AMD Athlon 64 и конкуренты в профессиональных задачах. Часть 1. Введение

АрхивПлатформа

Процессоры AMD Athlon 64 и Intel Pentium 4 EE — это отнюдь не только мощные игровые решения. Исследуем их быстродействие в професиональных приложениях.

См. остальные части нашего обзора:
Часть 2: Исследование быстродействия процессоров в AutoCAD 2002.
Часть 3: Детальное тестирование быстродействия в системе трехмерного моделирования 3ds max 5.0, оптимизированной для архитектуры Intel NetBurst и технологии Hyper-Threading.
Часть 4: Тестирование в Photoshop 7.0, Maya 4.5, Cinema 4D и других 3D-пакетах. Подводим итоги.

Если говорить откровенно, самым интересным и интригующим событием года 2003 на рынке процессоров для настольных персональных компьютеров стало появление в сентябре семейства AMD Athlon 64 и сопутствующих ему продуктов. Разумеется, мы не могли пройти мимо и уже неоднократно писали об этом (cм., например, www.terralab.ru/system/29365 и www.terralab.ru/system/29375). Но теперь пришло время подвести некоторые итоги и провести детальные испытания возможностей как самих Athlon 64 (в сравнении с предшественниками и конкурентами), так и чипсетов и системных плат для этих процессоров.

Тестового материала по этим вопросам у нас накопилось уже достаточно много, поэтому мы решили разбить его изложение на несколько тематических обзоров. В первом обзоре (этот выпуск из четырех частей) мы рассмотрим преимущественно сами процессоры как базис для построения той или иной высокопроизводительной настольной платформы или, если угодно, - рабочей станции начального уровня.

Не секрет, что дорогие новинки, каковыми, безусловно, сейчас являются системы на базе Athlon 64, на первых порах приобретаются не столько массовым покупателем, сколько профессионалами и не слишком многочисленными энтузиастами. А их в первую очередь интересует не столько скорость системы в бытовых, игровых и «потребительских» задачах (о которой мы, кстати, уже писали ранее), сколько производительность в профессиональных приложениях. Поэтому данный материал мы целиком посвятим детальному исследованию быстродействия новых процессоров именно в популярных профессиональных приложениях в лице пакетов Adobe Photoshop 7, Autodesk AutoCAD 2002, Discreet 3Dsmax 5, CINEMA 4D, Maya 4.5 и ряде других систем трехмерного моделирования, которые с неплохой степенью достоверности отражают типичную скорость выполнения процессорами задач этого класса в настоящее время.

Несколько позднее выйдет обзор по многочисленным системным платам и чипсетам для процессоров семейства AMD Athlon 64, их функциональной насыщенности и удобствам, так и с «бытовой» и игровой производительностью этих платформ. К тому времени, как мы надеемся, эти системы уже выйдут из ранга сугубо элитных и начнут приобретаться в массовом порядке для выполнения широкого спектра повседневных задач. К тому же, платы для новых процессоров AMD представлены на рынке пока недостаточно широко, часть весьма интересных новинок на момент написания этих строк (конец ноября 2003 года) еще даже не появилось, а без них подобный сводный обзор платформ был бы неполноценным.

Наконец, у нас в работе находится еще одна часть разностороннего обзора семейства Athlon 64, в которой мы планируем детально исследовать производительность этих настольных систем в новой 64-битной вычислительной среде. Как известно, одним из главных козырей, которые корпорация AMD заложила в продукты с архитектурой AMD64, является именно возможность (впервые в истории компьютерной индустрии для x86-совместимых процессоров) использования 64-битных вычислений в настольных компьютерах. Ранее процессоры с 64-разрядной архитектурой (например, семейства Intel Itanium и др.) использовались лишь в мощных серверах, высокопроизводительных рабочих станциях стоимостью от десяти тысяч долларов и суперкомпьютерах (исключение - выпущенный в начале лета IBM PowerPC G5 для настольных компьютеров). Но с выходом AMD Athlon 64 появилась принципиальная возможность использовать 64-битные вычисления и в недорогих ПК — причем не только в профессиональных дизайнерских пакетах типа продуктов тех же Adobe, Autodesk и Discreet, но и в сугубо потребительском сегменте — офисных приложениях, играх, мультимедиа и пр.

Схема кристалла Athlon 64.

Другой вопрос, насколько в последнем случае это нужно потребителю. Если с профессиональными задачами все более или менее понятно — чем быстрее считается/обрабатывается сложная задача, тем выше продуктивность работы и, в конечном счете, прибыли компании (а некоторые задачи серверного характера теперь даже практически невыполнимы без использования 64-битной вычислительной среды), — то зачем нужны 64-битные вычисления для нынешних офисных или мультимедиа-приложений и игр, где пока вполне хватает 32-бит, не совсем ясно. Впрочем, если переход на «64 бита» обычному пользователю ПК обойдется сравнительно недорого (при этом надо учитывать не только стоимость самого «железа» с Athlon 64, но и новую 64-битную операционную систему с драйверами для всего оборудования и массу новых приложений, специально разработанных для такой среды), то почему бы этой «дешевой» прибавкой производительности не воспользоваться?

Ближайшие «процессорные» планы корпорации AMD.

С другой стороны, всерьез обсуждать целесообразность массового перевода настольных ПК на 64-битные вычисления явно преждевременно. Разработчики программного обеспечения не так давно начали осваивать новые (или портировать прежние) 64-битные продукты, а те крайне малочисленные программы (Linux 64, например), которые уже готовы для использования «всех 64 бит» на Athlon 64, погоды явно не делают и годятся лишь на то, чтобы «прикинуть крутизну подхода».

Именно поэтому корпорация AMD оставила процессорам Athlon 64 возможность полноценно работать со всеми текущими 16- и 32-битными операционными системами и приложениями (полная x86-совместимость) и, более того, даже обеспечила при этом прирост производительности на традиционных 32-битных задачах 20-30% по сравнению с предшественниками — AMD Athlon XP — на той же тактовой частоте ядра лишь за счет усовершенствования архитектуры. Именно с этой точки зрения нас сейчас и интересуют Athlon 64.

Предвидя возражения поклонников AMD, отмечу также, что наша тестовая лаборатория исповедует принцип тестирования оборудования на финальных (еще лучше — сертифицированных всеми заинтересованными сторонами) релизах операционных систем, драйверов и приложений. По нашему мнению, применение сырых бета-версий (особенно — операционных систем и драйверов) может ввести читателя в заблуждение относительно истинных качеств того или иного оборудования и практикуется нами редко и со специальными оговорками. Поэтому мы и не спешим, в отличие от некоторых сетевых изданий, делать выводы о «мощи» Athlon 64 на примере единичных и достаточно экзотических 64-битных приложений. Давайте дождемся более или менее законченных и многочисленных программ и, прежде всего, новой Windows, тогда и посчитаем цыплят. Не исключено, что к тому времени ситуация с процессорным «железом» заметно изменится и эйфория от пресловутых «64 бит» у новых Athlon пройдет.

Прежде чем перейти к исследованию производительности современных настольных процессоров в профессиональных приложениях, кратко напомним основные архитектурные особенности и характеристики процессоров семейства AMD Athlon 64 по сравнению с AMD Athlon XP и Intel Pentium 4.

 

AMD Athlon 64

Вычислительное ядро и кристалл (на фото внизу) процессоров с архитектурой AMD64 немногим отличается от ядра прежних Athlon XP (этого не отрицает и сама AMD).

Взяв за основу весьма удачные разработки 0,13-микронного ядра Thoroughbred, корпорация внесла в него несколько изменений, которые в совокупности позволили существенно улучшить быстродействие и повысить надежность процессора. Вот основные отличия новой архитектуры AMD64 и конструкции процессоров Athlon 64:

– введена 64-битная адресация памяти (приложению теперь может быть выделено более 2 Гбайт памяти; уже используется 48-битная виртуальная адресация и 40-битная физическая адресация);

– введен набор дополнительных инструкций x86-64; сохранена полная совместимость с прежними 32-битными приложениями;

– регистры общего назначения стали 64-разрядными, и их число увеличено вдвое (с 8 до 16);

– также вдвое (с 8 до 16) увеличено число 128-разрядных регистров для вычислений с плавающей запятой (блок SSE/SSE2);

– увеличено число ступеней вычислительных конвейеров: с 10 до 12 для целочисленных вычислений и с 15 до 17 для вычислений с плавающей запятой (ускоряется выполнение ряда команд и улучшается масштабируемость ядра по частоте);

– улучшена система предсказания переходов и в четыре раза увеличена ее таблица;

– введена поддержка интеловских инструкций SSE2 (теперь даже AMD в своих документах рекомендует разработчикам приложений использовать SSE2 вместо 3DNow!);

– вдвое (до 128 бит) увеличена ширина шины кэш-памяти второго уровня L2;

– объем кэш-памяти L2 увеличен до 1 Мбайт, при этом сохранена ее эксклюзивность;

– вдвое (с 256 до 512 «входов») увеличился размер TLB кэш-памяти L2, больше стал и TLB кэш-памяти инструкций L1 (40 «входов» вместо 24);

– в кристалл процессора встроен контроллер памяти с поддержкой DDR вплоть до частоты 400 МГц, поддерживается также ECC-память;

– контроллер памяти имеет два независимых канала (в процессорах с разъемом Socket 754 один из каналов отключен);

– для связи процессора с чипсетом используется высокоскоростная шина HyperTransport (аналог системной шины прежних процессоров) 16x16 бит с суммарной полосой пропускания до 6,4 Гбайт/с (по 3,2 Гбайт/с в каждую сторону);

– наряду с диодным термодатчиком на кристалле процессора теперь присутствует электронная схема для защиты от перегрева (выключает CPU при превышении порога температуры);

– кристалл процессора защищен металлической теплорассеивающей крышкой (хитспредером; она отсутствует только у мобильных Athlon 64).

Ключевыми нововведениями, позволяющими улучшить производительность новых процессоров AMD на традиционных 32-разрядных приложениях, являются вдвое увеличенный объем кэш-памяти L2, возросшая скорость работы с ней (благодаря более широкой шине), а также интегрированный в кристалл процессора контроллер DDR-памяти. Причем во всех этих трех случаях имеет значение как полоса пропускания, так и латентность работы.

На данный момент в арсенале AMD есть следующие процессоры серии Athlon 64:

– Athlon 64 FX-51 с тактовой частотой 2200 МГц для разъема Socket 940 с двухканальным контроллером регистровой памяти DDR400 (аналог AMD Opteron без многопроцессорной работы);

– Athlon 64 3200+ с тактовой частотой 2000 МГц для разъема Socket 754 с одноканальным контроллером памяти DDR400;

– две версии мобильных Athlon 64 — модели 3200+ и 3000+ с частотами 2000 и 1800 МГц соответственно, которые предназначены для применения в ноутбуках класса «замена десктопа».

По неофициальной информации, вскоре ожидается появление Athlon 64 3400+ для разъема Socket 754 (одноканальный контроллер памяти) с частотой 2200 МГц, а чуть позже (возможно) — и Athlon 64 FX-53 с тактовой частотой 2400 МГц для разъема Socket 940. Все эти процессоры используют одно и то же ядро ClawHammer. Их основные характеристики в сравнении с AMD Athlon XP 3200+ и конкурентами от Intel приведены в табл. 1.

По сведениям из заслуживающих доверия источников, в первой половине 2004 года должны также появиться процессоры для Socket 939 с поддержкой обычной (нерегистровой) двухканальной DDR400 и недорогие процессоры на 0,13-микронном ядре Newcastle для Socket 754 с уменьшенным вдвое (до 512 Кбайт) объемом кэш-памяти L2. Ну а ближе к концу 2004 года мы должны увидеть серию процессоров на 90-нанометровом ядре San Diego (и его клонах Winchester и Odessa, см. также роадмэп AMD на предыдущей странице).

Таблица 1. Характеристики старших моделей процессоров AMD Athlon 64, Athlon XP и Intel Pentium 4
Процессор	Athlon 64 FX-51	Athlon 64 3400+ (предварительно)	Athlon 64 3200+	Athlon XP 3200+	Pentium 4 Extreme Edition 3,2 ГГц	Pentium 4 3,2 ГГц	Pentium 4 3,06 ГГц
Ядро	ClawHammer	ClawHammer	ClawHammer	Barton	Gallatin (?)	Northwood	Northwood
Технология производства	0,13 мкм SOI	0,13 мкм SOI	0,13 мкм SOI	0,13 мкм	0,13 мкм	0,13 мкм	0,13 мкм
Площадь кристалла, кв. мм	193	193	193	101	230	131	131
Количество транзисторов, млн. штук	105,9	105,9	105,9	54,3	169	55	55
Разъем	Socket 940	Socket 754	Socket 754	Socket 462	Socket 478	Socket 478	Socket 478
Частота ядра, МГц	2200	2200	2000	2200	3200	3200	3067
Кэш-память L1, Кбайт	128 (64+64)	128 (64+64)	128 (64+64)	128 (64+64)	20 (8+12)	20 (8+12)	20 (8+12)
Кэш-память L2	1 Мбайт	1 Мбайт	1 Мбайт	512 Кбайт	512 Кбайт + 2 Мбайт L3	512 Кбайт	512 Кбайт
Наборы SIMD-инструкций	SSE2, SSE и 3DNow!			SSE и 3DNow!	SSE2, SSE	SSE2, SSE	SSE2, SSE
Количество ступеней конвейеров (ALU/FPU)	12/17	12/17	12/17	12/17	20	20	20
Многопоточность вычислений	нет	нет	нет	нет	Hyper-Threading	Hyper-Threading	Hyper-Threading
Системная шина, Мбайт/с	HyperTransport, 6400			EV6, 3200	QuadPumped Bus, 6400	QuadPumped Bus, 6400	QuadPumped Bus, 4267
Скорость работы системы с памятью, Мбайт/с	6400	3200	3200	6400	6400	6400	до 6400 (SiS655)
Встроенный контроллер памяти	двухканальный (128 бит) DDR400/333/ 266/200	одноканальный (64 бита) DDR400/333/266/200		нет	нет	нет	нет
Поддержка памяти через чипсеты	–	–	–	двухканальная DDR400/333/266			двухканальная DDR400/ 333/266 и RDRAM PC1066
Поддержка памяти ECC	да	да	да	нет	да	да	да
Напряжение питания, В	1,5	1,5	1,5	1,65	1,55	1,55	1,55
Максимальная рассеиваемая мощность, Вт	89 (TDP)	89? (TDP)	89 (TDP)	76,8 (TDP)	93,9 (TDP)	82,0 (TDP)	81,6 (TDP)

 

Intel Pentium 4 Extreme Edition

Как мы уже писали (см. «КТ» #512 и www.terralab.ru/system/29365), в ответ на Athlon 64 корпорация Intel оперативно придумала свой высокопроизводительный «геймерский» процессор Pentium 4 Extreme Edition с частотой 3,2 ГГц (P 4 EE) и огромной по «настольным» меркам кэш-памятью: к обычным «нортвудовским» 512 килобайтам кэша L2 добавили еще 2 Мбайт кэш-памяти третьего уровня (L3), также работающей на частоте ядра (3,2 ГГц), но с чуть меньшей скоростью. Но поскольку кэш-память у Pentium 4 инклюзивная, ее суммарный объем при кэшировании данных из системной памяти будет не 2,5 Мбайт, а «всего» 2 Мбайт. Тогда как кэш-память L2 в этом случае будет с большей скоростью кэшировать данные из L3, а не из системной памяти. Ядро P 4 EE берет начало от серверного 0,13-микронного Gallatin (процессоры Xeon MP) с адаптацией для более быстрой системной шины 800 МГц. Огромный по размерам (см. табл. 1) кристалл процессора P 4 EE 3,2 ГГц расположен в таком же, как и Northwood, корпусе для разъема Socket 478 и может работать со всеми современными материнскими платами на двухканальных чипсетах Intel 875/865 — порой даже без обновления BIOS.

В момент официального выхода на процессор Pentium 4 EE 3,2 ГГц была назначена заоблачная по «настольным» меркам цена — более 900 долларов США! Мало того, в розничной продаже эти процессоры до конца 2003 года, по-видимому, так и не появятся — их небольшие запасы разойдутся по производителям ПК, уже анонсировавшим системы на этом процессоре. Нашелся даже производитель — калифорнийская компания Liebermann (см. www.go-l.com/news/press_releases), которая объявила о выпуске ноутбуков (!) на базе P 4 EE 3,2 ГГц. Эти «монстры» имеют экраны с диагональю 15, 16 и 17 (широкоформатный) дюймов, оснащены двухканальной памятью DDR433 (интересно, на каком чипсете?), видеокартой ATI Radeon 9600 Pro и мобильным винчестером со скоростью вращения 7200 об./мин. и интерфейсом UltraATA/133 (последнее — вообще загадка, поскольку ни у Maxtor, ни у Samsung мобильных дисков до сих пор не наблюдалось, а этот интерфейс больше никто из «дискостроителей» пока не использует, включая новенький Hitachi 7K60).

Плата ASUS K8V Deluxe для Athlon 64.

Можно долго иронизировать по поводу высокой цены и малой доступности Pentium 4 Extreme Edition 3,2 ГГц, однако с его прямыми конкурентами AMD Athlon 64 FX-51 ситуация, на самом деле, очень похожая: при объявленной в момент анонса оптовой цене 733 доллара, реальная цена в тех немногих магазинах, где они есть, доходит до 850 долларов, что не намного ниже, чем у Extreme Edition. Между тем, если последний прекрасно работает на самых обычных платах на чипсетах Intel 875P и даже дешевых (но не менее шустрых при использовании режима «квази-PAT») 865PE с обычной DDR400, то Athlon 64 FX требует себе почти «серверную» плату с разъемом Socket 940 и, что куда хуже, более дорогие регистровые модули DDR400 (уже не говоря об их большей латентности/таймингах), которых пока днем с огнем не найдешь. Так что привлекательность обеих платформ для пользователя в плане цены и доступности примерно одинакова. Не стоит забывать и о других конкурирующих решениях - более доступных по цене и наличию в магазинах, но не сильно проигрывающих двум первым в производительности. Это традиционный Pentium 4 3,2 ГГц и новый Athlon 64 3200+. Для рабочих станций начального уровня подойдут даже прежние Pentium 4 3,06 ГГц или Athlon XP 3200+, которые тоже участвуют в наших сегодняшних испытаниях и на фоне новичков смотрятся не так уж плохо.

 

Платформы

Поскольку и AMD Athlon 64 FX-51, и Intel Pentium 4 EE 3,2 ГГц берут начало именно от «серверных» процессоров AMD Opteron и Intel Xeon MP, то логично предположить, что именно на них профессиональные приложения будут «летать». Сразу оговоримся, что двух- и четырехпроцессорные системы на AMD Opteron и Intel Xeon мы пока оставим в стороне, а рассмотрим только однопроцессорные системы из категорий «высокопроизводительные настольные ПК» или «рабочие станции начального уровня». Вместе с тем, поскольку однопроцессорные системы на базе AMD Opteron и Intel Xeon — это фактически полные аналоги (при условии равенства частот ядра, системной шины и памяти) соответствующих настольных ПК на базе AMD Athlon 64 FX и Intel Pentium 4 (или Extreme Edition), некая параллель с простыми системами на Opteron и Xeon явно будет прослеживаться.

Таблица 2. Конфигурации и возможности испытанных платформ
Процессор	Athlon 64 FX-51	Athlon 64 «3400+»	Athlon 64 3200+	Athlon XP 3200+	Pentium 4 3,2 ГГц и Extreme Edition 3,2 ГГц	Pentium 4 3,06 ГГц
Системная плата	ASUS SK8N	ASUS SK8N	ASUS K8V Deluxe	EPoX 8RDA3+	Intel D875PBZ	Intel D875PBZ
Чипсет	NVIDIA nForce3 Pro 150	NVIDIA nForce3 Pro 150	VIA K8T800	NVIDIA nForce2 Ultra 400	Intel 875P	Intel 875P
Системная шина, МГц	–	–	–	400	800	533
Точное значение тактовой частоты шины, МГц	200,0	200,0	201,4	200,5	200,0	133,3
Шина памяти (данных), МГц	2x400	1x400	1x400	2x400	2x400	2x333
Полоса пропускания «процессор-память», Мбайт/с	6400	3200	3200	3200	6400	4267
LAN	1000 Мбит/с PCI	1000 Мбит/с PCI	1000 Мбит/с PCI	2x100 Мбит/с PCI	1 Гбит/с CSA	1 Гбит/с CSA
Порты UltraATA	2xUATA/133	2xUATA/133	2xUATA/133	2xUATA/133	2xUATA/100	2xUATA/100
Порты SerialATA	2 на SiI3112, PCI	2 на SiI3112, PCI	2 на VIA VT8237	2 на SiI3112, PCI	2 на ICH5R	2 на ICH5R
Порты FireWire	3	3	3	2	нет	нет

Четкой границы между понятиями «высокопроизводительный ПК» и «рабочая станция, по-видимому, не существует. Если под высокопроизводительными рабочими станциями понимают все-таки более мощные специфические двух- и даже многопроцессорные машины на Intel Xeon, Intel Itanium и AMD Opteron и пр., использующие видеоускорители профессионального (а не бытового/игрового) класса и дисковые массивы SCSI RAID, то рабочие станции послабее вполне могут иметь один процессор Pentium 4 или Athlon 64, «десктопную» материнскую плату с памятью DDR SDRAM даже без ECC и один из старших бытовых видеоускорителей, а в качестве накопителя — либо массив ATA RAID, либо и вовсе быстрый ATA-винчестер. Часто высокопроизводительный ПК приобретается для выполнения несложных профессиональных задач, поскольку сравнимая с ним по мощности специализированная рабочая станция стоит в несколько раз дороже. Вместе с тем о производительности ПК в таких приложениях, как AutoCAD, 3D Studio Max или Photoshop, вряд ли можно объективно судить по популярным «бытовым» и игровым тестам. В данном обзоре мы рассмотрим скорость работы систем в следующих профессиональных приложениях:

– Adobe Photoshop 7.0;

– Autodesk AutoCAD 2002;

– Disсreet 3D Studio Max 5.0;

– Alias|Wavefront Maya 4.5;

– Maxon Cinema 4D;

– пакеты трехмерного инженерного проектирования Pro/ENGINEER и др.

Для экспериментов выбраны следующие характерные конфигурации платформ (описание плат см. на www.terralab.ru/system/30337, .../29365 и .../25249):

– AMD Athlon 64 FX-51 на плате ASUS SK8N (чипсет NVIDIA nForce3 Pro 150) с двухканальной регистровой памятью DDR400;

– AMD Athlon 64 «3400+» на плате ASUS SK8N (чипсет NVIDIA nForce3 Pro 150) с одноканальной регистровой памятью DDR400;

– AMD Athlon 64 3200+ на плате ASUS K8V Deluxe (чипсет VIA K8T800) с одноканальной памятью DDR400;

– AMD Athlon XP 3200+ на плате EPoX 8RDA3+ (чипсет NVIDIA nForce2 Ultra 400) с двухканальной памятью DDR400;

– Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,2 ГГц на плате Intel D875PBZ (чипсет Intel 875P) с двухканальной памятью DDR400;

– Intel Pentium 4 3,2 ГГц на плате Intel D875PBZ (чипсет Intel 875P) с двухканальной памятью DDR400;

– Intel Pentium 4 3,06 ГГц на плате Intel D875PBZ (чипсет Intel 875P) с двухканальной памятью DDR333.

Тут нужно сделать два пояснения.

Во-первых, на момент написания этих строк процессора AMD Athlon 64 3400+ не было и в помине, поэтому для его имитации мы воспользовались процессором Athlon 64 FX-51 (с той же тактовой частотой 2,2 ГГц), задействовав один канал памяти вместо двух. С одной стороны, такая имитация не полностью адекватна будущему истинному Athlon 64 3400+, поскольку использует более медленную регистровую память, работающую с чуть худшими таймингами, чем обычная небуферизованная DDR400 в остальных пяти системах. Но с другой стороны, именно при таком подходе мы сможем понять в чистом виде (на одной и той же плате, с одинаковой памятью), что теряем, используя один канал памяти вместо двух.

Во-вторых, систему на Pentium 4 3,06 ГГц мы тоже включили сюда не случайно. Ровно год назад она стала победительницей в нашем обзоре рабочих станций начального уровня (см. «КТ» #475). Правда, тогда этот процессор «обитал» на других чипсетах и памяти: Intel 850E с RDRAM PC1066 и Intel E7205 с двухканальной DDR266. Сейчас же мы «пересадили» его на современную конфигурацию — чипсет Intel 875P (в данном случае используется системная шина 533 МГц, а не 800 МГц) с двухканальной памятью DDR333 — которая, судя по нашим тестам, даже слегка опережает обе прежние связки.

Память DDR400/333 (OCZ Platinum PC3500, два 16-чиповых модуля по 512 Мбайт каждый) работала по таймингам 2-2-3-5 (tRCD=3) во всех системах, кроме платы ASUS SK8N, где аналогичные по объему и организации регистровые модули PC3200 от Infineon были способны в лучшем случае на 2,5-2-3-5. В остальном конфигурации систем были идентичны: видеоускоритель GeForce FX 5900 Ultra (256 Мбайт памяти) с драйверами Detonator 44.03 или 52.16 (в зависимости от приложения), винчестер Samsung SP1614N, блок питания мощностью 400 Вт. В данном случае использовать более скоростную дисковую подсистему не было необходимости, поскольку в процессе испытаний «дискозависимость» была минимальна — в отобранных нами тестах вполне хватало 1 Гбайт оперативной памяти, хотя в реальности для ряда задач может потребоваться и больше. Все тесты проводились под управлением операционной системы Microsoft Windows XP Professional SP1. Для чипсета Intel использовалась Intel Chipset Software Installation Utility версии 5.02.1003, для чипсета NVIDIA nForce3 — набор драйверов версии 3.0 (WHQL), а для чипсета VIA — драйвер 4-in-1 версий 4.49 и 4.51. Между блоками тестов компьютер перезагружался, а для каждого паттерна в пакетах моделирования приложение запускалось снова (чтобы очистить память и свопы самого приложения). Тесты неоднократно повторялись, и результаты усреднялись.

Но прежде чем перейти к результатам тестов, взглянем на производительность систем при работе с памятью (см. диаграммы ниже). Именно здесь во многом кроются разгадки тех результатов, которые мы увидим позднее.

Скорость работы платформ с системной памятью.

Быстрее всего с памятью работает система на Athlon 64 FX-51. Это вполне закономерно, поскольку она оснащена интегрированным в процессор двухканальным контроллером памяти DDR400. За ней идут интеловские системы на шине 800 МГц, причем Extreme Edition порой отстает от обычного Pentium 4. Далее следует Pentium 4 с системной шиной 533 МГц, и замыкают список два Athlon 64 с одним каналом памяти и Athlon XP 3200+ с двумя каналами, но медленной системной шиной, равной по скорости одному каналу DDR400. В общем, ничего неожиданного — все платформы выстроились в соответствии со своими теоретическими возможностями. Интересно, что самая высокая эффективность использования потенциальных возможностей полосы пропускания двухканальной памяти DDR400 — у Athlon 64 FX (около 87%), тогда как Pentium 4 за счет «чипсетного» контроллера памяти утилизирует лишь 76% от возможной полосы (и 82% для FSB 533 МГц). Другое дело — одноканальные системы. Тут и Athlon 64, и Athlon XP «выбирают» почти всю доступную ширину полосы. Подтверждают это и тесты скорости чтения памяти в AIDA32. Однако по скорости записи в память картина существенно меняется: вперед с солидным отрывом вырвался Extreme Edition, имеющий огромный L3 (заметим — вырвался именно за счет эффективного кэширования).

По латентности работы с памятью тоже с большим отрывом лидирует Athlon 64 благодаря встроенному контроллеру. Латентность около 50 нс — уникально низкое для настольных систем значение, причем оно наблюдается как для двухканальной, так и для одноканальной работы с памятью (регистровая память при этом имеет процентов на 10 более высокую латентность, чем обычная). Справедливости ради отметим, что использованная здесь «классическая» плата на i875P для Pentium 4 — не самая продвинутая в плане латентности. На некоторых других современных платах (особенно в режимах ускорения чипсета) наблюдалась латентность в районе 65 нс для Pentium 4 с двухканальной DDR400, что приближается к значениям для Athlon 64 и намного опережает синхронный режим для Athlon XP 3200+ на nForce2.

Продолжение читайте во второй части обзора.

Предлагаем обсудить этот материал в нашем форуме