Intel Pentium Extreme Edition 955 — лучший процессор для графических станций
Модельный ряд двухъядерных процессоров Intel Pentium D 9xx
В прошлом номере мы ознакомили читателей c результатами тестирования новой платформы Intel на основе двухъядерного процессора Intel Pentium Processor Extreme Edition 955 и рассказали об особенностях новой платформы. При этом основной акцент в тестировании был сделан на мультимедийные и офисные приложения. В этой статье мы рассмотрим новый двухъядерный процессор на предмет его использования в графических станциях.
ак показали результаты предыдущих тестирований, сфера применения двухъядерных процессоров пока еще недостаточно обширна. Проблема заключается в том, что существует совсем немного пользовательских приложений, способных эффективно поддерживать многопоточность, а следовательно, получать выигрыш от использования двухъядерных процессоров. Действительно, вряд ли найдется много офисных приложений, для которых оказалась бы верна интеловская поговорка «Одно ядро хорошо, а два — лучше». Другой пример — это современные игры, которые в подавляющем большинстве не поддерживают многопоточность и не могут получить прироста в производительности от использования двухъядерных процессоров. Кстати, на игровых приложениях стоит остановиться чуть подробнее. Дело в том, что многие российские компании, занимающиеся сборкой ПК, активно включают в свои модельные ряды компьютеры на базе двухъядерных процессоров Intel и относят их к игровым домашним компьютерам. Собственно, и маркетологи самой корпорации Intel позиционируют свои двухъядерные процессоры как основу для игровых компьютеров. Вот, к примеру, что говорится об этом в официальном пресс-релизе компании Intel: «Двухъядерные процессоры Intel Pentium Extreme Edition с технологией Hyper-Threading обеспечат максимальный реализм игры и небывалые возможности компьютерного интеллекта, благодаря чему пользователи могут играть сегодня и в будущем с огромным интересом. Обеспечивая реализацию сложных физических механизмов и искусственного интеллекта, новый процессор дает любителям компьютерных игр и требовательным пользователям все самое лучшее. Технология Hyper-Threading играет важнейшую роль, поскольку с ее помощью два ядра процессора могут одновременно работать с четырьмя потоками».
Что ж, попробуем прокомментировать это рекламное заявление. Скорее всего, в будущем (но отнюдь не близком) игры действительно будут ориентированы на многоядерные процессоры, но сегодня ситуация далека от той, какую пытаются нарисовать маркетологи компании Intel.
Еще раз повторимся, что в подавляющем большинстве современные игры не поддерживают многопоточность и не могут получить прироста в производительности от использования двухъядерных процессоров. Это, конечно, не означает, что игры не будут запускаться на ПК с двухъядерными компьютерами или что они будут сильно тормозить. Более того, если рассмотреть два компьютера, которые различаются только тем, что в одном из них используется двухъядерный процессор, а в другом — одноядерный, но с такой же тактовой частотой, то в игровых приложениях эти компьютеры будут обеспечивать равную производительность. Но… для игровых ПК существует более изящное решение, которое, с одной стороны, позволяет сделать игровой компьютер более производительным, а с другой — более дешевым. Все, что для этого потребуется, — это использовать вместо двухъядерного процессора одноядерный с более высокой тактовой частотой. Необходимо учитывать и тот факт, что архитектура легендарного процессора Intel Pentium 4 была изначально рассчитана на то, что основным рецептом увеличения производительности будет рост тактовой частоты. Причем компании Intel с ее могучим потенциалом удалось убедить в этом все компьютерное сообщество, и производители игр стали оптимизировать свои продукты так, чтобы те получали преимущество именно от использования более быстрых (по тактовой частоте) процессоров. Чтобы разубедить их, понадобится еще немало времени. И именно поэтому мы можем ответственно заявить, что сегодняшнее позиционирование компьютеров с двухъядерными процессорами как игровых домашних ПК — это неграмотное в техническом плане решение.
С мультимедийными приложениями дела обстоят несколько лучше, но говорить о том, что все они поддерживают многоядерность, конечно же, нельзя.
А вот с двухъядерными процессорами серии Extreme Edition, поддерживающими технологию Hyper-Threading, ситуация похуже. Один такой процессор определяется операционной системой как четыре логических процессора, и в большинстве приложений результаты с активированной технологией Hyper-Threading оказываются хуже, чем при ее отключении. И если в отношении двухъядерных процессоров можно с уверенностью утверждать, что вопрос об их преимуществе над одноядерными собратьями — это дело времени, то в отношении технологии Hyper-Threading применительно к двухъядерным процессорам такого оптимизма нет. И дело даже не в том, что в процессорной архитектуре Intel следующего поколения технология Hyper-Threading не будет использоваться. Ведь если технология Hyper-Threading существует сегодня в двухъядерных процессорах Intel серии Extreme Edition, значит, все-таки должны быть и приложения, в которых эта технология дает реальный прирост производительности. Действительно, вряд ли поддержка этой технологии реализована в топовых процессорах Intel исключительно по маркетинговым соображениям.
Понятно, что те приложения, которые исторически были предназначены для использования в многопроцессорных системах, должны получить преимущество и при применении двухъядерных процессоров. Скорее всего, технология Hyper-Threading в данном случае тоже окажется востребованной. Поэтому можно предположить, что именно в таких приложениях с лучшей стороны проявят себя двухъядерные процессоры Intel с поддержкой технологии Hyper-Threading. Осталось только выяснить, о каких же приложениях идет речь. Действительно, для того чтобы продемонстрировать преимущество новых процессоров Intel, можно, конечно, использовать традиционные серверные приложения или сложнейшие инженерные расчетные задачи, поддерживающие распределенные вычисления. Или, к примеру, воспользоваться такими пакетами, как AutoCAD, Unigraphics, Pro/ ENGINEER, Solid Edge или SolidWorks, оптимизированные под многопроцессорные системы. Однако какой прок от такого тестирования домашним пользователям? И верно, кому придет в голову развернуть на базе своего домашнего компьютера вычислительный центр?
Другое дело, когда компьютер используется в качестве графической станции. Такие решения востребованы и становятся все популярнее.
Традиционно под графическими станциями понимаются как минимум двухпроцессорные компьютеры, вдобавок оснащенные профессиональной графической картой. Однако далеко не все небольшие дизайн-студии способны обеспечить своих сотрудников такими дорогостоящими решениями. Кроме того, зачастую пользователи работают с профессиональными 3D-приложениями в домашних условиях, а размещать дома двухпроцессорную графическую станцию далеко не всем по карману. Возможно, именно в такой ситуации использование двухъядерных процессоров окажется неплохой альтернативой двухпроцессорным решениям.
Итак, для того чтобы проверить, насколько эффективны новые двухъядерные процессоры Intel при их использовании с традиционными пакетами 3D-моделирования, мы провели тестирование всей линейки новых процессоров Intel Pentium D 9xx и топового процессора Intel Pentium Extreme Edition 955, поддерживающего технологию Hyper-Threading.
Прежде чем переходить к описанию методики и результатов тестирования, напомним основные особенности новых двухъядерных процессоров Intel.
Модельный ряд двухъядерных процессоров Intel Pentium D 9xx
одельный ряд двухъядерных процессоров на ядре Presler сегодня состоит из пяти моделей: процессора Intel Pentium Extreme Edition 955 и четырех процессоров семейства Intel Pentium D 9xx (950, 940, 930 и 920). Все они изготавливаются по 65-нанометровому технологическому процессу.
Процессор Intel Pentium Extreme Edition 955 является флагманом линейки десктопных двухъядерных процессоров Intel. Его тактовая частота составляет 3,46 ГГц. Каждое ядро этого процессора имеет микроархитектуру NetBurst. Из двухъядерных процессоров на ядре Presler только Intel Pentium Extreme Edition 955 поддерживает технологию Hyper-Threading, что в совокупности обеспечивает одновременную обработку до четырех потоков.
Каждое ядро процессора Intel Pentium Extreme Edition 955 имеет собственный кэш второго уровня (L2) объемом 2 Мбайт, поэтому общий объем кэша L2 составляет 4 Мбайт.
Кроме того, отметим, что данный процессор поддерживает технологии Intel Extended Memory 64 Technology, Execute Disable Bit (XD), технологию виртуализации Intel Virtualization Technology (VT), а также технологии тепловой защиты Thermal Monitor и Thermal Monitor 2. В то же время технология энергосбережения Enhanced Intel SpeedStep данным процессором не поддерживается.
Процессор Intel Pentium Extreme Edition 955 поддерживает частоту системной шины 266 МГц (коэффициент внутреннего умножения процессора равен 13x). Соответственно частота FSB составляет 1066 МГц, а пропускная способность памяти — 8,5 Гбайт/с, что делает эффективным использование с новым процессором высокоскоростной памяти.
Семейство двухъядерных моделей процессоров Intel Pentium D 9xx, как уже отмечалось, представлено четырьмя моделями. Отличие процессоров серии Intel Pentium D 9хх от процессора Intel Pentium Extreme Edition 955 заключается в том, что они не поддерживают технологию Hyper-Threading, а частота FSB составляет у них 800 МГц. Кроме того, в отличие от Intel Pentium Extreme Edition 955, все процессоры серии Intel Pentium D 9хх (кроме модели Intel Pentium D 920) поддерживают технологию энергосбережения Enhanced Intel SpeepStep. Последняя позволяет динамически снижать тактовую частоту процессора до 2,8 ГГц за счет динамического изменения коэффициента умножения. Но у процессора Intel Pentium D 920 штатная тактовая частота уже составляет 2,8 ГГц и снижать ее просто некуда.
Во всем остальном (кроме тактовых частот) процессоры Intel Pentium Processor Extreme Edition 955 и Intel Pentium D 9хх идентичны.
Разница между самими процессорами серии Intel Pentium D 9хх заключается лишь в тактовой частоте. Так, процессору Intel Pentium D 950 соответствует частота 3,4 ГГц, Intel Pentium D 940 — 3,2 ГГц, Intel Pentium D 930 — 3,0 ГГц, а Intel Pentium D 920 — 2,8 ГГц.
 |
|
Методика тестирования
ля тестирования нового семейства двухъядерных процессоров Intel мы применяли популярные приложения для работы с 3D-графикой: Discreet 3d Studio Max 7.0 и Alias WaveFront Maya 6.5. Кроме того, дополнительно использовался пакет Adobe Photoshop CS2, который, не будучи приложением для работы с 3D-графикой, является популярным инструментом любого дизайнера.
Для тестирования производительности графической станции при работе с приложением Discreet 3d Studio Max 7.0 применялся скрипт SPECapc_3dsmax_6.0_rev1_1, а при работе с приложением Alias WaveFront Maya 6.5 — скрипт SPECapc_Maya 6.0_v1.0.
Бенчмарк SPECapc for 3ds max 7 предназначен для тестирования платформы с приоритетной нагрузкой на процессор и видеокарту. В данном тесте используется как рендеринг конечных 3D-сцен с преимущественной нагрузкой на центральный процессор, так и типичные задачи по созданию и редактированию сцены с преимущественной нагрузкой на процессор видеокарты. В итоге выдаются результаты производительности центрального процессора (CPU Render) и графической карты (Interactive).
Измеряемой характеристикой в тесте SPECapc for 3ds max 7 является время выполнения задач. Однако конечный результат представляется в нормированном виде. При этом для нормирования применяется референсный ПК следующей конфигурации:
- процессор — Intel Xeon 2,4 ГГц;
- память — 2 Гбайт PC800 ECC RDRAM;
- жесткий диск — 40 Гбайт ATA/100;
- видеокарта — NVIDIA Quadro 700XGL;
- операционная система — Windows XP SP1.
При этом если значение результата оказывается, к примеру, равным 1,5, то это означает, что в данном тесте производительность тестируемой платформы в 1,5 раза выше (время выполнения задач в 1,5 раза меньше), чем производительность референсного ПК.
Бенчмарк SPECapc for Maya 6.5 предназначен для тестирования платформы с нагрузкой на процессор, видеокарту и дисковую подсистему. Тест состоит из 30 отдельных подтестов. Результат теста представляется в виде двух нормированных составляющих: нормированной производительности процессора и интегральной нормированной производительности. При расчете интегральной производительности для подтестов с нагрузкой на видеокарту вводится весовой коэффициент 0,7, для подтестов с нагрузкой на процессор — 0,2, для подтестов с нагрузкой на дисковую подсистему — 0,1.
Для расчета нормированных результатов теста используется референсный ПК следующей конфигурации:
- процессор — Intel Xeon 2,4 ГГц;
- память — 2 Гбайт PC800 ECC RDRAM;
- жесткий диск — 40 Гбайт ATA/100;
- видеокарта — NVIDIA Quadro FX 1000;
- операционная система — Windows XP SP2.
Отметим, что в тесте SPECapc for Maya 6.5 отсутствует рендеринг 3D-сцен. На наш взгляд, это не вполне корректно, поскольку невозможно представить себе работу с пакетом Alias WaveFront Maya 6.5 без финального рендеринга 3D-сцены. Поэтому, чтобы компенсировать этот недочет, мы слегка модифицировали скрипт SPECapc for Maya 6.5, добавив к нему рендеринг сцены wolf4.ma при разрешении 800x600 точек.
В тесте Adobe Photoshop CS2 применялся скрипт, в котором на исходное изображение (цифровая фотография) в формате TIFF последовательно накладывались фильтры и рассчитывалось суммарное время выполнения всех операций.
Для тестирования мы использовали стенд следующей конфигурации:
- материнская плата — Intel D975XBX (чипсет Intel 975X Express);
- оперативная память — DDR2 SDRAM Kingston HyperX KHX6000D2K2/1G (2x512 Мбайт);
- тайминги памяти:
- CAS Latency — 5,
- RAS to CAS Delay — 5,
- Row Precharge — 5,
- Active to Precharge — 15;
- видеокарта — Gigabyte GV-RX16P256D-RH (RADEON X1600 Pro);
- дисковая подсистема — два диска Seagate Barracuda 7200.7 объемом 120 Гбайт, организованные в RAID 0, файловая структура NTFS;
- операционная система — Windows XP SP2.
|
|
Результаты тестирования
се результаты тестирования мы приводим в нормированном виде. При этом за единицу принимались результаты ПК с процессором Intel Pentium D 920.
Для того чтобы проанализировать влияние технологии Hyper-Threading на производительность процессора, процессор Intel Pentium Extreme Edition 955 был протестирован в двух режимах: в режиме с активированной и с заблокированной технологией Hyper-Threading.
Результаты тестирования показаны на рис. 1, 2 и 3.
Рис. 1. Результаты тестирования в приложении Discreet 3d Studio Max 7.0
Рис. 2. Результаты тестирования в приложении Alias WaveFront Maya 6.5
Рис. 3. Результаты тестирования в приложении Adobe Photoshop CS2
Рассмотрим более подробно результаты тестирования в пакете Discreet 3d Studio Max 7.0 (см. рис. 1). Как и следовало ожидать, для процессоров Intel Pentium D 920, 930, 940 и 950 результаты тестов CPU Render и Interactive увеличиваются приблизительно линейно по мере роста тактовой частоты. Причем в тесте CPU Render с преимущественной нагрузкой на процессор увеличение результата в тесте примерно соответствует увеличению тактовой частоты. Так, при увеличении тактовой частоты на 200 МГц (на 7%) результат возрастает примерно на 7%. Аналогичная картина наблюдается и в тесте Interactive, однако увеличению тактовой частоты на 200 МГц соответствует примерно 5-процентное увеличение результатов. При переходе от процессора Intel Pentium D 950 к процессору Intel Pentium Extreme Edition 955 с отключенной технологией Hyper-Threading тактовая частота практически не увеличивается, однако, как мы помним, у процессора Intel Pentium Extreme Edition 955 частота FSB составляет 1066, а не 800 МГц. Соответственно можно сделать вывод, что за счет увеличения частоты FSB достигается еще почти 2-процентный прирост производительности. При активации технологии Hyper-Threading время рендеринга значительно уменьшается и прирост производительности в тесте CPU Render составляет 47% — в сравнении с процессором Intel Pentium D 920 или 19% — в сравнении с процессором Intel Pentium Extreme Edition 955 с отключенной технологией Hyper-Threading. Ну что ж, вот мы и получили первое подтверждение преимущества использования технологии Hyper-Threading.
А теперь рассмотрим результаты тестирования в пакете Alias WaveFront Maya 6.5 (см. рис. 2).
Как нетрудно заметить, для процессоров Intel Pentium D 920, 930, 940 и 950 все результаты Overall, CPU и результат по рендерингу сцены увеличиваются линейно, по мере роста тактовой частоты процессора, что хорошо согласуется с теорией. Влияние увеличения частоты FSB от 800 до 1066 МГц при переходе от процессора Intel Pentium D 950 к процессору Intel Pentium Extreme Edition 955 сказывается на увеличении результата в несколько меньшей степени (в сравнении с увеличением тактовой частоты). Так, если увеличение тактовой частоты процессора на 200 МГц позволяет получить прирост производительности приблизительно на 7%, то увеличение частоты FSB приводит примерно к 2-4-процентному росту производительности.
Технология Hyper-Threading практически не оказывает влияния на результаты Overall и CPU. А вот рендеринг сцены получает явное преимущество от использования этой технологии. Так, время рендеринга для процессора Intel Pentium Extreme Edition 955 с активированной технологией Hyper-Threading оказывается на 17% меньше, чем для процессора с заблокированной технологией Hyper-Threading. Если же сравнивать между собой результаты по рендерингу процессора Intel Pentium D 920 и процессора Intel Pentium Extreme Edition 955 с поддержкой технологии Hyper-Threading, то в последнем случае они выше на 45%. Таким образом, результаты теста Alias WaveFront Maya 6.5 тоже наглядно демонстрируют преимущество технологии Hyper-Threading.
Результаты выполнения скрипта в пакете Adobe Photoshop CS2 также достаточно предсказуемы для процессоров Intel Pentium D 920, 930, 940 и 950: при увеличении тактовой частоты процессора на 7% (200 МГц) примерно на столько же возрастает и результат теста. Увеличение частоты FSB от 800 до 1066 МГц позволяет получить еще 3% прироста производительности, а активация режима Hyper-Threading приводит к 5-процентному росту производительности.
|
|
Выводы
так, как показало наше тестирование, двухъядерные процессоры Intel Pentium Extreme Edition 955 с технологией Hyper-Threading могут служить прекрасной основой для создания высокопроизводительных графических станций. При этом стоимость такого решения оказывается значительно ниже стоимости традиционных двухпроцессорных графических станций. Учитывая уникальные особенности процессора Intel Pentium Extreme Edition 955 как основы для построения графических станций, по результатам нашего тестирования мы решили присудить ему почетный знак «Редакция рекомендует».
