Новые 64-разрядные процессоры Intel

Сергей Пахомов

Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition

Intel Pentium 4 6xx

Методика тестирования

Бенчмарки

Выводы

 

21 февраля корпорация Intel объявила о выходе сразу нескольких новых процессоров: процессора Intel Pentium 4 Extreme Edition с тактовой частотой 3,73 ГГц и частотой FSB 1066 МГц и процессоров семейства Intel Pentium 4 6хх.

Итак, компания Intel объявила о начале производства 64-битных процессоров для настольных ПК. Конечно, этот факт не назовешь сенсацией, и о том, что это должно произойти, говорилось уже давно. Вопрос только в том, насколько эти 64-битные процессоры востребованы рынком домашних ПК.

Собственно, даже сами технические специалисты компании Intel относятся к этому с большой долей скептицизма, стараясь даже не затрагивать эту тему, а маркетологи, не акцентируя на этом внимания, просто скромно заявляют, что новые процессоры поддерживают 64-битные вычисления. То есть складывается впечатление, что политика Intel по данному вопросу заключается в следующем: если не удается переубедить рынок в его мнении о том, что 64-битные процессоры не нужны, то нужно эти процессоры продавать, руководствуясь принципом: «Любой каприз за Ваши деньги». Хорошо еще, что, в отличие от компании AMD, не сулят призрачных преимуществ от использования 64-разрядных процессоров. Почему мы говорим о призрачных преимуществах? Все очень просто.

Первые 64-разрядные процессоры появились полтора года назад, и пионером по выпуску таких процессоров стала компания AMD. Уже тогда маркетологи AMD указывали в качестве одного из главных преимуществ своих процессоров именно поддержку ими 64-битных вычислений и обещали скорое наступление эры 64-битных вычислений. Однако прошло полтора года, процессоры успели уже морально состариться, а никакого перехода к 64-битным вычислениям так и не произошло. Проблема, собственно, заключается в том, что процессоры есть, а пользовательской 64-битной операционной системы нет (64-битную операционную систему Linux если и можно назвать пользовательской, то уж никак не массовой). Практически нет и пользовательских 64-битных приложений. Поэтому нет и не может быть никаких преимуществ от использования 64-разрядных процессоров. И даже если в скором времени выйдет 64-битная операционная система Windows и появятся 64-битные приложения, то реального выигрыша от использования 64-разрядных вычислений можно ожидать только при использовании в системе более 4 Гбайт оперативной памяти. Использование такого количества памяти в настольных ПК, во-первых, очень удорожает систему, а во-вторых, не в каждой системе это вообще возможно. Кроме того, вряд ли найдутся приложения (речь идет о домашних и офисных ПК), которым требуется такой объем памяти.

Поэтому если говорить именно о пользовательском сегменте рынка, то, конечно же, сам факт поддержки процессорами 64-разрядных вычислений нельзя рассматривать как преимущество, поскольку данная технология является невостребованной и преждевременной.

Однако если сам факт поддержки процессорами 64-разрядных вычислений никак не отражается на их производительности при работе с традиционными 32-битными приложениями, то и о самом факте 64-разрядности процессоров тоже можно забыть. Кроме того, то, что 64-битные вычисления не имеют преимуществ сегодня, отнюдь не означает, что в будущем эти преимущества не станут очевидными. Но для того, чтобы завтра иметь возможность воспользоваться преимуществами 64-битных вычислений, почву нужно готовить уже сегодня.

А теперь, после небольшого разоблачения сомнительных рекламных заявлений (хотя это в большей степени относится к компании AMD, поскольку никаких рекламных заявлений компании Intel о преимуществах 64-разрядной архитектуры не было) перейдем к более детальному знакомству в новинками.

Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition

Процессоры серии Extreme Edition позиционируются компанией для сегмента высокопроизводительных домашних ПК. Конечно, речь идет не о всем сегменте домашних ПК, а лишь о его малой доле, сегменте домашних компьютеров с экстремальной производительностью (по оценкам Intel, доля процессоров серии Extreme Edition в сегменте домашних ПК менее 5%). В этом смысле процессоры серии Extreme Edition никогда не станут массовыми и доступными по цене, поскольку они являются своего рода флагманом линейки домашних процессоров компании Intel. И совершенно неважно, что этот процессор может оказаться невостребованным из-за очень высокой цены. Просто такой процессор должен быть, и если бы его не было, то его стоило бы создать.

История процессоров семейства Extreme Edition начинается с сентября 2003 года, когда компания Intel анонсировала первый процессор этой серии с тактовой частотой 3,2 ГГц и частотой FSB 800 МГц. Впоследствии компания Intel представила очередную версию процессора Extreme Edition с тактовой частотой 3,4 ГГц и частотой FSB 800 МГц. При этом существует два варианта такого процессора, различающихся своей корпусировкой. Первый из них рассчитан на установку в разъем Socket 478, а второй — в разъем LGA 775.

В ноябре прошлого года был объявлен еще один представитель семейства Extreme Edition с тактовой частотой 3,46 ГГц (Socket LGA 775) и частотой FSB 1066 МГц. И вот в феврале 2005 года компания Intel представляет очередную версию процессора семейства Extreme Edition с тактовой частотой 3,73 ГГц и частотой FSB 1066 МГц.

Новый процессор выпускается только в корпусировке 775 pin LGA и может использоваться на системных платах с чипсетом Intel 925XE.

Итак, что же нового в процессоре Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition в сравнении с предыдущей версией с тактовой частотой 3,46 ГГц?

Напомним, что до сего момента все процессоры серии Extreme Edition имели кэш данных размером 8 Кбайт и кэш инструкций емкостью на 12 тыс. декодированных микроинструкций. Кэш L2 имел размер 512 Кбайт, а кэш третьего уровня L3 — 2 Мбайт. Именно наличие кэша L3 отличает эти процессоры от обычных десктопных процессоров, сближая их с серверными процессорами Intel Xeon MP. Кроме того, все процессоры Intel Pentium 4 Extreme Edition выполнялись по 0,13-микронному технологическому процессу, имели одинаковую микроархитектуру и поддерживали технологию Hyper-Threading. Основные же различия между моделями процессоров этой серии сводились к разнице в корпусировке, тактовой частоте и частоте шины (и, как следствие, к разному тепловыделению).

Новый процессор Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition имеет в этом смысле ряд принципиальных отличий от своих предшественников. Начнем с того, что он выпускается по 90-нанометровому технологическому процессу, но самое главное отличие нового процессора от всех предыдущих заключается в увеличенном в четыре (!) раза размере кэша второго уровня L2 — теперь он составляет 2 Мбайт. А вот кэша третьего уровня L3 больше нет вообще. Поэтому можно говорить о том, что новый процессор Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition построен на новом ядре.

Как уже отмечалось, процессор Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition поддерживает частоту FSB 1066 МГц, то есть опорная частота системной шины составляет 266 МГц; а поскольку коэффициент внутреннего умножения нового процессора равен 14 — получается цифра в 3,73 ГГц (14Ѕ266 МГц = 3,73 ГГц).

Сухие факты о новом процессоре таковы: процессор рассчитан на напряжение от 1,25 до 1,4 В при максимальной потребляемой мощности 115 Вт. Максимальная температура корпуса процессора составляет 70,8 °С. Кристалл процессора имеет площадь 135  мм2, а общее количество транзисторов составляет 169 млн.

Еще одной новинкой нового процессора (не считая поддержки технологии 64-разрядных вычислений EM64T) является поддержка технологии Execute Disable Bit (EDB), реализующей аппаратную защиту на уровне процессора от вирусов.

В начало В начало

Intel Pentium 4 6xx

Следующая новинка (точнее, новинки) — это целая серия процессоров Intel Pentium 4 6xx (630, 640, 650, 660), предназначенных для корпоративного сегмента рынка. Хотя, конечно, такое позиционирование не отрицает возможности использования этих процессоров и в сегменте домашних компьютеров.

Новые процессоры Intel Pentium 4 6xx выпускаются в корпусировке 775 pin LGA по 90-нанометровому технологическому процессу. Частота FSB составляет 800 МГц и, что самое главное, у процессоров серии Intel Pentium 4 6xx размер кэша второго уровня L2 равен 2 Мбайт, то есть столько же, сколько и в процессоре Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition.

Процессоры Intel Pentium 4 6xx также поддерживают технологии 64-разрядных вычислений EM64T и технологию аппаратной защиты от вирусов Execute Disable Bit (EDB).

Вообще же, сравнивая характеристики процессоров Intel Pentium 4 6xx и Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition, можно сделать вывод, что, за исключением разной частоты FSB, все остальные параметры процессоров практически одинаковы. К примеру, кристалл процессора Intel Pentium 4 6xx имеет площадь 135 мм2, а общее количество транзисторов составляет 169 млн., то есть и по размерам, и по количеству транзисторов эти процессоры идентичны процессору Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition. Создается впечатление, что и Intel Pentium 4 6xx, и Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition попросту нарезаются с одних и тех же пластин, а затем, после тщательного тестирования, отбираются наиболее удачные и маркируются как Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition, а все остальные формируют ряд Intel Pentium 4 6xx. В этом смысле процессоры Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition можно считать побочным производством процессоров Intel Pentium 4 6xx, или наоборот.

Говоря о сходстве процессоров Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition и Intel Pentium 4 6xx, попробуем обозначить и небольшие различия.

Прежде всего, процессоры серии Intel Pentium 4 6xx поддерживают технологии энергосбережения Enhanced Intel SpeedStep (EIST). Эта функция поддерживается операционной системой Microsoft Windows XP Service Pack 2.

Суть технологии заключается в том, что при невысокой загрузке процессора его тактовая частота и напряжение питания динамически снижаются, а при увеличении нагрузки на процессор — наоборот, динамически увеличиваются. Это, в свою очередь, позволяет уменьшить энергопотребление процессора не в ущерб его производительности. Минимальная тактовая частота работы процессоров Intel Pentium 4 6xx составляет 2,8 ГГц. Кроме минимальной и максимальной частот существует и ряд промежуточных рабочих точек, характеризуемых частотой и напряжением питания. Их количество, естественно, определяется моделью самого процессора. Изменение тактовой частоты процессора происходит благодаря изменению коэффициента умножения (для процессора Intel Pentium 4 660 с тактовой частотой 3,6 ГГц коэффициент умножения меняется в пределах от 14 до 18).

Ну и в заключение краткого описания новых процессоров компании Intel приведем таблицу технических характеристик и цен (табл. 1).

 

Таблица 1. Технические характеристики и цены процессоров

Таблица 1. Технические характеристики и цены процессоров

В начало В начало

Методика тестирования

После столь подробного описания новой платформы компании Intel самое время обратиться к результатам тестирования процессоров Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition и Intel Pentium 4 660. Важно, что при тестировании обоих процессоров использовалась абсолютно одинаковая конфигурация стенда, то есть одна и та же системная плата, память, дисковая подсистема, видеокарта и т.д. Стенд для тестирования имел следующую конфигурацию:

• материнская плата: Foxconn 925XE7AA-8EKRS2;

• чипсет материнской платы: Intel 925XE;

• память: Kingmax 2Ѕ512 Мбайт DDR2 533;

• видеокарта: Sapphire Radeon X850 XT (256 Мбайт) (интерфейс PCI Express x16);

• дисковая подсистема: Seagate Barracuda 7200.7 (емкость 160 Гбайт);

• файловая система: NTFS с размером кластера по умолчанию (4 Кбайт).

В качестве операционной системы использовалась ОС Windows XP Professional (English) c SP2.

Из дополнительных утилит и драйверов применялись:

• Intel Chipset Software Utility Version 6.3.0.1007;

• версия видеодрайвера: ATI 6.14.0010.6512.

Все тесты производились при глубине цвета 32 бит и частоте строчной развертки 75 Гц. Отметим также, что при тестировании видеодрайвер настраивался на максимальную производительность, то есть отключались эффекты антиалиазинга и анизотропной фильтрации и т.д.

При тестировании процессоров память DDR2 533 функционировала в двухканальном режиме с установленными таймингами (by SPD).

В начало В начало

Бенчмарки

Для тестирования процессоров использовались следующие тестовые пакеты:

• VeriTest Business Winstone 2004;

• VeriTest Multimedia Content Creation Winstone 2004;

• 3DMark 2005 v. 1.2.0;

• FarCry (Patch 1.3);

• DOOM III Patch 1.1;

• Half-Life 2 (сцена d1_town_01.dem);

• Unreal Tournament 2004.

Первые два теста — это традиционные бенчмарки, предназначенные для тестирования производительности системы в целом c использованием популярных офисных приложений. Результаты этих тестов определяются не только процессором, но и пропускной способностью памяти, а также производительностью дисковой подсистемы компьютера.

Следующая группа тестов — это игровые бенчмарки, результаты которых определяются производительностью процессора, памяти и видеокарты. Для того чтобы минимизировать влияние видеокарты на результаты игровых тестов, мы, во-первых, использовали самую высокопроизводительную на данный момент видеокарту, создав тем самым условия, когда видеокарта не является узким местом в системе, а во-вторых, все игровые тесты проводились при различных разрешениях экрана. По характеру зависимости результата теста от разрешения экрана можно сделать вывод, упирается ли данный результат в производительность видеокарты или самого процессора. Понятно, что при низких разрешениях экрана нагрузка в большей степени ложится на процессор и результаты зависят от производительности процессора, а при высоких разрешениях все наоборот: в большей степени нагружается видеокарта и результаты теста зависят в основном от производительности видеокарты.

В тесте 3DMark 2005 в дополнение к стандартным игровым тестам (Game Tests) были проведены специализированные тесты на производительность процессора (CPU Tests).

Результаты сравнительного тестирования процессоров представлены в табл. 2 и на рис. 1-5.

 

Таблица 2. Результаты сравнительного тестирования процессоров

Таблица 2. Результаты сравнительного тестирования процессоров

Рис. 1. Результаты сравнительного тестирования процессоров в тесте DOOM III v.1.1

Рис. 1. Результаты сравнительного тестирования процессоров в тесте DOOM III v.1.1

Рис. 2. Результаты сравнительного тестирования процессоров в тесте Half-Life 2 (сцена d1_town_01.dem)

Рис. 2. Результаты сравнительного тестирования процессоров в тесте Half-Life 2 (сцена d1_town_01.dem)

Рис. 3. Результаты сравнительного тестирования процессоров в тесте FarCry 1.3

Рис. 3. Результаты сравнительного тестирования процессоров в тесте FarCry 1.3

Рис. 4. Результаты сравнительного тестирования процессоров в тесте Unreal Tournament 2004

Рис. 4. Результаты сравнительного тестирования процессоров в тесте Unreal Tournament 2004

Рис. 5. Результаты сравнительного тестирования процессоров в тесте 3DMark 2005 (игровые тесты)

Рис. 5. Результаты сравнительного тестирования процессоров в тесте 3DMark 2005 (игровые тесты)

В начало В начало

Выводы

При сравнении результатов тестирования процессоров Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition и Intel Pentium 4 660 становится понятно, что существенной разницы в производительности между ними не наблюдается.

Исходя из результатов тестов VeriTest Business Winstone 2004 и VeriTest Multimedia Content Creation Winstone 2004 можно говорить лишь о незначительном преимуществе процессора Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition.

Если же посмотреть на игровые тесты, то процессор Intel Pentium 4 3,73 ГГц Extreme Edition оказывается в лидерах. Собственно, этого и следовало ожидать: при одинаковой архитектуре у данного процессора и тактовая частота повыше, да и увеличенная пропускная способность процессорной шины сказывается. И преимущество этого процессора в игровых тестах соответствует его позиционированию как процессора для игровых ПК, в то время как процессор Intel Pentium 4 660 ориентирован на корпоративный сегмент рынка.

 

 

Редакция выражает признательность московскому представительству корпорации Intel (www.intel.ru) за предоставление процессоров для проведения тестирования.

КомпьютерПресс 3'2005