Большая часть пользователей восприняла с энтузиазмом появление новой линейки процессоров от AMD. Множество улучшений привело к значительному повышению производительности. Некоторые даже стали называть AMD Athlon 64 FX-51 самым быстрым процессором потребительского уровня. Думающий потребитель всегда оценивает перспективу на несколько лет вперед и останавливается на решении, которое предлагает наилучший коэффициент цена-качество и обладает некоторым запасом на будущее. Пока что Athlon 64 FX-51 очень дорог, но он, с другой стороны, обладает логотипом 64bit на своем корпусе. Наш набор тестов показал, что этого вполне достаточно, чтобы даже в сегодняшнем 32-разрядном мире операционных систем и приложений сместить Интел Pentium 4 3.2GHz с лидирующих позиций.
Процессоры такого типа покупаются в первую очередь заядлыми игроками и энтузиастами, так как цены на них достаточно высоки.
Как это часто случается с конкурирующими компаниями, стоит одной из них попытаться объявить очередную сногсшибательную новинку, другая обязательно попытается прекратить триумфальный момент объявлением какого-нибудь собственного продукта. Ярким примером здесь будут компании ATI и NVIDIA. Создается впечатление, что они только этим и занимаются. То появляется новая немного модернизированная видеокарта, то новый пакет драйверов и т.д.
Интел собирается точно также подпортить праздник AMD, но, представляя не Prescott, а все тот же Pentium 4 Northwood, но более быстрый, хоть он и обладает точно такой же тактовой частотой, что и обычный 3.2 ГГц Northwood. Давайте попробуем разобраться, чем же отличается новый процессор Интел и какие у него преимущества над остальными.
Осмотр в любых исследованиях является самым простым методом выявления отличий (найдите десять отличий :-). Так что предлагаем посмотреть на то, что Интел называет 'Экстремальной Редакцией' - Extreme Edition.
Как видно, из этого много информации не получишь. Слева - опытный образец процессора Pentium 4 3.2 ГГц, а справа - Extreme Edition.
Несколько отличий можно заметить, взглянув на обратную сторону. Находящийся справа Extreme Edition обладает большим количеством конденсаторов, чем обычный Northwood. Очевидно, количество ножек осталось точно таким же, так как он без проблем входит в Socket-478. Пока что существенных отличий нет, давайте поищем их глубже.
Оба процессора - опытные образцы, но EE, данные о котором сейчас приведены слева, в отличие от стандартного Northwood, обладает 2 MБ кэша третьего уровня. Дальнейшее исследование не показало никаких других различий между этими двумя процессорами.
Зачем увеличивать кэш ?
Первичная причина увеличения объема встроенного кэша может заключаться в том, что кэш-память в современных процессорах работает на той же скорости, что и сам процессор. Как вы могли заметить, частота процессора в этом случае никак не меньше 3200 MГц. Больший объем кэша позволяет процессору держать большие части кода готовыми к выполнению. Такая архитектура процессоров сфокусирована на уменьшении задержек, связанных с простоем процессора в ожидании данных. Игры используют большие части кода, который необходимо извлекать из системной памяти по первому требованию процессора. Уменьшение промежутков времени, уходящих на передачу данных от памяти к процессору, - это надежный метод увеличения производительности приложений, требующих интенсивного взаимодействия с памятью. Кэш Level 3 имеет немного более высокое время ожидания, чем Level 1 и 2, это вполне естественно. Хоть он и медленнее, но все-таки он значительно более быстрый, чем обычная память. Не все приложения выигрывают от увеличения объема или скорости кэш-памяти. Это сильно зависит от природы приложения. Так как Интел нацеливает этот процессор в первую очередь на игровой рынок, следует ожидать, что здесь он покажет значительное преимущество перед обычным 3.2 ГГц.
Если большой объем встроенного кэша - это хорошо, тогда что же удерживало Интел от этой стратегии ранее? Простым ответом является высокая себестоимость такого решения. Резервирование пространства для кэша очень дорого. Стандартный 3.2GHz Northwood содержит 55 миллион транзисторов. Добавляя 2048 КБ кэша L3, Интел идет на увеличение количества транзисторов до 167 миллионов. Простой математический расчет покажет нам, что EE - один из самых дорогих процессоров. Но начало положено, и, скорее всего, за этим процессором последует целая линейка экстремальных моделей.
Пришло время тестирования
Вот основные параметры системы, на которой проводилось тестирование, и процессоры, принимавшие в нем участие.
- Intel Pentium 4 3.2GHz Extreme Edition ES 800FSB CPU (12x - 28x)
- Intel Pentium 4 3.2GHz ES 800FSB CPU (12x - 16x)
- AMD Athlon 64 FX-51 CPU (2.2GHz) RAM (DDR400, dual channel)
- AMD Athlon 64 3200+ (2.0GHz) RAM (DDR400, single channel)
- AMD Barton XP3200+ S462 CPU (2200MHz / 200FSB)
- EPoX 4PDA2+ i865PE Springdale с PAT-подобным BIOS (15/08/03) для обоих процессоров Интел
- ASUS SK8N nForce3 Pro150 для Athlon 64 FX-51
- EPoX 8HDA3+ VIA K8T800 для AMD Athlon 64 3200+
- EPoX 8RDA3G nForce2 Ultra 400 для XP3200+ Barton
- ATi Radeon 9800 Pro (380/340)
- 2 x 256MB Corsair XMS3500C2, 2-6-2-2 @ DDR400 для обоих P4, VIA K8T800 (SC) и материнские платы nForce2.
- 2 x 512MB Legacy Electronics DDR400 ECC/Registered 2.5-3-3-10
- Liteon 16x DVD
- Samcheer 420w PSU
- Монитор Samsung 181T TFT
- AMD reference S940/754 cooler
- Akasa Silver Mountain cooler
- Thermaltake AX478 cooler с вентилятором 25CFM
- Windows XP Professional SP1
- DirectX9.0a
- NVIDIA nForce 3 3.43 драйверы для чипсета
- Intel 5.00.1012 драйверы для чипсета
- NVIDIA nForce 2.45 драйверы
- VIA Hyperion 4.49v2 драйверы
- ATI CATALYST 3.7 драйверы и панель управления (6378s)
- ScienceMark 2.0
- Pifast v41
- LAME v3.92 MP3
- HEXUS SETI benchmark 0.417AR WU
- Realstorm Raytracing benchmark v1.10 320x180x32
- WinRAR 3.20
- Kribi Benchmark v1.19
- 3DMark 2001SE v330
- UT2003 (Build 2225)
- X2: The Threat - Rolling Demo
- Comanche 4 benchmark
- Serious Sam 2: Sierra De Chiapas Demo.
- Quake 3 v1.30 HQ
Примечания
В качестве оппонентов процессору EE выступят три лучших процессора AMD и Интеловский 3.2 ГГц Northwood. Процессор будет работать в своем стандартном режиме 3.2 ГГц / 200 FSB (800 МГц QDR) и при разгоне до 3.6 ГГц / 200 FSB (множитель 18x). При тактовой частоте 3.6 ГГц процессор работал на стандартном напряжении и с довольно тихим воздушным охлаждением. Тесты запускались по три раза (SETI один) и при расхождении в результатах отбрасывались самый высокий и самый низкий показатели. Если отдельно не указаны разрешение экрана, глубина цвета и частота обновления, то подразумеваются такие параметры: 1024x768x32 85 Гц.
Основные характеристики всех процессоров приведены в таблице:
| Процессор | Pentium 4 3.2 ГГц EE | Pentium 4 3.2 ГГц | AMD Athlon FX-51 | AMD Athlon 64 3200+ | AMD Barton XP3200+ |
|---|---|---|---|---|---|
| Тактовая Частота | 3200 MГц | 3200 MГц | 2200 MГц | 2000 MГц | 2200 MГц |
| кеш L1 | 20 КБ | 20 КБ | 128 КБ | 128 КБ | 128 КБ |
| кеш L2 | 512 КБ | 512 КБ | 1024 КБ | 1024 КБ | 512 КБ |
| кеш L3 | 2048kb | - | - | - | - |
| Полоса пропускання памяти | 6.4 ГБ/с | 6.4 ГБ/с | 6.4 ГБ/с | 3.2 ГБ/с | 6.4 ГБ/с |
| FSB | 800 МГц | 800 МГц | Частота ядра | Частота ядра | 400 МГц |
| Площадь подложки | 231 мм2 | 131 мм2 | 193 мм2 | 193 мм2 | 101 мм2 |
| Количество транзисторов | 167 млн. | 55 млн. | 105.9 млн. | 105.9 млн.? | 54 млн. |
| Производственный процесс | 0.13 микрон | 0.13 микрон | 0.13 микрон SOI | 0.13 микрон SOI | 0.13 микрон |
| Разрядность ОС | 32 бит | 32 бит | 32/64 бит | 32/64 бит | 32 бит |
| Напряжение | 1.525/1.55 В | 1.525/1.55 В | 1.525-1.55 В | 1.525-1.55 В | 1.65 В |
| Количество контактов | 478 | 478 | 940 | 754 | 462 |
Мы опустили любую форму поддержки Hyper-Threading по той причине, что эффективность этой технологии сильно зависит от выполняемых задач.
Перейдем к тестированию
ScienceMark 2.0 обеспечивает исчерпывающий анализ полосы пропускания и времени ожидания. Это как раз те два показателя, которые помогут EE продемонстрировать свое отличие от других процессоров. Мы тестировали ЕЕ в двух режимах: 3.2 ГГц и 3.6 ГГц.
| ScienceMark 2.0 скорость доступа к памяти 4 МБ/512 Б МБ, больше - лучше | |
|---|---|
| A64 FX-51, 5479 | 
|
| 3,6 ГГц EE, 4258 | 
|
| 3,2 ГГц ЕЕ, 4195 | 
|
| 3,2 ГГц, 4102 | 
|
| A64 3200+, 2922 |
|
| XP3200+, 2817 |
|
Измерение полосы пропускания памяти требует демонстрации возможностей кэша. ЕЕ показал себя хорошо - немного быстрее стандартного 3.2 ГГц и на ступень ниже впечатляющих показателей Athlon 64 FX-51.
| ScienceMark 2.0 скорость доступа к памяти 4 МБ/512 Б нс, меньше - лучше | |
|---|---|
| A64 3200+, 53 |
|
| A64 FX-51, 57 |
|
| 3,6 ГГц EE, 65 |
|
| 3,2 ГГц ЕЕ, 73 |
|
| 3,2 ГГц, 84 |
|
| XP3200+, 94 |
|
Время ожидания, возможно, является более важным показателем производительности. Кроме того, выбранный объем блока данных 4 МБ позволил ослабить влияние увеличенного кеша EE на результаты. Он снова оказывается более быстрым, чем стандартный P4 и еще более быстрым при более высокой тактовой частоте. Но первенство Athlon 64, тем не менее, ничем не нарушается.
Pifast - скромный тест на более низкое время ожидания или более широкую полосу пропускания.
| Pifast время в секундах, меньше - лучше | |
|---|---|
| 3,6 ГГц EE, 53,69 |
|
| A64 FX-51, 55,72 |
|
| 3,2 ГГц ЕЕ, 59,57 |
|
| 3,2 ГГц, 61,48 |
|
| XP3200+, 63,31 |
|
| A64 3200+, 64,17 |
|
EE почти на 2 секунды опережает стандартный Pentium 4 3.2 ГГц, а при разгоне до 3.6 ГГц EE становится лидером. Но нужно отметить, что ему необходима для этого более высокая тактовая частота, при том, что Athlon FX-51 работает на частоте 2.2 ГГц.
| Перекодировка WAV в MP3 время в секундах, меньше - лучше | |
|---|---|
| 3,6 ГГц EE, 147 |
|
| 3,2 ГГц ЕЕ, 165 |
|
| 3,2 ГГц, 165 |
|
| A64 FX-51, 181 |
|
| XP3200+, 183 |
|
| A64 3200+, 200 |
|
Более высокая тактовая частота обеспечивает превосходство EE. Дополнительный кеш здесь вообще не играет основной роли. Это то, о чем мы говорили выше. При увеличении объема кэш-памяти производительность в стандартных приложениях существенно не увеличится. Основные преимущества будут заметны в вычислительных задачах.
| SETI время в формате ч:м:с, меньше - лучше | |
|---|---|
| 3,6 ГГц EE, 1:39:32 |
|
| A64 FX-51, 1:46:35 |
|
| 3,2 ГГц ЕЕ, 1:51:34 |
|
| A64 3200+, 1:58:29 |
|
| 3,2 ГГц, 2:07:20 |
|
| XP3200+, 2:10:55 |
|
Результаты SETI сильно отличаются. Загрузите большой кэш большим объемом данных и вы пронаблюдаете, как ЕЕ опережает стандартный Pentium 4 больше, чем на 15 минут, причем, работая на стандартной частоте с абсолютно одинаковым стандартным блоком данных 0.417AR. Значительное превосходство ЕЕ в этом тесте обеспечивается низким временем ожидания при работе со встроенным кэшем. Время работы в режиме 3.6 ГГц самое быстрое из тех, что мы видели в этом тесте. (1:39:32)
| Kribi Bench v1.19, Jetshadow, Realistic FPS, больше - лучше | |
|---|---|
| 3,6 ГГц EE, 10,33 |
|
| 3,2 ГГц ЕЕ, 9,4 |
|
| 3,2 ГГц, 8,559 |
|
| A64 FX-51, 6,72 |
|
| A64 3200+, 6,01 |
|
| XP3200+, 5,1 |
|
Следующий тест Kribi является тестовой системой с программным рендерингом от Adept Development. Тестирующую программу можно переписать по этой ссылке. Тест создает модели, содержащие до 16.7 миллиардов полигонов. Для нашего тестирования была выбрана встроенная модель JetShadow в реалистичном режиме. Реализация SSE и поддержка Hyper-Threading показывает, что этот тест в большей степени предрасположен к процессорам от Интел, чем от AMD (об этом красноречиво говорят и результаты). Дополнительный кэш в этом случае значительно повлиял на результат.
| Realstorm Raytracing 320x180x32, отражения и тени FPS, больше - лучше | |
|---|---|
| A64 FX-51, 59,73 |
|
| A64 3200+, 53,47 |
|
| XP3200+, 50,69 |
|
| 3,6 ГГц EE, 46,74 |
|
| 3,2 ГГц ЕЕ, 41,91 |
|
| 3,2 ГГц, 41,02 |
|
Из результатов теста Realstorm Raytracing видно, что он предпочитает процессоры AMD. Даже результаты 3.6 ГГц EE здесь оставляют желать лучшего.
| WinRAR 3.2, 168 МБ/38 файлов/Best/4096 КБ время в секундах, меньше - лучше | |
|---|---|
| A64 FX-51, 126 |
|
| 3,6 ГГц EE, 130 |
|
| 3,2 ГГц ЕЕ, 145 |
|
| 3,2 ГГц, 146 |
|
| A64 3200+, 180 |
|
| XP3200+, 210 |
|
В качестве следующего теста был выбран популярный архиватор WinRAR 3.20. Нужно было создать архив из 38 файлов разных размеров от 1 КБ до 50 МБ. Разогнанный EE показал неплохой результат, но все же ему не хватило мощности, чтобы опередить Athlon 64 FX-51. Такая картина подтверждает наши ожидания и результаты большинства неигровых тестов. ЕЕ в определенных условиях оказывается заметно более быстрым, чем его стандартный собрат. Возможно, игровые тесты внесут изменения в получающуюся картину.
Начнем с 3DMark 2001SE. Большие наборы данных и ширина полосы пропускания памяти должны обеспечить первенство для EE.
| Realstorm Raytracing 320x180x32, отражения и тени FPS, больше - лучше | |
|---|---|
| A64 FX-51, 59,73 |
|
| A64 3200+, 53,47 |
|
| XP3200+, 50,69 |
|
| 3,6 ГГц EE, 46,74 |
|
| 3,2 ГГц ЕЕ, 41,91 |
|
| 3,2 ГГц, 41,02 |
|
Из результатов теста Realstorm Raytracing видно, что он предпочитает процессоры AMD. Даже результаты 3.6 ГГц EE здесь оставляют желать лучшего.
| 3DMark 2001SE v330 больше - лучше | |
|---|---|
| 3,6 ГГц EE, 20924 |
|
| 3,2 ГГц ЕЕ, 20097 |
|
| A64 FX-51, 20079 |
|
| A64 3200+, 19527 |
|
| 3,2 ГГц, 19106 |
|
| XP3200+, 18136 |
|
Так оно и произошло, процессор EE опережает стандартный почти на тысячу условных "попугаев". Разогнанная версия показала самый лучший результат, почти достав до отметки в 21000. Это, конечно, впечатляет, даже несмотря на незначительный отрыв показателей 3,2 ГГц ЕЕ от A64FX-51.
| Comanche 4 FPS, больше - лучше | |
|---|---|
| 3,6 ГГц EE, 84,31 |
|
| 3,2 ГГц ЕЕ, 75,43 |
|
| A64 FX-51, 73,84 |
|
| 3,2 ГГц, 68,23 |
|
| A64 3200+, 66,71 |
|
| XP3200+, 56,73 |
|
Comanche 4 является еще одним требовательным к объему кэш-памяти тестом. По его результатам отчетливо видно обеспеченное кэшем 10% увеличение производительности 3,2 ГГц ЕЕ по сравнению с обычным Pentium 4 3,2 ГГц.
| Serious Sam: TSE.Sierra De Chiapas Demo Quality FPS, больше - лучше | |
|---|---|
| 3,6 ГГц EE, 221,9 |
|
| A64 FX-51, 213,9 |
|
| 3,2 ГГц ЕЕ, 207,1 |
|
| A64 3200+, 194,1 |
|
| 3,2 ГГц, 184,9 |
|
| XP3200+, 176,8 |
|
Serious Sam показал аналогичные результаты, снова те же 10%. За единственным исключением, при частоте 3,2 ГГц EE уже не опережает A64 FX-51.
| UT2003 Retail (2225), 800x600 FPS, больше - лучше | |
|---|---|
| 3,6 ГГц EE, 194,26 |
|
| A64 FX-51, 189,32 |
|
| 3,2 ГГц ЕЕ, 175,28 |
|
| A64 3200+, 173,61 |
|
| 3,2 ГГц, 160,25 |
|
| XP3200+, 146,2 |
|
Мы умышленно выбрали следующим тест из распространенной игры. Было установлено разрешение 800x600, чтобы минимизировать ограничения, которые могут проявиться даже у Radeon 9800. Уровень качества максимальный, чтобы как можно большая часть производительности системы зависела от центрального процессора. ЕЕ снова удалось добиться разницы около 10% по сравнению со стандартным процессором.
| X2: The Threat FPS, больше - лучше | |
|---|---|
| 3,6 ГГц EE, 119,08 |
|
| 3,2 ГГц ЕЕ, 114,64 |
|
| A64 3200+, 111,52 |
|
| 3,2 ГГц, 110,26 |
|
| A64 FX-51, 109,86 |
|
| XP3200+, 99,05 |
|
X2: В общем, тест подтверждает предыдущие результаты, но при использовании этого тестера отдельно от других, результатам доверять нельзя, так как для всех процессоров за исключением Barton XP3200+ результаты отличаются очень незначительно. Мы видим, что ЕЕ при увеличенной тактовой частоте показывает результат, отличающийся всего на 4%.
| Quake III Demo, HQ FPS, больше - лучше | |
|---|---|
| 3,6 ГГц EE, 557,5 |
|
| 3,2 ГГц ЕЕ, 503,6 |
|
| A64 FX-51, 430,3 |
|
| 3,2 ГГц, 413,3 |
|
| A64 3200+, 394,1 |
|
| XP3200+, 352,6 |
|
Даже если не было бы других обоснований дополнительным 110 миллионам транзисторов, которые создают 2 MБ кэша L3, Quake III - сам по себе достаточное обоснование (если, конечно, не подымать вопрос о стоимости процессора). ЕЕ показал повышение производительности на 21.8% по сравнению со стандартным процессором при частоте 3.2 ГГц. Главная заслуга в этом гораздо большей скорости обмена с кэш-памятью, чем с обычной системной памятью.
Давайте посмотрим фактам в лицо. Интел узнает, что новые процессоры AMD гораздо быстрее работают с 32-разрядными приложениями, чем собственные аналоги компании. Процессор Opteron, который был прародителем как FX-51, так и меньших 3200+ Clawhammer, мусировался на сайтах новостей и обзоров в течении нескольких месяцев. Практически каждый рецензент замечал, насколько высок уровень производительности этих процессоров при их тактовых частотах. Мы видели процессоры Opteron с частотами 1.6 ГГц и 1.8 ГГц, которые обладают значительно более высокой производительностью, чем лучшие Hyper-Threading процессоры Интел, особенно в игровых тестах. Эти факты и заставили Интел предпринять какой-то шаг. Этим шагом оказался Pentium 4 Extreme Edition.
Наши тесты в целом показали, что таланты EE лучше всего проявляются в игровых тестах, где требуется обработка большого объема данных. Если же во внимание принимать результаты всех тестов, то вы должны были заметить, что AMD Athlon FX-51 вместе с Pentium 4 Extreme Edition занимают то первое, то второе место. Производительность и цена этих процессоров значительно не отличаются.
У энтузиастов с толстыми кошельками появилась возможность выбора между двумя игровыми монстрами, а Интел удастся отвлечь часть этих потенциальных покупателей от Athlon FX-51. Ориентировочная цена обоих процессоров практически одинакова: Athlon FX-51 - 900 $; Pentium 4 Extreme Edition - 925 $.
