Два по три двести: пнем по атлону
АрхивСравнение Intel Pentium 4 3,2 ГГц с предшественниками и AMD Athlon XP 3200+
В конце июня корпорация Intel представила сразу несколько новых процессоров для настольных ПК: во-первых, самый дорогой сейчас Intel Pentium 4 с частотой 3,2 ГГц для системной шины 800 МГц (оптовая цена 637 долларов), а во-вторых — дешевые Intel Celeron с тактовыми частотами 2,6 и 2,5 ГГц для системной шины 400 МГц (оптовая цена 103 и 89 долларов соответственно).
Pentium 4 3,2 ГГц ничем принципиальным не отличается от своих недавних (весенних) предшественников с частотами от 2,4 до 3,0 ГГц на 0,13-микронном ядре Northwood, кэш-памятью второго уровня объемом 512 Кбайт, системной шиной 800 МГц и технологией Hyper-Threading (см. «КТ» #496) и имеет лишь более высокую частоту ядра и слегка возросшее тепловыделение (Thermal Design Power равна 82 Вт при том же штатном напряжении питания VID=1,55 В). По результатам теста SPEC CPU 2000, опубликованным на авторитетном сайте www.spec.org, новый Pentium 4 демонстрирует наивысшую производительность под Windows среди всех процессоров для настольных ПК: SPECint_base2000 равен 1221, а SPECfp_base2000 — 1252.
Поскольку никаких технологических новшеств этот процессор не несет (они отложены до выхода нового ядра Prescott; детали см. в «КТ» #483) и станет, возможно, последним Pentium 4 на ядре Northwood (по крайней мере — для высокопроизводительного сегмента), то нас он будет интересовать не столько качественно, сколько количественно. Мы проведем детальное сравнение нескольких старших настольных процессоров, включая Intel Pentium 4 с частотами 3,00, 3,20 и 3,06 ГГц (последний — на шине 533 МГц), а также AMD Athlon XP 3200+, 3000+ и 2800+ (шины 400 и 333 МГц). В качестве 2800+ мы взяли не стандартный Barton, а не пошедший в широкую продажу, но более быстрый Thoroughbred (2,25 ГГц — режим, используемый многими оверклокерами для дешевых «Торобредов» типа 1800+). Безусловно, последние процессоры AMD сейчас заметно дешевле старших процессоров Intel, однако могут ли они составить конкуренцию в плане производительности?
Корпорация AMD вот уже почти год продолжает выписывать пируэты вокруг предельной тактовой частоты 0,13-микронного ядра своих процессоров Athlon XP. Сперва летом 2002 года вышел Athlon XP 2600+ c частотой 2133 МГц и обкатанной временем шиной 266 МГц. Следом, в октябре появились Athlon XP 2700+ и (ограниченным тиражом) Athlon XP 2800+ на ядре Thoroughbred с тактовыми частотами 2167 и 2250 МГц соответственно (www.ferra.ru/online/system/21660), для увеличения производительности которых компания была вынуждена повышать не столько частоту ядра (2250 МГц и так дались с большим трудом и не пошли в серию), сколько частоту системной шины — до 333 МГц (…/system/20800). Исчерпав на время резервы роста частот ядра и шины (не все производители чипсетов поспевали за «гибкостью» AMD), процессорный гигант поступил еще проще — пририсовал дополнительные 256 Кбайт кэш-памяти второго уровня к знакомому ядру Thoroughbred и назвал это новым ядром Barton с «непревзойденным» для десктопных процессоров объемом кэш-памяти (128+512=640 Кбайт; …/system/23899). Частоты ядра и шины у этих процессоров, появившихся в феврале 2003 года, остались теми же, что и у предшественников (2167 МГц максимум), однако «большой кыш» позволил им прибавить скорости в ряде приложений, отчего маркетологи AMD поспешили заявить рейтинг старшего аж в 3000+ единиц. Насколько это соответствует действительности, мы могли убедиться сами (см. обзор на …/system/23900).
Что дальше? Перевод ядра Athlon XP на более тонкий техпроцесс (ради дальнейшего повышения тактовых частот) нецелесообразен ввиду скорого выхода Athlon 64. Дорисовывать кэш вширь до одного мега — тоже вряд ли… А вот повысить частоту системной шины до 400 МГц — вполне реально (об этом многие эксперты говорили еще при выходе «Бартона» в феврале). Однако тогда неминуемо встает вопрос поддержки такой шины чипсетами, а их производители едва оправились от перехода на 333 МГц… Поэтому была взята закономерная пауза, и следующий процессор AMD Athlon XP 3200+, уже для шины 400 МГц, вышел лишь 13 мая (см. обзор на …/system/25249). Таким образом, видимо, последний AMD Athlon XP с номером модели 3200+ работает на частоте системной шины EV6 400 МГц (200 МГц DDR) и ядра Barton 2200 МГц. Он имеет тот же степпинг и фактически полностью идентичное ядро, что и его предшественник Athlon XP 3000+. Как видим, за год частота ядра почти не возросла (2600+ с 2133 МГц в августе, 2167 МГц для 2700+ в октябре и для 3000+ зимой). Это говорит о том, что фирма вплотную подошла к пределу частоты 0,13-микронного ядра для своих процессоров с архитектурой Athlon XP. Впрочем, ходят слухи, что еще не все пируэты для Athlon XP исчерпаны: так, NVIDIA готовит к сентябрю новую ревизию nForce2 с поддержкой системной шины частотой 500 МГц, а модули памяти DDR500 (для двухканального использования с таким чипсетом) уже объявлены многими ведущими производителями.
Для поддержки новых процессоров AMD с системной шиной 400 МГц у партнеров имеется три (вернее, четыре) набора системной логики: двухканальный NVIDIA nForce2 Ultra 400, одноканальные NVIDIA nForce2 400, SiS748 и недавно появившийся VIA Apollo KT600. Однако фактически лишь чипсет от NVIDIA совместно с синхронным (с системной шиной) использованием двухканальной памяти DDR400 способен полностью раскрыть скоростной потенциал этого процессора и «попытаться оправдать» заявленный рейтинг 3200+. Именно его мы и будем использовать в этом обзоре на примере платы EPoX 8RDA3+.
Для новейших Pentium 4 сейчас есть несколько чипсетов (часть из них одноканальные, часть — двухканальные; их подробный обзор читайте в одном из ближайших номеров журнала), и для нынешнего «поигрывания процессоров мускулами» мы использовали самый высокопроизводительных из них — Intel 875P (Canterwood, см. …/system/25198) для двухканальной памяти DDR400. Фактически чипсеты Intel 875P и NVIDIA nForce2 Ultra 400 имеют много общего (включая цену и максимально быструю работу двухканальной памяти DDR400 с процессорами на тактовой частоте системной шины 200 МГц), что позволит нам корректно сравнить скоростные возможности нынешних процессоров.
Для Pentium 4 мы воспользовались одной из самых быстрых плат на i875P — ABIT IC7-G (на фото). Она примечательна тем, что позволяет в BIOS Setup задать несколько дополнительных режимов повышения производительности за счет снижения латентности при работе чипсета с памятью: Turbo, Street Racer и F1. В частности, при работе в наиболее тяжелом для памяти режиме F1 (который мы здесь и использовали) эта плата показывает заметно более высокую производительность, чем многие аналоги на том же чипсете, то есть позволяет выжать максимум быстродействия из новых Pentium 4 на системной шине 800 МГц.
Справедливости ради отметим, что такой режим работы чипсета не является штатным по спецификациям Intel, поскольку использует даже более низкие тайминги внутри самого чипсета, чем специальный интеловский режим PAT (не путать со стандартными таймингами работы с памятью, которые в нашем случае составляли всегда 2-2-2-6-1T). Достигается это путем своеобразного «обмана»: чипсет запускается как бы на пониженной частоте шин (400 или 533 МГц), для которых внутренние тайминги чипсета минимальны, а затем «разгоняется» до 800 МГц. Безусловно, кристаллы чипсетов не тестировались производителем (Intel) для стабильной работы в таких режимах, поэтому их активирование в BIOS Setup может повлечь за собой недостаточно стабильную работу платы (правда, использованная нами ABIT IC7-G работала безукоризненно) и к тому же предъявляет повышенные требования к качеству и скоростным возможностям системной памяти (мы использовали высококачественную Kingston HyperX KHX3500/256 двумя модулями — PC3500 или DDR434, CL=2 для DDR400, любезно предоставленную для испытаний компанией «Патриарх», www.memory.ru). Другие компоненты наших тестовых систем — видеоускоритель Gigabyte GV-R98P128D (Radeon 9800 Pro, драйверы Catalyst v3.4) и винчестер Maxtor 6Y120P0 с буфером 8 Мбайт и 80-гигабайтными пластинами.
Рассматривать результаты более чем сорока проведенных нами тестов (полную версию обзора см. на www.ferra.ru/online/system/25250) начнем со скорости работы процессоров-конкурентов с системной памятью. Безусловно, вдвое более высокочастотная системная шина новых Pentium 4 позволяет им работать с двухканальной DDR400 существенно быстрее (в теории — 6,4 Гбайт/с против 3,2 Гбайт/с у Athlon XP 3200+). Вместе с тем, если у процессоров AMD реальная скорость чтения памяти на чипсете NVIDIA доходит до 95–97% от теоретического предела, то для Pentium 4 с чипсетом 875P эффективность использования системной шины 800 и 533 МГц не превышает 83–87%. По латентности работы с памятью у Pentium 4 на 800-мегагерцовой шине тоже нет конкурентов, хотя этим он обязан во многом именно режиму F1 на плате ABIT (и аналогичным режимам у некоторых других производителей системных плат). Тогда как по сравнению с Pentium 4 на шине 533 МГц системы на базе Athlon XP и чипсета NVIDIA более выигрышны по латентности.
В комплексном тесте оценки офисной производительности PC Magazine Business Winstone 2002 версии 1.0.1 процессоры AMD безусловно быстрее (это их традиционно сильная сторона), хотя для комфортной работы в современных офисных приложениях вполне достаточно и втрое более медленных процессоров, и такая высокая скорость для этих задач явно излишня. На этом превосходство процессоров AMD заканчивается. В новеньком тесте PC Magazine Multimedia Content Creation Winstone 2003 (с патчем wm312125.exe для Windows Media Encoder 7.1, повышающем результаты для процессоров AMD), комплексно оценивающем «профессиональное» быстродействие платформ при работе с видео, аудио и графикой, процессоры Intel берут свое, а Athlon XP 3000+ отстал даже от Athlon XP 2800+ на ядре Thoroughbred (для определенности мы обозначаем его как 2800T, чтобы не путать с серийным 2800+ на ядре Barton).
Похожая картина и в других процессорных тестах. CPUmark 99 традиционно считался коньком горячих камней AMD (более эффективных при выполнении старых приложений), однако с выходом более горячего Pentium 4 3,2 ГГц пал и этот бастион. В процессорном тесте пакета 3Dmark2003 (чувствительном также к скорости чипсета и памяти) преимущество всех трехгигагерцовых Pentium 4 не вызывает сомнений. Еще больше оно в процессорных тестах пакета Sandra 2003, причем если процессоры AMD традиционно считались лучшими при выполнении вычислений с плавающей точкой, теперь и этот миф можно считать развеянным (если для Pentium 4 использовать блок SSE2).
Свежий комплексный процессорный тест MetaBench 0.93 beta также не оставляет процессорам AMD шансов оставить за спиной последние Pentium 4 (причем для корректного завершения теста пришлось отключить технологию Hyper-Threading). Поскольку этот пакет из пятидесяти бенчмарк-сценариев использует для вычисления финального рейтинга целых пятнадцать тестов скорости памяти, мы отдельно взглянем и на «более процессорные» сценарии: кодирование/декодирование аудио кодеком Ogg Vorbis, выполнение быстрого преобразования Фурье, мультитредовые операции сортировки и выполнения целочисленных/дробных инструкций. Так вот, в любой из этих задач последние настольные процессоры Intel не оставляют «Атлонам» XP ни малейшего шанса. И лишь в компрессии по алгоритму PPMD да в некоторых расчетах старенького пакета ScienceMark уступают им.
Зато архивирование в WinRAR 3.20, кодирование JPEG в программе ACDsee 5.0 и кодирование видео/аудио (в DivX 5.05/ mp3) снова показывает, «кто в доме хозяин» (в случае видео — во многом благодаря использованию технологии Hyper-Threading): здесь отрыв старшего Pentium 4 от старшего Athlon XP с «одноименным» номером модели (рейтингом производительности) составляет от 20 до 27%!
А что же современные игры, где процессоры AMD традиционно считались более сильными (именно на основании «игровых результатов» AMD преимущественно выводит свой рейтинг производительности)? Смотрим в DirectX: в комплексных 3Dmark2001 и 3Dmark2003 процессоры Intel на системной шине 800 МГц явно впереди, «Команч» вообще не дает AMD ни малейшей возможности «откушать пешечку», и даже в традиционно благоприятной для AMD игре Unreal Tournament 2003 (версии 2206) новейший Pentium 4 3,2 ГГц впереди (благодаря шине 800 МГц и «правильной» системной плате). Замечу, что для Unreal мы использовали самую объективную, на наш взгляд, стандартную бенчмарк-сцену (см. www.ferra.ru/online/system/21634).
Еще более благосклонны к Pentium 4 игры под OpenGL: в «Quake III» и «RTCW» преимущество P4 3,2 над AXP 3200+ доходит до 13–23%, тесте Vulpine оно равно 7% и даже в «Serious Sam SE» (где «Атлоны» всегда побеждали) — почти 3%! Подчеркну, что это происходит именно благодаря работе на системной шине 800 МГц с двухканальной DDR400 при минимальной латентности чипсета, тогда как прежний Pentium 4 3,06 ГГц все же частенько уступает старшим «Атлонам».
Это подтверждает и тест профессиональной трехмерной графики Cinebench 2003: «Пентиумы» впереди, пока графическому ускорителю не перестает хватать скорости работы чипсета с системной памятью.
Обновленный тестовый пакет профессиональных приложений SPEC viewperf v7.1, где используются по большей части довольно старые приложения типа 3dsmax 3.1, ProENGINEER 2001 и др., по идее более расположенные к процессорам AMD и не имеющие оптимизации (не учитывающие «специфики» использования) под Pentium 4, тем не менее, показывают, что новейшие «пеньки» на системной шине 800 МГц при грамотном построении системы легко «делают» даже Athlon XP 3200+ с двухканальной DDR400 (во всех пакетах теста)!
Резюме: новейшие трехгигагерцовые Intel Pentium 4 на системной шине 800 МГц при использовании современных двухканальных чипсетов Intel, высококачественной памяти DDR400 и оптимизированных настроек в BIOS Setup «с любовью» спроектированных плат полностью и с завидным запасом переигрывают последние модели AMD Athlon XP (за исключением редких отдельных задач). С выходом Pentium 4 3,0 и 3,2 ГГц текущая «рейтинговая» система Athlon XP потеряла всякую адекватность по отношению к конкуренту и годится лишь для маркетинговых «заморочек» плохо информированных покупателей. В козырях у AMD осталась лишь в полтора-два раза более низкая цена самого процессора (разумеется, это важно, хотя цена системных плат и остальных компонентов ПК примерно одинакова) и любовь некоторой части пользователей. Впрочем, по части «любви» и у Intel вряд ли есть повод жаловаться.
