Архивы: по дате | по разделам | по авторам

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

АрхивПлатформа
автор : Алекс Карабуто   06.05.2004

Очередной «топовый» процессор AMD Athlon 64 для двухканальной регистровой DDR-памяти заявлен как самый быстрый в мире настольный процессор. Посмотрим, так ли это?

В конце сентября 2003 года у нас вышла статья с названием «Ботва титанов...», в которой сравнивались новейшие и самые мощные на тот момент настольные процессоры AMD Athlon 64 FX-51 и Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,2 ГГц. Несмотря на мой явный комментарий, нашлись читатели, которые усмотрели в названии той статьи опечатку. :) Наверняка найдутся и такие, кто подумает, что есть опечатка и в заголовке нынешней статьи. Специально для них повторяю: именно «ботва», а никакая не битва титанов.

И вот, спустя примерно полгода, два давнишних конкурента — корпорации AMD и Intel — снова решили забить стрелку-пузомерку и выяснить, у кого «мегахерц» длиннее, кэш «ширее». Intel в начале февраля выпустила выводок новых процессоров, среди которых оказалось несколько «бумажных» (по крайней мере, на тот момент) процессоров с частотой 3,4 ГГц. А спустя месяц, 18 марта 2004 года, в первый день CeBIT 2004, корпорация AMD объявила свой новый топовый настольный процессор — Athlon 64 FX-53, сразу обозвав его «самым высокопроизводительным настольным процессором в мире». Своеобразный «Экстрим Эдишн» от AMD. ;)

Честно говоря, выход процессоров вроде AMD Athlon 64 FX-53 и Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,4 ГГц имеет весьма малое отношение к массовому пользователю персональных компьютеров (и даже рабочих станций начального уровня). И дело не в том, что на первых порах эти процессоры были просто продекларированы, а реально в магазинах их до сих пор днем с огнем не найдешь. И даже не в том, что розничная цена на них подбирается к отметке в тысячу вечнозеленых президентов. А скорее в том, что большинству пользователей такие процессоры в данный момент просто не нужны в силу ряда вполне объективных причин, которые вы с легкостью сможете назвать сами!

Практически для всех современных персональных задач сейчас за глаза хватает вычислительной мощи процессоров, которые стоят в 2–3, а то и в 5–10 раз дешевле этих монстров. А если где-то и не хватает, то настолько, что небольшая прибавка в частоте CPU (и огромная — в цене) никоим образом не сможет решить эту проблему. Поэтому выход этих новых «экстремальных» процессоров был нужен в основном самим корпорациям (а не техническому прогрессу и покупателям), чтобы поддержать свое реноме производителей «самых крутых» процессоров для ПК.

Итак, очередной виток гонки процессорных вооружений снова делает ставку на кул-геймеров: и Intel, и AMD заявляют свои новые процессоры преимущественно как игровые (только сумасшедшие геймеры побегут выкладывать за них такие деньги :)). Хотя никто и не отрицает, что они с успехом могут использоваться и для выполнения профессиональной работы, но на то ботва и ботвой, что в данном случае никого особо не волнует, где и зачем нужны «для дела» эти процессоры — ведь главное круто играть!

Вот, собственно, наш сегодняшний «херой»:

 

AMD Athlon 64 FX-53.

Поскольку о «Пентиумах» с частотой 3,4 ГГц мы уже кое-что писали, то сейчас больший упор сделаем на новый Athlon 64 FX-53. По сути эта новинка ничем особым не примечательна — совершенно та же самая архитектура и функциональность, что и у вышедшего в сентябре 2003 его предшественника FX-51 (те же частоты системной шины, 800 МГц HyperTransport, и памяти, поддержка двух каналов регистровой памяти DDR400, разъем Socket 940, то же напряжение питания, подробности см. на www.terralab.ru/system/29375). Даже тепловой конверт остался прежним. Кстати, с выходом FX-53 прежний FX-51 снимается с производства, а FX-53 в оптовых партиях будет стоить столько, сколько предшественник — 733 доллара (это несколько дешевле, чем его прямой конкурент — Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,4 ГГц). Фактически все новации (поддержка двух каналов небуферизованной памяти, более быстрый HyperTransport и пр.) отложены до выхода процессоров для разъема Socket 939, который должен состояться достаточно скоро.

AMD Athlon 64 FX-53 по информации в программе
Sandra 2004 Pro. (Сандра ошиблась лишь в сокете.)

Главное и почти единственное отличие нового процессора от прежнего — выросшая на 200 МГц частота работы ядра, как и  в случае с Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,4 ГГц. Теперь частота процессора Athlon 64 FX составляет 2,4 ГГц. Чтобы сделать такое небольшое повышение частоты, корпорации AMD пришлось немного переработать ядро и выпустить его новый степпинг: CG вместо С0.

Правда, разгонный потенциал ядра нового степпинга тоже оказался весьма скромным — FX-53 с трудом заработал на 2,6 ГГц. Так что можно сказать, что частотный потенциал 0,13-микронных ядер Athlon 64 подошел к своему пределу и массовые модели с частотой 2,6 ГГц появятся, видимо, уже лишь на новом 90-нанометровом ядре осенью этого года.

Замечу, что Intel для повышения частоты с 3,2 до 3,4 ГГц использовала ядра Northwood и Extreme Edition тех же самых степпингов. Правда, далось это повышение тоже не просто и 3,4 ГГц также становятся пределом массовых изделий 0,13-микронных ядер Pentium 4.

 

Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,4 ГГц.

Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,4 ГГц по информации в программе CPU-Z.

Собственно, ничего больше нового и оригинального про Athon 64 FX-53 сказать нельзя (сожаление вызывает и отсутствие поддержки технологии Cool'n'Quiet в процессорах для Socket 940), поэтому переходим прямиком к тому, ради чего эти процессоры и выпускались — выяснению «отношений», кто быстрее. Естественно, что здесь надо сталкивать пузами два «эктсремальных» процессора — AMD Athlon 64 FX-53 и Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,4 ГГц. Остальные «дорогие» модели будут присутствовать тут «за компанию».

Работа памяти в системе с Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,4 ГГц.

Переверните страницу >>>

Перейдем прямиком к тестам.


Тестовая конфигурация

Испытания быстродействия нового процессора в сравнении с предшественниками проводились под MS Windows XP Professional SP1. Для сравнения были выбраны следующие варианты процессоров:

1. AMD Athlon 64 FX-53;
2. AMD Athlon 64 FX-51;
3. AMD Athlon 64 3400+;
4. AMD Athlon 64 3200+;
5. AMD Athlon XP 3200+ (с двухканальной DDR400);

6. Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,4 ГГц;
7. Intel Pentium 4 3,4 ГГц на ядре Northwood;
8. Intel Pentium 4 3,2 ГГц на ядре Northwood;
9. Intel Pentium 4 3,2 ГГц на ядре Prescott;
10. Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,2 ГГц;
11. Intel Pentium 4 3,06 ГГц на ядре Northwood (FSB=533 МГц).

Конфигурации тестовых систем представлены в таблице 1.

Таблица 1. Конфигурации тестовых систем

Процессоры

Athlon 64 3400+
Athlon 64 3200+

Athlon 64 FX-53
Athlon 64 FX-51

Athlon XP 3200+

Intel Pentium 4

Сокет процессора

Socket 754

Socket 940

Socket A

Socket 478

Системная плата

GA-K8VNXP

SK8V

A7N8X-E

MSI 865PE Neo2

Чипсет

VIA K8T800

VIA K8T800

NVIDIA nForce2

Intel 865PE

Память

DDR400

DDR400

DDR400/333

DDR400

Каналов DDR-памяти

1

2

2

2

Тайминги памяти

2-2-2-6

2-2-3-5

2-2-2-5

2-2-2-5

Частота процессоров, МГц

2227,2 и 2024,7

2202,9

2230 и 2187

3245,5

Частота шины, МГц

202,5

200,3

202,7 и 168,2

202,8

Все процессоры Intel испытывались нами на системной плате MSI 865PE Neo2. Эта плата на чипсете Intel 865PE превосходно работала в штатном режиме «Turbo», что примерно эквивалентно быстродействию, показываемому лучшими платами на чипсете Intel 875 (см. www.terralab.ru/system/29545). Разумеется, режим DOT был дезактивирован. Результаты, полученные на Neo2 можно вполне считать полностью отражающими реальную картину вещей при работе процессоров Intel на самых быстрых современных материнских платах.

Процессоры AMD Athlon 64 также работали в наших тестах на системных платах с высшим показателем производительности. Для процессоров Athlon 64 мы взяли одну из самых быстрых плат на популярном чипсете VIA K8T800 — Gigabyte GA-K8VNXP. Для обеспечения лучшей совместимости результатов Athlon 64 FX-51 работал также на чипсете VIA K8T800 — на плате ASUS SK8V, причем при минимально возможных таймингах (от случая платы GA-K8VNXP тайминги фактически отличались лишь одним пунктом — tRCD=3). Для двух старших Athlon XP также был взят самый быстрый чипсет — NVIDIA nForce2 Ultra 400, на котором двухканальная память работала синхронно с системной шиной. На примере этих систем мы можем сравнить максимальную производительность процессоров в тестах.

Среди других компонентов тестовых систем — видеоускоритель GeForce FX 5900 Ultra (референс NVIDIA) с драйверами версии 52.16 и винчестер Samsung SP1614N (буфер 8 Мбайт и 80-гигабайтные пластины). В качестве двухканальной системной памяти DDR400 использовалась пара модулей PC3500 серии Platinum LE от компании OCZ и аналогичная пара регистровых PC3200 (за них мы благодарим компанию «Патриарх»).

Результаты тестов скорости памяти и общей производительности платформ в различных приложениях приведены в таблицах и на диаграммах. В нижних строчках некоторых таблиц и на финальных для каждого раздела диаграммах дан усредненный рейтинг быстродействия процессоров, вычисленный как геометрическое среднее от результатов всех проведенных нами бенчмарков (кроме тестов памяти) и приведенный к 100% для 3,2-гигагерцового Northwood.

Таблица 2. Результаты тестов скорости памяти

Параметр, тест

Pentium 4 EE 3.4

Pentium 4 EE 3.2

Prescott P4 3.2E

Pentium 4 3.4

Pentium 4 3.2

Pentium 4 3.06

Athlon 64 FX-53

Athlon 64 FX-51

Athlon 64 3400+

Athlon 64 3200+

AIDA32, Memory Read Speed, Мбайт/с

4954

5190

5966

5560

5250

3300

5622

5563

3077

3094

AIDA32, Memory Write Speed, Мбайт/с

1985

2250

2210

2000

1795

1520

1974

1820

1242

1371

Sandra 2004 Pro, Memory Bandwidth, Мбайт/с

4963

5045

5085

5275

5020

3370

4855

5680

3087

3083

ScienceMark 2.0, Memory Bandwidth, Мбайт/с

4362

4418

4685

4664

4444

3015

4557

5558

3000

2990

ScienceMark 2.0, Memory Latency, циклов CPU

77,2

77,03

72,1

75,7

79,8

117,3

55,5

52,2

44,5

43,5

CPU-Z 1.20a, Memory Latency, циклов CPU

252

223

234

219

220

350

134

113

100

90

В тестах скорости памяти — ничего неожиданного: двухканальный Athlon 64 впереди всех, затем идут Pentium 4, а одноканальные Athlon 64, как правило, чуть быстрее, чем одноканальный Athlon FX. Athlon XP 3200+ почти не уступает Athlon 64 с DDR400. Но, как оказывается, полоса пропускания памяти мало чего решает! А вот по латентности работы с памятью есть интересные моменты: Athlon 64 c одноканальной памятью гораздо менее ланетнен, особенно, если применяется нерегистровая (обычная) память. При одинаковой тактовой частоте Athlon 64 3400+ почти на 20% быстрее Athlon FX по латентности памяти!

Теперь переходим к вычислительным тестам и тестам в реальных приложениях.

Таблица 3. Результаты тестов быстродействия процессоров в некоторых приложениях

Параметр, тест

Pentium 4 EE 3.4

Pentium 4 EE 3.2

Prescott P4 3.2E

Pentium 4 3.4

Pentium 4 3.2

Pentium 4 3.06

Athlon 64 FX-53

Athlon 64 FX-51

Athlon 64 3400+

Athlon 64 3200+

ScienceMark 2.0, Primordia (Ar), с

27,06

28,21

32,67

27,02

28,53

32,01

22,64

24,19

24,73

26,64

Sandra 2004 Pro, усредненная вычислительная производительность CPU по 5 тестам, у.е.

12847

12283

11272

12801

12224

11608

9452

8677

8719

7927

CPUmark 99, index

243

231

191

231

220

202

306

279

282

257

MetaBench 0.98, total score

3669

3479

3417

3656

3492

3182

4080

3805

3776

3393

PassMark Performance Test 5.0, score

459,8

452,2

425,6

456,4

445,2

418,7

415,5

399,5

398,1

380,9

PCmark 04 (v1.1.0), score

5453

5162

5119

5270

5025

4654

4785

4501

4464

4094

MPEG2 to MPEG4 encoding (DivX 5.11), c

125

130

136

127

134

153

163

169

158

170

Архивирование WinRAR 3.30, с

141

143

157

158

166

215

142

147

144

153

FlasK 0.78, DivX 5.1.1 Pro, кодирование DVD в MPEG4, c

215

224

228

221

225

253

241

255

256

277

Windows Media Encoder 9, с

594

620

625

606

635

688

629

682

683

745

Кодирование JPEG в ACDsee 5.0, c

147

151

151

145

151

167

154

169

170

184

Кодирование MP3, Lame 3.95 (256 kbps VBR), c

273

288

321

275

289

305

304

332

332

363

Усредненная производительность, %

106,84

102,66

96,18

104,487

100

90,28

101,45

94,88

95,28

87,89


Простые вычисления

Тест пятилетней давности CPUmark 99 до сих пор весьма неплохо оценивает быстродействие системы в задачах общего профиля, не перегруженных оптимизациями под «новые микроархитектуры». Здесь уверенно лидируют все системы AMD, отрыв старшей AMD от старшей Intel — более 20%.

Впрочем, в этом тесте очень велико пагубное влияние длинного конвейера Pentium 4 (особенно, у Prescott — он работает даже медленнее, чем Northwood 3,06 ГГц на шине 533 МГц)! Ладно, оставим в стороне популярный в прошлом тест и возьмем посвежее — тесты процессорных вычислений из Sandra 2004. Незамысловатые арифметические вычисления в тесте Sandra 2004 при использовании либо целочисленного, либо FPU-блока снова показывают полный проигрыш Athlon 64 — порой даже процессору Northwood с частотой 3,06 ГГц на шине 533 МГц.

Мультимедиа-вычисления в Sandra 2004 с использованием тех же блоков показывают еще больший поигрыш архитектуры AMD:

Да и вычисления «процессорного рейтинга производительности» в той же программе показывают практически полную гегемонию Pentium 4. Процессорные тесты Sandra 2004 явно недолюбливают процессоры AMD. :)

Оставим эти результаты на совести разработчиков Sandra 2004 и перейдем к другим тестам. Реноме Athlon 64 на какое-то время поддерживается тестом научных расчетов Science Mark 2.0 — при расчете орбиталей атома аргона все Athlon 64 уверенно впереди и выше всяких похвал. Впрочем, разработчик этого теста уже работает в корпорации AMD.;)

 

Комплексные тесты общей производительности

Идем дальше. Для комплексной оценки «современных» вычислительных возможностей процессоров я воспользуюсь здесь тремя относительно свежими тестами, каждый из которых «чехвостит» процессор и систему последовательно несколькими десятками разнообразнейших задач. Например, в тесте MetaBench 0.98 этих «задач» более полусотни, среди которых как «математическая» синтетика, так и вполне реальные паттерны по кодированию мультимедиа-данных, трехмерным расчетам и пр.

Итак, в тесте MetaBench 0.98 процессоры AMD с частотой 2,2 ГГц и выше занимают верхние строчки. Как мы можем видеть, данный тест больше зависит именно от частоты ядра процессора и в меньшей степени чувствителен к размеру кэш-памяти, пропускной способности и латентности памяти и даже длинне конвейера у Prescott.

В комплексном тесте PassMark Performance Test 5.0 картина прямо противоположна — все Athlon 64 внизу списка, уступая старшим Pentium 4 более 10%. Впрочем, в «непредвзятости» этого теста у меня тоже есть некоторые сомнения.

Этой «непредвзятости» вторит и популярнейший нынче PCmark04, где процессоры AMD также не в фаворе: «самый быстрый настольный процессор» AMD Athlon 64 FX-53 тут не «сливает» только старенькому Pentium 4 3,06 ГГц.

 

Тесты в отдельных «потоковых» приложениях

Теперь посмотрим, каковы вычислительные способности нового процессора AMD в отдельных реальных приложениях — оперирующих преимущественно с данными «потокового» типа. В частности, мультимедиа-приложениями.

Сперва — кодирование в формат JPEG в программе ACDSee 5.0.

В этом реальном приложении (я использовал исходные данные в виде 1024 файлов реальных фотографий суммарным объемом 650 Мбайт) P4 снова впереди «Атлонов» и с солидным запасом (в точности повторяется картина теста PCmark 04). Можно заключить, что эта задача совсем нечувствительна к объему и скорости кэш-памяти выше 512 кбайт, но зато очень чувствительна к скорости системной шины и памяти.

Кодирование музыки наиболее современным и популярным кодеком Lame 3.95 снова отбрасывает Athlon 64 «на задворки» — не спасает даже FX-53, хотя он смотрится и лучше других атлончиков.

Переходим к тестам кодирования видео. Именно тут технология Hyper-Threding в процессорах Intel проявляется хорошо и позволяет всем старшим Pentium 4 легко взять вверх над Athlon 64 при кодировании DVD в MPEG4. Похожее по своей сути перекодирование качественного MPEG2 в MPEG4 программой Virtual Dub с кодеком кодека DivX 5.1.1 (версии Standard, а не Pro) дает почти такую же картину, а Extreme Edition чувствует себя более уверенно.

А вот в Windows Media Encoder 9 новый Athlon 64 FX-53 растерял свои последние преимущества и уступил даже 3400+. Процессоры Intel везде при этом вне конкуренции. Ждем мультиядерного Opteron/Athlon, обещанного нам в 2005–2006 году, поскольку заводить у себя аналоги Heprt-Threading AMD упорно отказывается...

Попутно также отмечу, что во всех тестах этого раздела процессоры AMD явно отстают от процессоров Intel и даже близко «не оправдывают» своих номеров моделей.

Напоследок приведу еще один тест — архивирование в последней версии программы WinRAR 3.30. Я использовал ее своим традиционным способом (прямым архивированием из командной строки с замером времени) и не привлекал встроенный Benchmark-тест ввиду его меньшего удобства (в частности — отсутствия опции командной строки). Может, так оно и вернее. J

Несмотря, что WinRAR традиционно является очень капризным тестом, чувствительным ко всяческим «латентностям» и пр. и часто благоволит именно к процессорам Intel, в этот раз оказалось, что Athlon 64 FX-53 смог, наконец, подобраться вплотную к первому месту и лишь Extreme Edition 3,4 ГГц спас честь Intel в этой задаче. Да и остальные «Атлоны» в этом тесте выглядят достойно, что можно считать лишним подтверждением его (теста) «сбалансированности» по отношению к различным процессорным архитектурам.

 

Промежуточные выводы

На последней диаграмме на этой странице я привел усредненный рейтинг быстродействия процессоров, вычисленный как геометрическое среднее от результатов всех проведенных в данной части обзора бенчмарков (кроме тестов памяти) и нормированный к 100% для 3,2-гигагерцового Northwood.

В данном случае мы видим, что последние модели Pentium 4 уверенно лидируют на данном классе задач (в основном благодаря быстрому кодированию видео/аудио и JPEG, тестам Sandra 2004). На данном наборе задач новенький Athlon 64 FX никак не может претендовать на звание самого быстрого настольного процессора. Впрочем, мы еще не рассмотрели игры и некоторые профессиональные приложения, где картина может существенно поменяться. И этим мы займемся далее. Читать дальше >>>

Однако мы пока не рассмотрели тесты нового процессора в многочисленных трехмерных играх (а нынче большинство из игровых приложений в той или иной степени содержат элементы трехмерных расчетов). Может оказаться, что в этой категории задач он поведет себя несколько по иному. Тем более, что Athlon 64 заслуженно пользуется популярностью именно у геймеров.


Быстродействие Athllon 64 FX-53 в играх

Результаты тестов представлены в таблице 4 и на 19 диаграммах; на диаграммах результаты для всех процессоров проранжированы в порядке от худшего к лучшему.

Таблица 4. Быстродействие процессоров в трехмерных играх

Параметр, тест

Pentium 4 EE 3.4

Pentium 4 EE 3.2

Prescott P4 3.2E

Pentium 4 3.4

Pentium 4 3.2

Pentium 4 3.06

Athlon 64 FX-53

Athlon 64 FX-51

Athlon 64 3400+

Athlon 64 3200+

3Dmark03 (b330), Graphic score

6473

6458

6404

6428

6361

6096

6301

6229

6239

6137

3Dmark03 (b330), CPU score

997

964

855

912

871

732

973

969

964

906

3Dmark2001SE, score

19363

19248

17828

18497

18019

15484

19738

19323

19630

18939

Unreal Tournament 2003 Demo, dm-anubis, fps

131,57

128,45

112,64

121,61

115,85

94,1

148,39

143,3

145,23

135,76

Unreal Tournament 2003 Demo, dm-asbestos, fps

109,42

106,76

94,77

103,23

98,2

80,7

122,54

117,36

119,41

111,33

Vulpine GLMark 1.1p, 1024x768x32 bit, fps

170,2

171,9

164,1

172,9

167,3

148,5

178,5

173,5

173,9

169,8

Wolfenstein: Enemy Territory, Demo Battery, fps

89,3

87,1

79,8

87,9

84,6

69,7

89

86,3

86,4

79,9

Wolfenstein: Enemy Territory, Demo Radar, fps

102,8

100,4

91,7

101,8

97,7

83,4

103

100,5

100,3

94

Wolfenstein: Enemy Territory, Demo Railgun, fps

112

109,4

101,5

111

105,7

86,9

110

107,7

107,5

99,9

Quake III Arena, demo Quaver, 1024x768x32 bit, fps

446,9

436,5

368,2

396,4

377,3

305,1

391,4

382,2

387,5

363,2

Comanche 4, fps

79,72

76,15

61,38

74,52

71,43

61,08

79,45

74,55

74,65

69,4

Serious Sam SE Demo (Valley of the Jaguar), fps

117,9

116,5

109,5

114,4

110,7

101,3

121,2

120,1

120,4

117,9

Final Fantasy XI Benchmark, score

7270

7152

6900

7086

6842

5836

6960

6910

6957

6685

X2 The Threat Demo, fps

135,22

133,03

124,78

128,55

122,65

113,18

143,27

139,09

139,98

134,85

Gun Metal Benchmark, Benchmark 2, fps

40,13

40,08

39,18

40,05

39,78

37,17

40,5

40,44

40,53

40,33

RealStorm Benchmark 2004, index

2473

2375

2394

2410

2247

2040

3552

3341

3338

3085

Aquamark 3, Triscore

43,16

43,05

42,84

43,11

43,01

42,1

43,011

42,98

43,03

42,82

Aquamark 3, CPU Index

11,46

11,37

10,47

11,38

10,8

8,51

10,308

10,14

10,17

9,57

Aquamark 3, GFX Index

5,295

5,31

5,39

5,32

5,37

5,59

5,436

5,45

5,45

5,51

Усредненная производительность в играх, %

107,05

105,28

97,85

103,60

100

87,58

109,46

107,01

107,45

102,66

 

Тесты в DirectX

Начнем издалека — проверим, как поведет себя новый процессор в относительно старых играх. Для этого нам снова послужит подзабытый нынче тест MadOnion 3DMark 2001 SE, большинство игровых сцен из которого оперирует понятиями 2000 года и использует движок аж DirectX 7 (и лишь одна «мать природа» — DirectX 8).

Что ж, предчувствие нас не обмануло — великолепный результат! Хотя одноканальный Athlon 64 3400+ тоже показывает выдающиеся результаты! Extreme Edition 3,4 тут третий — исключительно благодаря большой кэш-памяти (L3). Очень похожую картину мы будем наблюдать, если начнем использовать нынешние игры в низких разрешениях с минимальным качеством картинки, то есть нагрузим «игровыми» вычислениями в основном процессор, а не графический ускоритель. Именно так и поступает процессорный тест программы 3Dmark03 — две сцены (одна под DirectX 7, другая — под DirectX 8.1) гоняются в разрешении 640х480 с поганеньким качеством с целью получить максимальное количество кадров в секунду.

Картина в этом тесте изменилась — вперед вырывается P4EE, далее идут оба FX-5x. Однако если мы перейдем на «нормальное» разрешение в этом тесте (1024х768) и высокое качество детализации (дефолтное в данном случае), то общая картинка поменяется еще сильнее и P4 гурьбой выдвинутся вверх. И снова мы видим, что FX-53 лишь немного обходит 3400+.

Таким образом, картина противостояния AMD-Intel поменялась: если на «старых» задачах процессоры AMD фактически лидировали, иногда уступая только единственному Extreme Edition с частотой 3,4 ГГц, тот на новых задачах Intel смотрится выгоднее.

Теперь взглянем на поведение в одном из самых «свежих» 3D-тестов, основанных на движке реальной игры, использующей возможности DirectX 9 — Aquamark 3. Если следовать подмеченной выше закономерности, то P4 здесь должен смотреться неплохо.

Однако в данном случае оказывается, что скорость в этом тесте во многом ограничена графическим ускорителем (GeForce FX 5900 Ultra), а зависимость от типа процессора минимальна. Спасает ситуацию процессорный «подтест» Aquamark 3, который выполняется во время общего прогона сцен путем искусственного «вычленения» процессорозависимых участков сцен. То есть если Triscore — это наиболее чистый и реальный тест (просто общее количество кадров в секунду, приведенное к заданному уровню), то процессорный и графический подтесты — это все же некая синтетика, вычлененная при похождении общего теста.

Впрочем,процессоры Intel здесь явно лучше процессоров AMD. За компанию приведу тут и результаты графического подтеста Aquamark 3 (он тоже является синтетическим вычленением фрагментов при исполнении общих сцен, хотя и показывает странные «обратные» к процессорному тесту результаты).

А вот еще один свежий синтетический DirectX-тест — RealStorm Benchmark 2004 на собственном движке. Нами он использовался в разрешении 640х480 (остальные настройки — по умолчанию), чтобы получить приемлемое количество кадров в секунду.

Этот «игровой» трехмерный тест неплохо оптимизирован под Intel NetBurst (поэтому Prescott показывает тут хорошие результаты, обгоняя даже Extreme Edition одинаковой с ним частоты), однако это не спасает платформу Intel от полного провала в этом тесте.

Теперь посмотрим на быстродействие в реальных играх (точнее — на их официальные бенчмарки). Сперва достаточно старенький Comanche 4, который в свое время был одной из первых игр с поддержкой DirectX 8.1.

Оба новых «экстрим» процессора тут с запасом вырвались вперед и примерно равны друг другу. Четко прослеживается и влияние частоты процессора, и объема кэш-памяти и др. Лишь Extreme Edition-процессоры способны конкурировать тут со старшими Athlon 64.

Чуть поновее игра Unreal Tournament 2003 (тоже под DirectX 8.1). Тут уже гегемония Athlon 64 полная. P4 Extreme Edition обходят Northwood на 9–11%, но это их не спасает.

Наконец, взглянем на две современные DirectX-игры — Final Fantasy XI, Gun Metal и X2 The Threat (снова — используем их официальные бенчмарки, доступные для бесплатной загрузки).

Если в «Gun Metal» мы наблюдаем картину, похожую на Aquamark 3 Triscore (многое упирается в графический ускоритель) и Athlon 64 чуточку быстрее P4 ЕЕ (где-то на процент),

то в Final Fantasy, напротив, P4 чувствует себя увереннее и опережает Athlon 64 FX-53 почти на 5%! И снова мы видим, что Athlon 64 3400+ вплотную подобрался к FX-53! С нетерпением ждем Socket 939...

Более благоприятна для FX-53 картина в игре X2 The Threat — тут уже лишь P4EE 3,4 может догнать Athlon 64 3200+, только за счет огромного кэша.

 

Игры под OpenGL

Настал черед игр с движком OpenGL, хотя в последнее время и становится все меньше — под натиском DirectX. Начнем с традиционного Quake III Arena, которому вот уже почти как пять лет.

В полном соответствии с нашими ожиданиями P4EE бьет все рекорды, опережая Athlon 64 FX-53 на 11%. Мы уже не воспринимаем эту игру как реальный игровой тест (ну кому нужны 400 кадров в секунду?), но в качестве чувствительного процессорного теста он еще вполне сгодится. Как то же 3Dmark03 CPU test, например.

Вторит ему и другой OpenGL-тест — Vulpine GLmark 1.1p. Правда, тут ужк картина поменялась и Athlon вырываются вперед.

Традиционный любимый многими OpenGL-тест — игра Serious Sam: Second Encounter — тоже относительно стара. Зато Athlon 64 тут выглядят заметно получше.

Еще более свежий (хотя ему тоже уже почти год) игровой тест — Wolfenstein: Enemy Territory. Мы для уверенности использовали три демо-сцены (с соответствующих разных уровней), доступные для закачки на ряде «геймерских» сайтов — Battery, Radar и Railgun.

Картина для всех трех бенчмарк-сцен похожая, с небольшими различиями: P4EE 3,4 и A64FX-53 дышат друг другу в спину. Явного лидера здесь нет. Влияние большой кэш-памяти Extreme Edition здесь не очень велико.


Выводы по играм

Чтобы подытожить наши исследования десятка самых дорогих процессоров для ПК в игровых приложениях, на последней диаграмме я привел усредненный рейтинг быстродействия процессоров в показанных выше игровых тестах, вычисленный как геометрическое среднее и нормированный к 100% для 3,2-гигагерцового Northwood.

В данном случае Athlon 64 FX-53 стал безусловным лидером (самым быстрым игровым процессором), а серебро фактически делят три участника — два Athlon 64 с частотой 2,2 ГГц и один P4EE с частотой 3,4 ГГц. То есть самым выгодым игровым процессором сейчас является не FX-53, а именно Athlon 64 3400+. При, заметим, гигантской разнице в цене и фактическом отсутствии первого на розничном рынке (по крайней мере — на данный момент). Читать дальше >>>

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.

Таблица 5. Результаты тестов профессиональной 3D-графики CineBench 2003 и SPEC viewperf v7.1

Параметр, тест

Pentium 4 EE 3.4

Pentium 4 EE 3.2

Prescott P4 3.2E

Pentium 4 3.4

Pentium 4 3.2

Pentium 4 3.06

Athlon 64 FX-53

Athlon 64 FX-51

Athlon 64 3400+

Athlon 64 3200+

CineBench 2003, Shading (OGL Hardware), CB-GFX

3240

3194

3100

3155

3094

2841

3273

3216

3241

3149

CineBench 2003, Shading (OGL Software), CB-GFX

1723

1652

1523

1694

1611

1457

1892

1749

1776

1628

CineBench 2003, Shading (CINEMA 4D), CB-GFX

371

356

369

363

346

317

343

320

324

300

CineBench 2003, Rendering, CB-CPU

409

390

341

406

387

366

339

310

314

286

SPEC viewperf v7.1, drv-09, index

79,11

76,04

82,87

79,08

75,82

57,31

78,71

75,17

68,81

65,46

SPEC viewperf v7.1, dx-08, index

85,49

83,44

98,23

85,45

83,12

72,95

89,63

87,12

85,68

80,43

SPEC viewperf v7.1, light-06, index

17,41

16,61

18,88

17,46

16,63

13,52

18,09

17,34

17,34

16,04

SPEC viewperf v7.1, proe-02, index

18,68

18,31

18,55

18,67

18,28

15,42

17,33

17,28

15,95

15,62

Усредненная производительность, %

104,82

101,26

103,58

103,89

100

86,979

102,78

98,08

96,42

90,59

 

CINEMA 4D

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.

 

SPEC viewperf 7.1

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.

Таблица 6. Время выполнения (в секундах) процессорами операций теста PS7bench 1.11 в программе Adobe Photoshop 7.0

Операция

Prescott 3,2 ГГц

Pentium 4 EE 3,2

Pentium 4 3,2

Pentium 4 EE 3,4

Athlon 64 FX-53

Athlon 64 FX-51

Athlon 64 3400+

Процессор-победитель

Вращение на 90 градусов

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,4

=

Вращение на 9 градусов

5,3

5,6

5,7

5,3

4,5

4,8

4,8

A64FX

Вращение на 0,9 градуса

4,1

4,6

4,6

4,3

3,5

3,7

3,9

A64FX

Gaussian Blur на 1 пиксел

1,2

1,3

1,3

1,2

1,2

1,2

1,4

=

Gaussian Blur на 3,7 пиксела

3,5

3,3

3,3

3,1

3,3

3,5

3,6

P4EE

Gaussian Blur на 85 пикселов

3,8

3,7

3,7

3,4

3,7

3,8

4

P4EE

Unsharp Mask на 1 пиксел

1,4

1,6

1,6

1,5

1,6

1,6

1,7

Prescott

Unsharp Mask на 3,7 пиксела

3,8

3,6

3,6

3,3

3,6

3,8

4

P4EE

Unsharp Mask на 10 пикселов

3,8

3,7

3,7

3,4

3,7

3,8

4

P4EE

Despeckle

4,7

4,1

4,2

3,9

4,5

4,8

4,9

P4EE

Преобразование RGB в CMYK

12,1

14,1

14,3

13,5

11,7

12,7

12,7

A64FX

Уменьшение размера на 60%

1,4

1,8

1,8

1,7

1,7

1,8

1,8

Prescott

Среднее время по 12 популярным операциям

2,725

2,837

2,850

2,668

2,671

2,783

2,964

=

Lens Flare

5,1

4,6

4,6

4,2

6,3

6,9

7

P4EE

Color Halftone

4,4

3,9

4,2

3,7

4,1

4,4

4,6

P4EE

NTSC Colors

4,7

4,3

4,5

4,2

3,7

4

4

A64FX

Accented Edges

23,3

19,7

20,2

19

17,9

19,6

19,7

A64FX

Pointillize

27,4

22,3

22,3

21,2

33,4

31,9

31,2

P4EE

Watercolor

52

48

48,9

45,7

38,3

42

42

A64FX

Polar Coordinates

11

10,6

10,6

9,9

12,1

13,1

13,2

P4EE

Lighting Effects

3,2

3,2

3,2

3,2

3,1

3,4

3,5

A64FX

Среднее время по 8 специфическим фильтрам

10,265

9,284

9,475

8,863

9,756

10,448

10,551

P4EE

Общее среднее время

4,632

4,558

4,609

4,313

4,485

4,724

4,926

P4EE

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

© ООО "Компьютерра-Онлайн", 1997-2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на "Компьютерру" обязательна.