i875P и Pentium 4 с 800 MHz FSB: прогрессивность vs. скорость
29 апрель, 2003 - 23:00Станислав ГарматюкПредварять этот материал какими-то громкими словами или пространными рассуждениями даже не хочется. Все мы знали, что линейка Pentium 4 будет развиваться и дальше, и не только за счет роста частоты работы ядра, но и "наверное, они еще что-нибудь придумают". Вот, собственно говоря, и весь анонс: "Они таки придумали, а мы -- протестировали". Встречайте!
Собственно, краткое введение имеет смысл посвятить некоему общему описанию новорожденной платформы, поскольку основной (с нашей точки зрения) ее компонент заслуживает более пристального взгляда, и, соответственно, раздел "введение" для него слишком "легковесен". Итак, платформа. На данный момент она состоит из одного чипсета (i875P) и одного процессора -- Pentium 4 3 GHz c системной шиной 800 MHz (200 MHz Quad Pumped). И, разумеется, исходя из частоты CPU, сразу же возникает основной вопрос: а будет ли новичок быстрее? Ведь частота работы ядра у "пожилого" Pentium 4 3,06 GHz (533 MHz FSB) даже чуть-чуть выше! Можно предположить, что в данном случае ставку Intel сделала на увеличение скорости не за счет повышения быстродействия "внутренней числомолотилки" (ядра процессора), а за счет увеличения пропускной способности подсистемы процессор <--> память. Однако, с другой стороны, в проведенном не так давно исследовании производительности этой самой подсистемы мы вроде бы пришли к выводу, что на частотах порядка 3 GHz нам вполне хватает и 533-мегагерцевой системной шины... Впрочем, уже в самом начале было ясно, что тестирование будет интересным, весьма познавательным с точки зрения выяснения особенностей всей архитектуры в целом и, безусловно, полезным даже независимо от того, какие новая платформа продемонстрирует результаты!
Участники тестирования
Чипсет i875P "Canterwood"
|
| MSI GNB Max2 |
|
| Albatron PX845PEV-800 |
|
| Intel D875PBZ Desktop Board |
|
| Abit IC7-G |
|
| Abit BH7 |
|
| Intel D845PESV Desktop Board |
- поддержка самой производительной на нынешний момент системной шины со скоростью передачи данных, эквивалентной частоте 800 MHz (200 MHz Quad Pumped);
- двухканальный контроллер памяти DDR400 SDRAM с максимальной теоретически достижимой полосой пропускания 6,4 GBps (к слову, полностью аналогичной пропускной способности обновленной процессорной шины);
- шина AGP 8X, обеспечивающая пропускную способность порядка 2 GBps для мощных 3D-акселераторов сегодняшнего и завтрашнего дня (в том числе профессиональных, т. е. рассчитанных на разъем AGP Pro);
- специальная шина CSA (Communications Streaming Architecture), позволяющая подключать напрямую к северному мосту чипсета (т. е. минуя контроллер PCI, который уже давно перенесли в южный мост) устройства, требующие высокой и (что не менее важно) гарантированной полосы пропускания. На данный момент, правда, такое устройство реально выпускается всего одно -- Gigabit Ethernet-контроллер Intel PRO/1000 CT;
- поддержка (кроме двух стандартных каналов UATA/100 Parallel ATA) двух каналов Serial ATA 1.0 с пропускной способностью 150 MBps и возможностью организации на базе подключаемых к ним накопителей RAID уровней 0, 1 и 0+1 (только с южным мостом 82801EB -- ICH5/R);
- технология Intel Performance Acceleration (PAT), позволяющая повысить производительность контроллера памяти при использовании синхронного режима (800 MHz FSB/2 400 MHz DDR SDRAM).
Что же касается технологии PAT, то тут нам опять остается констатировать, что нового под солнцем рождается очень и очень мало... Если вкратце и "на пальцах", то данная технология "...представляет собой аппаратный механизм оптимизации организации обращений процессора к системному ОЗУ, позволяющий пропустить некоторые стадии формирования этих запросов, соответственно снизив латентность". Почему цитата? Разумеется, мы не рассчитываем, что наши читатели настолько хорошо помнят содержимое старых номеров "Компьютерного Обозрения", чтобы заметить подвох, поэтому "откроемся" сразу: взяты эти строки из описания функции Super Bypass, поддерживаемой чипсетами AMD ("Компьютерное Обозрение", # 24, 2001). И действительно, в случае с PAT мы наблюдаем нечто очень похожее: как явствует из документа Intel, задействование "обходного пути" позволяет при каждом обращении к памяти вместо стандартных пяти стадий "путешествия" данных от собственно модулей DIMM до контроллера памяти обходиться всего четырьмя. Что ж, по идее, это должно быть хоть как-то заметно в тестах латентности, не так ли?
Системные платы -- "старые" и новые
Главными героями дня у нас являются, безусловно, Intel D875PBZ Desktop Board и Abit IC7-G -- продукты на базе нового чипсета i875P "Canterwood". Следует отметить, что сравнивать продукты этих двух производителей стало значительно труднее, чем раньше. В основном -- из-за изменений политики Intel по отношению к своим продуктам. Во-первых, плата этой компании "обзавелась" такой особенностью, как стильный черный текстолит (видимо, ранее считавшейся слишком "попсовой"). Во-вторых, концепция "чипсета -- достаточно" претерпела некоторые благотворные изменения: на D875PBZ интегрирован Gigabit Ethernet-контроллер (ну надо же было "поддержать" свою же инициативу -- CSA!). В-третьих же, в BIOS присутствует возможность разгона! Да-да, не падайте в обморок -- разгона! На плате Intel! Вот уж поистине -- под нажимом рынка сдаются даже самые стойкие... Однако, разумеется, Abit также "не сидела в стороне" -- в ее продукте степень интеграции еще выше: к Gigabit Ethernet (на том же чипе) добавились контроллер IEEE 1394 (FireWire) на чипе Texas Instruments, разъем AGP Pro и Serial ATA RAID от Silicon Image (Sil3112ACT144). Последнее, кстати, весьма позабавило: интересно -- а зачем системной плате с ICH5/R на борту иметь дополнительный Serial ATA RAID? Впрочем, "кашу маслом не испортишь". Ну а о возможностях разгона применительно к компании с такой репутацией, как у Abit, наверное, даже и говорить не стоит -- понятно, что поддерживаются все мыслимые способы, и даже чуть-чуть больше...
"Конкурентов" представляли четыре платы -- Micro-Star GNB Max 2 на чипсете E7205, уже знакомая нашим читателям по предыдущим материалам, три платы на i845PE -- Intel D845PESV Desktop Board в "классической" категории и модели от Albatron -- PX845PEV-800 2003 Anniversary Special Edition и Abit -- со скромным, но "очень много говорящим" опытным оверклокерам названием BH7. Две последние являются "разогнанными" вариантами и поддерживают выставление в BIOS Setup частоты FSB 800 (200) MHz и работу с DDR400 SDRAM. Кстати, интересен подход Albatron и Abit к своим "топовым" моделям на i845PE -- если первая сделала свой продукт красивым внешне (чего стоит одна только надпись прямо на текстолите с логотипом компании, полным названием платы и даже личным автографом CEO Albatron!), но довольно аскетичным (звуковой подсистемы просто нет!), то Abit все-таки "не удержалась" и добавила поддержку AC'97 2.2 (6-канального) и даже разъемы S/PDIF на задней панели. Что же касается плат Intel и MSI, то они, в общем-то, вполне обычны -- D845PESV Desktop Board выполнена еще в привычном "старом" зеленом непритязательном дизайне (правда, с очень хорошим AC'97-кодеком от Analog Devices и интегрированным 10/100 Ethernet-контроллером), а продукт от Micro-Star поддерживает из всех расширенных возможностей только свой фирменный механизм ранней диагностики D-LED. Впрочем, большинству из нас от системных плат требуются "не шашечки, а ехать", не так ли? Поэтому вряд ли имеет смысл сетовать на "простоту", если "сложность" в данном конкретном случае не очень-то и нужна...
Тесты и результаты
|
|
 |
 |
 |
 |
 |
- архиваторы, традиционно особенно чувствительные к скорости подсистемы памяти, причем как к "прокачке", так и к латентности (7-zip с включенной поддержкой многопоточности);
- "серьезные" OpenGL-приложения, которые как всегда представляет SPEC ViewPerf 7 (они, как правило, относятся к подсистеме памяти с большей "прохладцей", но не совсем уж индифферентно);
- игры в лице 3DMark'03 (а вот тут уж "как карта ляжет" -- нам и самим было интересно);
- ну и наконец, класс "рендерялок", традиционно к скорости ОЗУ почти безразличный, был представлен пакетом LightWave 7.5.
Скорость подсистемы памяти
Здесь нам, как и в прошлый раз, помог разобраться с особенностями функционирования чипсетов тест Cache Burst 32. В общем-то, комментарии не имеет смысла делать особенно длинными, так как картина довольно прозрачна. Во-первых, по скорости чтения i875P в двухканальном режиме просто-напросто "разгромил" всех и вся. Скорость 4,2 GBps по сравнению с предыдущим самым большим результатом в 3,3 GBps -- это действительно рывок вперед, причем рывок настолько очевидный и сильный, что эпитеты приходят в голову только одного плана: "сенсационно", "великолепно", "невиданно"... ну и так далее. Превосходство в скорости записи также сильное, но тут уже акценты немного сместились, потому что в данном случае мы наблюдаем не просто победу одной платформы от Intel над другой, а (к слову -- предсказанную нами!) смену лидера -- SiS 655, ранее "ходивший" в абсолютных чемпионах, был безжалостно "подвинут" все тем же i875P. Из других интересных моментов хотелось бы отметить все-таки более высокую производительность i875P даже в одноканальном режиме по сравнению с находящимся в одинаковых с ним условиях (800 MHz FSB, DDR400) чипсетом i845PE. То ли новоявленная PAT "постаралась", то ли просто чуть-чуть "довели" конструкцию самого контроллера, воспользовавшись временем, прошедшим с момента выпуска i845PE. В общем, в данном подтесте результат весьма оптимистичный: новая платформа поистине демонстрирует чудеса.
Латентность
И снова все замечательно. Причем до такой степени замечательно, что наше мнение склоняется к тому, чтобы "обвинить" в этом PAT -- настолько сильно ускорить контроллер памяти за такой краткий срок можно только в том случае, когда изначально он был сделан просто-напросто плохо. А это довольно опрометчиво предполагать в случае с Intel -- ее умение производить одни из самых быстрых контроллеров DRAM сомнению не подлежит. Следовательно, PAT плюс увеличение частоты. И уменьшение латентности почти на 10%. Впечатляющий результат, дающий большие надежды... Вот к ним (т. е. к скорости в реальных приложениях) мы и перейдем.
Реальные приложения
М-да... Нет, это не то что бы "холодный душ", это, скорее, осознание того, что мы все еще ходим по земле и сказки о "в два раза и прямо сейчас" вряд ли когда-нибудь станут реальностью. Все-таки далеко не в два раза. И даже не на 50%. Скромнее. Хотя в архиваторах прирост виден невооруженным глазом, и назвать его маленьким на фоне привычных выигрышей "нового" у "старого" на единицы процентов язык не поворачивается. А вот в SPEC ViewPerf уже меньше... А в 3DMark'03 -- еще меньше. Ну а в LightWave...
Словом, в очередной раз мы убедились в том, что высокая скорость прокачки данных отнюдь не означает, что у всех приложений "столбики поползут вверх" невиданными темпами. У некоторых, например, они наоборот "стоят, не шелохнувшись". И это тоже объяснимо! Зря что ли, в конце концов, L2-кэш у Pentium 4 довели до 512 KB? Вот он и работает, и кое-где настолько результативно, что полностью "ограждает" приложения от влияния производительности подсистемы памяти. Кэшу ведь никто не потрудился объяснить, что она у нас теперь очень быстрая... Равно как и программистам, пишущим ПО.
Короче, в реальных приложениях новая платформа в очередной раз доказала, что она все-таки быстрее. Но, с другой стороны, отказалась от намерений "убить" своей производительностью все остальные. Чем, вероятно, частично успокоила их владельцев -- жалко, наверное, вот так в одночасье оказаться владельцем компьютера, безнадежно отставшего от лидера по всем параметрам...
Выводы
Для того чтобы правильно понять смысл выпуска i875P и процессора Pentium 4 3 GHz с частотой системной шины 800 MHz (пока еще только одной модели, но само собой разумеется, что он станет родоначальником целой линейки), важно прежде всего осознать то, что развитие аппаратных средств никогда не было "плавным", более того -- очень редко, когда оно развивалось во всех направлениях одинаково быстро. Как правило, все происходит совсем по-другому. Сначала появляется некий инновационный продукт -- то ли процессор новой архитектуры, то ли чипсет с поддержкой какой-нибудь быстрой шины, ну или еще что-нибудь в этом роде. Однако сами по себе наши концептуально новые устройства функционировать не могут -- это очевидно. Поэтому вместе с ними выпускается "обвязка". Если это чипсет с поддержкой AGP 8X -- то соответствующие видеокарты AGP 8X. Если это процессор Pentium 4 -- то соответствующий чипсет, в связке с которым этот новый процессор может функционировать. А если это чипсет i875P с поддержкой 800 MHz FSB -- то "обвязкой" для него служит уже собственно процессор, на той же частоте системной шины и работающий. Итак, с "ведущими" и "ведомыми" вроде бы разобрались. Что дальше? А дальше следует осознать, что одинаково прогрессивными ведущий и ведомый быть не могут. "Обвязка" -- она обвязка и есть. Ее задача -- обеспечить возможность функционирования, а не демонстрировать выдающиеся результаты.
А теперь вернемся к нашим новичкам. Чипсет i875P с поддержкой двухканальной DDR400 SDRAM, скорость прокачки данных до 6,4 GBps (2 3200 MBps). Обеспечивает, понятное дело, теоретически, но на примере другого двухканального чипсета от Intel мы уже убедились, что КПД у наборов микросхем от этого производителя весьма высок. Нужны ли нам такие скорости работы с памятью сегодня? Разумеется, не нужны. Это очевидно. Мы уже убедились на примере тестирования двухканальных DDR-чипсетов "предыдущей волны" ("Компьютерное Обозрение", # 15, 2003), что процессор с частотой порядка 3 GHz, в общем-то, почти не способен задействовать пропускную способность памяти в двухканальном DDR400-чипсете SiS 655. Естественно, в случае с i875P (который обеспечивает еще бoльшую эффективность и меньшую латентность) это утверждение тем более становится справедливым. Ну а поскольку первый процессор новой линейки, получив поддержку 800-мегагерцевой системной шины, остался примерно в том же "частотном диапазоне", что и предыдущий Pentium 4 3,06 GHz/533 MHz FSB, то результат получился соответствующий.
Значит, с выходом нового чипсета фактически ничего не изменилось? А это уже зависит от того, в каком контексте рассматривать понятие "изменения". Если в контексте "станет ли моя система быстрее в случае замены связки E7205 (SiS 655) + Pentium 4 3,06 GHz на i875P + Pentium 4 3 GHz?", то ответ очевиден из диаграмм: если и станет, то на весьма небольшой процент.
Что же тогда изменилось к лучшему? К лучшему у нас изменилась перспектива. Потому что всем уже понятно, что Pentium 4 -- это "всерьез и надолго", и значит, частоты работы процессорного ядра будут расти, причем почти наверняка не меньшими темпами, чем сейчас. Да, для 3 GHz еще вполне хватает 533 MHz FSB. А для четырех гигагерц? А для пяти? И вот тут как раз Intel есть за что похвалить, потому что прогресс по сравнению с аналогичной ситуацией с Pentium III -- налицо. Помните, как мы не раз сетовали во времена Socket 370, что частота ядра растет исключительно за счет увеличения коэффициента умножения, и поэтому новые процессоры хотя номинально и превосходят по данному показателю старые, но быстродействие демонстрируют практически одинаковое? Кажется, второй раз эту же ошибку Intel решила не повторять, поэтому на платформе Pentium 4 пропускную способность системной шины наращивает "загодя". Разумеется, на практике это означает, что скорость первых моделей процессоров и чипсетов с более быстрой шиной ненамного выше, чем существующих в то же время процессоров и чипсетов "предыдущего эшелона". Это нормально. В конце концов, никто "волоком не тащит" их приобретать прямо сейчас. Но данная ситуация выглядит гораздо логичнее, чем если бы мы были вынуждены покупать многомегагерцевые CPU, вообще не имея при этом шансов задействовать их возможности.
И все-таки -- что же можно сказать о чипсете i875P и процессоре Pentium 4 3 GHz с 800-мегагерцевой шиной по состоянию на сегодняшний день? Начнем с главного, а это, как нам кажется, все же чипсет. Системы на его основе явно ориентированы на апгрейд. Мы бы даже сказали, что они к нему предрасположены и, может быть, даже предназначены. Фактически, приобретая сегодня систему на базе этого набора микросхем, пользователь покупает "уверенность в завтрашнем апгрейде". То есть, во-первых, он знает, что процессоры для его платформы с большей, чем сейчас, частотой, совершенно точно выпустят (немудрено -- ведь сегодняшний CPU только "открыл" новую линейку), а во-вторых -- может быть уверен, что обеспечиваемая данным чипсетом производительность подсистемы памяти будет адекватна частотам намного большим, чем ныне доступные 3 GHz. Ну и, понятное дело, даже сегодня эта система уж никак не медленнее, а кое-где даже чуть-чуть быстрее, чем основанные на "старых" Pentium 4 с 533-мегагерцевой системной шиной. Что же касается нового Pentium 4, то он обеспечивает функционирование нового чипсета. Если говорить о нем как о процессоре, то, пожалуй, на этом вся его "инновационность" заканчивается -- вспомним то, что говорилось выше о соотношении степени прогрессивности у основного устройства и его "обвязки". Процессору Pentium 4 предстоит осваивать новые горизонты производительности 800-мегагерцевой системной шины с другими, более высокими тактовыми частотами.
Продукты предоставлены
| Intel | Представительство Intel | (044) 490-6417 |
| Abit | Abit | www.abit.com.tw |
| Albatron | Compass | (044) 531-9730 |
| MSI | Micro-Star | www.msi.com.tw |