ограничиться именно комментариями, т. е. анализом тенденций и предположениями о возможных их причинах. У линейки Pentium 4 (2,4 GHz --> 2,4B GHz --> 2,53 GHz) явно виден плавный рост производительности. Впрочем, небольшой. Однако не будем забывать, что повышение быстродействия в рамках одной процессорной архитектуры очень редко бывает бoльшим, чем относительный прирост частоты, а в нашем случае он также весьма невелик: 2,53/2,4 "5%. Скорость работы с памятью (а именно она является одним из важнейших факторов, влияющих на производительность в данном классе задач) явно выше у RDRAM-систем, SiS645DX "не помогли" ни DDR333, ни появившаяся поддержка 533 MHz FSB. Впрочем, SiS никогда не выпускала сверхскоростных чипсетов, конек этой компании -- низкая цена при сохранении достаточного быстродействия.

Athlon XP 2000+ даже в комбинации с DDR333 и самым новым чипсетом VIA Apollo KT333 кое-где существенно проигрывает. Наиболее показательны в этом отношении результаты тестов WinGOGO и Windows Media Encoder Tool V8. В первом случае показательны потому, что MP3-кодек GOGO поддерживает все возможные расширенные наборы команд, в том числе и 3DNow!, и "умеет" определять наличие поддержки SSE в ядре Palomino (на котором базируется Athlon XP). То есть выигрыш Pentium 4 можно назвать "на 100% честным". Во втором же случае явно имеет место оптимизация программы под SSE2 и (можно вполне резонно предположить) неправильное определение расширенных наборов команд, поддерживаемых Athlon XP (т. е. не определилось наличие SSE). И вот -- результат. Жаль. А тем более жаль потому, что Windows Media Encoder Tool разработана такой именитой компанией, как Microsoft, и представляет собой весьма неплохую утилиту для кодирования видеоданных, к тому же бесплатную и маленькую, т. е. потенциально весьма привлекательную.


Работа с трехмерной и растровой графикой

И здесь также, несмотря на значительное количество тестов, общая картина примерно одинакова: небольшой стабильный прирост производительности в линейке Pentium 4, проигрыш (и зачастую довольно серьезный) Athlon XP 2000+. Хорошо видны и явные "следы" оптимизации некоторых приложений под дополнительные наборы инструкций все того же Pentium 4, что иногда превращает серьезный проигрыш Athlon в гигантский (LightWave 7b, особенно в случае со сценой без сложного освещения). Впрочем, Alias|Wavefront Maya и Adobe Photoshop также предпочитают процессоры Intel. Новый тест SPEC для 3DStudio MAX 4.2 "подтвердил" вердикт остальных программ. Более интересно то, что именно в данном тесте четко видна разница между процессорами Pentium 4 с шиной 533 MHz и обычной 400-мегагерцевой, причем явно в пользу первых, и даже независимо от частоты.


Синтетические тесты

...В лице единственного представителя -- ScienceMark. Здесь мы наблюдаем практически идентичную производительность у всех систем, правда, с небольшим преимуществом Pentium 4 2,4B и 2,53 GHz. Что ж, это еще раз доказывает, что "умное" процессорное ядро, оптимизированное для исполнения большого количества инструкций за один такт (Athlon), кое-где вполне может посоперничать с "большими мегагерцами" (Pentium 4). Однако, однако... "Когда не помогают просто большие мегагерцы, могут помочь очень большие мегагерцы" -- так выглядит точка зрения Intel, и, нужно сказать, первенство верхних моделей Pentium 4 в этом тесте косвенно подтверждает ее правильность. Вообще, описания очередных сравнений производительности флагманских процессоров AMD и Intel начали даже несколько приедаться -- за счет постоянно увеличивающегося разрыва по частоте, остается только констатировать: "...ну вот, и этот бастион сдан, и этот тоже... а вот здесь Athlon еще идет вровень -- посмотрим, долго ли он продержится...". Впрочем, не будем забывать про цену конечных решений -- тут AMD может "воевать" еще довольно долго и весьма успешно.


Визуализация в профессиональных пакетах посредством OpenGL API

Как и всегда, основным тестом в данном случае является SPEC ViewPerf, правда, в этот раз он един в двух лицах и представлен как старой версией (с номером 6.1.2), так и новой (7.0). Для сокращения места мы приводим только выведенный нами самостоятельно "общий балл", являющийся средним геометрическим (корень шестой степени из произведения результатов всех шести тестов между собой). Это, с нашей точки зрения, вполне корректный способ составить представление об интегральной производительности платформ.

В принципе, независимо от версии теста, картина аналогична -- верхние Pentium 4 возглавляют турнирную таблицу, за исключением системы на базе SiS645DX, Athlon XP 2000+ отстает, но весьма незначительно. По сути, комментарий может быть таким: "очередная победа Pentium 4 по очкам, но на практике такое малое превосходство вряд ли кто-то сможет ощутить".


Инженерные CAD

Результаты практически полностью аналогичны тестам SPEC ViewPerf -- "формальный победитель присутствует, реальной разницы не увидит никто". Из обеих диаграмм запоминается на уровне зрительных ощущений только неожиданный "рывок" вперед Athlon XP 2000+ по производительности графической подсистемы в тесте SPEC for Solid Edge V10. Кстати, весьма симптоматично, что именно графические баллы сильнее всего изменяются от системы к системе. Это, конечно, не относится к тематике данного материала, но, тем не менее, факт забавный и наводит на мысли, что на уровне драйверов (а их код исполняет центральный процессор, а не графическая карта) в 3D-акселераторах NVidia делается весьма многое -- иначе отчего бы такая зависимость?


Выводы

Pentium 4 vs. Athlon XP

Честно говоря, складывается впечатление, что AMD то ли "подустала", то ли наоборот -- затаилась, сберегая силы для решительного рывка. Причем судя по тому, что обновленному 0,13-микронному Athlon XP "Barton" в пресс-релизах компании уделяется гораздо меньше внимания, чем 64-битовым процессорам следующего поколения под кодовыми наименованиями ClawHammer и SledgeHammer (он же Opteron), можно предположить, что основную ставку AMD делает именно на них. Однако это все в будущем, а по состоянию на сегодняшний день можно констатировать, что развитие линейки Athlon XP несколько затормозилось. На фоне постоянных инноваций Intel (стабильный и быстрый рост частоты Pentium 4, появление большого количества чипсетов под эту платформу с поддержкой DDR266 и даже DDR333, введение 533 MHz FSB) Athlon потихоньку перемещается в категорию middle-end, уже не выдерживая конкуренции с флагманским процессором конкурента в секторе высокопроизводительных систем.

Называть это состояние "проигрышем" нельзя, так как по соотношению цена/производительность платформа от AMD по-прежнему весьма хороша, но все-таки несколько смущает отсутствие долгожданных нововведений -- увеличения объема кэша второго уровня до 512 KB, повышения частоты FSB до 333 MHz, более "активного" роста частот. Кроме того, усилия Intel по продвижению набора инструкций SSE2 в широкие массы производителей ПО начинают давать результаты, что легко можно заметить по некоторым диаграммам этого тестирования. Что ж, "не прощаясь" с Athlon XP и искренне надеясь на скорейшее обновление его модельного ряда, победу "по очкам" в секторе высокопроизводительных систем мы сегодня присуждаем все-таки Pentium 4 2,53 GHz -- в подавляющем большинстве приложений этот процессор является самым быстрым из всего семейства x86 CPU на данный момент.


Чипсеты для Pentium 4 с поддержкой 533 MHz FSB

"Эх... неужели опять RDRAM-платформу хвалить будете?" -- наверняка подумали наши постоянные читатели. Будем, а что делать: факты -- упрямая вещь! Как i850 в свое время демонстрировал наилучшие результаты во времена 400-мегагерцевой шины, так и i850E сразу вырвался в лидеры с появлением шины 533-мегагерцевой. Правда, мы еще не видели ни ожидаемого вскорости i845E, ни Apollo P4X333, который грозится выпустить до сих пор находящаяся в немилости у Intel компания VIA Technologies, так что говорить о полной победе i850E над всеми конкурентами еще рано. Впрочем, справедливости ради заметим, что преимущество i850E над "первой ласточкой" среди DDR-чипсетов с поддержкой 533 MHz FSB (SiS645DX) большим назвать нельзя -- да, оно имеет место, но нигде не превышает порога 6--9%. Это, по большому счету, не так уж и много с точки зрения конечного пользователя -- ведь он оценивает производительность отнюдь не с помощью специальных тестов, а на уровне ощущений от процесса работы.


"Новый" и "старый" Pentium 4

В первую очередь хотелось бы заметить, что свой потенциал новая процессорная шина Pentium 4 проявила в этом тестировании, как нам кажется, не полностью. Дело в том, что чипсет i850E хоть и обеспечивает функционирование шины CPU на частоте 533 MHz, но память (двухканальная PC800 RDRAM) по-прежнему работает в таком же режиме, как и в i850, поэтому увеличение пропускной способности "с одной стороны" не "поддержано" с другой. Кроме того, с новыми процессорами уже RDRAM-системы получили возможность "прочувствовать все прелести" асинхронного режима. Что же касается SiS645DX, то, как мы уже писали выше, чемпионом скорости его назвать нельзя. Остается надеяться на то, что i845E, который должен выйти в самое ближайшее время, продемонстрирует нам истинную мощь новых Pentium 4 при работе с DDR-памятью в "почти синхронном" режиме (533 MHz FSB <--> 266 MHz DDR SDRAM).

С другой стороны, неожиданно большой прирост наблюдается в некоторых случаях у Pentium 4 2,4B GHz (533 MHz FSB) по отношению к Pentium 4 2,4 GHz (400 MHz FSB). Не то что бы он велик в абсолютных значениях, но он именно неожиданно большой, т. е. существует несмотря на то, что, по идее, его быть вообще не должно (напоминаем почему: пропускная способность памяти в случае с i850E осталась неизменной). Вот такая, как говорится, "приятная неожиданность". Ну а результаты Pentium 4 2,53 GHz, наоборот, вполне предсказуемы -- да, быстрее, да, ненамного -- а кто ожидал большего? Увеличение производительности вполне коррелируется с увеличением частоты работы ядра (немного меньше, конечно, но абсолютного совпадения еще никому добиться не удавалось) -- чего еще желать?

Процессоры Pentium 4 и плата Intel D850EMV2 Desktop Board предоставлены украинским представительством Intel: тел. (044) 490-1221.
Плата ASUS P4S533 предоставлена компанией ASUSTeK, www.asus.com.tw