Сергій Пахомов

Стало вже традицією, що кожного місяця компанія Intel анонсує чергову версію свого нового процесора Intel Pentium 4. У травневому номері журналу ми знайомили наших читачів з новим процесором Intel Pentium 4 2,4 ГГц, в червневому номері був опублікований звіт про тестування процесора Intel Pentium 4 2,4 B ГГц, в липневому - йшлося про процесор Intel Pentium 4 2,53 ГГц. І ось 26 серпня 2002 року компанія Intel анонсувала процесор Intel Pentium 4 2,8 ГГц.

а сьогоднішній день процесор Intel Pentium 4 2,8 ГГц є не тільки самим швидкісним в сенсі тактової частоти, а й самим високопродуктивним в світі процесором для настільних систем. З огляду на, що і попередня модель процесора (Intel Pentium 4 2,53 ГГц) по продуктивності не була «побита» конкурентами, можна говорити, що компанія Intel втомилася чекати інших і вирішила змагатися сама з собою, встановлюючи все нові рекорди.

Отже, що ж являє собою новий процесор? Фактично Intel Pentium 4 2,8 ГГц є подальшим розвитком свого попередника - процесора Intel Pentium 4 2,53 ГГц. Тобто, по суті, це більш високопродуктивний варіант процесора Intel Pentium 4 2,53 ГГц: відмінність їх полягає лише у величині тактової частоти (ну і як наслідок - в споживаної потужності). Виконано новий процесор, як і його молодші побратими, по 0,13-микронному технологічним процесом на ядрі Northwood з 512 Кбайт кеш-пам'яті другого рівня і підтримує частоту системної шини 533 МГц з пропускною спроможністю 4,26 Гбайт / с або 400 МГц з пропускною здатністю 3,2 Гбайт / с. Нагадаємо, що на сьогоднішній день крім нового процесора Intel Pentium 4 2,8 ГГц частоту системної шини в 533 МГц підтримує також процесор Intel Pentium 4 2,53 ГГц.

За своїм дизайном новий процесор нічим не відрізняється від своїх молодших побратимів - все той же корпус FC-PGA2 (Flip-Chip Pin Grid Array) і формфактор mPGA-478. Трохи підвищилася і споживана потужність. Якщо для процесора Intel Pentium 4 2,53 ГГц вона становила 59,3 Вт, то для нового процесора це вже 68,4 Вт. Напруга ядра процесора може змінюватися від 1,34 до 1,42 В при типовому значенні 1,38 В.

Основна перевага нового процесора (як, втім, і всіх процесорів Intel Pentium 4) проявляється в мультимедійних потокових додатках. Як стверджується, за допомогою високопродуктивних ПК на базі Intel Pentium 4 2,8 ГГц користувачі можуть істотно скоротити час, що витрачається на перетворення в цифровий формат музики, фотографій, фільмів та іншої інформації. ПК на базі процесора Intel Pentium 4 з тактовою частотою 2,8 ГГц здатний перетворити в цифровий формат MPEG-4 п'ять часових відеокасет за час, протягом якого ПК на базі процесора Intel Pentium III з тактовою частотою 500 МГц перетворює лише одну годинну касету. Крім того, за допомогою ПК на базі процесора Intel Pentium 4 з тактовою частотою 2,8 ГГц користувачі можуть редагувати фотографічні зображення в чотири рази швидше в порівнянні з ПК на базі процесора Intel Pentium III з тактовою частотою в 500 МГц.

Для того щоб по достоїнству оцінити можливості нового процесора, ми вирішили використовувати при тестуванні найбільш високопродуктивну систему на базі чіпсета i850E з підтримкою двоканальної пам'яті RDRAM PC1066. Наш вибір припав на нову материнську плату Gigabyte P4 Titan GA-8IHXP. Ця плата побудована на чіпсеті i850E c підтримкою системної шини 533 МГц і дозволяє використовувати двоканальну пам'ять RDRAM PC1066. Застосування саме цього типу пам'яті (незважаючи на те що сама компанія Intel не оголошувала про офіційну підтримку нового типу пам'яті) дозволяє збалансувати пропускну здатність шини пам'яті з процесорної шиною.

Таким чином, в тестуванні використовувалася наступна конфігурація тестової установки:

• материнська плата Gigabyte P4 Titan GA-8IHXP;
• жорсткий диск IBM IC35L020AVER07-0 з файлової системою NTFS;
• 512 Мбайт оперативної пам'яті RDRAM PC1066-32 (Samsung);
• відеокарта Gigabyte RADEON 8500 Deluxe.

Крім того, використовувалося наступне програмне забезпечення:

• операційна система Windows XP Professional (English) SP1;
• версія відеодрайвера 6.13.10.6143;
• Intel Application Accelerator v 2.2;
• Intel Chipset Software Installation Utility, v 3.20.1008.

Для тестування ми відібрали такі програми:

• SYSmark 2002 Internet Content Creation;
• SYSmark 2002 Office Productivity;
• RazorLame 1.1.5 + Lame 3.92;
• VirtualDub 1.4.10 + DIVx 5.0.1 Pro;
• WinAce v2.11;
• WinZip 8.1;
• CPU RightMark;
• MadOnion 3DMark 2001SE;
• MadOnion PCMark 2002;
• SPECviewPerf.

Результати тестування всіх чотирьох процесорів представлені в таблиці .

Звичайно, недосвідченому користувачу стовпці сухих цифр мало що зможуть сказати про продуктивність процесора і не дадуть відповіді на звичайні пользовательcкіе питання: наскільки хороший цей процесор і на яких додатках спостерігається помітне зростання продуктивності в порівнянні з попередніми моделями. Що ж, спробуємо популярно пояснити результати тестування, а для того, щоб відповісти на другий з цих питань, скористаємося результатами наших попередніх тестувань. Порівняння нового процесора з попередниками було б абсолютно коректно при незмінній схемі стендової установки, однак реалізувати таке порівняння в силу об'єктивних причин нам не вдалося. Це пояснюється тим, що в попередніх тестуваннях ми використовували іншу материнську плату, правда побудовану на тому ж самому чіпсеті i850. Як показує досвід, продуктивність самої материнської плати на 95% залежить від її чіпсета, тому навіть при використанні іншої материнської плати, побудованої на тому ж самому чіпсеті, можна отримати досить достовірні для аналізу результати. Ще одна відмінність в стендових конфігураціях: використання відеокарти Gigabyte RADEON 8500 Deluxe (раніше нами використовувалася відеокарта на базі чіпа GeForce 4 Ti 4600). Втім, вплив відеокарти на результати тестів позначається в основному на спеціалізованих тестах, спрямованих на аналіз відеопідсистеми комп'ютера. В інших тестах цей вплив досить слабке, а тому дозволяє достовірно оцінити зростання продуктивності процесора.

Почнемо з обговорення традиційних тестів SYSmark 2002 Internet Content Creation і SYSmark 2002 Office Productivity. Перш за все, відзначимо, що ці тести, адаптовані роботу користувача з реальними додатками, не є «процесорними», а в більшій мірі дозволяють визначити продуктивність всієї системи в цілому. Результати тесту залежать в першу чергу від процесора, чіпсета материнської плати, типу і обсягу використовуваної пам'яті. З огляду на, що, крім процесора, інші характеристики тестової установки, які могли б впливати на результат тестування, не змінювалися, ми порахували коректним безпосередньо зв'язати приріст продуктивності, досягнутий в тестах, зі збільшенням тактової частоти процесора.

З результатів тесту видно, що приріст продуктивності в тесті SYSmark 2002 Internet Content Creation становить 5,3% в порівнянні з процесором Intel Pentium 4 2,53 МГц і 15,1% в порівнянні з процесором Intel Pentium 4 2,4 МГц. Аналогічно, в тесті SYSmark 2002 Office Productivity приріст продуктивності становить 8,3% в порівнянні з процесором Intel Pentium 4 2,53 МГц і 10,8% в порівнянні з процесором Intel Pentium 4 2,4 МГц.

Настільки значний приріст продуктивності в тестах SYSmark 2002 по порівнянні з процесором Intel Pentium 4 2,4 МГц пояснюється досить просто. Справа в тому, що процесори Intel Pentium 4 2,8 МГц і Intel Pentium 4 2,4 МГц відрізняються не тільки тактовою частотою, але і частотою процесорної шини (400 МГц). Крім того, при тестуванні процесора Intel Pentium 4 2,4 МГц використовувалася пам'ять RDRAM PC800 (з пам'яттю PC1066 цей процесор просто не працює), тобто пропускна здатність шини пам'яті становила не 4,26 Гбайт / с, як в схемі з процесором Intel Pentium 4 2,8 МГц, а тільки 3,2 Гбайт / с.

Втім, навіть для процесорів Intel Pentium 4 2,8 МГц і Intel Pentium 4 2,53 МГц, які відрізняються тільки частотою, приріст в результатах на 5,3 і 8,3% досить значний.

Отриманий результат в тесті MadOnion 3DMark 2001SE Score досить високий, але для порівняння результат використовувати складно. Нагадаємо, що раніше при тестуванні процесорів Intel Pentium 4 2,4 МГц і Intel Pentium 4 2,53 МГц використовувалася інша відеокарта, а з урахуванням того, що тест спрямований на оцінку відеопідсистеми комп'ютера і залежить не тільки від продуктивності процесора, пов'язувати приріст продуктивності виключно з процесором було б невірно. Однак зазначимо, що результат вище 10 000 одиниць в тесті MadOnion 3DMark 2001SE Score раніше на процесорах Intel Pentium 4 2,4 ГГц вдавалося отримати тільки при використанні більш високопродуктивної відеокарти на базі чіпсета GeForce 4 Ti4600. У нашому ж випадку планка в 10 000 одиниць була «взята» з використанням відеокарти Gigabyte RADEON 8500 Deluxe, яка в тестах MadOnion 3DMark 2001SE Score при тому ж процесорі показує результати гірше, ніж карта на GeForce 4 Ti4600.

Аналогічно до попереднього тесту, тест SPECviewPerf 6.1.2 не може бути показовим в сенсі порівняння процесорів при використанні різних відеокарт.

Крім традиційних тестів на вимір загальної продуктивності системи, для порівняння приросту продуктивності ми використовували окремі програми, що дозволяють оцінити ефективність роботи з аудіо- та відеоданими.

Іншим набором тестів, що дозволяють оцінити приріст продуктивності системи, є популярні архіватори. У нашому випадку ми використовували архіватори WinAce v2.11 і WinZip 8.1. Як архівується директорії була взята директорія із загальним розміром 2,1 Гбайт, що налічує 12 109 різних за форматом файлів. Обидва архиватора були налаштовані на максимальний ступінь стиснення з розмірами словників за замовчуванням (1024 K). Найбільший приріст продуктивності був отриманий при використанні архіватора WinAce v2.11. В даному випадку процесор з тактовою частотою 2,8 ГГц продемонстрував час стиснення на 16,6% менше, ніж процесор з частотою 2,53 ГГц. Аналогічне зменшення часу стиснення при використанні архіватора WinZip 8.1 склало 8,5%.

Ще один тест, який використовується нами для тестування процесорів, - це новий пакет MadOnion PCMark 2002, с яким ми вже знайомили читачів в минулому номері. Цей тест, не будучи повністю синтетичним, дозволяє сконцентруватися на тестуванні саме процесора і оперативної пам'яті. При тестуванні процесора виконуються такі типові операції, як декодування в jpeg-формат, компресія і декомпресія файлів, пошук по тексту, конвертація аудіофайлів, а також розрахунок 3D-векторів.

У процесорних тестах новий процесор показав результат на 13,1% вище, ніж його попередник - процесор Intel Pentium 4 2,53 ГГц, і на 19,25% вище, ніж процесор Intel Pentium 4 2,4 ГГц.

У тестах на визначення продуктивності пам'яті (Memory Score) приріст в результаті виявився ще вищим і склав 30,7% в порівнянні з процесором Intel Pentium 4 2,53 ГГц і 40,9% в порівнянні з процесором Intel Pentium 4 2,4 ГГц .

Ну і останній тест - це тестовий пакет CPU RightMark, про який ми також не раз розповідали на сторінках нашого журналу.

Нагадаємо, що даний тест призначений для вимірювання продуктивності процесорів в таких обчислювальних завданнях, як рішення системи диференціальних рівнянь, відповідних модельований фізичним процесам взаємодії системи багатьох тел, і рішення задач з області тривимірної графіки.

Відмінною особливістю тесту CPU RightMark є та обставина, що результати залежать від самого процесора, пам'яті і шини «пам'ять-процесор», а вплив інших компонентів системи зведено до мінімуму.

CPU RightMark містить два програмних блоку, один з яких призначений для розрахунку фізичної моделі, тобто для вирішення системи диференціальних рівнянь, а другий відповідає за візуалізацію (рендеринг) отриманого рішення, тобто за промальовування сцени. У кожного блоку є різні варіанти, оптимізовані під різні системи процесорних команд. Розрахунок фізичної моделі можливий як за допомогою набору команд SSE2 (процесор Intel Pentium 4), так і з використанням набору команд для FPU.

Блок візуалізації складається з двох частин: блоку попередньої обробки і блоку відтворення (рендеринга). Перший блок откомпилирован з використанням набору команд співпроцесора x87, а другий має кілька варіантів, оптимізованих під різні набори інструкцій: FPU + GeneralMMX, FPU + EnhancedMMX і SSE + EnhancedMMX. Швидкість роботи блоку візуалізації відображає продуктивність процесора і пам'яті при виконанні геометричних розрахунків з використанням дійсних чисел одинарної точності.

У разі оптимізації SSE / SSE2 виграш нового процесора в цьому тесті склав 11,31% при розрахунку завдання і 5,2% при відображенні в порівнянні з процесором Intel Pentium 4 2,53 ГГц і відповідно 17,25 і 9,48% в порівнянні з процесором Intel Pentium 4 2,4 ГГц.

Отже, підведемо короткі підсумки. Різниця в тактових частотах нового процесора і Intel Pentium 4 2,53 ГГц складає всього 10,7%. Тим часом приріст в продуктивності при роботі з офісними додатками становить 5-8%, при роботі з мультимедійними додатками типу декодування в jpeg-формат, конвертація аудіофайлів, розрахунок 3D-векторів і т.д. (MadOnion PCMark 2002) - 13%, а приріст продуктивності в розрахункових задачах (CPU RightMark) становить 11%. Що ж, цифри говорять самі за себе. Процесор продемонстрував не тільки вражаючі результати, але і прекрасні можливості з масштабування, тобто потенціал архітектури процесора Pentium 4 ще далеко не вичерпаний.

Редакція висловлює вдячність представництву компанії Intel в Росії та країнах Балтії () за надання для тестування процесора Intel Pentium 4 2,8 ГГц.

КомпьютерПресс 10'2002