Долгожданный Conroe
VeriTest Business Winstone 2004 v.1.0.1 и Multimedia Content Creation 2004 v.1.0.1
XMPEG 5.2 Beta + DivX 6.2.5 Codec
MainConcept H.264 Encoder v. 2.0
Интегральная производительность
Процессор Conroe, а точнее семейство процессоров на основе новой процессорной микроархитектуры, получившей официальное название Intel Core, ждали уже давно. С новой микроархитектурой связывались большие надежды — на то, что она позволит открыть новые горизонты производительности, что будет создан процессор, устанавливающий рекордные в отрасли показатели по энергетической эффективности, что в извечном споре Intel и AMD наконец будет поставлена точка. Собственно, слухи о рекордной производительности новых процессоров Intel ходят по Интернету уже давно. И то, что новые процессоры Intel по всем показателям опережают процессоры AMD, уже не новость. А потому июль 2006 года (именно тогда были официально анонсированы новые процессоры Intel) можно считать своего рода поворотным моментом в истории взаимоотношений Intel и AMD, когда наступил закат процессоров AMD и взошло новое светило по имени Intel Core.
Если вспомнить историю процессоров Intel, то можно заметить, что все первенцы, созданные на базе новой процессорной микроархитектуры, либо уступали по производительности процессорам на основе микроархитектуры предыдущего поколения, либо примерно соответствовали им. Во всяком случае, внедрение новой процессорной микроархитектуры никогда не сопровождалось резким скачком производительности процессоров. Именно так обстояли дела при внедрении архитектуры Intel NetBurst. Первые процессоры Intel Pentium 4 на основе этой микроархитектуры уступали по производительности последним процессорам семейства Intel Pentium III. В этом плане новая микроархитектура всегда рассматривалась как более перспективная для дальнейшего роста производительности процессоров, которого уже невозможно было достигнуть на основе микроархитектуры предыдущего поколения, однако сам процесс перехода с одной микроархитектуры на другую никогда не сопровождался скачком производительности. Тем не менее с микроархитектурой Intel Core, пришедшей на смену микроархитектуре Intel NetBurst, все произошло иначе. То ли процессоры Intel слишком долго ругали, то ли сказалась потеря доли рынка, то ли просто меньше не получилось, но факт остается фактом — новая микроархитектура Intel Core не просто стала базисом для дальнейшего роста производительности процессоров, но и обеспечила своеобразный скачок производительности. То есть производительность уже первых сэмплов процессоров для настольных ПК на основе микроархитектуры Intel Core оказалась гораздо выше производительности и процессоров предыдущего поколения Intel, и процессоров AMD. Да, участь AMD незавидна — ведь никогда еще Intel не «убивал» наповал своего конкурента. Остается надеяться, что в трудные для AMD времена Intel, как всегда, поможет.
Впрочем, оставим в стороне наши гипотетические предположения и перейдем к сути вопроса, то есть к тестированию производительности нового процессора Intel для настольных ПК.
Новые процессоры Intel для настольных ПК были известны ранее под кодовым названием Conroe, а после официального анонса это семейство получило название Intel Core 2 Duo.
В семейство процессоров для настольных ПК Intel Core 2 Duo входит несколько моделей, различающихся тактовой частотой, размером L2-кэша и частотой FSB (табл. 1).
Таблица 1. Технические характеристики процессоров семейства Intel Core 2 Duo (Conroe)
|
Модель процессора |
Количество ядер |
Техпроцесс |
Тактовая частота, ГГц |
Частота FSB, МГц |
L2-кэш, Мбайт |
TDP, Вт |
|
E4200 |
2 |
65 нм |
1,6 |
800 |
2 |
65 |
|
E6300 |
2 |
65 нм |
1,86 |
1066 |
2 |
65 |
|
E6400 |
2 |
65 нм |
2,13 |
1066 |
2 |
65 |
|
E6600 |
2 |
65 нм |
2,4 |
1066 |
4 |
65 |
|
E6700 |
2 |
65 нм |
2,66 |
1066 |
4 |
65 |
|
X6800 |
2 |
65 нм |
2,93 |
1066 |
4 |
75 |
Буква в названии модели процессора обозначает его энергопотребление (TDP), в частности буква «E» соответствует энергопотреблению 65 Вт. Как видите, практически все процессоры для настольных ПК семейства Intel Core 2 Duo имеют именно такое максимальное энергопотребление и только один процессор серии Extreme Edition (модель X6800) обладает максимальным энергопотреблением 75 Вт.
Все процессоры семейства Intel Core 2 Duo поддерживают уже хорошо знакомые по процессорам предыдущих поколений технологии Intel Virtualization Technology, Execute Disable Bit и Intel Extended Memory 64 Technology (Intel EM64T). В то же время новые процессоры не поддерживают технологию Hyper-Threading, что вполне понятно, поскольку новая микроархитектура ядра процессора не может получить выигрыша от использования данной технологии.
Далее мы рассмотрим результаты тестирования процессора Intel Core 2 Duo E6700 с тактовой частотой 2,66 ГГц. Кроме того, для сравнения также будут рассмотрены результаты тестирования процессора предыдущего поколения Intel Pentium processor Extreme Edition 965.
Методика тестированияДля тестирования процессора Intel Core 2 Duo E6700 использовался стенд следующей конфигурации:
- системная плата — Intel D975XBX (BIOS BX97510J.86A.1304.2006.0620.1451);
- оперативная память — DDR2-800 Kingston KHX8000D2K2/2G (2x1024 Мбайт в двухканальном режиме);
- тайминги памяти:
- CAS Latency — 4,
- RAS to CAS Delay — 4,
- Row Precharge — 3,
- Active to Precharge — 12;
- видеоподсистема — видеокарта NVIDIA GeForce 6600GT; версия видеодрайвера ForceWare 84.21;
- дисковая подсистема — два диска Seagate Barracuda 7200.7 объемом по 120 Гбайт, объединенные в RAID-массив уровня 0 на RAID-контроллере Sil 3114; файловая структура NTFS;
- операционная система — Windows XP Professional SP2.
Дополнительно устанавливались драйверы всех интегрированных устройств.
Как уже отмечалось, для сравнения был также протестирован двухъядерный процессор Intel Pentium processor Extreme Edition 965 (Pentium 965 EE).
Напомним, что процессор Pentium 965 EE имеет тактовую частоту 3,73 ГГц (частота системной шины — 266 МГц, коэффициент внутреннего умножения — 13).
Тепловой пакет (TDP) процессора составляет 130 Вт, а диапазон рабочих напряжений —от 1,2 до 1,375 Вт.
Каждое ядро процессора Pentium 965 EE основано на микроархитектуре NetBurst. При этом используется технология размещения двух раздельных ядер в одной упаковке. К тому же оба ядра процессора имеют собственный кэш второго уровня (L2) объемом 2 Мбайт, поэтому общий объем кэша L2 составляет 4 Мбайт. Как и все процессоры семейства Extreme Edition предыдущих поколений, процессор Pentium 965 EE поддерживает технологию Hyper-Threading, что в совокупности обеспечивает одновременную обработку до четырех потоков. Кроме того, 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.
Как мы уже отмечали, процессор Pentium 965 EE поддерживает частоту системной шины 266 МГц, при этом частота FSB составляет 1066 МГц, а пропускная способность процессорной шины — 8,5 Гбайт/с.
Для тестирования мы отобрали синтетические бенчмарки и реальные приложения, которые интенсивно нагружают процессор и память и традиционно используются для комплексного анализа производительности системы в целом.
В итоге использовались следующие бенчмарки и приложения:
- игровые тесты — 3Dmark06;
- производительность ПК в целом:
- PCMark05,
- Crystal Mark 9.0;
- работа с 3D-графикой:
- Discreet 3ds Max 7.0 SP1 (скрипт SPECapc 3ds max 7 v.2.1.3),
- Alias WaveFront Maya 6.5 (скрипт SPECapc Maya 6.5 v1.0),
- SPECViewperf 9.0;
- обработка цифровых фотографий —Adobe Photoshop CS2;
- научные расчеты — Science Mark 2.0;
- аудиокодирование — Lame 3.98a;
- архивирование — 7-ZIP 4.42;
- видеокодирование:
- XMPEG 5.2 Beta,
- DivX Converter 6.1.1,
- TMPGEnc 2.524,
- MainConcept MPEG Encoder 1.5,
- MainConcept H.264 Encoder v.2.0;
- офисные приложения:
- VeriTest Business Winstone 2004 v.1.0.1,
- VeriTest Business Winstone 2004 Multitasking Test v.1.0.1,
- VeriTest Multimedia Content Creation 2004 v.1.0.1.
Результаты тестирования
Все тесты запускались по пять раз, а по результатам измерений вычислялись среднее значение и доверительный диапазон измерения с вероятностью 95%. Подробные результаты тестирования представлены в табл. 2.
3Dmark06
Тест 3DMark06 предназначен для определения производительности ПК в игровых приложениях. Этот тест традиционно используется для тестирования видеокарт. Однако результаты этого теста зависят не только от видеокарты, но и от возможностей центрального процессора. Чтобы максимально загрузить именно процессор, а не видеокарту, при тестировании использовалось разрешение 800x600 точек, а видеодрайвер был настроен на максимальную производительность. Технологии антиалиасинга и анизотропной фильтрации не применялись.
PCMark05
Тест PCMark05 предназначен для комплексного анализа производительности ПК. В тесте проводится ряд подтестов (всего 48), которые акцентированно нагружают различные подсистемы ПК: процессор, память, графическую подсистему, подсистему хранения данных. По результатам теста рассчитывается интегральный показатель производительности системы в целом, а также индексы производительности отдельных подсистем ПК (CPU Score, Memory, Graphics, HDD).
CrystalMark 9.0
Тест CrystalMark 9.0 также является комплексным тестом для анализа производительности как отдельных подсистем, так и ПК в целом. В данном бенчмарке проводятся отдельные подтесты с преимущественной нагрузкой на центральный процессор (ALU, FPU), память (MEM), подсистему хранения данных (HDD), графическую подсистему (GDI, D2D, OGL). По результатам теста вычисляется безразмерный интегральный показатель производительности (Mark), а также показатели производительности отдельных подсистем ПК.
VeriTest Business Winstone 2004 v.1.0.1 и Multimedia Content Creation 2004 v.1.0.1
Тесты VeriTest Business Winstone 2004 v.1.0.1 и Multimedia Content Creation 2004 v.1.0.1 — это традиционные тесты для выявления производительности ПК при работе с офисными приложениями и приложениями для создания контента. Результаты этих тестов определяются не только процессором, но и пропускной способностью памяти, а также производительностью дисковой подсистемы компьютера. Результатами теста являются условные безразмерные единицы.
SPECapc for 3ds max 7
Для тестирования производительности при работе с приложением Discreet 3D Studio Max 7.0 SP1 применялся скрипт SPECapc 3ds max 7 v.2.1.3.
Бенчмарк SPECapc 3ds max 7 v.2.1.3 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. Измеряемой характеристикой в тесте SPECapc for 3ds max 7 является время выполнения задач. Для того чтобы переложить основную нагрузку на процессор и минимизировать влияние видеокарты на конечный результат теста, для приложения Discreet 3D Studio Max 7.0 использовался программный видеодрайвер (Software).
SPECapc for Maya 6.5
Бенчмарк SPECapc for Maya 6.5 предназначен для тестирования платформы в приложении Alias WaveFront Maya 6.5 с нагрузкой на процессор, видеокарту и дисковую подсистему. Сам тест состоит из 30 отдельных подтестов. Результат теста представляется в виде двух нормированных составляющих: нормированная производительность процессора и интегральная нормированная производительность. При расчете интегральной производительности для подтестов с нагрузкой на видеокарту вводится весовой коэффициент 0,7, для подтестов с нагрузкой на процессор — 0,2 и для подтестов с нагрузкой на дисковую подсистему — 0,1.
Для расчета нормированных результатов теста 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 FX 1000;
- операционная система — Windows XP SP2.
SPECViewperf 9.0
Тест SPECViewperf 9.0 — это новый тест, ориентированный на выявление производительности графической подсистемы в профессиональных OpenGL-приложениях. И хотя данный тест традиционно используется для тестирования графических станций и профессиональных видеокарт, его результаты в значительной степени зависят от производительности процессора. Именно поэтому мы и добавили в наше тестирование этот тест. Его результатами являются относительные условные единицы (безразмерные), которые определяют, во сколько раз в данном тесте производительность тестируемого ПК выше производительности некоторого эталонного ПК.
Adobe Photoshop CS2
В тесте Adobe Photoshop CS2 использовался скрипт, в котором на исходное изображение (цифровая фотография) в формате TIFF последовательно накладывались фильтры и рассчитывалось суммарное время выполнения всех операций.
Science Mark 2.0
Тест Science Mark 2.0 предназначен для выявления производительности ПК при проведении научных расчетов. Основная нагрузка в данном тесте ложится на процессор и память. Результаты теста представляются в безразмерных единицах.
7 Zip 4.42
Для архивирования применялся многопоточный архиватор 7-Zip 4.42. Архивированию подвергался тестовый каталог размером 362 Мбайт, который сжимался до 319 Мбайт, причем использовалась максимальная степень сжатия (Ultra).
Lame 3.98a
Для кодирования аудиофайлов (WAV->MP3) использовался популярный кодек Lame 3.98a. Кодированию подвергался WAV-файл с исходным размером 195 Мбайт, который конвертировался в MP3-файл размером 17,7 Мбайт. Кодек запускался из командной строки с настройками по умолчанию 44,1 кГц, 128 Кбит/с. Учитывая, что программа Lame 3.98a является однопоточной, выявить преимущество многоядерной архитектуры в данном случае было возможно только при одновременном запуске нескольких задач по конвертированию аудиофайлов. Поэтому в данном тесте осуществлялось кодирование не только одного, но и одновременно двух и четырех одинаковых WAV-файлов с разными названиями. В результате теста было определено время конвертирования.
Как показывают итоги этого тестирования, в данном случае выделить явного лидера не удалось. Обе платы продемонстрировали практически равные результаты, поскольку основная нагрузка в данном случае ложится на процессор.
XMPEG 5.2 Beta + DivX 6.2.5 Codec
Для конвертирования использовался видеоклип размером 51,8 Мбайт в формате MPEG-2 (hdwatermellon.mpg) с разрешением 1920x1980 точек и битрейтом 18 000 Кбит/с. Посредством утилиты XMPEG 5.2 Beta вместе с кодеком DivX 6.2.5 данный видеоклип конвертировался в HD-видеофайл размером 36,5 Мбайт с битрейтом 6000 Кбит/с и разрешением 1920x1088.
DivX 6.1.1 Converter
Для конвертирования использовался видеоклип размером 51,8 Мбайт в формате MPEG-2 (hdwatermellon.mpg) с разрешением 1920x1980 точек и битрейтом 18 000 Кбит/с. Посредством утилиты DivX 6.1.1 Converter данный видеоклип конвертировался в видеофайл DivХ размером 11 Мбайт и разрешением 1280x720.
TMPGEnc 2.524
Утилита TMPGEnc 2.524 предназначена для конвертирования AVI-файлов в формат MPEG для записи на DVD-диски. В нашем случае исходный AVI-файл (kitesurfing.avi) размером 416 Мбайт и длительностью 2 мин 1 с преобразовывался в видеофайл в MPEG-2 (m2v+wav) размером 115 Мбайт в формате DVD 4:3 NTSC. Разрешение кадров устанавливалось равным 720x480 точек, битрейт — 8000 Кбит/с, скорость воспроизведения — 29,97 fps.
MainConcept MPEG Encoder 1.51
Утилита MainConcept MPEG Encoder 1.51 тоже предназначена для конвертации AVI-файлов в формат MPEG для записи на DVD-диски. В нашем случае исходный AVI-файл (kitesurfing.avi) с размером 416 Мбайт и длительностью 2 мин 1 с преобразовывался в видеофайл MPEG-2 (mpg) размером 111 Мбайт в формате DVD 4:3 NTSC. Разрешение кадров — 720x480 точек, скорость воспроизведения — 29,97 fps, скорость видеокодирования — 8000 Кбит/с.
MainConcept H.264 Encoder v. 2.0
С помощью данной утилиты исходный AVI-файл (kitesurfing.avi) размером 416 Мбайт и длительностью 2 мин 1 с с использованием кодека H.264 High преобразовывался в видеофайл MPEG-2 (mpg) размером 295 Мбайт в формате DVD 4:3 NTSC. Разрешение кадров устанавливалось равным 720x480 точек, скорость воспроизведения — 29,97 fps.
Интегральная производительность
Для того чтобы упростить восприятие полученных результатов, мы попытались объединить все тесты по логическим группам и рассчитать интегральный показатель производительности по каждой группе тестов. В результате были сформированы следующие группы: игровые тесты, 3D-приложения, видеокодирование, аудиокодирование, архивирование, обработка цифровых фотографий, научные расчеты, инженерная графика, офисные приложения, производительность ПК в целом.
Группу «игровые приложения» составил единственный тест 3Dmark06, причем, поскольку мы тестировали именно процессор, а не видеокарту, для расчета относительной интегральной производительности использовался результат CPU Score. За единицу принимался результат, полученный с процессором Intel 965EE.
Группу «аудиокодирование» составил единственный тест на кодирование файлов в формат MP3. В данном случае для вычисления относительной интегральной производительности процессоров Intel E6700 и Х8600 время конвертирования файла с использованием процессора 965EE делилось на время конвертирования с использованием процессора Intel E6700 и процессора Х8600 соответственно.
Группу «архивирование» составил единственный тест на архивирование данных. Вычисление относительной интегральной производительности процессоров Intel E6700 и Х8600 производилось точно так же, как и в предыдущем случае: время архивирования с использованием процессора 965EE делилось на время архивирования с применением соответственно процессора Intel E6700 и Х8600.
Группу «обработка цифровых фотографий» составил единственный тест на обработку цифровых фотографий в приложении Adobe Photoshop CS2. Относительная интегральная производительность процессоров рассчитывалась точно так же, как и в предыдущем случае.
Группу «научные расчеты» составил единственный тест Science Mark 2.0. Для расчета относительной интегральной производительности использовался результат Overall Score. За единицу принимался результат, полученный с процессором Intel 965EE.
Группу «инженерная графика» составил тест SPECViewperf 9.0. Однако в этом тесте нет интегральной оценки производительности. Поэтому сначала рассчитывалась интегральная оценка производительности как геометрическое среднее результатов отдельных подтестов теста SPECViewperf 9.0. Далее вычислялась относительная интегральная оценка производительности всех процессоров, причем за единицу принимался результат для процессора Intel 965EE.
Группу «3D-приложения» составили тесты SPECapc for 3ds max 7 и SPECapc for Maya 6.5. Прежде рассчитывалась относительная интегральная оценка производительности в каждом из тестов (за единицу принимался результат для процессора Intel 965EE). Затем рассчитывался относительный интегральный результат для группы тестов как геометрическое среднее относительных результатов отдельных тестов.
Группу «видеокодирование» составил набор тестов XMPEG 5.2 Beta, DivX Converter 6.1.1, TMPGEnc 2.524, MainConcept MPEG Encoder 1.5 и MainConcept H.264 Encoder v.2.0. Для расчета относительной интегральной производительности прежде вычислялась относительная интегральная оценка производительности в каждом из тестов (за единицу принимался результат для процессора Intel 965EE), а затем рассчитывался относительный интегральный результат для группы тестов как геометрическое среднее относительных результатов отдельных тестов.
Группу «офисные приложения» составили тесты VeriTest Business Winstone 2004 v.1.0.1, VeriTest Business Winstone 2004 Multitasking Test v.1.0.1 и VeriTest Multimedia Content Creation 2004 v.1.0.1. Как и в предыдущих случаях, для расчета относительной интегральной производительности сначала вычислялась относительная интегральная оценка производительности в каждом из тестов (за единицу принимался результат для процессора Intel 965EE), а затем рассчитывался относительный интегральный результат для группы тестов как геометрическое среднее относительных результатов отдельных тестов.
Группу тестов «производительность ПК в целом» составили тесты PCMark05 (результат Score) и Crystal Mark 9.0 (результат Mark). Прежде всего рассчитывалась относительная интегральная оценка производительности в каждом из тестов (за единицу принимался результат для процессора Intel 965EE). Затем вычислялся относительный интегральный результат для группы тестов как геометрическое среднее относительных результатов отдельных тестов.
Результаты тестирования по группам тестов показаны на рисунке.
Результаты сравнительного тестирования процессоров по группам тестов
Как свидетельствуют результаты тестирования, выделить какую-либо одну группу тестов, в которых новое семейство процессоров имеет явное преимущество в сравнении с процессорами предыдущего поколения, просто невозможно.
Выводы
Проанализировав результаты тестирования, мы были шокированы. То есть, конечно, мы заранее предполагали, что процессор Conroe окажется более производительным в сравнении с Intel Pentium 965 EE — если не по абсолютной производительности, то, как минимум, по энергетической эффективности. Однако результаты тестирования превзошли все наши ожидания. Разрыв по производительности между новыми процессорами семейства Intel Core 2 Duo и процессором предыдущего поколения Intel 965EE оказался просто ошеломляющим. Фактически не было ни одного приложения, где процессоры семейства Intel Core 2 Duo не выигрывали бы по абсолютной производительности у процессора Intel Pentium 965 EE. При этом речь идет не о разнице по производительности на доли или единицы процентов, которую невозможно реально ощутить, а о разнице по производительности на десятки процентов! В некоторых приложениях процессор Intel Core 2 Duo X6800 позволяет получить выигрыш по производительности почти на 90% в сравнении с процессором Intel Pentium 965 EE, а процессор Intel Core 2 Duo E6700 — на 70%. Ну а если вспомнить, что при этом процессор Intel Core 2 Duo E6700 потребляет как минимум в два раза меньше электроэнергии, то получается, что он превосходит Intel Pentium 965 EE по энергетической эффективности примерно в три раза!
После знакомства с новым семейством процессоров Intel не хочется даже вспоминать про конкурентов. Одно можно сказать: им не позавидуешь. Пришло время, господа, делать ставки на Intel!
 |
|
