Процессоры для IBM-совместимых компьютеров

Методика тестирования

Существуют два принципиально отличающихся друг от друга подхода к исследованию быстродействия процессоров: синтетические тесты на скорость вычислений, производимых процессором, и измерения, базирующиеся на хронометрировании работы реальных приложений.

Преимущество синтетических тестов — легкость максимальной изоляции процессора — нередко оборачивается недостатком. Дело в том, что современный микропроцессор — комбинированное устройство, содержащее, помимо арифметико-логических устройств, еще и схемы взаимодействия с компонентами окружения. Реализация этих схем у разных процессоров далеко не всегда равноценна. Последнее обстоятельство неминуемо скажется на реальных задачах, но может не отразиться на чисто процессорных тестах (то есть в тех тестах, где результаты обнаруживают исключительно слабую зависимость от всех компонентов системы, кроме процессора).

Другим недостатком синтетических тестов является возможное несоответствие между частотой использования тех или иных инструкций процессора при их исполнении и тем, что имеет место в типичных приложениях.

Тесты, основанные на реальных приложениях, свободны от этих недостатков однако и у них имеются свои проблемы. В процесс получения конечного результата вовлекаются все системы компьютера — процессор, контроллеры, кэш-память второго уровня, основная память, жесткий диск. Низкокачественная периферия способна снизить итоговую оценку на десятки процентов; при этом падение эффективности бывает различным для разных процессоров. Кроме того, параметры настройки и аппаратное окружение, оптимальные для одного процессора, зачастую оказываются далеко не лучшим выбором для другого, а это может поставить под сомнение даже качественные относительные показатели двух сравниваемых устройств по типу «хуже-лучше».

В нашем тестировании мы избрали комбинированный подход: наряду с синтетическими, в основном «чисто процессорными» тестами, использовались также тесты, базирующиеся на реальных приложениях. Из числа синтетических тестов использовался набор тестов BYTEmark 2.0, а также тесты CPUmark32 и FPU WinMark из пакета WinBench 99. Из тестов, основанных на реальных приложениях, использовались Winstone 99, WinBench 99 (кроме CPUmark32 и FPU WinMark) и 3D WinBench 99.

Тестирование процессоров проводилось в среде двух операционных систем — Windows NT 4.0 Workstation с Service Pack 4 и Windows 98. Все измерения проводились при видеорежиме с разрешением 1024x768 точек, глубине цвета 32 бита на пиксел и частоте регенерации изображения 85 Гц.

Для сравнения производительности современных x86-процессоров с их RISC-конкурентами мы измерили также производительность двух процессоров семейства Alpha KP21164 с частотами ядра 533 МГц и 633 МГц при выполнении пакета тестов BYTEmark 2.0 в среде операционной системы Windows NT 4.0 Alpha Server с Service Pack 3.

BYTEmark 2.0

Одна из главных целей нашего исследования — оценка собственно мощности тестируемых процессоров, в отрыве от схем поддержки и подсистем памяти, для определения эффективности внутренней архитектуры процессорного ядра и, следовательно, перспектив дальнейшего усовершенствования процессора на существующей основе. Для решения этой задачи лучше всего подходят синтетические тесты, имитирующие работу подпрограмм реального приложения, но с предельно маленькими массивами данных, помещающимися во внутреннюю (Level 1) кэш-память процессора, либо по возможности написанные так, чтобы обращения к внешней памяти были крайне редкими. Этим требованиям удовлетворяет пакет BYTEmark 2.0 журнала BYTE (http://www.byte.com/bmark/bmark.htm), обладающий еще и тем ценным свойством, что он доступен в исходных кодах на языке C, а потому может быть без проблем перенесен в любую операционную систему и перекомпилирован любым понравившимся компилятором. На Web-сайте журнала BYTE среди множества вариантов исполняемого кода этого пакета есть версии для платформ Intel (под операционные системы Windows 95 и Windows NT) и Alpha (под операционную систему Windows NT), которые мы и использовали в наших испытаниях.

Пакет BYTEmark 2.0 состоит из 10 последовательно выполняемых тестов, три из которых предназначены для определения производительности математического сопроцессора, а остальные семь — для основного процессора. Подробный анализ отдельных тестов, составляющих BYTEmark 2.0, можно найти на Web-сайте журнала BYTE, мы же приведем лишь их краткое описание.

1. Numeric Sort — сортировка методом «пирамиды» (heapsort) одномерного массива 32-битных целых чисел со знаком (signed integers). Размер массива задается глобальной константой. Реализация алгоритма по эффективности несколько превосходит представленную в книге Н. Вирта «Алгоритмы и структуры данных». В результате выполнения теста вычисляется количество массивов, которые могут быть отсортированы за одну секунду.
2. String Sort — сортировка методом «пирамиды» (heapsort) одномерного массива символьных строк. Строки имеют переменную длину (от 4 до 80 байт), которая генерируется случайным образом. Размер массива задается глобальной константой. Тест предназначен для проверки производительности процессора при копировании символьных строк. В результате выполнения теста вычисляется количество массивов, которые могут быть отсортированы за одну секунду.
3. Bitfield Operations — измерение производительности процессора при обработке вызовов, поступающих от файловой подсистемы. При выполнении теста над массивом бит фиксированного размера (задается глобальной константой) производятся побитовые операции, которые генерируются случайным образом. Вычисления подобного рода характерны для операций, связанных с изменениями таблиц размещения файлов. В результате выполнения теста вычисляется количество бит, которые могут быть обработаны за одну секунду.
4. FP Emulation — эмуляция математического сопроцессора. Самая сложная подпрограмма во всем пакете. Несмотря на отсутствие в настоящее время практического значения, это неплохой тест на проверку способности процессора к программной эмуляции какого-либо устройства вообще. Содержит большое количество операторов выбора («case»).
5. Fourier — вычисление коэффициентов Фурье для функции (x+1)*x на отрезке [0;2]. Проверяется скорость работы сопроцессора при вычислениях с плавающей запятой — расчеты с использованием тригонометрических и трансцендентных функций. В результате выполнения теста вычисляется количество коэффициентов Фурье, которые могут быть рассчитаны за одну секунду.
6. Assignment — тест на скорость работы с целочисленным массивом, в основе которого лежит часто используемый бизнес-алгоритм, решающий следующую задачу. Имеется N машин и N работ. Любая машина может выполнить любую, но только одну работу. Стоимость выполненной работы зависит как от машины, так и от вида работы, — в результате получается матрица стоимости работ с размерностью NxN. Каким образом нужно распределить работы между машинами, чтобы общая стоимость работ была минимальной? Задача сводится к нахождению такой комбинации N элементов из числа элементов матрицы NxN, чтобы их сумма была минимально возможной. В тесте задача решается для N=101. Решение получается методом последовательных итераций, поэтому в результате выполнения теста вычисляется количество итераций, которые могут быть произведены за одну секунду.
7. IDEA — шифрование информации с помощью DES-подобного алгоритма IDEA (International Data Encryption Algorithm). Алгоритм также итерационный — за одну итерацию сначала шифруется, а потом дешифруется 4000 байт. В результате выполнения теста вычисляется количество итераций, которые могут быть произведены за одну секунду.
8. Huffman — сжатие данных по алгоритму Хаффмана. Алгоритм состоит из трех этапов — построение «дерева Хаффмана» («Huffman Tree»), компрессия и декомпрессия данных. Итерацией считается последовательной выполнение всех трех этапов над исходным несжатым текстовым массивом данных объемом 5000 байт. В результате выполнения теста вычисляется количество итераций, которые могут быть произведены за одну секунду.
9. Neural Net — моделирование работы нейронной сети на примере небольшой самообучающейся программы. Активно использует арифметику с плавающей запятой — в основном команды умножения и сложения-вычитания, а также вычисление экспоненциальной функции (exp(x)). За итерацию принимается «цикл обучения» нейронной сети. В результате выполнения теста вычисляется количество итераций, которые могут быть произведены за одну секунду.
10. LU Decomposition — LU-разложение квадратной матрицы. Типичная задача вычислительной линейной алгебры. Решается уравнение вида LxU=A, где A — известная матрица с размерностью 101x101, а L и U — искомые матрицы. При этом все наддиагональные элементы матрицы L и поддиагональные элементы матрицы U равны нулю. По используемым операциям сходна с предыдущим тестом за исключением того, что никакие трансцендентные функции не используются. Алгоритм решения — итерационный. В результате выполнения теста вычисляется количество итераций, которые могут быть произведены за одну секунду.

Помимо абсолютного результата, для каждого из 10 тестов определяется индекс теста — частное от деления абсолютного результата испытываемой системы на абсолютный результат эталонной машины, в качестве которой используется DELL XPS/90 с 90 МГц процессором Pentium, 256 Кбайт кэшем L2 и 16 Мбайт RAM. Далее, на основании индексов целочисленных тестов (Numeric Sort, String Sort, Bitfield Operations, FP Emulation, Assignment, IDEA и Huffman) вычисляется Integer Index — среднее геометрическое от индексов целочисленных тестов. Аналогично вычисляется Floating-Point Index — среднее геометрическое индексов тестов на производительность при вычислениях с плавающей запятой (Fourier, Neural Net и LU Decomposition). Эти два числа — суть показатели общей производительности системы при операциях с целыми и вещественными числами.

Winstone 99

Winstone 99 — тестовый пакет от Ziff-Davis для измерения общей производительности PC-компьютеров при работе с наиболее распространенными Windows-приложениями. Winstone 99 состоит из трех наборов тестов: Business Winstone 99, предназначенного для измерения производительности при работе с наиболее продаваемыми программными продуктами High-End Winstone 99 — для измерения производительности при работе со специализированными приложениями и Dual-Processor Inspection Tests — для измерения производительности двухпроцессорных систем при работе с приложениями, поддерживающими одновременную обработку данных несколькими процессорами.

При выполнении набора тестов Business Winstone 99 используются следующие программные продукты — пакет Corel WordPerfect Suite 8 (включает приложения Quattro Pro 8, WordPerfect 8), Lotus SmartSuite (1-2-3 97, Word Pro 97), Microsoft Office 97 (Access 97, Excel 97, PowerPoint 97, Word 97), Netscape Navigator 4.04; при выполнении High-End Winstone 99 — Adobe Photoshop 4.01, Adobe Premiere 4.2, AVS/Express 3.4, Bentley System's MicroStation SE, Microsoft FrontPage 98, Microsoft Visual C++ 5.0, Sonic Foundry Sound Forge 4.0; при выполнении Dual-Processor Inspection Tests — MicroStation 95 MP, Photoshop 4.0 MP, Visual C++ 5.0 MP.

Все тесты Winstone 99 — 32-битные, поэтому они могут быть выполнены только под управлением операционных систем Windows 95, Windows 98 и Windows NT, а набор тестов High-End Winstone 99 может быть запущен только под Windows NT.

При использовании Winstone 99 вычисляются три показателя общей производительности системы — Business Winstone 99, High-End Winstone 99 и Dual-Processor Inspection Tests. В процессе выполнения тестов Winstone 99 также вычисляются отдельные показатели для каждого теста, входящего в наборы тестов High-End Winstone 99 и Dual-Processor Inspection Tests. Результаты тестов Winstone 99 вычисляются на основе времени выполнения программных скриптов для приложений (application script).

При вычислении результатов тестов, измеряемых в условных единицах «Winstone Units», в Winstone 99 используется концепция эталонной системы («base machine»). Все результаты в Winstone 99 приводятся (нормализуются) к результатам выполнения тестов на этой эталонной системе. Результаты выполнения тестов Business Winstone 99 и High-End Winstone 99 на эталонной машине принимаются равными 10,0, а для каждого отдельного теста, входящего в наборы High-End Winstone 99 и Dual Processor Inspection Tests, — 1,0. Больший показатель при выполнении теста означает лучшую производительность. Например, ПК с показателем Business Winstone 99 в 20,0 единиц имеет вдвое большую производительность при работе с наиболее популярными Windows-приложениями, чем эталонная система.

В качестве эталонной системы используется машина Dell Dimension XPS P5-233 MMX со следующей конфигурацией:

• Computer Dell Dimension XPS P5-233 MMX
• Processor Intel Pentiumв x86 Family 5 Model 4Stepping 3
• Off-Chip Processor Cache 512 KB Pipeline Burst
• Processor RAM 32 MB, SDRAM
• Processor Speed 233 MHz
• Floating Point Yes
• Bus Type PCI
• Display Adapter Matrox Millennium II
• Display Adapter Memory 8192 KB, WRAM
• Display Driver MGA-2164W-2064W-1064SG
• Display Mode 1024 X 768, 24 bits/pixel
• Display Refresh Rate 60 Hz
• Hard Disk IBM DHEA 26480, 6.4 GB
• Hard Disk Controller Primary IDE
• Windows Software Cache Win Sys Cache
• Windows Software Cache Size Available RAM, favors processes
• Operating System Windows NT 4.0 Service Pack 3, Build 1381

Система, на которую устанавливается Winstone 99, должна удовлетворять следующим требованиям:

• для выполнения теста Business Winstone 99 на компьютере должны быть установлены: одна из следующих операционных систем — Microsoft Windows 95, Windows 98 (или выше), Windows NT 4.0 (build 1381) с Service Pack 3 или выше; процессор — P5-166 или выше; оперативная память — объемом не менее 28 Мбайт;
• для выполнения теста High-End Winstone 99 на компьютере должны быть установлены: операционная система — Windows NT 4.0 (build 1381) с Service Pack 3 или выше; процессор — P5-233 MMX или выше; оперативная память — объемом не менее 32 Мбайт;
• на диске должно быть 10 Мбайт свободного места для установки основных файлов дистрибутива Winstone 99;
• на диске должно быть 265 Мбайт свободного места для установки дополнительных файлов (optional support files): 90 Мбайт для дополнительных файлов к тесту Business Winstone 99, 170 Мбайт для дополнительных файлов к тестам High-End Winstone 99 и Dual-Processor Inspection Test;
• на диске должно быть 115 Мбайт свободного места для временных файлов во время выполнения теста Business Winstone 99, 350 Мбайт — для High-End Winstone 99 или Dual-Processor Inspection Tests, или 350 Мбайт — для выполнения всех тестов одновременно;
• в системе должен быть установлен дисковод CD-ROM, если планируется запускать или устанавливать тесты с CD-диска;
• в системе должен быть TCP/IP-стек, необходимый для выполнения теста High-End Winstone 99 FrontPage 98;
• в системе должен быть установлен монитор, поддерживающий VGA-режим с разрешением 800x600 точек или выше;
• система должна поддерживать видеорежим с разрешением 1024x768 точек и 16-битной глубиной цвета для выполнения теста High-End Winstone 99.

WinBench 99

WinBench 99 — тестовый пакет от Ziff-Davis для измерения производительности отдельных подсистем ПК: графической, дисковой, процессорной (включая FPU), видеоподсистемы (включая DirectDraw). Все тесты, входящие в состав WinBench 99, — 32-битные, поэтому они могут быть выполнены только под управлением операционных систем Windows 95/98 и Windows NT.

В состав WinBench 99 входят следующие тесты: High-End Graphics WinMark 99 и Business Graphics WinMark 99 — для определения производительности графической подсистемы при работе, соответственно, c High-End и Business приложениями; High-End Disk WinMark 99 и Business Disk WinMark 99 — производительность дисковой подсистемы в High-End и Business приложениях, CPUmark32 и FPU WinMark 99 — производительность процессорной подсистемы. По результатам выполнения этих тестов вычисляются одноименные показатели.

CD-ROM тесты теперь не входят в состав WinBench 99 (как в WinBench 98) и выпускаются в виде отдельного пакета — CD WinBench 99.

Кроме этих основных тестов в WinBench 99 входят Video Tests — для измерения производительности видео- и аудиоподсистемы при проигрывании видеоролика, а также DirectDraw Inspection Tests — для измерения производительности графического адаптера при работе с приложениями, использующими функции DirectDraw.

Система, на которую устанавливается WinBench 99, должна удовлетворять следующим требованиям:

• операционная система — Microsoft Windows 95, Windows 98 или выше, Windows NT 4.0 (build 1381) с Service Pack 3 или выше;
• процессор — 80386 (или совместимый) или выше;
• объем оперативной памяти — не менее 16 Мбайт при работе под Windows 95/98, не менее 32 Мбайт при работе под Windows NT. WinBench 99 может быть запущен и при меньшем объеме оперативной памяти, однако результаты могут быть недостоверными из-за интенсивного использования дисковой swap-памяти;
• на диске должно быть 11 Мбайт свободного места для минимальной инсталляции, 123 Мбайт — для полной;
• на диске должно быть 115 Мбайт свободного места для выполнения теста Business Disk WinMark 99, 340 Мбайт — для выполнения теста High-End Disk WinMark 99;
• для выполнения Video Tests в системе должны быть установлены дисковод CD-ROM и звуковой адаптер;
• в системе должен быть установлен монитор, поддерживающий VGA-режим с разрешением 800x600 точек или выше;
• для выполнения теста Business Graphics WinMark видеоподсистема должна поддерживать разрешение 800x600 точек или выше, для выполнения теста High-End Graphics WinMark — 1024x768 точек или выше;
• для выполнения тестов Business Graphics WinMark и High-End Graphics WinMark в системе должен быть установлен системный шрифт с малым кеглем — «Small Font» в настройках дисплея;
• для выполнения DirectDraw Inspection Tests в системе должно быть установлено программное обеспечение DirectX 2 или выше (дистрибутив можно загрузить с сайта http://www.microsoft.com). Если тесты выполняются под оригинальной версией Windows 95, то необходимо будет также скачать и установить программное обеспечение DirectDraw. DirectDraw также входит в состав Windows 95 OSR2 (и выше) и Windows NT Service Pack 3;
• для выполнения MPEG Video Tests в системе должно быть установлено программное обеспечение ActiveMovie или DirectShow (дистрибутив можно загрузить с сайта http://www.microsoft.com). ActiveMovie/DirectShow включается в состав Windows 95 OSR2 и Windows 98;
• для выполнения Indeo 4.1 Video Tests в системе должно быть установлено программное обеспечение Indeo 4.x Video CODEC (дистрибутив можно загрузить с сайта http://www.intel.com).

3D WinBench 99

3D WinBench 99 — тестовый пакет от Ziff-Davis для измерения производительности 3D-подсистемы PC-компьютера при работе с приложениями, использующими интерфейс Direct3D. 3D WinBench 99 больше подходит для измерения производительности системы при воспроизведении игровой 3D-графики, чем при работе с CAD-, VRML- или презентационными приложениями.

3D WinBench 99 состоит из двух наборов тестов — 3D Quality Suite и 3D WinMark Suite.

3D Quality Suite состоит из 59 тестов, которые выявляют возможности графической подсистемы по поддержке тех или иных функций Direct3D. Это позволяет не только проверить возможности графической подсистемы, но и настроить 3D WinBench 99 для дальнейшего выполнения набора тестов 3D WinMark Suite.

3D WinMark Suite состоит из ряда тестовых 3D-сцен, которые отличаются по количеству элементарных треугольников, образующих поверхности, и по количеству спецэффектов, используемых при их прорисовке. Выполнение каждого теста требует от графической подсистемы поддержки определенных Direct3D-функций (что определяется на этапе выполнения тестов из набора 3D Quality Suite). Если необходимые Direct3D-функции не поддерживаются, то тест не выполняется. Каждая тестовая сцена проигрывается по заранее заданной схеме. Во время проигрывания вычисляется скорость рендеринга, измеряемая как число кадров, воспроизводимых за одну секунду (frames/sec). После прогона всех тестов из 3D WinMark Suite вычисляется безразмерный показатель общей производительности 3D-подсистемы — 3D WinMark.

Набор тестов 3D WinMark Suite можно также прогонять в режиме «Processor», в результате чего также рассчитывается безразмерный показатель — 3D WinMark Processor. В этом случае все вычисления выполняются только центральным процессором, и получаемый в результате поток видеоданных не выводится на графический адаптер, а перенаправляется в системное «нуль-устройство». Таким образом, графический адаптер остается без работы и никак не используется при выполнении тестов в этом режиме. Результат прогона 3D WinMark Suite в режиме «Processor» может служить хорошим показателем того, насколько хорошо собственно процессор справляется с 3D-вычислениями.

Для использования пакета 3D WinBench 99 система должна удовлетворять следующим требованиям:

• операционная система — Microsoft Windows 95 OSR 2.1 (или выше) или Windows 98 (или выше). (3D WinBench не работает под Windows NT 4.0, т.к. эта версия Windows NT не поддерживает DirectX 6.0);
• процессор — Intel Pentium или выше;
• объем оперативной памяти — не менее 64 Мбайт. 3D WinBench 99 может быть запущен и при меньшем объеме оперативной памяти, однако результаты могут быть недостоверными из-за интенсивного использования дисковой swap-памяти;
• в системе должен быть установлен графический VGA-адаптер, поддерживающий видеорежим с разрешением не менее 800x600 точек и глубиной цвета не менее 16 бит. Рекомендуется использовать видеорежим с разрешением 1024x768 точек и частотой обновления 85 Гц. Также рекомендуется использовать фрейм-буфер с объемом памяти 8 Мбайт и более, хотя 3D WinBench 99 будет работать и при 4 Мбайт;
• на диске должно быть 190 Мбайт свободного места для инсталляции пакета и 60 Мбайт свободного места для выполнения набора тестов 3D Quality Suite;
• в системе должно быть установлено программное обеспечение DirectX 6.0 (дистрибутив можно загрузить с сайта http://www.microsoft.com).

Участники тестирования

Во время проведенных испытаний мы протестировали следующие x86-процессоры: AMD-K6-2 c частотой ядра 266, 300, 333 и 350 МГц, Cyrix M II с PR300 и PR333, Intel Celeron семейства Mendocino с частотой ядра 300, 333 и 366 (с разъемом Socket 370), Intel Celeron семейства Covington с частотой ядра 300 МГц, Intel Pentium II семейства Deschutes с частотой ядра 300, 333, 350, 400 и 450 МГц, Intel Pentium II семейства Klamath с частотой ядра 233 и 266 МГц, Intel Xeon с частотой ядра 400 МГц с L2-кэшем объемом 512 Кбайт и с L2-кэшем объемом 1024 Кбайт.

Мы также измерили производительность двух RISC-процессоров — Alpha KP21164-533CN с частотой ядра 533 МГц и Alpha KP21164-633CN с частотой ядра 633 МГц — при выполнении пакета тестов BYTEmark 2.0 в среде операционной системы Windows NT 4.0 Alpha Server с Service Pack 3.

Тестирование процессоров с разъемом Socket 7 — AMD-K6-2 и Cyrix M II — проводилось на следующей установке:

• материнская плата — ASUS P5A с чипсетом ALI Alladin V, использовалась при тестировании как под управлением операционной системы Windows 98, так и под управлением Windows NT 4.0 Workstation с Service Pack 4;
• видеокарта — для тестирования под управлением Windows 98 использовалась ASUS AGP-V3400TNT (чипсет — 128-битный RIVA TNT от nVIDIA, интерфейс — AGP, объем видеопамяти — 16 Мбайт), а для тестирования под Windows NT 4.0 Workstation с Service Pack 4 использовалась Diamond Viper V330 (чипсет — 128-битный RIVA 128 от nVIDIA, интерфейс — PCI, объем видеопамяти — 4 Мбайт);
• оперативная память — 128 Мбайт (два SDRAM DIMM-модуля по 64 Мбайт с поддержкой SPD и номинальным временем доступа 7 нс, соответствующие спецификации PC100 SDRAM);
• накопитель на жестких магнитных дисках — Fujitsu MAC3045SP объемом 4,5 Гбайт с интерфейсом Ultra Wide SCSI;
• SCSI-адаптер — Adaptec AHA-2940UW с интерфейсом Ultra Wide SCSI и шиной PCI;
• CD-ROM — ASUS CD-S340 со скоростью 34x и интерфейсом IDE.

Тестирование процессоров с разъемом Slot 1 — Intel Pentium II и Intel Celeron (кроме Intel Celeron 366) — проводилось на следующей установке:

материнская плата — для тестирования под управлением Windows 98 использовалась Chaintech 6BTM с чипсетом Intel 440BX, а для тестирования под Windows NT 4.0 Workstation с Service Pack 4 использовалась A-Trend ATC-6400 с чипсетом Intel 440GX;

• видеокарта — для тестирования под управлением Windows 98 использовалась ASUS AGP-V3400TNT (чипсет — 128-битный RIVA TNT от nVIDIA, интерфейс — AGP, объем видеопамяти — 16 Мбайт), а для тестирования под Windows NT 4.0 Workstation с Service Pack 4 использовалась Diamond Viper V330 (чипсет — 128-битный RIVA 128 от nVIDIA, интерфейс — PCI, объем видеопамяти — 4 Мбайт);
• оперативная память — 128 Мбайт (два SDRAM DIMM-модуля по 64 Мбайт с поддержкой SPD и номинальным временем доступа 7 нс, соответствующие спецификации PC100 SDRAM);
• накопитель на жестких магнитных дисках — Fujitsu MAC3045SP объемом 4,5 Гбайт с интерфейсом Ultra Wide SCSI;
• SCSI-адаптер — Adaptec AHA-2940UW с интерфейсом Ultra Wide SCSI и шиной PCI;
• CD-ROM — ASUS CD-S340 со скоростью 34x и интерфейсом IDE.

Тестирование процессора Intel Celeron 366 с разъемом Socket 370 проводилось на следующей установке:

• материнская плата — ASUS MEL-M с чипсетом Intel 440LX, использовалась при тестировании как под управлением операционной системы Windows 98, так и под управлением Windows NT 4.0 Workstation с Service Pack 4;
• видеокарта — для тестирования под управлением Windows 98 использовалась ASUS AGP-V3400TNT (чипсет — 128-битный RIVA TNT от nVIDIA, интерфейс — AGP, объем видеопамяти — 16 Мбайт), а для тестирования под Windows NT 4.0 Workstation с Service Pack 4 использовалась Diamond Viper V330 (чипсет — 128-битный RIVA 128 от nVIDIA, интерфейс — PCI, объем видеопамяти — 4 Мбайт);
• оперативная память — 128 Мбайт (два SDRAM DIMM-модуля по 64 Мбайт с поддержкой SPD и номинальным временем доступа 7 нс, соответствующие спецификации PC100 SDRAM);
• накопитель на жестких магнитных дисках — Fujitsu MAC3045SP объемом 4,5 Гбайт с интерфейсом Ultra Wide SCSI;
• SCSI-адаптер — Adaptec AHA-2940UW с интерфейсом Ultra Wide SCSI и шиной PCI;
• CD-ROM — ASUS CD-S340 со скоростью 34x и интерфейсом IDE.

Тестирование процессоров с разъемом Slot 2 — Intel Xeon — проводилось на следующей установке:

• материнская плата — ASUS XG-DLS с чипсетом Intel 440GX, использовалась при тестировании как под управлением операционной системы Windows 98, так и под управлением Windows NT 4.0 Workstation с Service Pack 4;
• видеокарта — для тестирования под управлением Windows 98 использовалась ASUS AGP-V3400TNT (чипсет — 128-битный RIVA TNT от nVIDIA, интерфейс — AGP, объем видеопамяти — 16 Мбайт), а для тестирования под Windows NT 4.0 Workstation с Service Pack 4 использовалась Diamond Viper V330 (чипсет — 128-битный RIVA 128 от nVIDIA, интерфейс — PCI, объем видеопамяти — 4 Мбайт);
• оперативная память — 128 Мбайт (два SDRAM DIMM-модуля по 64 Мбайт с поддержкой SPD и номинальным временем доступа 7 нс, соответствующие спецификации PC100 SDRAM);
• накопитель на жестких магнитных дисках — Fujitsu MAC3045SP объемом 4,5 Гбайт с интерфейсом Ultra Wide SCSI;
• SCSI-адаптер — Adaptec AHA-2940UW с интерфейсом Ultra Wide SCSI и шиной PCI;
• CD-ROM — ASUS CD-S340 со скоростью 34x и интерфейсом IDE.

Тестирование процессоров Alpha KP21164-533CN и Alpha KP21164-633CN проводилось на следующей установке:

• материнская плата — Alpha PC SMB164-UX4;
• видеокарта — Matrox Millenium (интерфейс — PCI, объем видеопамяти — 4 Мбайт);
• оперативная память — 128 Мбайт (два SDRAM DIMM-модуля по 64 Мбайт с номинальным временем доступа 8 нс, соответствующие спецификации PC100 SDRAM);
• накопитель на жестких магнитных дисках — Hitachi объемом 9,1 Гбайт с интерфейсом Ultra Wide SCSI;
• CD-ROM — Plextor со скоростью 32x и интерфейсом SCSI-2;
• операционная система — Windows NT 4.0 Alpha Server с Service Pack 3.

Характеристики тестировавшихся процессоров приведены в приложении 5.

Результаты тестирования

AMD-K6-2. Cравнение результатов тестирования процессоров AMD-K6-2 и Intel Pentium II лишний раз говорит о том, что, несмотря на значительные успехи компании AMD в разработке и производстве x86-процессоров, пальма первенства пока принадлежит Intel.

Так, общая производительность процессоров AMD-K6-2 в целочисленных тестах пакета BYTEmark 2.0 (сравниваются показатели Integer Index) примерно на 1,5%-2% выше, чем у процессоров Intel Pentium II с такой же частотой ядра. А вот в тестах на вычисления с плавающей точкой ситуация иная: здесь Floating-Point Index для AMD-K6-2 значительно ниже соответствующего показателя (примерно на 32%) для Intel Pentium II с такой же частотой ядра. Вследствие такого проигрыша при вычислениях с плавающей запятой, AMD-K6-2 отстает от Intel Pentium II и по показателям интегральной производительности: на 8%-10% в тесте Business Winstone 99, 14%-18% в тесте High-End Winstone 99, 8%-9% в тесте 3D WinBench 99 и 25%-35% в тесте 3D WinBench 99 Processor.

При более внимательном анализе результатов испытаний можно обнаружить, что, например, по своей производительности в интегральных тестах AMD-K6-2 350 сопоставим с Intel Pentium II 300 или Intel Celeron 300A. При этом AMD-K6-2 350 в два раза дешевле Intel Pentium II 300, но существенно дороже Intel Celeron 300A, так что на самом деле у AMD-K6-2 на сегодняшний день остается один конкурент — Intel Celeron.

Здесь будет уместным отметить, что некоторые модели AMD-K6-2 номинально могут поддерживать не одну частоту на системной шине: например, для AMD-K6-2 333 на системной шине может быть выставлена частота 66 МГц с коэффициентом умножения 5,0 или 95 МГц с коэффициентом умножения 3,5. Однако установка режима с частотой в 66 МГц на системной шине вместо 95 МГц сильно снижает производительность процессора (примерно на 10%), так как L2-кэш работает на частоте системной шины. Поэтому при проведении модернизации компьютера нет смысла покупать новый процессор AMD-K6-2 и устанавливать его на старую материнскую плату с рабочей частотой системной шины в 66 МГц.

В любом случае, покупая новый или модернизируя старый компьютер, пользователь будет стоять перед выбором: приобретать ли AMD-K6-2 и материнскую плату стандарта Super 7 или Intel Celeron (Intel Pentium II отпадает по причине высокой цены) и системную плату с разъемом Slot 1. Конечное решение будет зависеть от аппаратной/программной совместимости с будущим рабочим окружением, производительности процессоров при работе с каким-либо конкретным программным обеспечением, а также от личных пристрастий покупателя.

К сожалению, нам не удалось протестировать последнюю разработку AMD, появившуюся на рынке — процессор AMD-K6-2 400. Результаты испытаний этой модели, несомненно, внесли бы свои коррективы в расстановку сил среди участников тестирования, однако, в силу сложившихся обстоятельств, самым мощным испытывавшимся нами процессором от AMD был AMD-K6-2 350. К тому моменту, когда статья уже готовилась к публикации (середина января 1999 г.), на московском рынке появились первые образцы процессоров AMD-K6-2 380 и AMD-K6-2 400. Их ориентировочная розничная цена была равна, соответственно, 155 и 190 долл.

Cyrix M II. Даже после внимательного изучения результатов испытаний процессоров Cyrix M II-300 и Cyrix M II-333, мы так и не смогли ответить на вопрос: «Как же на самом деле Cyrix рассчитывает PR-рейтинг для своих процессоров?».

Судите сами. В среде операционной системы Windows 98 показатель Business Winstone 99 для процессора Cyrix M II-333 был равен 17,9, что в точности соответствует результату выполнения теста Business Winstone 99 для процессора Intel Pentium II 300 — 17,9, но никак не Intel Pentium II 333 — 19,0. В среде операционной системы Windows NT 4.0 Workstation с Service Pack 4 разрыв был еще больше: Business Winstone 99 для Cyrix M II-333 — 19,3 (значение находится между результатом Business Winstone 99 для Intel Pentium II 233 — 18,7 и для Intel Pentium II 266 — 20,1), High-End Winstone 99 для Cyrix M II-333 — 15,4 (результат гораздо хуже значения High-End Winstone 99 для Intel Pentium II 233 — 17,4).

Аналогично обстоит дело и с Cyrix M II-300: Business Winstone 99 в среде Windows 98 — 16,6 (между результатами Business Winstone 99 для Intel Pentium II 233 — 15,7 и для Intel Pentium II 266 — 17,0), Business Winstone 99 в среде Windows NT 4.0 — 18,3 (хуже Business Winstone 99 для Intel Pentium II 233 — 18,7), High-End Winstone 99 в среде Windows NT 4.0 — 14,2 (хуже Business Winstone 99 для Intel Pentium II 233 — 17,4).

В тесте 3D WinBench 99 процессоры Cyrix показали два самых низких результата: Cyrix M II-333 — 309, Cyrix M II-300 — 292. Такая же ситуация наблюдалась в тесте BYTEmark 2.0 — Cyrix M II-333: Integer Index — 3.355, Floating-Point Index — 1.846; Cyrix M II-300: Integer Index — 3.010, Floating-Point Index — 1.664.

Остается, правда, еще такой немаловажный показатель, как цена. Что ж, здесь пока победа остается за Cyrix M II, и вполне возможно, что низкая стоимость этих процессоров оправдает их использование в дешевых системах начального уровня, для которых производительность — не самое главное.

Intel Celeron и Intel Pentium II. Выпустив на рынок процессоры Intel Celeron семейства Mendocino (c интегрированным кэшем 128 Кбайт, работающим на частоте ядра), Intel (возможно, не подозревая) собственными руками подготовила появление еще одного конкурента процессорам линейки Intel Pentium II. Для того, чтобы убедиться в этом, достаточно сравнить результаты тестирования и цены процессоров Intel Celeron 366 и Intel Pentium II 350, Intel Celeron 333 и Intel Pentium II 333, а также Intel Celeron 300A и Intel Pentium II 300. При значительно меньшей цене производительность процессоров Intel Celeron семейства Mendocino в интегральных тестах чуть ниже производительности процессоров Intel Pentium II с такой же частотой, а в чисто процессорных тестах пакета BYTEmark 2.0 она даже выше. Вот какое приращение производительности дает наличие L2-кэша объемом 128 Кбайт, интегрированного на одном кристалле с ядром процессора и работающего на тактовой частоте ядра! Таким образом, самым выгодным на сегодняшний день процессором для систем бизнес-класса, на наш взгляд, будет Intel Celeron семейства Mendocino.

Intel Xeon. Приступая к тестированию процессоров Intel Xeon 400 с L2-кэшем объемом 512 и 1024 Кбайт, мы, честно говоря, надеялись получить более высокие результаты, но наши ожидания не оправдались. Прирост производительности по сравнению с процессором Intel Pentium II 400 практически не зависел от размера L2-кэша Intel Xeon 400 и составил всего 5-8% в интегральных тестах Business Winstone 99 и High-End Winstone 99 и 1-3% для показателей Integer Index и Floating-Point Index из набора тестов BYTEmark 2.0. Вполне вероятно, что возможности этих процессоров полностью раскрываются только в мощных многопроцессорных системах с большой вычислительной нагрузкой, для которых они, собственно, и предназначены. Но совершенно очевидно, что их использование в однопроцессорных системах лишено всякого смысла.

Alpha KP21164. Результаты теста BYTEmark 2.0 выявили явное превосходство RISC-процессоров семейства Alpha KP21164 над современными процессорами с x86-архитектурой. Так, по показателю Integer Index процессор Alpha KP21164-533CN с частотой 533 МГц на 20% превосходит Intel Pentium II 450, а Alpha KP21164-633CN с частотой 633 МГц — на 43%. По показателю Floating-Point Index процессор Alpha KP21164-533CN обгоняет Intel Pentium II 450 на 51%, а Alpha KP21164-633CN — на 80%. Если вам нужен мощный сервер с большими вычислительными ресурсами, то система на основе процессоров Alpha KP21164 будет, на наш взгляд, совсем неплохим решением.

Результаты тестирования приведены в приложении 6.

Выражаем особую признательность фирме «Пирит» за предоставленное для тестирования оборудование, а также фирме Intercom — за предоставленные материнские платы ASUS MEL-M и ASUS XG-DLS.

Процессоры для обзора были любезно предоставлены:

КомпьютерПресс 2'1999