AMD Athlon 64 FX-53: Экстрим Эдишн от AMD, или Ботва титанов продолжается!

После того, как мы познакомились с результатами многочисленных тестов быстродействия Athlon 64 FX-53 и других современных процессоров в математических расчетах, мультимедиа-кодировании и трехмерных играх, самое время взглянуть, как новичок чувствует себя в некоторых профессиональных программах по работе с графикой, часто используемых на персональных компьютерах. Тем более, что по усредненным результатам тестов в предыдущих двух частях мы могли убедиться, что Athlon 64 FX-53 немного отстает от Pentium 4 EE 3,4 ГГц в мультимедиа, но быстрее во многих трехмерных играх. Может быть, в профессиональных графических задачах он сможет взять реванш?

Мы тут не ставили перед собой задачи объять всевозможные графические приложения — ведь исследование даже нескольких базовых из них требует нескольких статей, см., например, вышедший в декабре обзор-сравнение в четырех частях — от www.terralab.ru/system/31241 до www.terralab.ru/system/31244. И, кстати, найденные там закономерности отлично экстраполируются на эти два новых «экстремальных» процессора, которые отличаются от Athlon 64 FX-51и Pentium 4 EE 3,2 ГГц  лишь немного возросшей частотой ядра.

Поэтому в данной статье мы пока ограничимся лишь несколькими характерными графическими пакетами, которые, на наш взгляд, способны отразить разные стороны возможностей Athlon 64 и P4EE. Во-первых, мы используем хорошо оптимизированную для микроархитектуры NetBurst программу трехмерного моделирования Maxon CINEMA 4D в лице специального теста CineBench 2003. Во-вторых, мы используем набор тестов пакета SPEC viewperf v7.1, которые представляют несколько относительно старых, то есть неоптимизированных для NetBurst пакетов трехмерного моделирования. А в-третьих, мы рассмотрим работу различных операций и фильтров во всем известной и архипопулярной программе Adobe Photoshop 7.0, не пользуется которой, пожалуй, только ленивый. Photoshop 7.0 имеет некоторую, но не очень полную оптимизацию как для Pentium 4, так и для Athlon 64.

Как и прежде, результаты тестов представлены в таблицах и на диаграммах.

Мощный пакет трехмерного моделирования Maxon Cinema 4D с собственным трехмерным движком, используемый даже в Голливуде для создания спецэффектов в кино, нами оценивался по специальному популярному тесту CineBench 2003 v1, одна из тестовых сцен в котором взята из реального профессионального проекта — знаменитого мультика «Pump Action». Диаграммы иллюстрируют производительность платформ в этом приложении (использовалось экранное разрешение 1024х768). Эта программа не только хорошо оптимизирована для архитектуры Intel NetBurst, но и умеет эффективно использовать Hyper-Threading (ускорение от использования HT здесь достигает 20%). Поэтому при рендеринге мы наблюдаем полную гегемонию Pentium 4 по сравнению с процессорами AMD. А поскольку большой объем кэш-памяти в этом тесте не помогает повысить производительность (прирост для Extreme Edition — менее одного процента), то «вина» за провал Athlon 64 почти целиком ложится на отсутствие HT.

Вместе с тем, при работе с шейдерами мы наблюдаем прямо противоположную картину: Athlon 64 уверенно лидирует на движке OpenGL, на несколько процентов P4EE. Тогда как на движке Cinema 4D и при рендеринге «Атлоны» заметно медленнее, чем Pentium 4.

Попутно отметим, что при регдеринге одиночных кадров в современных версиях 3Dsmax даже старшие модели Athlon 64 себя чувствуют неуютно на фоне Pentium 4.

Еще шесть различных профессиональных пакетов трехмерного моделирования включены в комплексный тест 3D-графики SPEC viewperf v7.1 (www.spec.org). Изначально он был создан компанией IBM, а позже обновлен и существенно дополнен при непосредственном участии компаний SGI, Digital (Compaq, HP), 3Dlabs (Creative Labs) и других членов группы SPECopc. Тест SPECviewperf обеспечивает хорошую гибкость при измерении OpenGL-производительности систем. Он может выполняться под различными операционными системами: UNIX, Windows XP, Windows 2000, and Linux. Этот пакет тестов использует реальные приложения для работы с трехмерной графикой, созданные независимыми производителями. При этом каждое приложение запускается несколько раз с различными целями, а затем подсчитывается усредненная производительность в каждом из пакетов с использованием весовых коэффициентов, определяемых чаще самими производителями приложений исходя из относительно важности каждого теста внутри всего приложения (подробности см. на сайте www.spec.org).

В седьмой версии теста SPECviewperf используются шесть стандартных реальных приложений класса high-end в профессиональном проектировании:

• 3dsmax-02 основан на тесте SPECapc для программы 3ds max 3.1 (уже достаточно старой) включает три модели, содержащие в среднем полтора миллиона вершин (углов) каждая, и тестирует производительность при различном уровне освещенности сцен.

• dx-08, основанный на приложении Data Explorer от IBM, содержит десяток различных тестов.

• drv-09 базируется на программе DesignReview компании Intergraph и производит пять тестов.

• light-06 использует 4 теста в приложении Lightscape от Discreet с моделированием многих источников освещения.

• proe-02 основан на тесте SPECapc для программы Pro/ENGINEER 2000i и измеряет две модели в трех режимах — shaded, wireframe и hidden-line removal (HLR).

• ugs-03 использует SPECapc для Unigraphics V17 и тестирует производительность при работе с моделью на 2,1 миллиона вершин.

В версии 7.1 приняты специальные меры, чтобы исключить оптимизацию оборудования и драйверов под паттерны этого конкретного теста. Мы здесь использовали четыре из шести перечисленных пакетов (тестов), который наиболее чувствительны к типу процессора и платформы. Традиционно данный тест очень хорошо чувствует разницу в быстродействии системной памяти, чипсета и процессора даже с одинаковой видеокартой (за исключением теста ugs-03, где производительность систем, как правило, ограничена возможностями видеокарты, а не процессора и памяти). Однако порой результаты паттернов SPEC viewperf непросты в интерпретации. В частности, поскольку все пакеты моделирования из этого теста — достаточно давних версий, об оптимизации под Pentium 4, и тем более — под Hyper-Threading вряд ли можно говорить.

Тем не менее, оказалось, что в большинстве из этих «неоптимизированных» тестов Pentium 4 лидируют с приличным отрывом от соперников! Иособенно хорош, как ни странно, P4 на ядре Prescott! Между тем, старшие «экстремальные» процессоры AMD и Intel попеременно опережают друг друга и в среднем их можно считать здесь примерно равноценными.

На базе показанных выше восемь тестов различных задач в профессиональных трехмерных пакетах моделирования мы обобщили условный средний индекс «профессиональной 3D-производительности» процессоров.

Как видим, Prescott тут опередил даже Athlon 64 FX-53. В среднем, в этом классе задач настольные процессоры Intel оказываются немного шустрее аналогичных процессоров AMD.


Adobe Photoshop 7.0

Теперь посмотрим на производительность платформ в сверхпопулярной программе Adobe Photoshop. Для оценки скорости выполнения системой различных операций в этой программе я использовал широко известный сценарий PS7bench 1.11 (файл PS7benchAdvanced.atn), подробности см. на www.geocities.com/Paris/Cafe/4363/download.html#ps7bench. Единственное, что я в нем поменял — это размер тестового файла изображения, увеличив его вдвое до 100 Мбайт, поскольку со стандартным тесты выполнялись слишком быстро и точность измерений была недостаточно высока.

Данный тест позволяет измерять скорость выполнения следующих распространенных операций:
– Вращение на 90 градусов;
– Вращение на 9 градусов;
– Вращение на 0,9 градуса;
– Gaussian Blur на 1 пиксел;
– Gaussian Blur на 3,7 пиксела;
– Gaussian Blur на 85 пикселов;
– Unsharp Mask на 1 пиксел;
– Unsharp Mask на 3,7 пиксела;
– Unsharp Mask на 10 пикселов;
– Despeckle;
– Преобразование RGB в CMYK;
– Уменьшение размера на 60%.

Кроме этих 12 операций, которые можно считать общеупотребительными и фактически непременными при почти любой работе с программой Adobe Photoshop, скрипт исполняет еще несколько специфических фильтров, которые, в общем, нельзя отнести к «повседневным нуждам» дизайнера, и скорость их выполнения платформами носит скорее академический, чем сугубо практический интерес:
– Lens Flare;
– Color Halftone;
– NTSC Colors;
– Accented Edges;
– Pointillize;
– Watercolor;
– Polar Coordinates;
– Lighting Effects.

Поэтому мы при анализе будем отдельно рассматривать первую группу из 12 тестов — как наиболее актуальную для пользователя, и вторую из восьми тестов — как «познавательную». Тесты выполнялись в экранном разрешении 1024x768 при 24-битной цветности, бикубической интерполяции, временный файл Photoshop располагался на отдельном пустом разделе винчестера, время выполнения каждой операции измерялось встроенным в Photoshop таймером. Результаты по скорости выполнения каждой из операций приведены в таблице 6, а на диаграммах ниже показаны итоговые средние значения по каждой из категорий и в целом.

Для пущей наглядности лучшие результаты по каждой из операций показаны красным цветом. В крайнем правом столбце отмечен процессор-победитель по каждой из операций.

Легко видеть, что в почти половине из двенадцати распространенных действий Photoshop 7.0 применение Athlon 64 FX-53 позволяет заметно ускорить работу, хотя в целом последние процессоры Intel Pentium 4 имеют небольшое преимущество.

Впрочем, здесь не участвовал еще один процессор — P4 Prescott с частотой 3,4 ГГц, который в этом тесте стал бы безусловным победителем.

Однако, если мы взглянем на скорость выполнения фильтров в Photoshop 7.0, то нас ждет холодный душ: несмотря на то, что в четырех из восьми фильтров Athlon 64 FX-53 работает быстрее Pentium 4, по усредненному показателю производительности на фильтрах (среднее геометрическое) старшие процессоры AMD явно медленнее, чем Pentium 4!

На итоговой диаграмме приведен средний индекс производительности в Adobe Phtotshop 7.0. За счет «неудач» в фильтрах Athlon 64 FX-53 в целом уступил P4EE 3,4 пару процентов, хотя и обогнал все остальные настольные процессоры! Впрочем, эту цифру нельзя назвать уж очень показательной, поскольку фильтры применяются в работе значительно реже, чем некоторые вышеперечисленные операции, а в популярных операциях оба старших процессора AMD и Intel примерно равны.


Выводы

Подводя краткие итоги по всем трем тестовым частям нашего обзора, повторим сказанное ранее. Приложений, в которых Athlon 64 FX-53 однозначно быстрее старшего Pentium 4 Extreme Edition, как оказалось, пока не так уж много: это, безусловно, игры и некоторые старые программы. При работе с мультимедиа и в профессиональных задачах эти процессоры или равны, или Pentium 4 быстрее. В целом, по нашим данным Athlon 64 FX-53 нельзя безоговорочно назвать самым быстрым сейчас настольным процессором, как бы этого ни хотелось маркетологам AMD. Однако у AMD в запасе есть мощный козырь — Socket 939 и двухканальная нерегистровая память. Тогда как у Intel пока дела не очень гладки: потенциал роста частоты у 0,13-микронных Pentium 4 исчерпан, Prescott 3.4 ГГц пока не вышел на стадию массовых поставок (а в массовые 3,6 ГГц пока вообще верится с трудом), переход на системную шину 1066 МГц у Pentium 4 тоже пока далеко, использование DDR2 в ближайшие полгода не принесет дивидендов производительности. Так что ждем Socket 939, чтобы окончательно примерить «пузами» старших «настольников».

P.S. В этом обзоре мы намеренно не стали касаться вопроса использования 64-битных приложений с Athon 64. На данный момент ситуация в индустрии такова, что лишь редкие и весьма экзотические бета-версии приложений могут работать в такой среде и практического толку от этого пока нет никакого. Будем надеяться, что в скором времени ситуация с этим изменится к лучшему, а заодно и появятся процессоры Intel с поддержкой этого же набора 64-битных расширений. Вот тогда и посчитаем цыплят.

Предлагаем обсудить этот материал в нашем форуме