Intel Core 2 Duo E4400 против AMD Athlon 64 X2 4800+/4400+

Алексей Шобанов

Совсем недавно, 22 апреля, компания Intel объявила об очередном снижении цен и выходе на рынок новых моделей бюджетных процессоров Intel Core 2 Duo E6320, Intel Core 2 Duo E6420, Intel Core 2 Duo E4400 и Intel Core 2 Duo E4500, что стало достойным ответом на снижение цен, проведенное компанией AMD в начале апреля текущего года. Противостояние этих компаний происходит сегодня не столько в технической и технологической области, сколько на уровне маркетинга и ценообразования и все больше принимает характер ярко выраженной ценовой войны. Основным ее фронтом стал весьма важный, но незаслуженно обделенный вниманием прессы рынок бюджетных процессоров для недорогих компьютерных систем, ориентированных на массового пользователя. Одной из моделей, на которую делает ставку компания Intel в борьбе за этот сегмент рынка, является процессор Intel Core 2 Duo E4400, объявленная цена которого в партии от тысячи штук — 133 долл. Его прямыми конкурентами в этом ценовом диапазоне являются процессор AMD Athlon 64 X2 4800+ (цена в партии от тысячи штук — 136 долл.) и чуть более дешевый AMD Athlon 64 X2 4400+ (121 долл.). Настоящая статья посвящена сравнению возможностей этих конкурирующих решений от компании AMD и Intel.

Двухъядерный процессор Intel Core 2 Duo E4400 позиционируется производителем как решение для недорогих настольных компьютерных систем. Он выполнен в стандартной для нынешних процессоров от Intel FC-LGA-упаковке (Flip-Chip Land Grid Array), что подразумевает его установку в материнские платы, оборудованные процессорным разъемом LGA775. Его тактовая частота составляет 2 ГГц. Основой для Intel Core 2 Duo E4400 послужило процессорное ядро Conroe, выпускаемое в соответствии с нормами 65-нм технологического процесса, но в несколько урезанном его варианте, что, впрочем, в равной степени относится и ко всем другим моделям серии Е4ххх. Так, частота системной шины, на которой работает этот процессор, составляет 800 МГц (пропускная способность 6,4 Гбайт/с), а объем его кэш-памяти второго уровня (L2) — 2048 Kбайт, в то время как у «полноценного» Conroe эти значения равны 1066 МГц и 4096 Kбайт соответственно. Кроме того, этот процессор не поддерживает технологию Intel Virtualization (Intel VT), что, впрочем, исходя из существующих реалий, вряд ли можно отнести к его серьезным недостаткам. Во всем остальном Intel Core 2 Duo E4400 ничем не отличается от решений старшей серии Intel Core 2 Duo E6ххх и поддерживает все возможности и технологии, свойственные этому семейству процессоров. В их числе следует отметить:

• функцию Execute Disable Bit, которая обеспечивает защиту от вирусных атак и вредоносного кода, направленных на переполнение буфера памяти;
• поддержку инструкций потоковых расширений SSE3;
• использование архитектуры Intel 64 Architecture, которая представляет собой дальнейшее развитие архитектуры IA-32 и теперь обеспечивает работу в 64-битной среде адресации памяти, а следовательно, допускает установку 64-битных операционных систем и запуск 64-битных приложений;
• технологию Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), которая позволяет найти компромисс между производительностью и уровнем энергопотребления, что достигается за счет варьирования напряжения и тактовой частоты процессора в зависимости от уровня его загрузки. Так, в нашем случае при снижении уровня вычислительной нагрузки напряжение питания процессорного ядра уменьшалось с 1,28 В до 1,136 В, а его тактовая частота — с номинальных 2 (коэффициент умножения 10) до 1,2 ГГц (коэффициент умножения 6).

Кроме того, отметим, что процессор Intel Core 2 Duo E4400 поддерживает технологию Enhanced HALT, которая, как и технология EIST, использует механизм снижения напряжения питания и уменьшения его тактовой частоты, что также позволяет уменьшить энергопотребление, а следовательно, и тепловыделение, только на этот раз условием для начала этих действий является факт простоя процессора и соответственно возможность перевода его в режим ожидания. В режиме Enhanced HALT напряжение питания процессора уменьшается до минимально возможного уровня, соответствующего наименьшему значению VID, что позволяет снизить тепловыделение процессора Intel Core 2 Duo E4400 до 12 Вт, при том что его тепловой пакет (Thermal Design Power, TDP) составляет 65 Вт.

Упомянем и еще одну технологию, использующую механизм снижения напряжения питания процессорного ядра и уменьшения тактовой частоты его работы, — технологию термоконтроля Thermal Monitor 2 (TM2), также реализованную в процессоре Intel Core 2 Duo E4400. В работе технология TM2, в общем-то, аналогична EIST, с той лишь разницей, что в данном случае упомянутые механизмы задействуются в случае достижения процессорным ядром некой критической температуры T_TM2.

Таким образом, процессор Intel Core 2 Duo E4400 — это полноценное решение, реализующее все преимущества микроархитектуры Intel Core.

Как уже отмечалось, конкурирующими с Intel Core 2 Duo E4400 решениями от компании Advanced Micro Devices (AMD) являются процессоры AMD Athlon 64 X2 4400+ и AMD Athlon 64 X2 4800+, созданные на основе ядра Barisbane и выпускаемые в соответствии с нормами 65-нм технологического процесса с применением технологии SOI (Silicon On Insulator — кремний на диэлектрике). По своим техническим характеристикам и функциональным возможностям эти модели полностью идентичны друг другу и различаются лишь тактовой частотой: 2,3 ГГц (коэффициент умножения 11,5) у AMD Athlon 64 X2 4400+ и 2,5 ГГц (коэффициент умножения 12,5) у AMD Athlon 64 X2 4800+. Оба эти решения из семейства двухъядерных процессоров AMD Athlon 64 X2 выполнены в упаковке Lidded micro-PGA (Pin Grid Array) и предназначены для установки в материнские платы с процессорным разъемом Socket AM2. В отличие от процессоров Intel, построенных в соответствии с архитектурой Intel Core, эти процессоры, как, впрочем, и все выпускаемые сегодня двухъядерные решения компании AMD, имеют раздельную кэш-память (и первого, и второго уровней) для каждого из процессорных ядер, при этом объем кэш-памяти второго уровня (L2) для каждого из них составляет 512 Кбайт. Подробно останавливаться на таких ключевых особенностях процессоров с архитектурой AMD64, как интегрированный контроллер памяти и использование в качестве системного интерфейса универсальной шины HyperTransport, мы не будем, поскольку об этом уже не раз говорилось на страницах нашего журнала. Для справки отметим лишь, что двухканальный контроллер памяти этих процессоров позволяет использовать в качестве системной памяти модули небуферизованной памяти DDR2-800/667 и 533 SDRAM, а взаимодействие с системой осуществляется по двунаправленной 16-битной шине HyperTransport, обеспечивающей пропускную способность 4 Гбайт/с в каждом из направлений.

Интересен тот факт, что сравниваемые конкурирующие решения от AMD поддерживают набор технологий, по своей функциональности практически полностью соответствующий тем технологиям, что реализованы в Intel Core 2 Duo E4400. Речь в данном случае идет о следующих технологиях:

• Enhanced Virus Protection (EVP) — технология, позволяющая обеспечить защиту от вирусных атак и вредоносного кода путем защиты системного буфера, для чего в адресных регистрах процессора предусмотрен специальный бит NX (No Execution), который указывает, допустимо ли исполнение команд из данной области памяти (конкурирующее решение от Intel — Execute Disable Bit);
• поддержка инструкций потоковых расширений SSE3;
• использование архитектуры AMD Architecture, позволяющей работать в 64-битной среде адресации памяти, а следовательно, допускающей установку 64-битных операционных систем и запуск 64-битных приложений (конкурирующее решение от Intel — Intel 64 Architecture);
• технология AMD Cool’n’Quiet, которая позволяет уменьшить уровень энергопотребления процессора за счет снижения напряжения и тактовой частоты в зависимости от уровня его загрузки (конкурирующее решение от Intel — Enhanced Intel SpeedStep Technology).

Помимо этого процессоры AMD Athlon 64 X2 4400+ и AMD Athlon 64 X2 4800+ поддерживают технологию виртуализации AMD Pacifica, в то время как бюджетные процессоры конкурента серии Intel Core 2 Duo E4xxx лишены подобной возможности (у Intel схожая технология получила название Intel VT).

Оба описываемых процессора AMD относятся к классу решений Energy Efficient — их расчетный тепловой пакет (TDP) одинаков и составляет 65 Вт (то есть такой же, как у процессора Intel Core 2 Duo E4400), при этом напряжение питания равно 1,35 В.

Вкратце ознакомившись с некоторыми характеристиками нового процессора от компании Intel и конкурирующих с ним решений от компании AMD, перейдем к практической оценке их возможностей, для чего рассмотрим результаты, полученные в ходе тестовых испытаний.

Для проведения этого сравнительного тестирования нами были собраны два тестовых стенда следующей конфигурации:

Для процессора Intel:

• материнская плата — GIGABYTE GA-945GMF-S2 (чипсет Intel 945G Express);
• оперативная память — DDR2-800 Kingston KHX8000D2K2/2G (2x1024 Мбайт в двухканальном режиме);
• тайминги памяти:

- CAS Latency — 5,

- RAS to CAS Delay — 5,

- Row Precharge — 5,

- Active to Precharge — 13;

• видеоподсистема — видеокарта NVIDIA GeForce 6200 TurboCache (128 Мбайт)/NVIDIA GeForce 7600GS (256 Мбайт); версия видеодрайвера ForceWare 93.71;
• дисковая подсистема — диск Seagate Barracuda 7200.7 объемом по 120 Гбайт.

Для процессоров AMD:

• материнская плата — ASUS M2NPV-VM (чипсет NVIDIA GeForce 6150);
• оперативная память — DDR2-800 Kingston KHX8000D2K2/2G (2x1024 Мбайт в двухканальном режиме);
• тайминги памяти:

- CAS Latency — 5,

- RAS to CAS Delay — 5,

- Row Precharge — 5,

- Active to Precharge — 13;

• видеоподсистема — видеокарта NVIDIA GeForce 6200 TurboCache (128 Мбайт)/NVIDIA GeForce 7600GS (256 Мбайт); версия видеодрайвера ForceWare 93.71;
• дисковая подсистема — диск Seagate Barracuda 7200.7 объемом по 120 Гбайт.

В первую очередь попробуем дать некоторые пояснения, касающиеся выбранной конфигурации стендов. Во-первых, используемые на стендах системные платы были взяты нами не случайно. Мы постарались подобрать бюджетные модели материнских плат, предназначенные для построения недорогих компьютерных систем, для которых и созданы тестируемые процессоры. Обе эти системные платы имели интегрированное графическое ядро, что традиционно для бюджетных решений, ориентированных на массового пользователя. Но для того, чтобы нивелировать различие в производительности интегрированных графических ядер, мы взяли бюджетную видеокарту, построенную на графическом ядре NVIDIA GeForce 6200 с технологией TurboCache, уровень производительности которой хотя и выше, но все же сравним с производительностью интегрированной графики используемых системных плат.

Однако, чтобы графическая система не стала узким местом при оценке возможностей системы в игровых тестах, при их проведении мы заменяли используемую видеокарту на более производительное решение, основой для которого служило графическое ядро NVIDIA GeForce 7600 GS.

Тестирование проводилось под управлением операционной системы Windows XP Professional Service Pack 2, при этом каждый тест запускался по три раза, а в качестве результата принималось усредненное значение. Результаты, полученные в ходе проведенного нами тестирования, представлены в таблице.

Результаты тестирования процессоров

Для оценки потенциальных возможностей описываемых процессоров мы воспользовались популярной утилитой SiSoftware Sandra XI, с помощью набора тестов которой был установлен уровень производительности при выполнении вычислений с плавающей запятой (Whetstone iSSE3), целочисленных вычислений (тест Dhrystone ALU), SIMD-инструкций потоковых расширений (Integer x8 iS-SSE3 и Floating-Point x4 iSSE2), а также скорость обмена данными при межъядерной коммуникации (Inter-Core Bandwith). Приведенная на рис. 1 нормированная диаграмма дает наглядное представление о соотношении показателей производительности процессоров, полученных по результатам этих тестов.

Рис. 1. Нормированная диаграмма результатов тестирования процессоров утилитой
SiSoftware Sandra XI

Результаты тестов SiSoftware Sandra XI хорошо иллюстрируют влияние особенностей архитектуры описываемых процессоров на уровень их производительности при выполнении определенного рода задач. Так, при примерном паритете в случае выполнения целочисленных вычислений и несколько меньшей производительности в вычислениях с плавающей запятой (преимущество процессоров AMD здесь объясняется прежде всего более высокой тактовой частотой их работы) процессор Intel Core 2 Duo E4400 имеет подавляющее преимущество над конкурентами от AMD при выполнении SIMD-инструкций потоковых расширений (Integer x8 iS-SSE3 и Floating-Point x4 iSSE2), что обусловлено использованием 128-битных блоков SSE (три блока), которые способны выполнять SIMD-инструкции со 128-битными операндами за один такт, в то время как у процессоров с архитектурой AMD64, имеющих 64-битные блоки SSE (три блока), обработка такой инструкции происходит в два такта. Что касается показателей межъядерной коммуникации, то и здесь практически двукратное преимущество остается за процессором Intel, что объяснятся применением архитектуры с разделяемой кэш-памятью L2, позволяющей добиться куда большей скорости доступа к совместно используемым данным по сравнению с архитектурой с раздельным кэшем второго уровня процессоров AMD.

Для того чтобы в ходе дальнейшего тестирования установить влияние производительности других компонентов системы на полученные нами результаты, мы провели оценку общей производительности системы и отдельных ее компонентов с помощью утилиты Futuremark PCMark 2005.

Как показал этот тест, уровень производительности подсистемы памяти, а также дисковой и графической подсистем тестовой конфигурации оказался практически одинаковым, при том что тест процессорной подсистемы продемонстрировал примерное равенство возможностей процессоров Intel Core 2 Duo E4400 и AMD Athlon 64 X2 4800+, в то время как младшая модель от AMD несколько уступила своим оппонентам, что соответствующим образом отразилось на общем рейтинге производительности систем, построенных на их основе (рис. 2).

Рис. 2. Нормированная диаграмма результатов тестирования процессоров утилитой
Futuremark PCMark 2005

Возможности процессоров при выполнении научных вычислений оценивались с помощью тестового пакета Science Mark 2.0 и утилиты Super_PI/mod 1.5 XS. В тестах подобного рода, как правило, активно применяются вычисления с плавающей запятой, и, как свидетельствуют полученные результаты, в большинстве из них рассматриваемые процессоры от компании AMD справились с поставленными задачами гораздо лучше, чем Intel Core 2 Duo E4400 (рис. 3). Тем не менее в тесте BLAS пакета Science Mark 2.0 (выполняется расчет матриц различного размера) и тесте Super_PI процессор компании Intel обошел своих конкурентов.

Рис. 3. Нормированная диаграмма результатов тестирования процессоров утилитами
Science Mark 2.0 и Super_PI/mod 1.5 XS

Следующим набором задач, по выполнению которых мы оценивали уровень производительности тестируемых процессоров, стало архивирование и распознавание текста. Для этой цели нами были выбраны две популярные утилиты — 7Zip версии 4.44 (beta) и WinRar 3.62, а также встроенный в операционную систему Windows XP архиватор WinZip. В качестве исходного каталога для выполнения архивации использовалась установочная директория теста BAPCo SYSmark 2004 SE объемом 4,05 Гбайт, содержащая более 14 тыс. файлов различных форматов. Во всех трех случаях — и для архиватора 7Zip, и для WinRar, и для WinZip — оба процессора AMD показали лучшие, нежели у оппонента от Intel, результаты, хотя их преимущество здесь не было значительным (особенно это относится к младшей модели — AMD Athlon 64 X2 4400+) — рис. 4. А в случае распознавания текста с использованием утилиты ABBYY FineReader 8.0 Pro (обрабатывался 212-страничный документ в формате PDF) процессор Intel Core 2 Duo E4400 стал лидером, правда его преимущество по сравнению с результатом AMD Athlon 64 X2 4800+ было номинальным (370,3 с против 372, 3 с у последнего).

Рис. 4. Нормированная диаграмма результатов тестирования процессоров в задачах
на архивирование и распознавание текста

На следующем этапе тестирования определялась производительность процессоров при выполнении задач кодирования видео- и аудиофайлов. В качестве исходного материала были взяты два видеоролика, записанные в формате AVI (разрешение 640x480, продолжительность 121 с, размер 416 Мбайт) и MPEG (разрешение 1920x1080, продолжительность 24 с, размер 51,8 Мбайт) и аудиофайл формата WAV размером 195 Мбайт. Кодирование видео выполнялось утилитами Windows Media Encoder 9 (файл AVI кодировался в файл WMV с разрешением 320x240 и битрейтом 282 Кбит/с), DivX Converter 6.2.1 (файл MPEG кодировался в файл формата DivX в соответствии с установками профиля High Definition (разрешение 1920x1080)), QuickTime 7 Pro (файл AVI кодировался в файл MOV с использованием кодека H.264 при установках профиля High Quality). Кодирование аудио выполнялось утилитами Apple iTunes (аудиофайл формата WAV кодировался в файл формата M4A) и Lame 4.0 (аудиофайл формата WAV кодировался в файл формата MP3, при этом одновременно запускалось два задания на кодирование, в результате чего обеспечивалось параллельное выполнение задачи обоими ядрами процессоров).

С определенной долей допущения операции кодирования аудио- и видеофайлов можно рассматривать как процедуру, родственную задачам архивирования, поскольку и то и другое подразумевает сжатие исходных данных с применением определенного алгоритма. Поэтому вовсе не удивительно, что на этом этапе тестирования мы получили ту же картину, что и при архивировании данных, когда процессоры AMD Athlon 64 X2 4800+ и AMD Athlon 64 X2 4400+ с небольшим гандикапом опережали модель от компании Intel, хотя при кодировании видео с использованием утилиты DivX Converter 6.2.1 процессор Intel Core 2 Duo E4400 показал тот же уровень производительности, что и старшая модель от компании-конкурента (рис. 5).

Рис. 5. Нормированная диаграмма результатов тестирования процессоров при кодировании аудио-
и видеофайлов (лучшему (меньшему) времени соответствует большее число)

Еще одним типичным для современных ПК классом задач, которые напрямую зависят от производительности процессора, является рендеринг изображения в различных графических пакетах. Для оценки возможностей тестируемых моделей при выполнении подобных задач мы воспользовались рядом тестов, основанных на реальных приложениях, таких как Autodesk Maya 6.5 (тест SPECapc Maya 6.5 и дополнительная задача рендеринга сцены wolf4.ma), Autodesk 3ds Max 8 (тест SPECapc 3ds max8), POV-Ray 3.6 (встроенный тест производительности), Adobe Photoshop CS2 (тестовый скрипт, имитирующий работу (наложение различных фильтров) с пятью файлами формата TIFF размером от 11,3 до 14,4 Mбайт и разрешением 2592x1944), а также тестовая утилита CINEBENCH 9.5, основанная на приложении Maxon Cinema 4D. Как показало проведенное тестирование, сравниваемые процессоры при выполнении задач рендеринга изображения в целом продемонстрировали примерно одинаковый уровень производительности (рис. 6).

Рис. 6. Нормированная диаграмма результатов тестирования процессоров
в задачах рендеринга

Так, в тесте CINEBENCH 9.5 и SPECapc Maya 6.5 с небольшим перевесом лидировал AMD Athlon 64 X2 4800+ (отрыв составлял 3-10%), при этом процессоры AMD Athlon 64 X2 4400+ и Intel Core 2 Duo E4400 в части, касающейся работы процессора, показали примерно одинаковые результаты. Лучшее же время при рендеринге сцены wolf4.ma показал процессор от Intel (1156 с против 1261 с у главного конкурента — процессора AMD Athlon 64 X2 4800+); он же получил наиболее высокую оценку по результатам теста SPECapc 3ds Max 8, хотя здесь его преимущество относительно решения AMD Athlon 64 X2 4800+ было незначительным и находилось в пределах возможной погрешности. Оценка производительности процессоров при работе с изображением в Adobe Photoshop CS2 обозначила еще большее преимущество процессора от Intel (порядка 2% относительно AMD Athlon 64 X2 4800+), которое достигло своего максимального значения по результату рендеринга в тестовом режиме утилиты POV-Ray 3.6 (в этом случае решение от Intel оказалось на 16% быстрее старшей из представленных моделей от компании AMD).

Комплексная оценка производительности системы, построенной на базе тестируемых процессоров, при выполнении пользователем офисных задач и задач по созданию мультимедийного контента, проведенная с помощью тестового пакета BAPCo SYSmark 2004 SE, выявила преимущество конфигурации Core 2 Duo E4400 (рис. 7). Преимущество это, конечно, очевидное, но не подавляющее: отставание процессора AMD Athlon 64 X2 4800+ по результатам этого теста составляет от 1 до 9%, для AMD Athlon 64 X2 4400+ эта величина имеет несколько большее значение — от 7 до 12%.

Рис. 7. Нормированная диаграмма результатов теста
BAPCo SYSmark 2004 SE

Последним этапом нашего тестирования стала оценка производительности процессоров в современных играх. Для этого мы выбрали четыре популярные игры, представляющие различные жанры: Quake 4 (шутер от первого лица, API OpenGL) , Far Cry (шутер от первого лица, API DirectX), Company of Heroes (стратегия реального времени) и Ftitz 10 (шахматы). По результатам проведенных испытаний выяснилось, что и в этом случае однозначно отдать пальму первенства одному из конкурирующих решений не представляется возможным (рис. 8). Дважды лидировал процессор Intel Core 2 Duo E4400, продемонстрировавший лучшие результаты в игре Far Cry и игре в шахматы (Ftitz 10), но и его основной конкурент, процессор AMD Athlon 64 X2 4800+, также дважды становился лидером. Особо стоит подчеркнуть, что во всех тестах, за исключением разве что игры Company of Heroes, где преимущество AMD Athlon 64 X2 4800+ составило около 9%, разница в результатах, показанных процессором от Intel и старшей моделью от компании AMD, была крайне невелика и не превышала 3%. В то же время процессор AMD Athlon 64 X2 4400+ во всех тестах уступал лидерам, стабильно показывая значения примерно на 10% ниже лучшего показателя. Исключением здесь стал тест Quake 4, где результат в основном определяется уровнем производительности видеоподсистемы, поэтому конфигурации, построенные на основе описываемых процессоров, показали примерно равный уровень производительности.

Рис. 8. Нормированная диаграмма результатов игровых тестов

Подводя итог проведенному сравнению конкурирующих бюджетных процессоров от компаний AMD и Intel, можно сказать, что однозначно отдать предпочтение какому-то одному из решений невозможно, настолько они близки по уровню своей производительности, набору технологий и цене. Поэтому возьмемся предположить, что выбор в пользу той или иной модели во многом будет зависеть не столько от технических характеристик и возможностей собственно процессора, сколько от целого ряда других причин, как-то: выбор и характеристики чипсетов и системных плат, доступность и цена в розничной сети (которая порой может значительно отличаться от объявленной производителем), маркетинговая политика представительств этих компаний, их партнеров и дистрибьюторов и, безусловно, личные предпочтения конечного пользователя. Вполне возможно, что баланс сил в ближайшее время в очередной раз может измениться, поскольку в Интернете уже появилась информация о том, что в конце июля Intel готовит новое снижение цен. Ответ AMD наверняка не заставит себя долго ждать. И такое положение вещей нас, пользователей, не может не радовать, поскольку с каждым витком этой ценовой войны процессоры становятся все дешевле и доступнее.

КомпьютерПресс 6'2007