Intel μέσα σε Pentium 4. Επεξεργαστές. Προδιαγραφές διαφόρων πυρήνων

ενσωματωμένος διανομέας θερμότητας) από ένα κρύσταλλο τοποθετημένο σε μια πλακέτα προσαρμογέα (eng. παρεμβαλλόμενος) με επαφές 423 ακίδων (διαστάσεις θήκης - 53,3 × 53,3 mm) . Τα στοιχεία SMD τοποθετούνται μεταξύ των επαφών στο πίσω μέρος της πλακέτας προσαρμογέα.

Τελευταίοι επεξεργαστές βασισμένοι στον πυρήνα Willamette, επεξεργαστές Pentium 4 βασισμένοι στον πυρήνα Northwood, μερικοί επεξεργαστές Pentium 4 Extreme Edition βασισμένοι στον πυρήνα Gallatin και πρώιμοι επεξεργαστές βασισμένοι στον πυρήνα Prescott από το 2005 έως το 2005 παρήχθησαν σε συσκευασία FC-mPGA2, το οποίο ήταν ένα οργανικό υλικό από το μπροστινό μέρος και τα στοιχεία cMD από την πλευρά επαφής, καθώς και από την πλευρά της επαφής cMD. πίσω (διαστάσεις θήκης - 35 × 35 mm).

Μέρος των επεξεργαστών Pentium 4 Extreme Edition στον πυρήνα Gallatin, μεταγενέστεροι επεξεργαστές στον πυρήνα Prescott, επεξεργαστές στους πυρήνες Prescott-2M και Cedar Mill από την άνοιξη έως το φθινόπωρο του 2007 παρήχθησαν σε συσκευασία τύπου FC-LGA4, το οποίο ήταν ένα υπόστρωμα οργανικού υλικού με ένα κρύσταλλο κλειστό από το μπροστινό κάλυμμα στην πλαϊνή διάσταση ,5 × 37,5 mm). Όπως και στους δύο προηγούμενους τύπους περιπτώσεων, τα στοιχεία SMD τοποθετούνται μεταξύ των επαφών.

Ορισμένοι φορητοί επεξεργαστές που βασίζονται στον πυρήνα Northwood κατασκευάστηκαν σε πακέτο FC-mPGA. Η κύρια διαφορά μεταξύ αυτού του τύπου συσκευασίας και του FC-mPGA2 είναι η απουσία καλύμματος διασποράς θερμότητας.

Επεξεργαστές με κάλυμμα διανομής θερμότητας σημειώνονται στην επιφάνειά του, ενώ άλλοι επεξεργαστές σημειώνονται σε δύο αυτοκόλλητα που βρίσκονται στο υπόστρωμα και στις δύο πλευρές του τσιπ.

Αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά

Σωλήνας επεξεργαστή με βάση τον πυρήνα Northwood

Ο μεταφορέας αποτελείται από 20 στάδια:

• TC, NI (1, 2) - αναζήτηση για μικρο-λειτουργίες που επισημαίνονται από την τελευταία εκτελεσθείσα εντολή.
• TR, F (3, 4) - επιλογή μικρο-λειτουργιών.
• D (5) - κινούμενες μικρολειτουργίες.
• AR (6-8) - δέσμευση πόρων επεξεργαστή, μετονομασία καταχωρητών.
• Q (9) - ουρά μικρο-επιχειρήσεων.
• S (10-12) - αλλάξτε τη σειρά εκτέλεσης.
• D (13-14) - προετοιμασία για εκτέλεση, επιλογή τελεστών.
• R (15-16) - ανάγνωση τελεστών από το αρχείο καταχωρητή.
• Ε (17) - εκτέλεση.
• F (18) - υπολογισμός σημαιών.
• BC, D (19, 20) - έλεγχος της ορθότητας του αποτελέσματος.

Αρχιτεκτονική NetBurst (όνομα εργασίας - P68), που βρίσκεται κάτω από τους επεξεργαστές Pentium 4, αναπτύχθηκε από την Intel κυρίως για να επιτύχει υψηλές ταχύτητες ρολογιού επεξεργαστή. Το NetBurst δεν είναι μια ανάπτυξη της αρχιτεκτονικής που χρησιμοποιείται στους επεξεργαστές Pentium III, αλλά είναι μια ριζικά νέα αρχιτεκτονική σε σύγκριση με τους προκατόχους του. Χαρακτηριστικά χαρακτηριστικά της αρχιτεκτονικής NetBurst είναι η υπερ-σωλήνωση και η χρήση μιας κρυφής μνήμης ακολουθίας micro-op αντί μιας παραδοσιακής κρυφής μνήμης εντολών. Η ALU των επεξεργαστών της αρχιτεκτονικής NetBurst έχει επίσης σημαντικές διαφορές από την ALU των επεξεργαστών άλλων αρχιτεκτονικών.

Τα κύρια μειονεκτήματα μιας μακράς γραμμής είναι η μείωση της συγκεκριμένης απόδοσης σε σύγκριση με μια μικρή διοχέτευση (εκτελούνται λιγότερες εντολές ανά κύκλο), καθώς και σοβαρές απώλειες απόδοσης όταν οι εντολές εκτελούνται λανθασμένα (για παράδειγμα, με εσφαλμένα προβλεπόμενη διακλάδωση υπό όρους ή απώλεια προσωρινής μνήμης).

Για να ελαχιστοποιηθεί ο αντίκτυπος των λανθασμένων διακλαδώσεων, οι επεξεργαστές αρχιτεκτονικής NetBurst χρησιμοποιούν μεγαλύτερο buffer πρόβλεψης κλάδου από τους προκατόχους τους. διακλάδωση στόχου προσωρινής αποθήκευσης) και έναν νέο αλγόριθμο πρόβλεψης κλάδου, ο οποίος κατέστησε δυνατή την επίτευξη υψηλής ακρίβειας πρόβλεψης (περίπου 94%) σε επεξεργαστές που βασίζονται στον πυρήνα Willamette. Στους επόμενους πυρήνες, η μηχανή πρόβλεψης διακλάδωσης αναβαθμίστηκε για να βελτιωθεί η ακρίβεια πρόβλεψης.

Μνήμη μνήμης μικρο-λειτουργίας ακολουθίας(Αγγλικά) Εκτέλεση Trace Cache)

Οι επεξεργαστές αρχιτεκτονικής NetBurst, όπως οι περισσότεροι σύγχρονοι επεξεργαστές συμβατοί με x86, είναι επεξεργαστές CISC με πυρήνα RISC: πριν από την εκτέλεση, οι σύνθετες εντολές x86 μετατρέπονται σε ένα απλούστερο σύνολο εσωτερικών εντολών (micro-ops), το οποίο επιτρέπει την ταχύτερη επεξεργασία εντολών. Ωστόσο, λόγω του ότι οι εντολές x86 είναι μεταβλητού μήκους και δεν έχουν σταθερή μορφή, η αποκωδικοποίησή τους συνδέεται με σημαντικό κόστος χρόνου.

Από την άποψη αυτή, κατά την ανάπτυξη της αρχιτεκτονικής NetBurst, αποφασίστηκε να εγκαταλειφθεί η παραδοσιακή κρυφή μνήμη εντολών πρώτου επιπέδου που αποθηκεύει εντολές x86 προς όφελος μιας κρυφής μνήμης ακολουθίας micro-op που αποθηκεύει ακολουθίες micro-ops σύμφωνα με την αναμενόμενη σειρά εκτέλεσής τους. Αυτή η οργάνωση της κρυφής μνήμης κατέστησε επίσης δυνατή τη μείωση του χρόνου που δαπανάται για την εκτέλεση άλματα υπό όρους και τη λήψη εντολών.

ALUΚαι μηχανή γρήγορης εκτέλεσηςακέραιες πράξεις. Μηχανή γρήγορης εκτέλεσης)

Δεδομένου ότι ο κύριος στόχος του σχεδιασμού της αρχιτεκτονικής NetBurst ήταν η αύξηση της απόδοσης επιτυγχάνοντας υψηλές συχνότητες ρολογιού, κατέστη απαραίτητο να αυξηθεί ο ρυθμός εκτέλεσης βασικών πράξεων ακεραίων. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, η ALU των επεξεργαστών αρχιτεκτονικής NetBurst χωρίζεται σε πολλά μπλοκ: μια "αργή ALU" ικανή να εκτελέσει μεγάλο αριθμό πράξεων ακεραίων και δύο "γρήγορες ALU" που εκτελούν μόνο τις απλούστερες λειτουργίες ακεραίων (για παράδειγμα, προσθήκη). Η εκτέλεση των λειτουργιών σε "γρήγορες ALU" πραγματοποιείται διαδοχικά σε τρία στάδια: πρώτα υπολογίζονται τα λιγότερο σημαντικά ψηφία του αποτελέσματος και, στη συνέχεια, τα πιο σημαντικά, μετά τα οποία μπορούν να ληφθούν οι σημαίες.

Οι "Γρήγορες ALU", οι προγραμματιστές τους, καθώς και το αρχείο καταχωρητή συγχρονίζονται στο μισό του κύκλου του επεξεργαστή, επομένως, η αποτελεσματική συχνότητα λειτουργίας τους είναι διπλάσια από τη συχνότητα του πυρήνα. Αυτά τα μπλοκ σχηματίζουν έναν μηχανισμό για την ταχεία εκτέλεση ακέραιων πράξεων.

Σε επεξεργαστές που βασίζονται σε πυρήνες Willamette και Northwood, οι "γρήγορες ALU" μπορούν να εκτελούν μόνο λειτουργίες που επεξεργάζονται τελεστές προς την κατεύθυνση από τα χαμηλότερα bit προς τα υψηλότερα. Σε αυτήν την περίπτωση, το αποτέλεσμα του υπολογισμού των λιγότερο σημαντικών ψηφίων μπορεί να ληφθεί μετά από μισό κύκλο. Έτσι, η αποτελεσματική καθυστέρηση είναι μισός κύκλος. Σε επεξεργαστές που βασίζονται σε πυρήνες Willamette και Northwood, δεν υπάρχουν μπλοκ πολλαπλασιασμού και μετατόπισης ακεραίων αριθμών και αυτές οι λειτουργίες εκτελούνται από άλλα μπλοκ (ιδιαίτερα, το μπλοκ εντολών MMX).

Σε επεξεργαστές που βασίζονται σε πυρήνες Prescott και Cedar Mill, υπάρχει μια μονάδα πολλαπλασιασμού ακέραιων αριθμών και οι "γρήγορες ALU" είναι ικανές να εκτελούν λειτουργίες μετατόπισης. Η πραγματική καθυστέρηση των λειτουργιών που εκτελούνται από "γρήγορες ALU" έχει αυξηθεί σε σύγκριση με επεξεργαστές που βασίζονται στον πυρήνα Northwood και είναι ένας κύκλος ρολογιού.

Σύστημα επανεκτέλεσηςμικροεπιχειρήσεις Σύστημα επανάληψης)

Το κύριο καθήκον των προγραμματιστών micro-ops είναι να προσδιορίσουν την ετοιμότητα των micro-ops για εκτέλεση και να τις μεταφέρουν στον αγωγό. Λόγω του μεγάλου αριθμού σταδίων στη διοχέτευση, οι προγραμματιστές αναγκάζονται να στείλουν μικρο-επιχειρήσεις σε μονάδες εκτέλεσης πριν ολοκληρωθεί η εκτέλεση των προηγούμενων μικροεπιχειρήσεων. Αυτό διασφαλίζει τη βέλτιστη φόρτωση των μονάδων εκτέλεσης του επεξεργαστή και αποφεύγει την απώλεια απόδοσης εάν τα δεδομένα που απαιτούνται για την εκτέλεση μιας μικρολειτουργίας βρίσκονται στην κρυφή μνήμη πρώτου επιπέδου, σε ένα αρχείο μητρώου ή μπορούν να μεταφερθούν παρακάμπτοντας το αρχείο καταχωρητή.

Κατά τον προσδιορισμό της ετοιμότητας νέων μικρολειτουργιών για μεταφορά σε μονάδες εκτέλεσης, ο προγραμματιστής πρέπει να προσδιορίσει τον χρόνο εκτέλεσης αυτών των προηγούμενων μικρολειτουργιών, το αποτέλεσμα των οποίων είναι τα δεδομένα που είναι απαραίτητα για την εκτέλεση νέων μικρολειτουργιών. Σε περίπτωση που ο χρόνος εκτέλεσης δεν είναι προκαθορισμένος, ο προγραμματιστής χρησιμοποιεί τον συντομότερο χρόνο εκτέλεσης για να τον προσδιορίσει.

Εάν η εκτίμηση του χρόνου που απαιτείται για την ανάκτηση των δεδομένων είναι σωστή, η μικρο-επεξεργασία είναι επιτυχής. Σε περίπτωση που τα δεδομένα δεν ελήφθησαν έγκαιρα, η επαλήθευση της ορθότητας του αποτελέσματος καταλήγει σε αποτυχία. Σε αυτή την περίπτωση, η μικροεπέμβαση, το αποτέλεσμα της οποίας αποδείχθηκε λανθασμένο, τοποθετείται σε ειδική ουρά (eng. ουρά επανάληψης), και στη συνέχεια αποστέλλεται ξανά από τον προγραμματιστή για εκτέλεση.

Παρά το γεγονός ότι η επαναλαμβανόμενη εκτέλεση μικρολειτουργιών οδηγεί σε σημαντικές απώλειες απόδοσης, η χρήση αυτού του μηχανισμού επιτρέπει, σε περίπτωση λανθασμένης εκτέλεσης μικρολειτουργιών, να αποφευχθεί η διακοπή και η επαναφορά του αγωγού, γεγονός που θα οδηγούσε σε πιο σοβαρές απώλειες.

Μοντέλα

Ο επεξεργαστής με την κωδική ονομασία Willamette εμφανίστηκε για πρώτη φορά στα επίσημα σχέδια της Intel τον Οκτώβριο του 1998, αν και η ανάπτυξή του ξεκίνησε λίγο μετά την ολοκλήρωση του επεξεργαστή Pentium Pro, που κυκλοφόρησε στα τέλη του 1995, και το όνομα "Willamette" αναφέρθηκε στις ανακοινώσεις του 1996. Η ανάγκη να σχεδιαστεί ένας νέος επεξεργαστής αρχιτεκτονικής IA-32 προέκυψε λόγω των δυσκολιών που προέκυψαν στην ανάπτυξη του 64-bit επεξεργαστή Merced, στον οποίο, σύμφωνα με τα σχέδια της Intel, ανατέθηκε ο ρόλος του διαδόχου στους επεξεργαστές αρχιτεκτονικής: η ανάπτυξη, που πραγματοποιήθηκε από το 1994, καθυστέρησε πολύ και η απόδοση της Merced κατά την εκτέλεση των εντολών που προοριζόταν για τον επεξεργαστή x8.

Το Willamette επρόκειτο να κυκλοφορήσει το δεύτερο εξάμηνο του 1998, ωστόσο, ως αποτέλεσμα πολλών καθυστερήσεων, η ανακοίνωση αναβλήθηκε για τα τέλη του 2000. Τον Φεβρουάριο του 2000, στο Φόρουμ Προγραμματιστών της Intel (IDF Άνοιξη 2000), παρουσιάστηκε ένας υπολογιστής βασισμένος σε ένα δείγμα μηχανικής του επεξεργαστή Willamette, που ονομάζεται "Pentium 4", που λειτουργεί σε συχνότητα 1,5 GHz.

Οι πρώτοι επεξεργαστές Pentium 4 μαζικής παραγωγής στον πυρήνα, που ανακοινώθηκαν στις 20 Νοεμβρίου 2000, κατασκευάστηκαν με τεχνολογία 180 nm. Μια περαιτέρω εξέλιξη της οικογένειας Pentium 4 ήταν οι επεξεργαστές στον πυρήνα, που παράγονται με τεχνολογία 130 nm. Στις 2 Φεβρουαρίου 2004, παρουσιάστηκαν οι πρώτοι επεξεργαστές σε πυρήνα (90 nm) και ο πυρήνας (65 nm) έγινε ο τελευταίος πυρήνας που χρησιμοποιήθηκε στους επεξεργαστές Pentium 4. Με βάση τους πυρήνες Northwood και Prescott, παρήχθησαν επίσης φορητοί επεξεργαστές Pentium 4 και Pentium 4-M, οι οποίοι ήταν Pentium 4 με μειωμένη κατανάλωση ενέργειας. Με βάση όλους τους πυρήνες που αναφέρονται παραπάνω, κατασκευάστηκαν επίσης επεξεργαστές Celeron, σχεδιασμένοι για υπολογιστές προϋπολογισμού, οι οποίοι ήταν Pentium 4 με μειωμένη ποσότητα μνήμης cache δεύτερου επιπέδου και μειωμένη συχνότητα διαύλου συστήματος.

Παρακάτω αναφέρονται οι ημερομηνίες ανακοίνωσης διαφόρων μοντέλων επεξεργαστών Pentium 4, καθώς και οι τιμές τους τη στιγμή της ανακοίνωσης.

Κινητό επεξεργαστή Pentium 4

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ	Pentium 4-M											Κινητό Pentium 4
Συχνότητα ρολογιού, GHz	1,6	1,7	1,4	1,5	1,8	1,9	2	2,2	2,4	2,5	2,6	2,4	2,666	2,8	3,066	3,2	3,333
Ανακοινώθηκε	4 Μαρτίου		23 Απριλίου			24 Ιουνίου		16 Σεπτεμβρίου	14 Ιανουαρίου	16 Απριλίου	11 Ιουνίου					23 Σεπτεμβρίου	28 Σεπτεμβρίου
	2002								2003								2004
Τιμή, $	392	496	198	268	637	431	637	562	562	562	562	185	220	275	417	653	262

Pentium 4

Willamette

Pentium 4 1800 στον πυρήνα Willamette (FC-mPGA2)

Ακόμη και πριν από την κυκλοφορία του πρώτου Pentium 4, εικαζόταν ότι τόσο οι επεξεργαστές Willamette όσο και το Socket 423 θα ήταν στην αγορά μόνο μέχρι τα μέσα του 2001, μετά από το οποίο θα αντικατασταθούν από επεξεργαστές που βασίζονται στο Northwood και το Socket 478. Ωστόσο, σε σχέση με τα προβλήματα στην εισαγωγή της τεχνολογίας 130 NM, το καλύτερο σε σύγκριση με το αναμενόμενο ποσοστό των κατάλληλων κρυστάλλων επεξεργαστή στον πυρήνα Willamatte, καθώς και με την ανάγκη πώλησης ήδη παραγόμενων επεξεργαστών, η ανακοίνωση του πυρήνα Northwood αναβλήθηκε για το 2002 και οι επεξεργαστές Pentium 4 στον τύπο GA27, FC27, FC27, FC27, FC27, FC27, παρουσιάστηκαν στον τύπο. που βασιζόταν ακόμα στον πυρήνα του Willamatte.

Οι επεξεργαστές Pentium 4 βασισμένοι στον πυρήνα Willamette λειτουργούσαν με ταχύτητα ρολογιού 1,3-2 GHz με δίαυλο συστήματος 400 MHz, η τάση πυρήνα ήταν 1,7-1,75 V ανάλογα με το μοντέλο και η μέγιστη απαγωγή θερμότητας ήταν 100 W στα 2 GHz.

Northwood

Intel Pentium 4 1800 στον πυρήνα Northwood

Στις 14 Νοεμβρίου 2002, παρουσιάστηκε ο επεξεργαστής Pentium 4 3066 MHz, που υποστηρίζει την εικονική τεχνολογία πολλαπλών πυρήνων - Hyper-threading. Αυτός ο επεξεργαστής αποδείχθηκε ότι ήταν ο μόνος επεξεργαστής που βασίζεται στον πυρήνα Northwood με FSB 533 MHz που υποστήριζε τεχνολογία Hyper-threading. Στο μέλλον, αυτή η τεχνολογία υποστηρίχθηκε από όλους τους επεξεργαστές με συχνότητα διαύλου συστήματος 800 MHz (2,4-3,4 GHz).

Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των επεξεργαστών Pentium 4 που βασίζονται στον πυρήνα Northwood ήταν η αδυναμία συνεχούς λειτουργίας σε αυξημένη τάση πυρήνα (η αύξηση της τάσης πυρήνα κατά το overclocking είναι μια κοινή τεχνική που βελτιώνει τη σταθερότητα σε υψηλότερες συχνότητες). Η αύξηση της τάσης του πυρήνα στα 1,7 V οδήγησε σε γρήγορη αποτυχία του επεξεργαστή, παρά το γεγονός ότι η θερμοκρασία των κρυστάλλων παρέμεινε χαμηλή. Αυτό το φαινόμενο, που ονομάζεται «Σύνδρομο Αιφνίδιου Θανάτου του Νόρθγουντ» (eng. σύνδρομο αιφνίδιου θανάτου Northwood ), περιόρισε σοβαρά το overclocking του Pentium 4 στον πυρήνα του Northwood.

Πρέσκοτ

Pentium 4 2800E στον πυρήνα Prescott (Socket 478)

Pentium 4 3400 στον πυρήνα Prescott (LGA 775)

Οι επεξεργαστές Pentium 4 που βασίζονται στον πυρήνα Prescott έλαβαν υποστήριξη για ένα νέο πρόσθετο σύνολο εντολών - SSE3 , καθώς και υποστήριξη για την τεχνολογία EM64T (η υποστήριξη για επεκτάσεις 64 bit ήταν απενεργοποιημένη στους πρώτους επεξεργαστές). Επιπλέον, η τεχνολογία Hyper-threading βελτιστοποιήθηκε (ιδίως, το σετ SSE3 περιλάμβανε οδηγίες για συγχρονισμό νημάτων).

Ως αποτέλεσμα των αλλαγών που έγιναν στην αρχιτεκτονική NetBurst, η απόδοση των επεξεργαστών που βασίζονται στο Prescott έχει αλλάξει σε σύγκριση με τους επεξεργαστές ίσης συχνότητας που βασίζονται στο Northwood με τον ακόλουθο τρόπο: σε εφαρμογές μονού νήματος που χρησιμοποιούν εντολές x87 , MMX , SSE και SSE2, οι επεξεργαστές που βασίζονται σε Prescott αποδείχθηκαν πιο αργοί από τους προκατόχους τους, με πολλαπλές κεφαλές ή με L2 σε πολλαπλές εφαρμογές.

Μύλος Κέδρου

Pentium 4 641 στον πυρήνα του Cedar Mill

Οι επεξεργαστές Pentium 4 που βασίζονται στον πυρήνα του Cedar Mill παράγονταν μέχρι τις 8 Αυγούστου 2007, όταν η Intel ανακοίνωσε ότι όλοι οι επεξεργαστές αρχιτεκτονικής NetBurst θα διακοπούν.

Ακυρωμένοι επεξεργαστές

Θεωρήθηκε ότι στα τέλη του 2004 - αρχές του 2005, ο πυρήνας Prescott στους επιτραπέζιους επεξεργαστές Pentium 4 θα αντικατασταθεί από έναν νέο πυρήνα Tejas. Επεξεργαστές που βασίζονται στον πυρήνα Tejas επρόκειτο να παράγονται χρησιμοποιώντας τεχνολογία 90 nm, να λειτουργούν σε συχνότητα 4,4 GHz με συχνότητα διαύλου συστήματος 1066 MHz, να έχουν αυξημένη κρυφή μνήμη πρώτου επιπέδου στα 24 KB και βελτιωμένη υποστήριξη για τεχνολογία Hyper-threading. Στα τέλη του 2005, οι επεξεργαστές που βασίζονταν στον πυρήνα Tejas έπρεπε να μεταφερθούν σε τεχνολογία κατασκευής 65 nm και να φτάσουν σε συχνότητα 9,2 GHz. Στο μέλλον, η συχνότητα ρολογιού των επεξεργαστών της αρχιτεκτονικής NetBurst υποτίθεται ότι θα ξεπερνούσε τα 10 GHz, ωστόσο, ο χρόνος της ανακοίνωσης του Tejas αναβαλλόταν συνεχώς, οι επεξεργαστές που βασίζονταν στον πυρήνα Prescott δεν μπορούσαν να φτάσουν τη συχνότητα των 4 GHz λόγω προβλημάτων με την απαγωγή θερμότητας, σε σχέση με τα οποία, στις αρχές Μαΐου 2004, εμφανίστηκαν οι πληροφορίες για την έκδοση του πυρήνα του Tejas. , 2004, η Intel ανακοίνωσε επίσημα τον τερματισμό των εργασιών τόσο στον πυρήνα της Tejas όσο και στις πολλά υποσχόμενες εξελίξεις που βασίζονται στην αρχιτεκτονική NetBurst.

Pentium 4 Extreme Edition

Οι πρώτοι ενθουσιώδεις επεξεργαστές Pentium 4 Extreme Edition (Pentium 4 "EE" ή "XE") παρουσιάστηκαν από την Intel στις 3 Νοεμβρίου 2003. Βασίστηκαν στον πυρήνα Gallatin, ο οποίος χρησιμοποιήθηκε σε επεξεργαστές διακομιστών Xeon και ήταν ένας πυρήνας Northwood της αναθεώρησης M0 με μνήμη cache 2 MB L3. Η περιοχή μήτρας τέτοιων επεξεργαστών ήταν 237 mm².

Οι επεξεργαστές Pentium 4 EE βασισμένοι στον πυρήνα Gallatin λειτουργούσαν σε συχνότητα 3,2-3,466 GHz, είχαν συχνότητα διαύλου συστήματος 1066 MHz για το μοντέλο που λειτουργούσε στα 3,466 GHz και 800 MHz για τα υπόλοιπα μοντέλα (3,2 και 3,4 GHz). Η τάση πυρήνα ήταν 1,4-1,55 V και η μέγιστη απαγωγή θερμότητας ήταν 125,59 W σε συχνότητα 3,466 GHz. Αρχικά, οι επεξεργαστές Pentium 4 EE βασισμένοι στον πυρήνα Gallatin παρήχθησαν σε συσκευασία FC-mPGA2 (Socket 478) και στη συνέχεια σε συσκευασία FC-LGA4 (LGA775).

Στις 21 Φεβρουαρίου 2005, η Intel παρουσίασε τον επεξεργαστή Pentium 4 EE που βασίζεται στον πυρήνα Prescott 2M. Κατασκευάστηκε σε συσκευασία FC-LGA4, που προοριζόταν για εγκατάσταση σε μητρικές πλακέτες με υποδοχή LGA775 και λειτουργούσε σε συχνότητα 3,733 GHz. Η συχνότητα διαύλου συστήματος ήταν 1066 MHz, η τάση τροφοδοσίας ήταν 1,4 V και η μέγιστη απαγωγή θερμότητας ήταν 148,16 Watt.

Μια περαιτέρω εξέλιξη της οικογένειας Extreme Edition ήταν οι διπύρηνες επεξεργαστές Pentium XE.

Pentium 4-M και Mobile Pentium 4

Οι φορητοί επεξεργαστές Pentium 4-M ήταν Pentium 4 βασισμένοι στον πυρήνα Northwood, ο οποίος είχε μειωμένη τάση τροφοδοσίας και απαγωγή θερμότητας και υποστήριξε επίσης την τεχνολογία Intel SpeedStep εξοικονόμησης ενέργειας. Η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία της θήκης αυξήθηκε σε σύγκριση με τους επιτραπέζιους επεξεργαστές και ήταν 100 ° C (για επιτραπέζιους επεξεργαστές με βάση τον πυρήνα Northwood - από 68 έως 75 ° C), γεγονός που οφειλόταν στις συνθήκες εργασίας στο φορητό υπολογιστή (μικρός εναέριος χώρος και μέγεθος ψύκτρας, λιγότερο ισχυρή ροή αέρα).

Όλοι οι επεξεργαστές Pentium 4-M έτρεχαν στα 400 MHz FSB. Η τάση πυρήνα των επεξεργαστών Pentium 4-M ήταν 1,3 V, η μέγιστη απαγωγή θερμότητας ήταν 48,78 W σε συχνότητα 2,666 GHz, τυπική - 35 W, σε λειτουργία χαμηλής ισχύος - 13,69 W. Οι επεξεργαστές Pentium 4-M λειτουργούσαν σε συχνότητες από 1,4 έως 2,666 GHz.

Οι επεξεργαστές Mobile Pentium 4 ήταν Pentium 4s βασισμένοι σε πυρήνες Northwood ή Prescott και έτρεχαν σε υψηλότερες ταχύτητες ρολογιού από τον Pentium 4-M, από 2,4 έως 3,466 GHz. Ορισμένοι επεξεργαστές Mobile Pentium 4 υποστήριζαν την τεχνολογία Hyper-threading.

Όλοι οι επεξεργαστές Mobile Pentium 4 έτρεχαν στα 533 MHz FSB. Η τάση πυρήνα ήταν 1,325-1,55 V, η μέγιστη απαγωγή θερμότητας ήταν 112 W σε συχνότητα 3,466 GHz, τυπική - από 59,8 έως 88 W, σε λειτουργία χαμηλής ισχύος - από 34,06 έως 53,68 W.

Θέση στην αγορά

Οι επεξεργαστές Pentium 4 Extreme Edition ήταν επεξεργαστές "εικόνας" και η τιμή χονδρικής για αυτούς τους επεξεργαστές τη στιγμή της ανακοίνωσης ήταν πάντα 999 $.

Παρά το γεγονός ότι κατά τη διάρκεια του έτους μετά την ανακοίνωση του Pentium 4, οι επεξεργαστές Pentium III παρέμειναν ο βασικός πυλώνας των πωλήσεων της Intel (αυτό οφειλόταν στο εξαιρετικά υψηλό κόστος των συστημάτων που βασίζονται σε Pentium 4 σε συνδυασμό με μνήμη RDRAM, η οποία δεν ήταν εναλλακτική μέχρι την κυκλοφορία του chipset Intel 845 το φθινόπωρο του 2001). και αλυσίδες λιανικής για χρήση και πώληση αποκλειστικά προϊόντων Intel, καθώς και πληρωμές για άρνηση χρήσης προϊόντων ανταγωνιστών), σε συνδυασμό με την ανεπιτυχή πολιτική μάρκετινγκ του κύριου ανταγωνιστή, της AMD, οι επεξεργαστές Pentium 4 έγιναν δημοφιλείς στους χρήστες. Αυτό διευκολύνθηκε επίσης από την υψηλότερη συχνότητα ρολογιού των επεξεργαστών Pentium 4 (ιδίως λόγω της υψηλής συχνότητας ρολογιού των επεξεργαστών του ανταγωνιστή, καθώς και της δημοτικότητας του «μύθου των megahertz», η AMD αναγκάστηκε να εισαγάγει μια βαθμολογία απόδοσης για τους επεξεργαστές Athlon XP, που συχνά παραπλανούσε τους άπειρους χρήστες). Ωστόσο, η AMD κατάφερε να πιέσει σοβαρά την Intel στην αγορά των μικροεπεξεργαστών χάρη στα επιτυχημένα προϊόντα - τα πρώιμα Athlon XP και Athlon 64, τα οποία ξεπέρασαν τις επιδόσεις των επεξεργαστών Pentium 4 και είχαν χαμηλότερο κόστος. Έτσι, από το 2000 έως το 2001, η AMD κατάφερε να αυξήσει το μερίδιο αγοράς της στην αγορά επεξεργαστών αρχιτεκτονικής x86 από 18% σε 22% (το μερίδιο της Intel μειώθηκε από 82,2% σε 78,7%), και αφού έλυσε τα προβλήματα που αντιμετώπισε η AMD το 2002, όταν το μερίδιο αγοράς της μειώθηκε από 2 σε -206% σε 206% σε 14% περίπου 73%).

Σύγκριση με ανταγωνιστές

Παράλληλα με τους επεξεργαστές της οικογένειας Pentium 4, υπήρχαν οι ακόλουθοι επεξεργαστές x86:

• Intel Pentium III-S (Tualatin). Σχεδιασμένο για σταθμούς εργασίας και διακομιστές. Παρά τη χαμηλότερη συχνότητα ρολογιού, οι επεξεργαστές Pentium 4 που βασίζονται στον πυρήνα Willamette ήταν ανώτεροι σε απόδοση στις περισσότερες εργασίες. Επιπλέον, σε αντίθεση με τον Pentium 4, οι επεξεργαστές Pentium III-S θα μπορούσαν να λειτουργήσουν σε διαμόρφωση διπλού επεξεργαστή. Η Intel παρήγαγε επίσης επεξεργαστές Pentium III με βάση τον πυρήνα Tualatin, ο οποίος διέφερε από τον Pentium III-S σε μικρότερη κρυφή μνήμη L2. Και οι δύο αυτοί επεξεργαστές δεν χρησιμοποιήθηκαν ευρέως: παρουσιάστηκαν αργότερα από τον Pentium 4, που ήταν ο κορυφαίος επεξεργαστής της Intel εκείνη την εποχή, και κοστίζουν σημαντικά περισσότερο από τον Pentium 4, που έχει συγκρίσιμες επιδόσεις.
• Intel Celeron (Tualatin). Ήταν ένα Pentium III με μειωμένη συχνότητα διαύλου συστήματος, που προοριζόταν για φθηνά συστήματα και γενικά κατώτερο από τους επεξεργαστές Pentium 4 λόγω χαμηλότερης συχνότητας ρολογιού (το παλαιότερο μοντέλο Celeron έτρεχε στα 1,4 GHz, ενώ το νεότερο μοντέλο Pentium 4 έτρεχε στα 1,3 GHz) και χαμηλό εύρος ζώνης μνήμης (συνήθως χρησιμοποιούσαν συστήματα βασισμένα σε επεξεργαστές Pentium3 και σε συστήματα με επεξεργαστή Pentium33 και σε συστήματα βασισμένα σε επεξεργαστές Pentium33. ή πιο συχνά λειτουργούσε μόνο με μνήμη RDRAM ή DDR SDRAM) και τον δίαυλο συστήματος (100 MHz έναντι 400 MHz) . Η απόδοση των overclocked Celeron ήταν συγκρίσιμη με εκείνη της ίδιας συχνότητας Pentium 4 σε χαμηλότερη τιμή.
• Intel Celeron (Willamette-128 και Northwood-128), Celeron D (Prescott-256 και Cedar Mill-512). Ήταν Pentium 4 με μειωμένη συχνότητα διαύλου συστήματος και μέγεθος κρυφής μνήμης L2, προορίζονταν για φθηνά συστήματα και ήταν πάντα κατώτερα από τους επεξεργαστές Pentium 4. Σε ορισμένες εργασίες, το Celeron στον πυρήνα Willamette-128 ήταν επίσης κατώτερο από τους προκατόχους τους (Celeron στον πυρήνα Tualatin) με πολύ χαμηλότερες συχνότητες.
• Intel Pentium M και Celeron M. Ήταν μια περαιτέρω εξέλιξη των επεξεργαστών Pentium III. Σχεδιασμένο για φορητούς υπολογιστές, είχε χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και απαγωγή θερμότητας. Ο Pentium M ξεπέρασε τόσο τους περισσότερους φορητούς επεξεργαστές Pentium 4 Ms όσο και ορισμένους επιτραπέζιους επεξεργαστές Pentium 4, ενώ διέθετε σημαντικά χαμηλότερες ταχύτητες ρολογιού και απαγωγή θερμότητας. Ο επεξεργαστής Celeron M είχε απόδοση κοντά στον Pentium M, λίγο πίσω του.
• Intel Pentium D (Presler, Smithfield). Επεξεργαστές διπλού πυρήνα, οι οποίοι ήταν δύο πυρήνες Prescott (επεξεργαστές με βάση το Smithfield) ή Cedar Mill (Presler), είτε στο ίδιο καλούπι (Smithfield) είτε στην ίδια συσκευασία (Presler). Ήταν μπροστά από την ίδια συχνότητα Pentium 4 στις περισσότερες εργασίες. Ωστόσο, οι επεξεργαστές Pentium 4 είχαν υψηλότερη ταχύτητα ρολογιού από τον Pentium D (το παλαιότερο μοντέλο Pentium D στον πυρήνα Smithfield έτρεχε στα 3,2 GHz και το παλαιότερο μοντέλο Pentium 4 στα 3,8 GHz), γεγονός που τους επέτρεψε να ξεπεράσουν τους επεξεργαστές διπλού πυρήνα σε εργασίες που δεν ήταν βελτιστοποιημένες για πολλαπλές νήμες.
• AMD Athlon (Thunderbird). Συναγωνίστηκε με επεξεργαστές Pentium 4 που βασίζονται στον πυρήνα Willamette. Σε εργασίες που χρησιμοποιούν πρόσθετα σύνολα εντολών SSE και SSE2 που απαιτούν υψηλό εύρος ζώνης μνήμης, καθώς και σε εφαρμογές βελτιστοποιημένες για την αρχιτεκτονική NetBurst (εφαρμογές που λειτουργούν με δεδομένα ροής), οι επεξεργαστές Athlon ήταν κατώτεροι από τους επεξεργαστές Pentium 4, ωστόσο, σε εφαρμογές γραφείου και επιχειρήσεων, εργασίες 3D μοντελοποίησης, καθώς και σε μαθηματικές επιδόσεις υψηλότερης απόδοσης.
• AMD Athlon XP. Συναγωνίστηκαν κυρίως με επεξεργαστές Pentium 4 που βασίζονται στον πυρήνα Northwood. Τα ονόματα των μοντέλων αυτών των επεξεργαστών δεν περιελάμβαναν τη συχνότητα ρολογιού, αλλά μια βαθμολογία που δείχνει την απόδοση των επεξεργαστών Athlon XP σε σχέση με τον Pentium 4. Οι "ισοβαθμολογημένοι" επεξεργαστές Athlon XP ήταν κατώτεροι από τους επεξεργαστές Pentium 4 σε εφαρμογές βελτιστοποιημένες για την αρχιτεκτονική NetBurst που απαιτούσαν υποστήριξη για SSE2 εντολές ή υψηλή μνήμη. χρονομετρημένες εφαρμογές. Τα παλαιότερα Pentium 4 ήταν μπροστά από τον ανταγωνισμό στις περισσότερες εφαρμογές.
• AMD Athlon 64. Συναγωνίστηκαν κυρίως με επεξεργαστές Pentium 4 που βασίζονται στον πυρήνα Prescott. Προηγήθηκαν σε μια σειρά εργασιών (για παράδειγμα, εφαρμογές γραφείου, επιστημονικοί υπολογισμοί ή παιχνίδια) λόγω χαμηλότερων καθυστερήσεων κατά την εργασία με μνήμη (λόγω του ενσωματωμένου ελεγκτή μνήμης) και ενός πιο αποτελεσματικού μαθηματικού συμεπεξεργαστή, κατώτερου από τους επεξεργαστές Pentium 4 σε εργασίες βελτιστοποιημένες για την αρχιτεκτονική NetBurst ή με υποστήριξη πολλαπλών νημάτων (για παράδειγμα, υποστήριξη enco βίντεο).
• AMD Athlon 64FX. Συναγωνίστηκε με τους επεξεργαστές Pentium 4 Extreme Edition. Όπως και στην περίπτωση των Athlon 64 και Pentium 4, το Athlon 64 FX ξεπέρασε τους ανταγωνιστές λόγω αρχιτεκτονικών χαρακτηριστικών, ενός ενσωματωμένου ελεγκτή μνήμης ή ενός πιο αποτελεσματικού μαθηματικού συμεπεξεργαστή, αποδίδοντάς τους σε εργασίες βελτιστοποιημένες για την αρχιτεκτονική NetBurst ή έχοντας υποστήριξη πολλαπλών νημάτων.
• AMD Duron (Morgan και Applebred). Απευθύνονταν στην αγορά χαμηλού κόστους επεξεργαστών και ανταγωνίζονταν τους επεξεργαστές Celeron, γενικά κατώτεροι από τους επεξεργαστές Pentium 4, ωστόσο, σε ορισμένες εφαρμογές που δεν ήταν βελτιστοποιημένες για την αρχιτεκτονική NetBurst και δεν χρησιμοποιούσαν το σύνολο εντολών SSE2, μπορούσαν να ξεπεράσουν τον Pentium 4, ο οποίος έχει σημαντικά υψηλότερες ταχύτητες ρολογιού.
• VIA C3 (Nehemiah) και VIA Eden. Προορίζονται για υπολογιστές και φορητούς υπολογιστές χαμηλής κατανάλωσης (C3 και Eden-N) και για ενσωμάτωση σε μητρικές πλακέτες (Eden), είχαν κακή απόδοση και ήταν κατώτεροι από τους ανταγωνιστικούς επεξεργαστές.
• ΜΕΣΩ C7. Επίσης, όπως και οι επεξεργαστές VIA C3, προορίζονταν για υπολογιστές και φορητούς υπολογιστές χαμηλής κατανάλωσης. Ήταν σοβαρά κατώτεροι από τους ανταγωνιστές και μπορούσαν να τους ξεπεράσουν μόνο σε εργασίες κρυπτογράφησης (λόγω της υποστήριξης υλικού).
• Transmeta Efficion. Σχεδιασμένο για φορητούς υπολογιστές, είχε χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και απαγωγή θερμότητας. Ήταν κατώτεροι στις περισσότερες εργασίες από τους επεξεργαστές κινητών AMD και Intel, μπροστά από τους επεξεργαστές κινητών VIA.

Οι επεξεργαστές Pentium 4 που λειτουργούσαν σε υψηλή συχνότητα χαρακτηρίστηκαν από υψηλή κατανάλωση ενέργειας και, ως αποτέλεσμα, απαγωγή θερμότητας. Η μέγιστη ταχύτητα ρολογιού των σειριακών επεξεργαστών Pentium 4 ήταν 3,8 GHz, ενώ η τυπική απαγωγή θερμότητας ξεπέρασε τα 100 W και η μέγιστη - 150 W. Ωστόσο, οι επεξεργαστές Pentium 4 προστατεύονταν καλύτερα από την υπερθέρμανση από τους ανταγωνιστικούς επεξεργαστές. Η λειτουργία του Thermal Monitor, μιας τεχνολογίας θερμικής προστασίας για επεξεργαστές Pentium 4 (καθώς και επόμενους επεξεργαστές Intel), βασίζεται σε μηχανισμό διαμόρφωσης σήματος ρολογιού (eng. διαμόρφωση ρολογιού), το οποίο σας επιτρέπει να προσαρμόσετε την αποτελεσματική συχνότητα του πυρήνα εισάγοντας κύκλους αδράνειας - απενεργοποιώντας περιοδικά την παροχή ενός σήματος ρολογιού στα λειτουργικά μπλοκ του επεξεργαστή (" κύκλοι παράλειψης", "σταγματισμός"). Όταν επιτευχθεί η τιμή κατωφλίου της θερμοκρασίας κρυστάλλου, η οποία εξαρτάται από το μοντέλο του επεξεργαστή, ενεργοποιείται αυτόματα ο μηχανισμός διαμόρφωσης σήματος ρολογιού, μειώνεται η ενεργός συχνότητα (ταυτόχρονα, η μείωσή της μπορεί να προσδιοριστεί είτε επιβραδύνοντας το σύστημα είτε χρησιμοποιώντας ειδικό λογισμικό, καθώς η πραγματική συχνότητα παραμένει αμετάβλητη) και η αύξηση της θερμοκρασίας επιβραδύνεται. Σε περίπτωση που η θερμοκρασία εξακολουθεί να φτάσει στο μέγιστο επιτρεπόμενο, το σύστημα απενεργοποιείται. Επιπλέον, οι τελευταίοι επεξεργαστές Pentium 4 (ξεκινώντας με την έκδοση πυρήνα Prescott E0), που προορίζονταν για εγκατάσταση στην υποδοχή Socket 775, είχαν υποστήριξη για την τεχνολογία Thermal Monitor 2, η οποία σας επιτρέπει να μειώσετε τη θερμοκρασία μειώνοντας την πραγματική συχνότητα ρολογιού (μείωση του πολλαπλασιαστή) και την τάση πυρήνα.

Ένα καλό παράδειγμα της αποτελεσματικότητας της θερμικής προστασίας των επεξεργαστών Pentium 4 ήταν ένα πείραμα που διεξήχθη το 2001 από τον Thomas Pabst. Ο σκοπός αυτού του πειράματος ήταν να συγκριθεί η θερμική απόδοση των επεξεργαστών Athlon 1,4 GHz, Athlon MP 1,2 GHz, Pentium III 1 GHz και Pentium 4 2 GHz με βάση τον πυρήνα Willamette. Μετά την αφαίρεση των ψυκτών από τους επεξεργαστές που λειτουργούσαν, οι επεξεργαστές Athlon MP και Athlon υπέστησαν μη αναστρέψιμη θερμική ζημιά και το σύστημα στο Pentium III κρεμάστηκε, ενώ το σύστημα με τον επεξεργαστή Pentium 4 επιβραδύνθηκε μόνο. Παρά το γεγονός ότι η κατάσταση με πλήρη αστοχία του συστήματος ψύξης (για παράδειγμα, στην περίπτωση της καταστροφής του συνδετήρα του ψυγείου), μοντελοποιημένη σε πειράματα, είναι απίθανη και, εάν οδηγεί σε πιο σοβαρές συνέπειες (για παράδειγμα, στην καταστροφή καρτών επέκτασης ή της μητρικής πλακέτας ως αποτέλεσμα της πτώσης του ψυγείου πάνω τους), ανεξάρτητα από το αρνητικό μοντέλο του επεξεργαστή που επηρεάζει αρνητικά το μοντέλο του επεξεργαστή A. Η γνώμη για την αναξιοπιστία τους διαδόθηκε ευρέως ακόμη και μετά την κυκλοφορία των επεξεργαστών Athlon 64 με πιο αποτελεσματικό σύστημα προστασίας από υπερθέρμανση σε σύγκριση με τον προκάτοχό του. Επιπλέον, οι θερμοκρασίες των επεξεργαστών Intel σε αυτό το πείραμα, ίσες με 29 και 37 Κελσίου, είναι αμφίβολες - εξάλλου, αυτές είναι οι θερμοκρασίες λειτουργίας των επεξεργαστών Intel σε μηδενικό φορτίο CPU και με τυπικό σύστημα ψύξης. Φυσικά, όταν αφαιρείται η ψύκτρα, συμπεριφέρονται διαφορετικά: θερμαίνονται σε κρίσιμη θερμοκρασία, η θερμική προστασία λειτουργεί και ο υπολογιστής σβήνει. Και αν λάβουμε υπόψη ότι η απαγωγή θερμότητας του Pentium 4 δεν είναι μικρότερη από αυτή του Athlon, τότε τα προβλήματα με το κάπνισμα της AMD μετά από λίγα δευτερόλεπτα και τη λειτουργία για αρκετά δευτερόλεπτα μετά την αφαίρεση του συστήματος ψύξης Intel δεν μειώνονται. Απλώς στο πείραμα του Thomas Pabst φάνηκαν σε υπερτροφική μορφή τα πλεονεκτήματα των επεξεργαστών Intel και τα μειονεκτήματα των επεξεργαστών AMD σε σχέση με τη θερμική προστασία. Αυτό μπορεί να ήταν ένα διαφημιστικό κόλπο για τους νέους επεξεργαστές Intel, ειδικά δεδομένης της διάθεσης των καταναλωτών για τους πρώιμους επεξεργαστές Pentium 4 λόγω της υψηλής τιμής και της κακής απόδοσής τους.

Λόγω της φύσης της αρχιτεκτονικής NetBurst, η οποία επέτρεπε στους επεξεργαστές να λειτουργούν σε υψηλές συχνότητες, οι επεξεργαστές Pentium 4 ήταν δημοφιλείς στους overclockers. Έτσι, για παράδειγμα, οι επεξεργαστές που βασίζονταν στον πυρήνα του Cedar Mill μπορούσαν να λειτουργούν σε συχνότητες άνω των 7 GHz χρησιμοποιώντας ακραία ψύξη (συνήθως χρησιμοποιήθηκε ένα ποτήρι υγρό άζωτο) και οι νεότεροι επεξεργαστές βασισμένοι στον πυρήνα Northwood με τυπική συχνότητα διαύλου συστήματος 100 MHz λειτουργούσαν αξιόπιστα σε συχνότητα διαύλου συστήματος 133 MHz και υψηλότερη.

Προδιαγραφές

	Willamette	Northwood		Gallatin	Πρέσκοτ		Prescott 2M	Μύλος Κέδρου
	Επιφάνεια εργασίας	Επιφάνεια εργασίας	Κινητό	Επιφάνεια εργασίας		Κινητό	Επιφάνεια εργασίας
Συχνότητα ρολογιού
Συχνότητα πυρήνα, GHz	1,3-2	1,6-3,4	1,4-3,2	3,2-3,466	2,4-3,8	2,8-3,333	2,8-3,8	3-3,6
Συχνότητα FSB, MHz	400	400, 533, 800	400, 533	800, 1066	533, 800, 1066 ()			800
Χαρακτηριστικά πυρήνα
Σύνολο οδηγιών	IA-32, MMX, SSE, SSE2				IA-32, EM64T (ορισμένα μοντέλα), MMX, SSE, SSE2, SSE3
Καταχωρίστε bits	32/64 bit (ακέραιος), 80 bit (πραγματικό), 64 bit (MMX), 128 bit (SSE)
Βάθος μεταφορέα	20 στάδια (εξαιρουμένου του αποκωδικοποιητή εντολών)				31 στάδια (εξαιρουμένου του αποκωδικοποιητή εντολών)
Βάθος bit SHA	36 bit				40 bit
Λίγο βάθος

τι να κάνεις όταν δεν υπάρχει τίποτα άλλο να κάνεις;

Δεν είναι μυστικό ότι η αύξηση της συχνότητας των σύγχρονων επεξεργαστών x86 έχει επιβραδυνθεί πρόσφατα και ούτε νέοι πυρήνες ούτε νέες τεχνικές διαδικασίες βοηθούν τους κατασκευαστές. Γενικά, μια θλιβερή εικόνα για τους λάτρεις των αισθήσεων. Ωστόσο, κάθε σύννεφο έχει μια ασημένια επένδυση: από την άλλη, η Intel κατάφερε να κάνει το αδύνατο για άλλη μια φορά - κυκλοφόρησε δύο πολύ ενδιαφέροντες επεξεργαστές επιτραπέζιου υπολογιστή: eXtreme Edition και έναν κανονικό Pentium 4 με αριθμό επεξεργαστή 660. Και οι δύο βασίζονται σε μια νέα τροποποίηση του πυρήνα Prescott (συνήθως ονομάζεται "Prescott-2M"), εξοπλισμένο με μια εγγραφή δύο επιτραπέζιων υπολογιστών casvelme. Ο λόγος για την επίτευξη ενός τέτοιου αποτελέσματος βρίσκεται στην επιφάνεια: μια περαιτέρω αύξηση στις συχνότητες του πυρήνα Prescott μπορεί να ειπωθεί ότι «ακυρώθηκε επίσημα» (ο επεξεργαστής των 4 GHz εξαφανίστηκε από τον οδικό χάρτη της Intel), αλλά κατά κάποιο τρόπο είναι απαραίτητο να αυξηθεί η απόδοση. Εμάς όμως, τελικά, δεν μας νοιάζει, λόγω του τι θα μεγαλώσει, σωστά; Ας μάθουμε λοιπόν αν η καινοτομία έχει κάποιο αποτέλεσμα. Και πρώτα, ας δούμε πώς συγκρίνονται τα τεχνικά χαρακτηριστικά των παλιών (ήδη «παλιών») επεξεργαστών Intel με τους νέους, καθώς και με τον κύριο ανταγωνιστή.

Χαρακτηριστικό γνώρισμα	Άθλος 64 FX-55	Pentium 4 560	Pentium 4 660	Pentium 4 XE 3,46 GHz	Pentium 4 XE 3,73 GHz
Τεχνολογία διεργασίας, nm	130	90	90	130	90
Αριθμός τρανζίστορ, εκ.	106	125	169	178	169
πρίζα	Υποδοχή 939	LGA775	LGA775	LGA775	LGA775
Συχνότητα πυρήνα, MHz	2600	3600	3600	3430	3730
Μέγεθος L1D, KB	64	16	16	8	16
Μέγεθος L1I	64KB	12 Kuops	12 Kuops	8 Kuops	12 Kuops
Μέγεθος L2, KB	1024	1024	2048	512	2048
Μέγεθος L3, KB	-	-	-	2048	-
Δίαυλος επεξεργαστή PS (Intel), MHz	-	800 (4x200)	800 (4x200)	1066 (4x266)	1066 (4x266)
Ελεγκτής μνήμης PS (AMD), MHz	800 (2x400)	-	-	-	-
Υποστήριξη για εκτεταμένα σύνολα εντολών	MMX, 3DNow!, SSE, SSE2	MMX, SSE, SSE2, SSE3	MMX, SSE, SSE2, SSE3	MMX, SSE, SSE2	MMX, SSE, SSE2, SSE3
Υποστήριξη για επεκτάσεις 64-bit x86	AMD64	-	EM64T	-	EM64T
Υποστήριξη DEP	NX	-	XD	-	XD
Τεχνολογία εξοικονόμησης ενέργειας και ελέγχου θέρμανσης	Cool"n" Αρκετά	TM2/C1E	EIST	-	-
TDP, W	89	115	115	111	115

Όπως μπορείτε να δείτε, και οι δύο νέοι επεξεργαστές υποστηρίζουν την τεχνολογία EM64T, την αδελφή του AMD64, παλαιότερα γνωστή ως x86-64, η οποία είναι καινούργια για τους επιτραπέζιους επεξεργαστές της Intel. — προηγουμένως το EM64T υπήρχε μόνο στον διακομιστή Xeon Nocona. Ωστόσο, παρά το γεγονός ότι ο ενθουσιασμός της AMD για τους υπολογιστές 64-bit σε επιτραπέζιους υπολογιστές αποδείχθηκε μεταδοτικός και ακόμη και η Intel, ο κύριος «τιμόνι» μιας άλλης διαβόητης εταιρείας, προσχώρησε σε αυτήν. — Η Microsoft, που αυτοαποκαλείται πλέον "Chief Software Architect", δεν βιάζεται να μας ευχαριστήσει με την επίσημη κυκλοφορία της έκδοσης 64-bit των Windows για AMD64/EM64T. Επομένως, σήμερα μένει να μελετήσουμε με τον παλιό τρόπο εκείνες τις πτυχές της απόδοσης των νέων επεξεργαστών που είναι σχετικές για τους περισσότερους χρήστες: την ταχύτητα εκτέλεσης δοκιμής σε Windows XP 32-bit και σε λογισμικό παρόμοιο σε bitness.

Επιπλέον, είναι σαφές ότι η ιδέα της eXtreme Edition έχει κάπως απαξιώσει τον εαυτό της: τώρα το XE της Intel δεν είναι πιο "αποκλειστικό" σε σχέση με το συμβατικό Pentium 4 από το FX της AMD σε σχέση με το συμβατικό Athlon 64: η νέα Pentium 4 eXtreme Edition 3,73 GHz διαφέρει από έναν συμβατικό επιτραπέζιο πυρήνα μόνο με υψηλότερη συχνότητα CPU με έναν ταχύτερο CPU. Και το AMD FX διαφέρει μόνο στη συχνότητα, αλλά το κυριότερο είναι ότι και οι δύο κατασκευαστές έφτασαν να κάνουν συνηθισμένους και "ακραίους" επεξεργαστές στον ίδιο πυρήνα, "ανοίγοντας" ή "κλείνοντας" κάποιες δυνατότητες (αμφιβάλλει κανείς ότι το Pentium 4 660 θα μπορεί να λειτουργήσει σε δίαυλο 1066 MHz αν μειωθεί ο πολλαπλασιαστής του). Η σειρά Pentium 4 6XX θα περιλαμβάνει τέσσερις επεξεργαστές: Pentium 4 660 (3,6 GHz), Pentium 4 650 (3,4 GHz), Pentium 4 640 (3,2 GHz), Pentium 4 630 (3,0 GHz). Ακόμη και αν κρίνουμε από τις συχνότητες και μόνο, μπορούμε να υποθέσουμε ότι, δυστυχώς, δεν θα δούμε ποτέ έναν δίαυλο 1066 MHz σε κανονικά Pentium 4. Τουλάχιστον για αρκετό καιρό.

Για όσους λαχταρούν για αισθήσεις 64 bit, σύντομα θα προσφέρουμε δοκιμή νέων επεξεργαστών σε SPEC CPU σε μία από τις εκδόσεις 64 bit του Linux. Και για όσους ενδιαφέρονται για τα αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά των πυρήνων επεξεργαστών, μπορούμε να προσφέρουμε τον κύριο προγραμματιστή του πακέτου RightMark Memory Analyzer, ο οποίος παραδοσιακά εξερεύνησε νέους πυρήνες με τη βοήθεια του πακέτου του και, με τη χαρακτηριστική του ασυμβίβαστη σχολαστικότητα, κατάφερε ακόμη και να πιάσει μερικές ενδιαφέρουσες στιγμές. Έτσι, αφήνοντας το μέλλον στο μέλλον, και λεπτές επισημάνσεις στους επαγγελματίες ερευνητές τους, ας προχωρήσουμε στη διαδικασία, η οποία, παρά τον πειρασμό, εξακολουθεί να είναι η πιο κατατοπιστική: δοκιμή απόδοσης σε πραγματικές εφαρμογές. Παρεμπιπτόντως, για να μην το κάνουμε εντελώς παραδοσιακό, όχι πολύ καιρό πριν αλλάξαμε αρκετά σημαντικά τη σύνθεση του λογισμικού δοκιμής, στο οποίο ήταν αφιερωμένο. Αντίστοιχα, οι δοκιμές που παρουσιάζονται παρακάτω πραγματοποιήθηκαν σύμφωνα με μια νέα μέθοδο και τροποποιήθηκε κάπως ακόμη και σε σχέση με αυτήν που περιγράφεται στο άρθρο (ελπίζουμε για το καλύτερο).

Διαμόρφωση βάσης δοκιμής

• Επεξεργαστές
  • Intel Pentium 4 eXtreme Edition 3.73 (266x14) GHz, LGA775, 2 MB L2
  • Intel Pentium 4 660 (200x18 GHz), LGA775, 2 MB L2
  • Intel Pentium 4 eXtreme Edition 3.46 (266x13) GHz, LGA775, 512 KB L2, 2 MB L3
  • Intel Pentium 5 560 (200x18 GHz), LGA775, 1 MB L2
  • AMD Athlon 64 FX-55 (2,6 GHz, Socket 939)
• Μητρικές πλακέτες
  • ASUS P5AD2-E Premium (τσιπ σετ i925XE, Socket 775)
  • Μηχανικός δειγματοληπτικός πίνακας με βάση το chipset ATI Xpress 200P (RX480, Socket 939)
  • Albatron K8X890 Pro (Chipset VIA K8T890, Socket 939)
• Μνήμη
  • 2x512MB PC3200 (DDR400) DDR SDRAM DIMM Corsair, 2-2-2-5
  • 2x512MB PC2-4300 (DDR2-533) DDR2 SDRAM DIMM Corsair, 4-4-4-11
• Κάρτα βίντεο ATI Radeon X800 256 MB (PCI Express x16)
• Σκληρός δίσκος Samsung SP1614C (SATA), 7200 rpm, 8 MB cache
• Windows XP Professional SP2, DirectX 9.0c
• ATI CATALYST 5.2 (Πρόγραμμα οδήγησης οθόνης 6.14.10.6512)

Ένα μικρό σχόλιο σχετικά με τη διαμόρφωση των πάγκων δοκιμών: ορισμένοι μπορεί να παρατηρήσουν ότι δύο πλακέτες υποδεικνύονται ως βάση για τον πάγκο που βασίζεται στο AMD Athlon 64 FX-55. Το θέμα είναι ότι λόγω της καινοτομίας των chipsets για το Socket 939 με υποστήριξη PCI Express, αποφασίσαμε να το παίξουμε με ασφάλεια, έτσι έγιναν κάποιες δοκιμές επιλεκτικά σε δύο πλακέτες για να συγκριθούν τα αποτελέσματα. Δεν βρέθηκαν σημαντικές διαφορές, επομένως στα διαγράμματα βλέπετε μόνο μία στήλη που αντιστοιχεί σε αυτόν τον επεξεργαστή.

Είναι επίσης εύκολο να δει κανείς ότι μόνο ένας CPU από την AMD επιλέχθηκε ως αντίπαλος για τους νέους επεξεργαστές. Αυτό μας φαίνεται αρκετά λογικό: εξετάζουμε την απόδοση των κορυφαίων λύσεων της Intel, επομένως ο ταχύτερος επεξεργαστής AMD αυτή τη στιγμή θα αρκεί ως οδηγός. Η παρουσία άλλων CPU από την Intel είναι επίσης κατανοητή: ο νέος Pentium 4 XE έρχεται σε αντίθεση με το προηγούμενο, με τον ίδιο δίαυλο 1066 MHz, και ο Pentium 4 660 ανταγωνίζεται τον Pentium 4 560, από τον οποίο διαφέρει, στην πραγματικότητα, μόνο με διπλασιασμένη κρυφή μνήμη στο δεύτερο επίπεδο 2 bit, αλλά σε δοκιμαστική έκδοση 3 bit, αλλά υπό την παρουσία 3 bit του δεύτερου επιπέδου των Windows. όλα τα είδη προηγμένων τεχνολογιών εξοικονόμηση ενέργειας με 100% φορτίο CPU, θεωρητικά, δεν πρέπει να λειτουργούν). Αποτελέσματα δοκιμής "Ημισυνθετικά"

CPU RightMark (RMCPU 2004B)

Η μεγάλη κρυφή μνήμη των νέων επεξεργαστών Intel δεν τους επέτρεψε να κάνουν μια μεγάλη ποσοτική ανακάλυψη, αλλά τους επέτρεψε να κάνουν μια ποιοτική ανακάλυψη: νωρίτερα (αυτό μπορεί να κριθεί από τα αποτελέσματα του Pentium 4 560), η Intel δεν διέθετε έναν "κανονικό" (μη eXtreme Edition) επεξεργαστή που θα μπορούσε να ξεπεράσει τον "extremal" από την AMD. Τώρα υπάρχει ένας τέτοιος επεξεργαστής: Pentium 4 660. Ωστόσο, ακόμη και παρά τη μεγάλη ποσότητα μνήμης cache, το Lightwave 8 εξακολουθεί να μην συμπαθεί τον πυρήνα Prescott (συμπεριλαμβανομένης της τροποποίησης 2M), "παίρνει το φόρο του" σε αυτό το πρόγραμμα σαφώς από τον "αριθμό" (megahertz, cache), αλλά όχι από την "επιδεξιότητα". Η απόδειξη αυτού είναι το αποτέλεσμα του Pentium 4 eXtreme Edition 3,46 GHz, αξεπέραστο ακόμα από κανέναν, στον παλιό πυρήνα Gallatin. Εργασία με γραφικά ράστερ
και προεκτύπωση

Η κύρια δοκιμή σε αυτήν την ενότητα είναι ένα σενάριο για το Adobe Photoshop CS (8) που αναπτύχθηκε στο εργαστήριο δοκιμών μας. Περιλαμβάνει τις πιο συχνά επαναλαμβανόμενες ενέργειες: Φίλτρα θόλωσης και ευκρίνειας, αλλαγή του χρωματικού μοντέλου (RGB -> CMYK -> Lab), εφέ φωτισμού, περιστροφή εικόνας, αλλαγή μεγέθους, λειτουργίες τύπου "Transform". Οι ενέργειες εκτελούνται σε μια πραγματική φωτογραφία που τραβήχτηκε με ψηφιακή φωτογραφική μηχανή. Επίσης, κατόπιν αιτήματος ενός αρκετά μεγάλου αριθμού αναγνωστών, προστέθηκε δοκιμή στην ενότητα χρησιμοποιώντας το Adobe Acrobat Distiller - μετατροπή PS σε μορφή PDF ..

Adobe Photoshop CS (8)

Μια ετερόκλητη εικόνα, αλλά κατανοητή: ο παλιός πυρήνας της Intel και η αρχιτεκτονική της AMD δεν είναι υπέρ, ο Prescott είναι καλός. Η νέα τροποποίηση αυτού του πυρήνα με κρυφή μνήμη δύο megabyte δεν είναι πολύ πιο γρήγορη από την παλιά. — προφανώς, η περαιτέρω αύξηση του όγκου του για το Photoshop δεν είναι κρίσιμη.

Adobe Acrobat 6 Distiller

Το Adobe Acrobat Distiller δίνει άνευ όρων προτίμηση στην αρχιτεκτονική από την Intel - NetBurst, τόσο την παλαιότερη έκδοσή του που αντιπροσωπεύεται από P4 XE 3,46 MHz, όσο και τους νέους επεξεργαστές με τον πυρήνα Prescott[-2M]. Συνολικά: ένα ξεκάθαρο παράδειγμα εφαρμογής όπου η συχνότητα παίζει πρωταγωνιστικό ρόλο. Συγκρίνετε τις αναλογίες: το Pentium 4 560 ολοκλήρωσε την εργασία 46% πιο γρήγορα από το Athlon 64 FX-55. Λόγος συχνότητας: 3600/2600, η ​​συχνότητα P4 560 είναι 38% υψηλότερη. Ναι, σε τελική ανάλυση, η αρχιτεκτονική είναι ξεκάθαρα "επιπλέον", αλλά και πάλι οι αριθμοί αποδείχθηκαν λίγο πολύ συγκρίσιμοι ... CAD / CAM

Solid Works 2003

Παραδοσιακά, για πολλές δοκιμές SPECapc, το δοκιμαστικό σενάριο προσομοιώνει την εργασία του χρήστη και ως αποτέλεσμα δίνει τέσσερα αποτελέσματα: τη συνολική βαθμολογία, την απόδοση του υποσυστήματος γραφικών, το υποσύστημα I/O και τον επεξεργαστή. Αξίζει να σημειωθεί ότι για το SPECapc για SolidWorks 2003, διατηρείται το σύστημα αξιολόγησης ταχύτητας σε σημεία, αλλά το καλύτερο είναι πιο λιγοαποτέλεσμα.

Οι αρχιτεκτονικές προτιμήσεις του SolidWorks 2003 είναι σαφείς: ο επεξεργαστής AMD κέρδισε με πολύ μεγάλη διαφορά. Επιπλέον, όλα είναι λιγότερο ξεκάθαρα, αλλά ας προσπαθήσουμε να φτάσουμε στο βάθος της αλήθειας. Έτσι, μια μεγάλη κρυφή μνήμη από μόνη της δεν φαίνεται να είναι πολύ σημαντική: το πλεονέκτημα του Pentium 4 660 έναντι του Pentium 4 560 δεν είναι πολύ μεγάλο. Ούτε το P3 XE 3.46 είναι εντυπωσιακό: παρά το λεωφορείο, χάνει από τον Pentium 4 660. Ας υποθέσουμε ότι λόγω του παλιού πυρήνα - είναι αρκετά λογική υπόθεση, έτσι δεν είναι; Στη συνέχεια, αποδεικνύεται ότι μόνο ένας συνδυασμός τριών στοιχείων μπορεί να βοηθήσει την αρχιτεκτονική NetBurst: μια μεγάλη κρυφή μνήμη, ένας πυρήνας τύπου Prescott και ένας γρήγορος δίαυλος συστήματος 1066 MHz. Και μετά - απλώς αυξήστε τη συχνότητα ... Κωδικοποίηση δεδομένων πολυμέσων

Αυτή η ενότητα συνδυάζει όλα όσα σχετίζονται με την κωδικοποίηση πληροφοριών βίντεο και ήχου, δηλαδή την κλασική μετατροπή WAV -> MP3, καθώς και τη συμπίεση δεδομένων βίντεο με τη χρήση των πιο κοινών κωδικοποιητών.

Κωδικοποίηση ήχου

Καλό παλιό ΛΑΜΕ... Δεδομένου του τεράστιου αριθμού προεπιλογών και εξίσου με τον αριθμό των ένθερμων θαυμαστών τους, ακολουθήσαμε μια συμβιβαστική διαδρομή: μελετάμε κωδικοποίηση με την υψηλότερη δυνατή ποιότητα: (320 kbps CBR, q=0) και κωδικοποίηση VBR από 160 έως 320 kbps με "υψηλή" (επιλογή "-q 2" που λαμβάνεται από την ποιότητα μετά από "-.

Η εισαγωγή του δεύτερου δευτερεύοντος τεστ στο τεστ, από το οποίο αφαιρέθηκε η επιλογή Q=0 "μη αγαπημένη" από τους επεξεργαστές AMD, δεν άλλαξε ριζικά την κατάσταση και ο λόγος είναι απλός: με το σύνολο επιλογών "-b 160 -B 320 -m j -q 2 -V 0", όλοι οι επεξεργαστές έφτασαν στη γραμμή τερματισμού σχεδόν ταυτόχρονα (6p και το καλύτερο 60 δευτερόλεπτα) ένα (Athlon 64 FX-55, Pentium 4 eXtreme Edition 3,73 GHz, Pentium 4 660)… ένα λεπτό ακριβώς. Έτσι, δεν υπάρχει διαφορά μεταξύ κωδικοποίησης MP3 με LAME σε λειτουργίες με Q>0 μεταξύ γειτονικών επεξεργαστών και από τους δύο κατασκευαστές. Και με Q=0, οι επεξεργαστές Intel Pentium 4 κερδίζουν. Παρεμπιπτόντως, σημειώστε ότι το καλύτερο αποτέλεσμα από την υποομάδα Pentium 4 δεν είναι σε καμία περίπτωση για τον νέο πυρήνα.

Κωδικοποίηση βίντεο (MPEG4)

Το αποτέλεσμα φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα — Αυτό είναι το αποτέλεσμα ενός συμβιβασμού μεταξύ της επιθυμίας να καλυφθούν όσο το δυνατόν περισσότεροι κωδικοποιητές που χρησιμοποιούνται ευρέως και της απροθυμίας να γεμίσουμε το άρθρο με διαγράμματα. Μπορείτε να δείτε τον μέσο χρόνο κωδικοποίησης του αρχείου δοκιμής με τρεις κωδικοποιητές: DivX, XviD και Windows Media Video 9. Για να καθησυχάσετε όσους φοβούνται το φαινόμενο "μέση θερμοκρασία στο νοσοκομείο", ας διευκρινίσουμε: την κατανομή των θέσεων ξεχωριστά για κάθε κωδικοποιητή και στο συνοπτικό διάγραμμα — αποδείχθηκε ότι ήταν το ίδιο.

Δοκιμάζουμε το Athlon 64 FX-55 για πρώτη φορά και υπήρξε μια έκπληξη: παρά το γεγονός ότι οι επεξεργαστές Intel είναι παραδοσιακά ισχυροί στην κωδικοποίηση βίντεο, η κορυφαία CPU της AMD πήρε την πρώτη θέση. Ωστόσο, είναι εύκολο να διαπιστωθεί ότι αυτό το πλεονέκτημα είναι πολύ μικρό, και σε γενικές γραμμές, όλοι οι επεξεργαστές αντιμετώπισαν το έργο αρκετά επιτυχώς, και σε αυτήν την περίπτωση, θα πρέπει αναμφίβολα να προτιμάται το φθηνότερο και όχι το ταχύτερο: η διαφορά σε αυτή την ταχύτητα — τοις εκατό μονάδα...

Κωδικοποίηση βίντεο (MPEG2)

Σύμφωνα με τις πολυάριθμες επιθυμίες των αναγνωστών, αυτή η δοκιμή χρησιμοποιεί τώρα έναν κωδικοποιητή από την Canopus — ProCoder 2 (παλαιότερα χρησιμοποιούσαμε Mainconcept MPEG Encoder 1.4).

Άλλο ένα τεστ που «δεν άρεσε» πολύ στους θαυμαστές της AMD, τόσο πολύ που μας επέπληξαν ακόμη και για μεροληψία: λένε, χρησιμοποιούμε τον Mainconcept MPEG Encoder ειδικά για να «βγάλουμε» επεξεργαστές Intel. Ας ελπίσουμε ότι δεν θα έχουν αντιρρήσεις κατά του Canopus ProCoder που προτείνουν. Και ποιο είναι το αποτέλεσμα; Και ως αποτέλεσμα, το Pentium 4 είναι ακόμα καλύτερο :). Οπτικοποίηση τρισδιάστατων γραφικών

Σύγχρονα τρισδιάστατα παιχνίδια

Για όλα τα παιχνίδια, χρησιμοποιούμε τη λειτουργία 640x480x32 με ελάχιστες ρυθμίσεις ποιότητας, επομένως, αυστηρά μιλώντας, αυτή η ενότητα δεν μπορεί να ισχυριστεί ότι δοκιμάζει την πραγματική απόδοση στα παιχνίδια. Ωστόσο, δεν μπορούσε να διεκδικήσει αυτόν τον ρόλο ακόμα κι αν οι ρυθμίσεις ήταν πιο ρεαλιστικές, αφού σε κάθε περίπτωση χρησιμοποιούμε μόνο μία κάρτα βίντεο. — και η απόδοση στα παιχνίδια εξαρτάται από αυτό το στοιχείο όχι λιγότερο από τον επεξεργαστή.

Γιατί χρειάζεται αυτό το τεστ; Γενικά, περισσότερο θεωρητικό ενδιαφέρον παρά πρακτικό. Ελαχιστοποιώντας την επιρροή της κάρτας βίντεο, αναλύουμε Προτιμήσεις CPU μηχανών παιχνιδιών. Φυσικά, αν χρησιμοποιούταν μόνο ένα παιχνίδι, θα είχε ελάχιστο ενδιαφέρον. Ωστόσο, τέσσερα σύγχρονα παιχνίδια, εάν τα αποτελέσματά τους υπολογίζονται κατά μέσο όρο, καθιστούν δυνατή την απάντηση στην ερώτηση με υψηλότερο βαθμό προσέγγισης: «Ποιες CPU προτιμούν οι σύγχρονες μηχανές παιχνιδιών»; Στο μέλλον, πιθανότατα θα εισαγάγουμε ακόμη περισσότερα παιχνίδια στις δοκιμές, αλλά θα αναλύσουμε μόνο το τελευταίο διάγραμμα: το συνοπτικό. Και ακριβώς από τη σκοπιά που περιγράφεται παραπάνω.

Μια πειστική νίκη για τον επεξεργαστή AMD, και μια από τις πιο πειστικές νίκες σε αυτή τη δοκιμή, φαίνεται. Μπορείτε, φυσικά, να ανακαλέσετε το Adobe Distiller, αλλά υπάρχει ακόμα μία εφαρμογή, και εδώ — συνοπτικό διάγραμμα για τα αποτελέσματα των τεσσάρων δοκιμών. Θα τολμούσαμε να προτείνουμε ότι ακόμη και το Half-Life 2, το οποίο εξακολουθεί να λείπει από τη λίστα, δύσκολα θα μπορούσε να αλλάξει την κατάσταση σε οποιοδήποτε αποτέλεσμα, επομένως για τα σύγχρονα παιχνίδια μπορούμε να προτείνουμε επεξεργαστές AMD με καθαρή συνείδηση. Φυσικά, σε "πραγματικές" λειτουργίες παιχνιδιού, το πλεονέκτημα του επεξεργαστή θα είναι πολύ λιγότερο προφανές, καθώς η επιρροή της κάρτας βίντεο θα επηρεάσει, αλλά αν ο ένας αριθμός είναι μεγαλύτερος από τον άλλο — τότε πόσα δεν χωρίζονται, έτσι κι αλλιώς η δεύτερη δεν θα είναι μεγαλύτερη από την πρώτη, σωστά;

Πακέτα τρισδιάστατης μοντελοποίησης

Ένα αρκετά απλό διάγραμμα για ερμηνεία: όσο μεγαλύτερη είναι η κρυφή μνήμη — όλα τα καλύτερα. Οι ομάδες κατανεμήθηκαν με αυτόν τον τρόπο: στο κάτω μέρος υπάρχουν δύο επεξεργαστές με 1 MB L2, λίγο υψηλότερο — δύο επεξεργαστές με κρυφή μνήμη δύο megabyte (προφανώς, η δοκιμή δεν ενδιαφέρει τι επίπεδο είναι), ακόμη υψηλότερο — CPU με 2 MB cache και γρήγορο δίαυλο 1066 MHz. συμπέρασμα

Αρχικά, ας δώσουμε έναν μικρό πίνακα που, κατά τη γνώμη μας, μας επιτρέπει να αξιολογήσουμε τα αποτελέσματα όλων των δοκιμών συνολικά με τον πιο ενδιαφέρον (αν και όχι αδιαμφισβήτητο!) τρόπο. Εμφανίζει πάλι τα αποτελέσματα όλων των επεξεργαστών σε όλες τις δοκιμές, αλλά σε ποσοστιαία βάση, ενώ το χειρότερο αποτέλεσμα λαμβάνεται ως 100% (είναι σαφές ότι διαφορετικές CPU το δείχνουν ανάλογα με το τεστ). Και στο τέλος, τα ποσοστά που προκύπτουν συγκεντρώνονται με τη μέθοδο του απλούστερου αριθμητικού μέσου όρου. Φυσικά, μια τέτοια αξιολόγηση είναι πολύ προσεγγιστική, καθώς προϋποθέτει ότι μας ενδιαφέρουν εξίσου τα αποτελέσματα όλων των δοκιμών, ωστόσο, λόγω της ποικιλίας των γεύσεων διαφορετικών χρηστών, αυτή η μέθοδος μας φαίνεται τουλάχιστον όχι λιγότερο προτιμότερη από οποιαδήποτε άλλη. Για ευκολία στην προβολή, τα χειρότερα αποτελέσματα (100%) επισημαίνονται με κόκκινο και τα καλύτερα — μπλε.

Δοκιμή	Άθλος 64 FX-55	Pentium 4 560	Pentium 4 660	Pentium 4 XE 3,46 GHz	Pentium 4 XE 3,73 GHz
CPU RM (επλύτης)	129%	106%	106%	100%	110%
CPU RM (απόδοση)	100%	120%	120%	101%	124%
7-Zip	100%	102%	105%	106%	110%
WinRAR	121%	100%	106%	112%	115%
3ds max 6 (διαδραστικό)	126%	100%	103%	102%	108%
Maya 6 (CPU)	113%	100%	104%	101%	114%
Maya 6 (συνολικά)	105%	100%	104%	107%	109%
Lightwave 3D 8	106%	100%	107%	113%	111%
Adobe Photoshop CS	104%	112%	114%	100%	120%
Adobe Distiller 6	100%	147%	152%	156%	157%
Solid Works 2003	132%	100%	105%	103%	116%
ΚΟΥΤΣΟΣ	100%	125%	126%	134%	130%
MPEG4	106%	101%	101%	100%	105%
MPEG2	100%	113%	113%	107%	115%
Παιχνίδια	128%	100%	102%	104%	110%
SPEC viewperf	102%	100%	111%	108%	117%
Συνολικά	111%	108%	111%	110%	117%

Έτσι, εάν θεωρήσουμε τον παραπάνω πίνακα ως βάση για συμπεράσματα, τότε θα υπάρξουν δύο βασικά συμπεράσματα:

1. Στη γενική κατάταξη, ο νέος κορυφαίος επεξεργαστής της Intel απέσπασε την παλάμη από τα χέρια της AMD (μπορείτε να φανταστείτε πώς το σκίζει αμέσως...), επιπλέον: ο νέος "μη ακραίος" Pentium 4 660 είναι στο ίδιο επίπεδο με τον Athlon 64 FX-55, ξεπερνώντας το προηγούμενο P4 XE από την Intel. Βλέποντας αυτή τη ζοφερή εικόνα, αρχίζετε να καταλαβαίνετε τη ματαιότητα της κούρσας για ονόματα υψηλού προφίλ όπως το "eXtreme Edition" ή το "FX": τι ωφελούν αν μετά από μια πενιχρή περίοδο (όχι περισσότερο από έξι μήνες) κυκλοφορήσει ένας κανονικός επεξεργαστής, ο οποίος θα αποδειχθεί ταχύτερος;
2. Η διαφορά μεταξύ της χειρότερης και της καλύτερης απόδοσης είναι… 9%. Δηλαδή, αν πάρουμε την απόδοση των επεξεργαστών που έχουμε εξετάσει «κατά μέσο όρο», η πιθανότητα ο χρήστης να μπορεί να αφήτη διαφορά στην ταχύτητα των συστημάτων που βασίζονται σε αυτά — εξαιρετικά μικρό. Όπως είναι γνωστό, η ανθρώπινη ευαισθησία είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή ενός σημείου αναφοράς. Υπάρχει, κατά συνέπεια, ένα εύλογο ερώτημα: δεν είναι πολύ φασαρία για το τίποτα; Ωστόσο, ο καθένας απαντά ανεξάρτητα.

Μπορούμε μόνο να αναφέρουμε ότι από την άποψη της σύγκρισης των επιδόσεων των κορυφαίων CPU, όλα καταλήγουν ακόμα στη συνεχιζόμενη διαμάχη για το «ποιος είναι ο ιδιοκτήτης του βουνού», δηλαδή παίρνει την τυπική πρώτη θέση. Φαίνεται ότι είναι ήδη σαφές σε όλους, ανεξαιρέτως, ότι κανένας από τους κατασκευαστές δεν είναι σε θέση να δώσει μια λύση που θα συντρίψει έναν ανταγωνιστή των smithereens. Ή δεν θέλει.Το οποίο, παρεμπιπτόντως, δεν είναι τόσο φανταστικό όσο φαίνεται με την πρώτη ματιά. Είναι επίσης δυνατή μια παραλλαγή που συνδυάζει και τις δύο επιλογές: η μία «επιβραδύνει» συνειδητά την κυκλοφορία του νέου προϊόντος της, ενώ η δεύτερη προσπαθεί να φτάσει στην κορυφή, το φτάνει ... και μετά από λίγο λαμβάνει ως απάντηση μια CPU έτοιμη για κυκλοφορία από έναν ανταγωνιστή. Ποια από αυτές τις τρεις επιλογές συμβαίνει στην πραγματικότητα, πιθανότατα δεν θα ξέρουμε ... και δεν θέλω πραγματικά, για να είμαι ειλικρινής. Γιατί μπορεί να υπάρχουν πολλοί λόγοι, αλλά το αποτέλεσμα παραμένει το ίδιο: η ταχύτητα της CPU αυξάνεται, αλλά όχι απότομα, αλλά σε μικρές, καλά μετρημένες μερίδες, και μια αλλαγή στον επίσημο ηγέτη είναι τόσο αναπόφευκτη όσο η έλευση μιας νέας σεζόν. Τέλος πάντων, η παράσταση συνεχίζεται! Ο θεατής όμως ήταν μάλλον κουρασμένος. Επομένως, η πρόβλεψή μας για το μέλλον είναι κάπως παράδοξη: μέχρι τη στιγμή που οι δύο κορυφαίοι ανταγωνιστές στην αγορά x86 CPU καταφέρνουν επιτέλους να ανακαλύψουν ποιος από αυτούς κάνει τους ταχύτερους επεξεργαστές — αυτό δεν θα ενδιαφέρει κανέναν :).

Ωστόσο, όλα τα παραπάνω δεν μας εμποδίζουν να συγχαρούμε την Intel για μια ακόμη νίκη. Τελικά δεν έχει σημασία ποιος κερδίζει — Είναι σημαντικό για άλλη μια φορά ο πήχης απόδοσης να ανέβει ακόμα πιο ψηλά. Εφόσον κάποιος το ανεβάζει από καιρό σε καιρό, δεν μπορείτε να ανησυχείτε για τη βιομηχανία συνολικά: εξακολουθεί να κινείται κάπου ...

Λίγες μέρες μετά την επίσημη παρουσίαση του τελευταίου επεξεργαστή Athlon64 FX-53 από την AMD, η Intel αποφάσισε να ανακοινώσει την κυκλοφορία της έκδοσης 3,4 GHz του Prescott στην αγορά, η οποία είναι σε θέση να ανταγωνιστεί τον Athlon64 και όχι τον Athlon64 FX-53, παρά το ίδιο μέγεθος cache.

Ενώ η στρατηγική αγώνα ρολογιού της Intel ήταν αρκετά επιτυχημένη μέχρι στιγμής, γίνεται όλο και πιο δύσκολο να υποστηρίξουμε έναν επεξεργαστή Prescott που δεν ανεβαίνει καλά σε σύγκριση με τα τσιπ AMD που χρησιμοποιούν ενσωματωμένο ελεγκτή μνήμης.

Ναι, η Intel χρειάζεται μια γρήγορη πλατφόρμα με όλα τα αγαπημένα χαρακτηριστικά, όπως το Socket 775, το PCI Express και τη μνήμη DDR2, αλλά δεν μπορείτε πλέον να βασίζεστε στην ταχύτητα του ρολογιού του επεξεργαστή. Αυτό είναι ένα μάθημα που έπρεπε ήδη να μάθει η Intel στην αγορά διακομιστών, καθώς η AMD κερδίζει όλο και περισσότερη υποστήριξη για την οικογένεια Opteron. Και ο Pentium 4 Prescott δεν ανταποκρίνεται στη φήμη της Intel και πολύ καλά, με TDP άνω των 100 watt - και ο επεξεργαστής δεν προσφέρει απτά πλεονεκτήματα σε σχέση με τον προκάτοχό του Northwood.

Η Intel, φυσικά, δεν επαναπαύεται στις δάφνες της - σήμερα η εταιρεία βρίσκεται στη διαδικασία εισαγωγής ενός νέου D0 stepping του πυρήνα Prescott, που θα επιτρέψει στον επεξεργαστή να φτάσει σε ταχύτητες ρολογιού έως και 4 GHz - όπως αναφέρεται στα σχέδια της εταιρείας. Δεδομένου ότι δεν είναι όλες οι εκδόσεις Prescott στα 3,4 GHz με βαθμίδα D0, αποφασίσαμε να παράσχουμε έναν πίνακα που θα σας βοηθήσει να διακρίνετε τους παλιούς και τους νέους επεξεργαστές Prescott.

Σύμφωνα με την Intel, το πιο πρόσφατο βήμα θα επιτρέψει υψηλότερες ταχύτητες ρολογιού λόγω βελτιστοποιήσεων κατανάλωσης ενέργειας. Ωστόσο, το θερμικό πακέτο του νέου επεξεργαστή δεν έχει αλλάξει και παρέμεινε στο επίπεδο των 103 W το μέγιστο. Ενώ ο επεξεργαστής φαίνεται να είναι βελτίωση σε σχέση με την έκδοση των 3,2 GHz, η απαγωγή της θερμότητας εξακολουθεί να είναι κάπως δυσανάλογη με την ταχύτητα ρολογιού. Σε κάθε περίπτωση, κατά την αγορά, θα πρέπει να είστε προετοιμασμένοι για υψηλή απαγωγή θερμότητας του επεξεργαστή.

Η CPU-Z εντοπίζει σωστά τον νέο επεξεργαστή Pentium 4: Model 3, Step 3 (CPUID 0F34h). Μπροστά μας είναι το παλιό σκαλοπάτι C0.

Ο νέος επεξεργαστής θερμαίνεται λίγο περισσότερο.

Pentium 4: ανασκόπηση μοντέλων

Όπως ίσως γνωρίζετε, το Pentium 4 Prescott είναι ο πυρήνας της τρίτης γενιάς Pentium 4. Το πρώτο, με την κωδική ονομασία Willamette, κέρδισε μεγάλη δημοτικότητα λόγω της αύξησης των επιδόσεων σε σχέση με το Pentium III Tualatin, ενώ ταυτόχρονα κατανάλωνε πολύ περισσότερη ισχύ.

Η δεύτερη γενιά του πυρήνα, που ονομάζεται Northwood, κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας την τεχνολογία διεργασίας 130 nm - σήμερα μπορεί ακόμα να ονομαστεί ο καλύτερος πυρήνας Pentium 4, καθώς ο επεξεργαστής παρέχει αξιοπρεπείς επιδόσεις και καλές δυνατότητες overclocking. Ήδη καταφέραμε να βάλουμε αρκετούς επεξεργαστές Northwood να λειτουργούν σε συχνότητες πάνω από 4 GHz - και με συνηθισμένους ψύκτες.

Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός επεξεργαστών Pentium 4 στην αγορά σήμερα που βασίζονται σε πυρήνες Northwood ή Prescott. Οι συχνότητες ρολογιού σήμερα ξεκινούν περίπου στα 2,4 GHz και τελειώνουν στα 3,4 GHz, και σε αυτό το τμήμα ο καταναλωτής μπορεί να επιλέξει 20 διαφορετικά μοντέλα. Για να σας δώσουμε μια καλύτερη εικόνα της κατάστασης με τους επεξεργαστές Pentium 4, συγκεντρώσαμε όλα τα μοντέλα σε έναν σύντομο πίνακα:

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ	FSB	Συχνότητα πυρήνα	Πυρήνας	HT
Pentium 4	400 MHz	2.0, 2.2, 2.4, 2.6 GHz	Northwood	Οχι
Pentium 4B	533 MHz	2,4 GHz	Northwood	Οχι
Pentium 4	533 MHz	2,26, 2,53, 2,66, 2,8 GHz	Northwood	Οχι
Pentium 4	533 MHz	3,06 GHz	Northwood	Ναί
Pentium 4C	800 MHz	2,4, 2,6, 2,8 GHz	Northwood	Ναί
Pentium 4	800 MHz	3.0, 3.2, 3.4 GHz	Northwood	Ναί
Pentium4A	533 MHz	2,8 GHz	Πρέσκοτ	Οχι
Pentium 4 E	800 MHz	2.8, 3.0, 3.2, 3.4 GHz	Πρέσκοτ	Ναί

Όσο πιο κάτω είναι το αλφάβητο το γράμμα, τόσο καλύτερος επεξεργαστής θα έχετε. Ωστόσο, αυτό ισχύει μόνο για τη σύγκριση δύο διαφορετικών μοντέλων με την ίδια ταχύτητα ρολογιού - όπως το Pentium 4 στα 2,4 GHz και το FSB400 έναντι του Pentium 4 B στα 2,4 GHz και το FSB533. Το Pentium 4 C τρέχει στο FSB800 και υποστηρίζει Hyper-Threading. Η μόνη εξαίρεση είναι ο Pentium 4 3,06 GHz, ο οποίος τρέχει στο FSB533 - και είναι ο πρώτος επεξεργαστής που υποστηρίζει το Hyper-Threading. Το γράμμα E υποδηλώνει μοντέλα Prescott με 1MB L2 cache, ενώ οι εκδόσεις FSB533 αυτού του πυρήνα υποδηλώνονται με το γράμμα A.

Η Intel παρουσιάζει τους αριθμούς μοντέλων

Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε αριθμούς μοντέλων αντί για ταχύτητες ρολογιού. Πρώτον, ο αριθμός μπορεί να λάβει υπόψη πολλές τεχνολογικές λεπτομέρειες, όπως FSB, μέγεθος προσωρινής μνήμης, συχνότητα ή πρόσθετες λειτουργίες - Hyper-Threading κ.λπ. Δεύτερον, η σύγχυση μεταξύ διαφορετικών εκδόσεων επεξεργαστών με την ίδια ταχύτητα ρολογιού θα εξαφανιστεί - ως αποτέλεσμα, ο μέσος αγοραστής θα επιλέξει εύκολα τον ταχύτερο επεξεργαστή. Τρίτον, υπάρχουν πολλά παραδείγματα στον κλάδο της επιτυχημένης χρήσης αριθμών μοντέλων - ας πούμε η ίδια AMD με την οικογένεια Opteron 14x, 24x και 84x. Το πρώτο ψηφίο του αριθμού υποδεικνύει τον αριθμό των υποστηριζόμενων επεξεργαστών: 1 για έναν μόνο επεξεργαστή, 2 για συστήματα διπλού επεξεργαστή και ούτω καθεξής. Το ψηφίο x μπορεί να είναι 2, 4, 6 και 8 - υποδεικνύοντας συχνότητες 1,6, 1,8, 2,0 και 2,2 GHz.

Τέλος, θα πρέπει να σκεφτούμε τους επεξεργαστές Intel Pentium M, ειδικά αφού σύντομα έρχεται μια νέα έκδοση με διαδικασία 90nm (Dothan). Δεδομένου ότι αυτό το τσιπ θα είναι σημαντικά ταχύτερο από το Banias λόγω των αυξημένων ταχυτήτων ρολογιού, θα είναι πολύ δύσκολο για την Intel να δικαιολογήσει την αγορά ενός επιτραπέζιου επεξεργαστή Prescott 3 GHz, ο οποίος είναι πιο αργός από τον Dothan 2,0 GHz σε ορισμένες εφαρμογές.

Σύμφωνα με τις πηγές μας, οι ταχύτητες ρολογιού θα πρέπει να εξαφανιστούν εντελώς από τα ονόματα των επεξεργαστών Intel. Δεδομένου ότι ο αριθμός των διαθέσιμων μοντέλων επεξεργαστών είναι απίθανο να μειωθεί, ένα τέτοιο βήμα μας φαίνεται αρκετά λογικό. Το μελλοντικό σύστημα ονομασίας επεξεργαστή θα μοιάζει κάπως έτσι: ο επεξεργαστής Pentium 4 θα συμπληρωθεί με τον αριθμό 5xx και η γραμμή Celeron με τον αριθμό Celeron 3xx.

	Κινητοί επεξεργαστές	Επεξεργαστές επιτραπέζιου υπολογιστή
Παραγωγικό τμήμα της αγοράς	Pentium M 755 (2,0 GHz) Pentium M 745 (1,8 GHz) Pentium M 735 (1,7 GHz) Pentium M 725 (1,6 GHz) Pentium M 715 (1,5 GHz)	Pentium 4 Extreme Edition
Τμήμα μαζικής αγοράς	Pentium 4 Mobile	Pentium 4 560 (3,6 GHz) Pentium 4 550 (3,4 GHz) Pentium 4 540 (3,2 GHz) Pentium 4 530 (3,0 GHz) Pentium 4 520 (2,8 GHz)
«Προϋπολογισμός» τμήμα της αγοράς	Celeron M 340 (1,5 GHz) Celeron M 330 (1,4 GHz) Celeron M 320 (1,3 GHz)	Celeron D 340 (2,93 GHz) Celeron D 330 (2,8 GHz) Celeron D 320 (2,66 GHz) Celeron D 310 (2,53 GHz)

Φαίνεται ότι ο Pentium 4 2,8 GHz κυκλοφόρησε όχι πολύ καιρό πριν, αλλά η ανήσυχη εταιρεία Intel φαίνεται να είναι τόσο περήφανη για την ικανότητα του νέου πυρήνα επεξεργαστή της να "υπερχρονίζει" συνεχώς που δεν μας αφήνει να ξεκουραστούμε με ανακοινώσεις για όλο και περισσότερους νέους επεξεργαστές :). Ωστόσο, ο σημερινός μας ήρωας διαφέρει από το προηγούμενο κορυφαίο μοντέλο όχι μόνο κατά 200+ megahertz - αυτό που ορισμένοι ιδιαίτερα προχωρημένοι χρήστες ονειρευόντουσαν εδώ και καιρό έγινε πραγματικότητα: η τεχνολογία της εξομοίωσης δύο επεξεργαστών σε έναν πυρήνα επεξεργαστή, που προηγουμένως ήταν ιδιοκτησία μόνο υπερακριβών Xeons, τελικά "απελευθερώνεται" και αποστέλλεται σε "δωρεάν κολύμβηση στην επιφάνεια εργασίας". Θέλετε έναν οικιακό υπολογιστή διπλού επεξεργαστή; Τα Εχουμε! Όλα τα επόμενα μοντέλα Pentium 4, ξεκινώντας με αυτό που εξετάζεται σε αυτό το άρθρο, θα έχουν υποστήριξη Hyper-Threading. Ωστόσο, κάποιος μπορεί εύλογα να αναρωτηθεί: «Γιατί χρειάζομαι μια μηχανή δύο επεξεργαστών στο σπίτι; Δεν έχω κανενός είδους διακομιστή! Και αλήθεια γιατί; Αυτό προσπαθήσαμε να εξηγήσουμε παρακάτω. Λοιπόν: Τι είναι το Hyper-Threading και γιατί μπορεί να χρειαστεί σε συνηθισμένους προσωπικούς υπολογιστές;

SMP και Hyper-Threading: "Crossing Europe"

Αρχικά, ας προσποιηθούμε ότι ξεκινάμε «από το μηδέν», δηλαδή, οι μηχανισμοί λειτουργίας των συστημάτων πολλαπλών επεξεργαστών είναι άγνωστοι σε εμάς. Δεν πρόκειται να ξεκινήσουμε έναν κύκλο μονογραφιών για αυτό το θέμα με αυτό το άρθρο :), επομένως δεν θα θίξουμε δύσκολα θέματα που σχετίζονται, για παράδειγμα, με τη διακοπή της εικονικοποίησης και άλλα πράγματα. Στην πραγματικότητα, πρέπει απλώς να καταλάβουμε πώς λειτουργεί το κλασικό σύστημα SMP (Symmetric Multi-Processor) από την άποψη της συνηθισμένης λογικής. Αυτό είναι απαραίτητο, έστω και μόνο επειδή δεν υπάρχουν τόσοι πολλοί χρήστες που έχουν καλή ιδέα για το πώς λειτουργεί το σύστημα SMP και σε ποιες περιπτώσεις μπορεί να αναμένεται πραγματική αύξηση στην απόδοση από τη χρήση δύο επεξεργαστών αντί για έναν και σε ποιες περιπτώσεις όχι. Ειλικρινά, ένας από τους συγγραφείς αυτού του υλικού κατά κάποιον τρόπο κατέστρεψε μιάμιση ώρα, αποδεικνύοντας στον, ας πούμε, «όχι φτωχό» φίλο του, ότι το Unreal Tournament στον πολυεπεξεργαστή του δεν θα λειτουργήσει γρηγορότερα από ό,τι σε ένα κανονικό :). Αστείος? Σας διαβεβαιώνω μόνο απ' έξω. Ας φανταστούμε λοιπόν ότι έχουμε, για παράδειγμα, δύο επεξεργαστές (ας εστιάσουμε σε αυτό, το πιο απλό παράδειγμα) αντί για έναν. Τι μας δίνει αυτό;

Βασικά, τίποτα. Επειδή εκτός από αυτό, χρειαζόμαστε επίσης ένα λειτουργικό σύστημα που να μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτούς τους δύο επεξεργαστές. Εξ ορισμού, αυτό το σύστημα θα πρέπει να είναι πολλαπλών εργασιών (διαφορετικά, απλά δεν μπορεί να έχει νόημα η ύπαρξη δύο CPU), αλλά εκτός από αυτό, ο πυρήνας του πρέπει να μπορεί να παραλληλίζει τους υπολογισμούς σε πολλές CPU. Ένα κλασικό παράδειγμα λειτουργικού συστήματος πολλαπλών εργασιών που δεν μπορεί να το κάνει αυτό είναι όλο το λειτουργικό σύστημα από τη Microsoft, που συνήθως ονομάζεται "Windows 9x" για συντομία 95, 95OSR2, 98, 98SE, Me. Απλώς δεν μπορούν να προσδιορίσουν την παρουσία περισσότερων του ενός επεξεργαστών στο σύστημα και, στην πραγματικότητα, δεν υπάρχει τίποτα άλλο να εξηγηθεί :). Το SMP υποστηρίζεται από λειτουργικά συστήματα του ίδιου κατασκευαστή, ενσωματωμένα στον πυρήνα NT: Windows NT 4, Windows 2000, Windows XP. Επίσης, λόγω των ριζών τους, όλα τα λειτουργικά συστήματα που βασίζονται στην ιδεολογία του Unix υποστηρίζουν διάφορα Free-Net-BSD, εμπορικά Unix (όπως Solaris, HP-UX, AIX) και πολλές γεύσεις Linux. Ναι, παρεμπιπτόντως, η πολυεπεξεργασία MS DOS στη γενική περίπτωση επίσης "δεν καταλαβαίνει" :).

Εάν δύο επεξεργαστές εξακολουθούν να καθορίζονται από το σύστημα, τότε ο περαιτέρω μηχανισμός για την ενεργοποίησή τους είναι γενικά (στο «λογικό», τονίζουμε, επίπεδο!) αρκετά απλός. Εάν μια εφαρμογή εκτελείται σε μια δεδομένη στιγμή, τότε όλοι οι πόροι ενός επεξεργαστή θα δοθούν σε αυτήν, ενώ η δεύτερη θα είναι απλώς αδρανής. Εάν υπάρχουν δύο εφαρμογές, η δεύτερη θα δοθεί στη δεύτερη CPU για εκτέλεση, οπότε θεωρητικά η ταχύτητα εκτέλεσης της πρώτης δεν πρέπει να μειωθεί καθόλου. Είναι στον πρωτόγονο. Ωστόσο, στην πραγματικότητα, όλα είναι πιο περίπλοκα. Για αρχή, μπορούμε να έχουμε μόνο μία εκτελέσιμη εφαρμογή χρήστη σε λειτουργία, αλλά ο αριθμός των διεργασιών (δηλαδή, θραυσμάτων κώδικα μηχανής που έχουν σχεδιαστεί για την εκτέλεση μιας συγκεκριμένης εργασίας) σε ένα λειτουργικό σύστημα πολλαπλών εργασιών είναι πάντα πολύ μεγαλύτερος. Ας ξεκινήσουμε με το γεγονός ότι το ίδιο το λειτουργικό σύστημα είναι επίσης μια εφαρμογή καλά, δεν θα πάμε βαθιά η λογική είναι ξεκάθαρη. Επομένως, στην πραγματικότητα, η δεύτερη CPU είναι σε θέση να «βοηθήσει» έστω και μια μεμονωμένη εργασία, αναλαμβάνοντας τη συντήρηση των διαδικασιών που δημιουργούνται από το λειτουργικό σύστημα. Και πάλι, μιλώντας για απλοποιήσεις, φυσικά, δεν είναι ακόμα δυνατό να διαιρεθεί η CPU μεταξύ της εφαρμογής χρήστη και του λειτουργικού συστήματος με αυτόν τον τρόπο, ιδανικά, αλλά τουλάχιστον ο επεξεργαστής που είναι απασχολημένος με την εκτέλεση μιας «χρήσιμης» εργασίας θα αποσπάται λιγότερο.

Επιπλέον, ακόμη και μία εφαρμογή μπορεί να δημιουργήσει νήματα, τα οποία, εάν υπάρχουν πολλές CPU, μπορούν να εκτελεστούν σε αυτές ξεχωριστά. Για παράδειγμα, σχεδόν όλα τα προγράμματα απόδοσης το κάνουν αυτό - γράφτηκαν ειδικά λαμβάνοντας υπόψη τη δυνατότητα εργασίας σε συστήματα πολλαπλών επεξεργαστών. Επομένως, στην περίπτωση χρήσης ροών, το κέρδος από το SMP είναι μερικές φορές αρκετά σημαντικό. Ο m ακόμα και σε κατάσταση "single-tasking". Στην πραγματικότητα, ένα νήμα διαφέρει από μια διαδικασία μόνο σε δύο πράγματα, πρώτον, δεν δημιουργείται ποτέ από τον χρήστη (η διαδικασία μπορεί να ξεκινήσει τόσο από το σύστημα όσο και από το άτομο, στην τελευταία περίπτωση η διαδικασία = εφαρμογή· η εμφάνιση του νήματος ξεκινά αποκλειστικά από τη διαδικασία που εκτελείται) και δεύτερον το νήμα πεθαίνει μαζί με τη γονική διαδικασία, ανεξάρτητα από την επιθυμία του γονέα. από αυτό θεωρούνται χωρίς ιδιοκτήτη από το ΛΣ και «καρφώνονται» από μόνο του, αυτόματα.

Επίσης, μην ξεχνάτε ότι σε ένα κλασικό σύστημα SMP, και οι δύο επεξεργαστές λειτουργούν με τη δική τους κρυφή μνήμη και σύνολο καταχωρητών, αλλά έχουν κοινή μνήμη. Επομένως, εάν δύο εργασίες λειτουργούν ταυτόχρονα με τη μνήμη RAM, θα παρεμβαίνουν μεταξύ τους ούτως ή άλλως, ακόμα κι αν κάθε CPU έχει «τη δική της». Και τέλος, το τελευταίο: στην πραγματικότητα, έχουμε να κάνουμε με ούτε μία, ούτε δύο, ούτε καν τρεις διαδικασίες. Στο παραπάνω κολάζ (αυτό είναι πραγματικά ένα κολάζ, επειδή όλες οι διεργασίες χρήστη, δηλαδή οι εφαρμογές που εκκινήθηκαν "για εργασία" αφαιρέθηκαν από το στιγμιότυπο οθόνης του Task Manager), φαίνεται ξεκάθαρα ότι το "γυμνό" Windows XP, από μόνο του, χωρίς να έχει εκκινήσει ακόμη μία εφαρμογή, έχει ήδη δημιουργήσει 12 διεργασίες, πολλές από τις οποίες είναι επίσης πολλαπλών νημάτων (διακόσια και οκτώ συνολικά).

Επομένως, δεν είναι απολύτως απαραίτητο να υπολογίζουμε στο γεγονός ότι θα είμαστε σε θέση να φτάσουμε στο σχήμα "δική μας CPU για κάθε εργασία" και οι επεξεργαστές θα εξακολουθούν να αλλάζουν μεταξύ θραυσμάτων κώδικα τόσο σε φυσικό όσο και σε εικονικό, ακόμα κι αν είναι τουλάχιστον εικονικά τετραγωνισμένα και 10 τεμάχια για κάθε φυσικό πυρήνα :). Ωστόσο, στην πραγματικότητα, τα πάντα δεν είναι τόσο λυπηρά με τον καλογραμμένο κώδικα, μια διαδικασία (ή νήμα) που δεν κάνει τίποτα δεν απαιτεί σχεδόν καθόλου χρόνο επεξεργαστή (αυτό είναι ορατό και στο κολάζ).

Τώρα, έχοντας ασχοληθεί με τη «φυσική» πολυεπεξεργασία, ας περάσουμε στο Hyper-Threading. Στην πραγματικότητα, αυτό είναι επίσης πολυεπεξεργασία, μόνο εικονικό. Για τον επεξεργαστή Pentium 4 είναι στην πραγματικότητα ένας εδώ είναι, στέκεται στην υποδοχή, το ψυγείο είναι χτυπημένο από πάνω :). Δεν υπάρχει δεύτερη πρίζα. Και το λειτουργικό σύστημα βλέπει δύο επεξεργαστές. Σαν αυτό? Σε γενικές γραμμές, είναι πολύ απλό. Ας δούμε την εικόνα.

Εδώ πρέπει ακόμα να πάμε λίγο βαθύτερα στις τεχνικές λεπτομέρειες, γιατί διαφορετικά, δυστυχώς, δεν θα μπορούμε να εξηγήσουμε τίποτα. Ωστόσο, όσοι δεν ενδιαφέρονται για αυτές τις λεπτομέρειες μπορούν απλώς να παραλείψουν αυτήν την παράγραφο. Έτσι, στην περίπτωσή μας, στον κλασικό επεξεργαστή «μονού πυρήνα» προστέθηκε άλλο ένα μπλοκ AS IA-32 Architectural State. Το αρχιτεκτονικό κράτος περιέχει την κατάσταση των μητρώων (γενικός σκοπός, έλεγχος, APIC, υπηρεσία). Στην πραγματικότητα, το AS#1 συν έναν ενιαίο φυσικό πυρήνα (μονάδες πρόβλεψης κλάδου, ALU, FPU, μονάδες SIMD, κ.λπ.) είναι ένας λογικός επεξεργαστής (LP1) και ο AS#2 συν τον ίδιο φυσικό πυρήνα είναι ένας δεύτερος λογικός επεξεργαστής (LP2). Κάθε LP έχει τον δικό του ελεγκτή διακοπής (APIC Advanced Programmable Interrupt Controller) και ένα σύνολο καταχωρητών. Για τη σωστή χρήση των καταχωρητών από δύο LP, υπάρχει ένας ειδικός πίνακας RAT (Register Alias ​​· Table), σύμφωνα με τα δεδομένα στα οποία μπορείτε να δημιουργήσετε μια αντιστοιχία μεταξύ των καταχωρητών γενικής χρήσης μιας φυσικής CPU. Κάθε LP έχει το δικό του RAT. Ως αποτέλεσμα, έχουμε αποκτήσει ένα σχήμα στο οποίο δύο ανεξάρτητα τμήματα κώδικα μπορούν να εκτελεστούν ελεύθερα στον ίδιο πυρήνα, δηλαδή σε ένα de facto σύστημα πολλαπλών επεξεργαστών!

Συμβατότητα Hyper Threading

Επιπλέον, επιστρέφοντας σε πρακτικά και εγκόσμια πράγματα, θα ήθελα να θίξω μια άλλη σημαντική πτυχή: δεν μπορούν όλα τα λειτουργικά συστήματα, ακόμη και αυτά που υποστηρίζουν πολυεπεξεργασία, να λειτουργήσουν με μια τέτοια CPU όπως με δύο. Αυτό οφείλεται σε μια τόσο "λεπτή" στιγμή όπως ο αρχικός προσδιορισμός του αριθμού των επεξεργαστών κατά την προετοιμασία του λειτουργικού συστήματος. Η Intel λέει ρητά ότι το λειτουργικό σύστημα χωρίς υποστήριξη ACPI δεν θα μπορεί να δει τον δεύτερο λογικό επεξεργαστή. Επιπλέον, το BIOS της μητρικής πλακέτας πρέπει επίσης να μπορεί να ανιχνεύσει την παρουσία ενός επεξεργαστή με υποστήριξη Hyper-Threading και να το αναφέρει στο σύστημα ανάλογα. Στην πραγματικότητα, όσον αφορά, για παράδειγμα, τα Windows, αυτό σημαίνει ότι όχι μόνο η γραμμή Windows 9x είναι «σε πτήση», αλλά και τα Windows NT, τα οποία, λόγω έλλειψης υποστήριξης ACPI, δεν θα μπορούν να λειτουργήσουν με ένα νέο Pentium 4 όπως με δύο. Αλλά αυτό που είναι ωραίο είναι ότι παρά την αποκλεισμένη δυνατότητα εργασίας με δύο φυσικούς επεξεργαστές, με δύο λογικούς επεξεργαστές που λαμβάνονται με χρήση Hyper-Threading, τα Windows XP Home Edition θα μπορούν να λειτουργήσουν. Και τα Windows XP Professional, παρεμπιπτόντως, παρά τον περιορισμό του αριθμού των φυσικών επεξεργαστών σε δύο, με δύο εγκατεστημένες CPU με υποστήριξη Hyper-Threading ειλικρινά «βλέπει» τέσσερις :).

Τώρα λίγο για το υλικό. Το γεγονός ότι οι νέοι CPU με συχνότητα άνω των 3 GHz ενδέχεται να απαιτούν αντικατάσταση της μητρικής πλακέτας είναι πιθανότατα ήδη γνωστό σε όλους, η γη (ακριβέστερα στο Διαδίκτυο) ήταν γεμάτο φήμες εδώ και πολύ καιρό. Δυστυχώς, αυτό συμβαίνει στην πραγματικότητα. Ακόμη και με την ονομαστική διατήρηση της ίδιας υποδοχής επεξεργαστή Socket 478, η Intel δεν κατάφερε να διατηρήσει ανέπαφη την κατανάλωση ενέργειας και την απαγωγή θερμότητας στους νέους επεξεργαστές που καταναλώνουν περισσότερο και θερμαίνονται, αντίστοιχα, επίσης. Μπορεί να υποτεθεί (αν και αυτό δεν επιβεβαιώνεται επίσημα) ότι η αύξηση της κατανάλωσης ρεύματος σχετίζεται όχι μόνο με αύξηση της συχνότητας, αλλά και με το γεγονός ότι λόγω της αναμενόμενης χρήσης της "εικονικής πολλαπλής επεξεργασίας", το φορτίο στον πυρήνα θα αυξηθεί κατά μέσο όρο και επομένως η μέση κατανάλωση ενέργειας θα αυξηθεί επίσης. «Παλιές» μητρικές σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να είναι συμβατή με νέες CPUαλλά μόνο αν έγιναν «με περιθώριο». Σε γενικές γραμμές, εκείνοι οι κατασκευαστές που κατασκεύασαν τα PCB τους σύμφωνα με τις συστάσεις της ίδιας της Intel σχετικά με την κατανάλωση ενέργειας του Pentium 4 αποδείχθηκαν χαμένοι σε σχέση με αυτούς που "έπαιξαν καλά" λίγο, βάζοντας ένα VRM στον πίνακα με περιθώριο και μοιράζοντας το ανάλογα. Αλλά δεν είναι μόνο αυτό. Εκτός από OS, BIOS και ηλεκτρονικά πλακέτας, με τεχνολογία Hyper-Threading το chipset πρέπει επίσης να είναι συμβατό. Επομένως, μόνο εκείνοι των οποίων η κύρια πλακέτα βασίζεται σε ένα από τα νέα chipset με υποστήριξη FSB 533 MHz: i850E, i845E, i845PE/GE μπορούν να γίνουν ευτυχισμένοι κάτοχοι δύο επεξεργαστών στην τιμή του ενός :). Το i845G ξεχωρίζει λίγο την πρώτη έκδοση αυτού του chipset Hyper-Threading δεν υποστηρίζουν, το αργότερα είναι ήδη συμβατό.

Λοιπόν, τώρα, φαίνεται ότι καταλάβαμε τη θεωρία και τη συμβατότητα. Αλλά ας μην βιαζόμαστε. Εντάξει, έχουμε δύο «λογικούς» επεξεργαστές, έχουμε Hyper-Threading, ουάου! είναι ωραίο. Αλλά όπως αναφέρθηκε παραπάνω, φυσικά έχουμε τον επεξεργαστή όπως ήταν μόνος και παρέμεινε. Γιατί, λοιπόν, χρειάζεται μια τόσο περίπλοκη τεχνολογία «εξομοίωσης», απορρίπτοντας αυτό που μπορεί να επιδείξει περήφανα ο Task Manager με γραφήματα δύο CPU σε φίλους και γνωστούς;

Hyper-Threading: γιατί χρειάζεται;

Κόντρα στα συνηθισμένα, σε αυτό το άρθρο θα προσέξουμε λίγο περισσότερο από το συνηθισμένο αιτιολογίαδηλαδή όχι τεχνική πεζογραφία (όπου τα πάντα ερμηνεύονται γενικά αρκετά ξεκάθαρα και με βάση τα ίδια αποτελέσματα, εντελώς ανεξάρτητοι άνθρωποι τις περισσότερες φορές βγάζουν παρόμοια συμπεράσματα), αλλά «τεχνικοί στίχοι», δηλαδή μια προσπάθεια να κατανοήσουμε τι μας προσφέρει η Intel και πώς πρέπει να το αντιμετωπίζουμε. Έχω γράψει επανειλημμένα στη "Στήλη του Συντάκτη" στην ιστοσελίδα μας και θα επαναλάβω εδώ ότι αυτή η εταιρεία, αν κοιτάξετε προσεκτικά, ποτέ δεν ήταν διαφορετική απόλυτοςη τελειότητα των προϊόντων τους, επιπλέον, οι παραλλαγές στα ίδια θέματα από άλλους κατασκευαστές μερικές φορές αποδείχθηκαν πολύ πιο ενδιαφέρουσες και εννοιολογικά αρμονικές. Ωστόσο, όπως αποδείχθηκε, δεν είναι απαραίτητο να κάνουμε τα πάντα τέλεια, το κύριο πράγμα είναι ότι το τσιπ προσωποποιεί κάποια ιδέα και αυτή η ιδέα ήρθε την κατάλληλη στιγμή και στο σωστό μέρος. Και όμως για να μην το έχουν άλλοι απλά.

Αυτό συνέβη με το Pentium, όταν η Intel αντιμετώπισε την AMD Am5x86, η οποία είναι πολύ γρήγορη στον «ακέραιο», με ένα ισχυρό FPU. Έτσι συνέβη και με το Pentium II, το οποίο έλαβε ένα παχύ δίαυλο και μια γρήγορη μνήμη cache L2, χάρη στην οποία όλοι οι επεξεργαστές Socket 7 δεν μπορούσαν να συμβαδίσουν με αυτό. Έτσι ήταν (καλά, τουλάχιστον το θεωρώ τετελεσμένο) με τον Pentium 4, ο οποίος αντιτάχθηκε σε όλους τους άλλους με υποστήριξη SSE2 και γρήγορη αύξηση της συχνότητας και επίσης κέρδισε de facto. Τώρα η Intel μας προσφέρει Hyper-Threading. Και δεν καλούμε καθόλου σε ιερή υστερία να χτυπάς το μέτωπό σου στον τοίχο και να φωνάζεις «Κύριε ελέησον», «Ο Αλλάχ είναι μεγάλος» ή «Intel rulez για πάντα». Όχι, απλώς προσφέρουμε να σκεφτούμε γιατί ένας κατασκευαστής, γνωστός για την παιδεία των μηχανικών του (ούτε λέξη για τους marketers! :)) και τα τεράστια ποσά που ξοδεύει για έρευνα, μας προσφέρει αυτήν την τεχνολογία.

Η δήλωση του Hyper-Threading ως "άλλο ένα τέχνασμα μάρκετινγκ" είναι, φυσικά, τόσο εύκολο όσο το ξεφλούδισμα των αχλαδιών. Ωστόσο, μην ξεχνάτε ότι αυτό τεχνολογία, απαιτεί έρευνα, χρήμα ανάπτυξης, χρόνο, προσπάθεια Δεν θα ήταν πιο εύκολο να προσλάβετε άλλους εκατό διευθυντές δημοσίων σχέσεων με λιγότερα χρήματα ή να κάνετε άλλες δώδεκα όμορφες διαφημίσεις; Προφανώς δεν είναι πιο εύκολο. Άρα, «υπάρχει κάτι μέσα». Οπότε τώρα θα προσπαθήσουμε να καταλάβουμε ούτε καν τι συνέβη ως αποτέλεσμα, αλλά τι καθοδηγήθηκαν οι προγραμματιστές της IAG (Intel Architecture Group) όταν πήραν την απόφαση (και σίγουρα πάρθηκε μια τέτοια απόφαση!) να αναπτύξουν περαιτέρω «αυτή την ενδιαφέρουσα σκέψη» ή να την βάλουν σε ένα σεντούκι για ιδέες που είναι αστείες, αλλά άχρηστες.

Παραδόξως, για να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί το Hyper-Threading, αρκεί να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί οποιοδήποτε λειτουργικό σύστημα πολλαπλών εργασιών. Και όντως καλά, άλλωστε, αποδίδει με κάποιο τρόπο έναςεπεξεργαστής ταυτόχρονα δεκάδες εργασίες; Αυτό το "μυστικό" είναι γνωστό σε όλους εδώ και πολύ καιρό στην πραγματικότητα, μόνο ένα εξακολουθεί να εκτελείται ταυτόχρονα (σε σύστημα ενός επεξεργαστή), απλώς η εναλλαγή μεταξύ κομματιών κώδικα διαφορετικών εργασιών είναι τόσο γρήγορη που δημιουργείται μια ψευδαίσθηση ταυτόχρονης λειτουργίας μεγάλου αριθμού εφαρμογών.

Στην πραγματικότητα, το Hyper-Threading μας προσφέρει το ίδιο πράγμα, αλλά υλοποιημένο σε υλικό, μέσα στην ίδια την CPU. Υπάρχει ένας αριθμός διαφορετικών μονάδων εκτέλεσης (ALU, MMU, FPU, SIMD) και υπάρχουν δύο "ταυτόχρονα" κομμάτια κώδικα που εκτελούν. Ένα ειδικό μπλοκ παρακολουθεί ποιες εντολές από κάθε τμήμα πρέπει να εκτελεστούν αυτήν τη στιγμή και στη συνέχεια ελέγχει εάν είναι φορτωμένες με εργασία Ολαεκτελεστικές μονάδες του επεξεργαστή. Αν ένας από αυτούς είναι αδρανής, και είναι αυτός που μπορεί να εκτελέσει αυτήν την εντολήμεταφέρεται σε αυτόν. Φυσικά, υπάρχει επίσης ένας μηχανισμός αναγκαστικής «αποστολής» μιας εντολής για εκτέλεση διαφορετικά, μια διεργασία θα μπορούσε να καταλάβει ολόκληρο τον επεξεργαστή (όλες τις μονάδες εκτέλεσης) και η εκτέλεση του δεύτερου τμήματος του κώδικα (που εκτελείται στη δεύτερη «εικονική CPU») θα διακοπεί. Από όσο καταλαβαίνουμε, αυτός ο μηχανισμός (ακόμα;) δεν είναι ευφυής, δηλαδή δεν είναι ικανός να λειτουργήσει διάφοροςπροτεραιότητες, αλλά απλώς εναλλάσσει εντολές από δύο διαφορετικές αλυσίδες με σειρά προτεραιότητας, δηλαδή, απλώς σύμφωνα με την αρχή "Εκτέλεσα την εντολή σας τώρα δώστε τη θέση σας σε άλλο νήμα". Εκτός, φυσικά, εάν προκύψει μια κατάσταση όταν οι εντολές μιας αλυσίδας όσον αφορά την εκτέλεση μπλοκ δεν ανταγωνίζονται πουθενά τις εντολές μιας άλλης. Σε αυτήν την περίπτωση, έχουμε πραγματικά 100% παράλληλη εκτέλεση δύο τμημάτων κώδικα.

Τώρα ας σκεφτούμε σε τι είναι δυνητικά καλό το Hyper-Threading και σε τι όχι. Η πιο προφανής συνέπεια της εφαρμογής του είναι η αύξηση της απόδοσης του επεξεργαστή. Πράγματι, εάν ένα από τα προγράμματα χρησιμοποιεί κυρίως ακέραιους αριθμούς και το δεύτερο εκτελεί υπολογισμούς με κινητή υποδιαστολή, τότε κατά την εκτέλεση του πρώτου FPU απλά δεν κάνει τίποτα και κατά την εκτέλεση του δεύτερου, αντίθετα, η ALU δεν κάνει τίποτα. Φαίνεται ότι αυτό θα μπορούσε να είναι το τέλος. Ωστόσο, εξετάσαμε μόνο την ιδανική (από την άποψη της χρήσης Hyper-Threading) επιλογή. Ας δούμε τώρα ένα άλλο: και τα δύο προγράμματα χρησιμοποιούν τα ίδια μπλοκ επεξεργαστή. Είναι σαφές ότι είναι αρκετά δύσκολο να επιταχυνθεί η εκτέλεση σε αυτήν την περίπτωση, επειδή ο φυσικός αριθμός των μπλοκ εκτέλεσης δεν έχει αλλάξει από την "εικονικότητα". Αλλά δεν θα επιβραδύνει; Ας το καταλάβουμε. Στην περίπτωση ενός επεξεργαστή χωρίς Hyper-Threading, έχουμε απλώς μια "δίκαιη" εναλλακτική εκτέλεση δύο προγραμμάτων στον ίδιο πυρήνα με έναν διαιτητή με τη μορφή ενός λειτουργικού συστήματος (το οποίο είναι ένα άλλο πρόγραμμα) και ο συνολικός χρόνος εργασίας τους καθορίζεται από:

1. χρόνος εκτέλεσης κώδικα προγράμματος #1
2. χρόνος εκτέλεσης κώδικα προγράμματος #2
3. κόστος χρόνου για εναλλαγή μεταξύ τμημάτων κώδικα των προγραμμάτων Νο. 1 και Νο. 2

Τι έχουμε στην περίπτωση του Hyper-Threading; Το σχήμα γίνεται λίγο διαφορετικό:

1. χρόνος εκτέλεσης προγράμματος #1 στον επεξεργαστή #1 (εικονικός)
2. χρόνος εκτέλεσης προγράμματος #2 στον επεξεργαστή #2 (εικονικός)
3. χρόνος για εναλλαγή ενός φυσικού πυρήνα (ως ένα σύνολο μονάδων εκτέλεσης που απαιτούνται και από τα δύο προγράμματα) μεταξύ δύο προσομοιωμένων "εικονικών CPU"

Μένει να αναγνωριστεί ότι και εδώ η Intel λειτουργεί αρκετά λογικά: μόνο τα στοιχεία νούμερο τρία ανταγωνίζονται μεταξύ τους ως προς την ταχύτητα και εάν στην πρώτη περίπτωση η ενέργεια εκτελείται από λογισμικό και υλικό (το λειτουργικό σύστημα ελέγχει την εναλλαγή μεταξύ νημάτων, χρησιμοποιώντας λειτουργίες επεξεργαστή για αυτό), τότε στη δεύτερη περίπτωση έχουμε στην πραγματικότητα λύση πλήρως υλικούΟ επεξεργαστής κάνει τα πάντα μόνος του. Θεωρητικά, μια λύση υλικού είναι πάντα πιο γρήγορη. Τονίζουμε θεωρητικά. Η πρακτική είναι ακόμα μπροστά μας.

Αλλά δεν είναι μόνο αυτό. Επίσης, μια από τις πιο σοβαρές όχι, όχι ελλείψεις, αλλά μάλλον δυσάρεστες στιγμές είναι ότι, δυστυχώς, οι εντολές δεν εκτελούνται σε κενό, αλλά αντίθετα το Pentium 4 έχει να αντιμετωπίσει τον κλασικό κώδικα x86, ο οποίος χρησιμοποιεί ενεργά την άμεση διευθυνσιοδότηση κελιών και ακόμη και ολόκληρων συστοιχιών που βρίσκονται εκτός επεξεργαστή στη μνήμη RAM. Και γενικά, παρεμπιπτόντως, τα περισσότερα από τα επεξεργασμένα δεδομένα βρίσκονται πιο συχνά εκεί :). Επομένως, οι εικονικές μας CPU θα «παλέψουν» μεταξύ τους όχι μόνο για καταχωρητές, αλλά και για τον κοινό δίαυλο επεξεργαστή και για τους δύο, παρακάμπτοντας τα δεδομένα που απλά δεν μπορούν να εισέλθουν στην CPU. Ωστόσο, υπάρχει ένα λεπτό σημείο: Σήμερα τα "τίμια" συστήματα διπλού επεξεργαστή που βασίζονται σε Pentium III και Xeon βρίσκονται ακριβώς στην ίδια κατάσταση! Για τον παλιό καλό μας δίαυλο AGTL +, που κληρονόμησαν όλοι οι σημερινοί επεξεργαστές Intel από τον διάσημο Pentium Pro (αργότερα τροποποιήθηκε μόνο, αλλά η ιδεολογία ουσιαστικά δεν θίχτηκε) ΠΑΝΤΑ ΕΝΑΣ, όσες CPU και αν ήταν εγκατεστημένες στο σύστημα. Εδώ είναι ένα τέτοιο "coax επεξεργαστή" :). Μόνο η AMD προσπάθησε να παρεκκλίνει από αυτό το σχήμα στο x86 με το Athlon MP για AMD 760MP/760MPX, κάθε επεξεργαστής πηγαίνει στη βόρεια γέφυρα του chipset ξεχωριστόςλάστιχο. Ωστόσο, ακόμη και σε μια τέτοια "προηγμένη" έκδοση, εξακολουθούμε να ξεφεύγουμε από προβλήματα που δεν είναι πολύ μακριά για κάτι, αλλά έχουμε ακριβώς ένα λεωφορείο μνήμηςκαι σε αυτή την περίπτωση είναι ήδη παντού (θυμηθείτε, μιλάμε για συστήματα x86).

Ωστόσο, κάθε σύννεφο έχει μια ασημένια επένδυση, και ακόμη και από αυτή τη, γενικά, όχι πολύ ευχάριστη στιγμή, το Hyper-Threading μπορεί να σας βοηθήσει να αποκομίσετε κάποιο όφελος. Το γεγονός είναι ότι, θεωρητικά, θα πρέπει να παρατηρήσουμε σημαντική αύξηση της απόδοσης όχι μόνο στην περίπτωση πολλών εργασιών που χρησιμοποιούν διαφορετικά λειτουργικά μπλοκ του επεξεργαστή, αλλά και εάν οι εργασίες λειτουργούν διαφορετικά με δεδομένα στη μνήμη RAM. Επιστρέφοντας στο παλιό παράδειγμα με νέα χωρητικότητα, εάν μια εφαρμογή μετράει πολύ κάτι "μέσα στον εαυτό της", ενώ η άλλη αντλεί συνεχώς δεδομένα από τη μνήμη RAM, τότε ο συνολικός χρόνος εκτέλεσής τους σε περίπτωση χρήσης Hyper-Threading θα πρέπει, θεωρητικά, να μειωθεί ακόμη και αν χρησιμοποιούν τα ίδια μπλοκ εκτέλεσης εντολών, μόνο και μόνο επειδή οι εντολές για την ανάγνωση δεδομένων από τη μνήμη μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία εντατικά ενώ η πρώτη μας εφαρμογή θα επεξεργαστεί εντατικά.

Ας το συνοψίσουμε λοιπόν: από θεωρητική άποψη, η τεχνολογία Hyper-Threading φαίνεται πολύ καλή και, θα λέγαμε, «επαρκώς», δηλαδή ανταποκρίνεται στις σημερινές πραγματικότητες. Είναι ήδη πολύ σπάνιο να βρεις χρήστη με ένα μοναχικό ανοιχτό παράθυρο στην οθόνη που όλοι θέλουν να ακούσουν μουσική, να σερφάρουν στο Διαδίκτυο και να ηχογραφήσουν δίσκους με τα αγαπημένα τους MP3 ταυτόχρονα και ίσως ακόμη και να παίξουν κάποιο είδος shooter ή στρατηγικής σε αυτό το φόντο, το οποίο, όπως γνωρίζετε, ο επεξεργαστής «αγαπά» καλά, απλά με τρομερή δύναμη :). Από την άλλη πλευρά, είναι ευρέως γνωστό ότι μια συγκεκριμένη υλοποίηση είναι μερικές φορές ικανή να σκοτώσει κάθε εξαιρετική ιδέα με την «καμπυλότητά» της, και αυτό το έχουμε συναντήσει επίσης περισσότερες από μία φορές στην πράξη. Επομένως, έχοντας τελειώσει με τη θεωρία, ας περάσουμε στις πρακτικές δοκιμές. Θα πρέπει να μας βοηθήσουν να απαντήσουμε στο δεύτερο βασικό ερώτημα: είναι το Hyper-Threading τόσο καλό τώρα και όχι πλέον ως ιδέα, αλλά ως συγκεκριμένη υλοποίηση αυτής της ιδέας «σε πυρίτιο». Δοκιμές

Δοκιμαστική βάση:

• Επεξεργαστής: Intel Pentium 4 3,06 GHz με τεχνολογία Hyper-Threading, Socket 478

• Μητρική πλακέτα: Gigabyte 8PE667 Ultra (BIOS F3) που βασίζεται στο chipset i845PE
• Μνήμη: 512MB PC2700(DDR333) DDR SDRAM DIMM Samsung, CL 2
• Κάρτα βίντεο: Palit Daytona GeForce4 Ti 4600
• Σκληρός δίσκος: IBM IC35L040AVER07-0, 7200 rpm

Λογισμικό:

• ΛΣ και προγράμματα οδήγησης:
  • Windows XP Professional SP1
  • DirectX 8.1b
  • Βοηθητικό πρόγραμμα εγκατάστασης λογισμικού Intel Chipset 4.04.1007
  • Intel Application Accelerator 2.2.2
  • Προγράμματα οδήγησης ήχου 3.32
  • NVIDIA Detonator XP 40.72 (VSync=Off)
• Δοκιμαστικές εφαρμογές:
  • (με υποστήριξη για τεχνολογία πολλαπλής επεξεργασίας και Hyper-Threading)
  • RazorLame 1.1.5.1342 + Lame codec 3.92
  • VirtualDub 1.4.10 + κωδικοποιητής DivX 5.02 Pro
  • Winace 2.2
  • Διακριτικό 3ds max 4,26
  • BAPCo & MadOnion SYSmark 2002
  • MadOnion 3DMark 2001 SE build 330
  • Gray Matter Studios & Nerve Software Επιστροφή στο Castle Wolfenstein v1.1
  • Croteam/GodGames Serious Sam: The Second Encounter v1.07

Σε αντίθεση με το έθιμο, σήμερα δεν θα δοκιμάσουμε την απόδοση του νέου Pentium 4 3,06 GHz σε σχέση με προηγούμενα μοντέλα ή με ανταγωνιστικούς επεξεργαστές. Γιατί είναι σε μεγάλο βαθμό άσκοπο. Οι δοκιμές που συνθέτουν τη μεθοδολογία μας δεν έχουν αλλάξει για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα και όσοι επιθυμούν να κάνουν τις απαραίτητες συγκρίσεις μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα δεδομένα από προηγούμενα υλικά, αλλά θα επικεντρωθούμε στο κύριο σημείο, χωρίς να ψεκαζόμαστε στις λεπτομέρειες. Και το κύριο πράγμα σε αυτό το υλικό, όπως μπορείτε να μαντέψετε, είναι η μελέτη της τεχνολογίας Hyper-Threading και ο αντίκτυπός της στην απόδοση στην απόδοση τι? Δεν είναι τόσο άχρηστη ερώτηση, όπως αποδεικνύεται. Ωστόσο, ας μην προλαβαίνουμε. Ας ξεκινήσουμε με τα παραδοσιακά τεστ, μέσω των οποίων θα προσεγγίσουμε ομαλά (στο πλαίσιο αυτού του υλικού) στα κύρια.

Κωδικοποίηση WAV σε MP3 (Lame)
Κωδικοποίηση VideoCD σε MPEG4 (DivX).
Αρχειοθέτηση με WinAce με λεξικό 4 MB

Το Hyper-Threading δεν έδειξε κάποιο προφανές πλεονέκτημα, αλλά πρέπει να πω ότι δεν δώσαμε σε αυτήν την τεχνολογία καμία ιδιαίτερη πιθανότητα, σχεδόν όλες οι εφαρμογές είναι "μονοεπεξεργαστή", δεν παράγουν νήματα που εκτελούνται ταυτόχρονα (ελεγμένο!), Και, επομένως, σε αυτές τις περιπτώσεις έχουμε να κάνουμε με ένα κανονικό Pentium 4, το οποίο έχει ελαφρώς αυξήσει τη συχνότητα. Δεν είναι καθόλου σωστό να μιλήσουμε για κάποιες τάσεις με φόντο τέτοιες άθλιες αποκλίσεις, αν και αν τις ρουφήξετε ακόμα από το δάχτυλό σας, είναι έστω και λίγο υπέρ του Hyper-Threading.

3ds max 4,26

Ένα κλασικό τεστ, αλλά ταυτόχρονα, η πρώτη εφαρμογή σε αυτήν την κριτική που υποστηρίζει ρητά την πολυεπεξεργασία. Φυσικά, το πλεονέκτημα ενός συστήματος με ενεργοποιημένη υποστήριξη Hyper-Threading δεν μπορεί να ονομαστεί κολοσσιαίο (είναι περίπου 3%), αλλά ας μην ξεχνάμε ότι σε αυτήν την περίπτωση το Hyper-Threading λειτούργησε μακριά από την καλύτερη κατάσταση για τον εαυτό του: το 3ds max υλοποιεί υποστήριξη SMP δημιουργώντας ροές, και όλα χρησιμοποιούνται για τον ίδιο σκοπό (απόδοση σκηνής) και, επομένως, περιέχουν περίπου τις ίδιες εντολές και επομένως λειτουργούν επίσης με τον ίδιο τρόπο (σύμφωνα με το ίδιο σχήμα). Γράψαμε ήδη ότι το Hyper-Threading είναι πιο κατάλληλο για την περίπτωση που διαφορετικά προγράμματα εκτελούνται παράλληλα, χρησιμοποιώντας διαφορετικά μπλοκ CPU. Είναι ακόμη πιο ευχάριστο ότι ακόμη και σε μια τέτοια κατάσταση, η τεχνολογία μπόρεσε να προσφέρει, αν και μικρή, αλλά αύξηση απόδοσης. Φήμες λένε ότι το 3ds max 5.0 έχει περισσότερα να κερδίσει ενεργοποιώντας το Hyper-Threading και δεδομένου του ζήλου με τον οποίο η Intel ωθεί τις τεχνολογίες της στον τομέα των προμηθευτών λογισμικού, αυτό θα πρέπει τουλάχιστον να δοκιμαστεί. Αναμφίβολα, θα το κάνουμε, αλλά σε μεταγενέστερα υλικά για αυτό το θέμα.

3DMark 2001SE

Τα αποτελέσματα, γενικά, είναι αρκετά φυσικά και δύσκολα μπορούν να εκπλήξουν κανέναν. Ίσως είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε τρισδιάστατα σημεία αναφοράς για αυτό ακριβώς που προορίζονται - δοκιμάζοντας την ταχύτητα των καρτών βίντεο και όχι των επεξεργαστών; Μάλλον έτσι είναι. Ωστόσο, τα αποτελέσματα, όπως γνωρίζετε, δεν είναι περιττά. Λίγο ενοχλητικό πιο λιγοβαθμολογία για ένα σύστημα με ενεργοποιημένο το Hyper-Threading. Ωστόσο, δεδομένου ότι η διαφορά είναι περίπου 1%, δεν θα βγάλαμε μακροπρόθεσμα συμπεράσματα από αυτό.

Επιστροφή στο Κάστρο Wolfenstein,
Serious Sam: The Second Encounter

Περίπου η ίδια κατάσταση. Ωστόσο, δεν έχουμε φτάσει καν σε δοκιμές που μπορούν να αποδείξουν με κάποιο τρόπο τα πλεονεκτήματα (ή τα μειονεκτήματα) του Hyper-Threading. Μερικές φορές (σε ανεπαίσθητα μικρή ποσότητα) η χρήση «ψευδο-πολυεπεξεργαστή» δίνει αρνητικό αποτέλεσμα. Ωστόσο, αυτές δεν είναι οι αισθήσεις που περιμένουμε, έτσι δεν είναι; :) Ακόμα και η δοκιμή με ήχο δεν βοηθάει πολύ, που θεωρητικά θα πρέπει να υπολογίζεται από ξεχωριστό νήμα και επομένως να δίνει την ευκαιρία στον δεύτερο λογικό επεξεργαστή να αποδειχθεί.

SYSmark 2002 (Παραγωγικότητα Γραφείου και Δημιουργία Περιεχομένου Διαδικτύου)

Και τώρα θέλω πραγματικά να φωνάξω με την κορυφή της φωνής μου: "Λοιπόν, ποιος αμφέβαλλε ότι το Hyper-Threading είναι πραγματικά ικανό να αυξήσει την απόδοση σε πραγματικές εργασίες;!". Αποτέλεσμα: +1620% πραγματικά συγκλονιστικό. Επιπλέον, αυτό που είναι πιο ενδιαφέρον τελικά, η SYSmark προσπαθεί να μιμηθεί ακριβώς το σχέδιο εργασίας που η Intel θεωρεί το πιο «επιτυχημένο» για την κυκλοφορία της τεχνολογίας Hyper-Threading διάφοροςεφαρμογές και ταυτόχρονα να εργάζεστε μαζί τους. Επιπλέον, κατά τη διαδικασία εκτέλεσης του σεναρίου του, το SYSmark 2002 ενεργεί αρκετά ικανά από την άποψη της προσομοίωσης της εργασίας του χρήστη, «στέλνοντας στο παρασκήνιο» ορισμένες εφαρμογές που έχουν ήδη λάβει τη «μακροπρόθεσμη εργασία» τους. Για παράδειγμα, η κωδικοποίηση βίντεο πραγματοποιείται στο πλαίσιο της εκτέλεσης άλλων εφαρμογών από το σενάριο Δημιουργίας Περιεχομένου Διαδικτύου και του πανταχού παρόντος λογισμικού προστασίας από ιούς και της αποκωδικοποίησης ομιλίας σε κείμενο χρησιμοποιώντας την εργασία Dragon Naturally Speaking στην υποδοκιμή γραφείου. Μάλιστα, είναι το πρώτο τεστ στο οποίο δημιουργούνται λίγο πολύ «ελεύθερες» συνθήκες για την τεχνολογία Hyper-Threading και έδειξε αμέσως την καλύτερή του πλευρά! Ωστόσο, αποφασίσαμε να μην βασιζόμαστε σε όλα σε δοκιμές που δεν γράφτηκαν από εμάς και πραγματοποιήσαμε πολλά δικά μας επιδεικτικά πειράματα «για να εδραιώσουμε το αποτέλεσμα». Πειραματισμός με το Hyper-Threading

Ταυτόχρονη απόδοση σε 3ds max και αρχειοθέτηση στο WinAce

Πρώτον, στο πλαίσιο μιας σκόπιμα μεγαλύτερης διαδικασίας αρχειοθέτησης, μια τυπική δοκιμαστική σκηνή αποδόθηκε σε 3ds max. Στη συνέχεια, με φόντο την απόδοση μιας ειδικά τεντωμένης σκηνής, πραγματοποιήθηκε μια τυπική δοκιμαστική αρχειοθέτηση του αρχείου στο WinAce. Το αποτέλεσμα συγκρίθηκε με τον χρόνο λήξης της διαδοχικής εκτέλεσης των ίδιων τυπικών δοκιμών. Δύο συντελεστές διόρθωσης εφαρμόστηκαν στα ληφθέντα σχήματα: για την εξίσωση του χρόνου εκτέλεσης των εργασιών (πιστεύουμε ότι το αποτέλεσμα της επιτάχυνσης από την παράλληλη εκτέλεση δύο εφαρμογών μπορεί να υπολογιστεί σωστά μόνο εάν η διάρκεια των εργασιών που εκτελούνται είναι η ίδια) και για να "αφαιρέσει" το αποτέλεσμα της ανομοιόμορφης κατανομής των πόρων του επεξεργαστή-background-application fore. Ως αποτέλεσμα, «μετρήσαμε» τη θετική επίδραση της επιτάχυνσης κατά 17% από τη χρήση της τεχνολογίας Hyper-Threading.

Έτσι, τα εντυπωσιακά αποτελέσματα του SYSmark επιβεβαιώθηκαν στη δοκιμή με τη γειτονιά δύο πραγματικών προγραμμάτων. Φυσικά, η επιτάχυνση δεν είναι διπλή και επιλέξαμε μόνοι μας τις δοκιμές ανά ζευγάρι, με βάση την πιο ευνοϊκή, κατά τη γνώμη μας, κατάσταση για την ενεργοποίηση του Hyper-Threading. Αλλά ας σκεφτούμε αυτά τα αποτελέσματα σε αυτό το πλαίσιο: ο επεξεργαστής του οποίου την απόδοση εξετάζουμε τώρα γενικά, με εξαίρεση την υποστήριξη Hyper-Threading, είναι απλώς ένα γνωστό από καιρό Pentium 4. Στην πραγματικότητα, η στήλη "χωρίς Hyper-Threading" αυτό θα μπορούσαμε να δούμε αν αυτή η τεχνολογία δεν είχε μεταφραστεί σε επιτραπέζιους υπολογιστές. Αμέσως προκύπτει ένα ελαφρώς διαφορετικό συναίσθημα, σωστά; Ας μην παραπονιόμαστε ακόμα (σύμφωνα με την εγχώρια παράδοση) ότι «όλα δεν είναι τόσο καλά όσο θα μπορούσαν», αλλά απλά σκεφτείτε ότι, μαζί με τον νέο επεξεργαστή, μας έδωσαν έναν άλλο τρόπο να επιταχύνουμε κάποιες λειτουργίες.

Αρχειοθέτηση φόντου σε WinAce + αναπαραγωγή ταινιών
Απόδοση σε 3ds max + μουσική υπόκρουση

Η διαδικασία δοκιμής είναι εντελώς ασήμαντη: σε συνδυασμό με την παρακολούθηση μιας ταινίας προσυμπιεσμένης σε μορφή MPEG4 χρησιμοποιώντας τον κωδικοποιητή DivX, η αρχειοθέτηση στο WinAce ξεκίνησε στο παρασκήνιο (φυσικά, σε περίπτωση παράβλεψης καρέ και επιβράδυνσης κατά την προβολή, αυτή η δοκιμή δεν θα είχε πρακτικό νόημα, αλλά δεν υπήρχαν παράπονα για την ποιότητα της προβολής). Ομοίως, κατά την απόδοση μιας κανονικής δοκιμαστικής σκηνής σε 3ds max, η μουσική από ένα αρχείο MP3 αναπαράχθηκε στο παρασκήνιο (μέσω WinAmp) (και παρακολουθήθηκε το «τραύλισμα» του ήχου που δεν έγινε ποτέ αντιληπτό ως αποτέλεσμα). Σημειώστε τη φυσική κατανομή των ρόλων κύριου φόντου σε κάθε ζεύγος εφαρμογών. Ως αποτέλεσμα, ως συνήθως, αφιερώσαμε τον χρόνο αρχειοθέτησης και πλήρους απόδοσης της σκηνής, αντίστοιχα. Η επίδραση του Hyper-Threading σε αριθμούς: + 13% και + 8%.

Μια αρκετά πραγματική κατάσταση, αυτό ακριβώς προσπαθήσαμε να αναπαράγουμε. Σε γενικές γραμμές (και αυτό θα συζητηθεί αργότερα), το Hyper-Threading δεν είναι τόσο προφανές όσο φαίνεται. Μια απλή κατά μέτωπο προσέγγιση («βλέπουμε δύο επεξεργαστές στο λειτουργικό σύστημα, ας τους αντιμετωπίσουμε ως δύο επεξεργαστές») δεν δίνει απτό αποτέλεσμα και υπάρχει ακόμη και μια ορισμένη αίσθηση εξαπάτησης. Ωστόσο, επιστρέφοντας στα παραπάνω, ας προσπαθήσουμε να αξιολογήσουμε τα αποτελέσματα από πολλές άλλες θέσεις: εργασίες που συνήθως χρειάζονται μία φορά για να ολοκληρωθούν ολοκληρώνονται σε λιγότερο χρόνο όταν είναι ενεργοποιημένο το Hyper-Threading. Ποιος θα υποστήριζε ότι το «κάτι» είναι χειρότερο από το «τίποτα»; Αυτό είναι το όλο θέμα που σε καμία περίπτωση δεν μας προσφέρεται πανάκεια, αλλά «μόνο» ένα μέσο για να επιταχύνουμε τον ήδη υπάρχοντα πυρήνα επεξεργαστή, ο οποίος δεν έχει υποστεί σημαντικές αλλαγές. Αποδεικνύεται? Ναί. Λοιπόν, τι, γενικά, μπορεί να υπάρχουν άλλες ερωτήσεις; Φυσικά, στις περισσότερες περιπτώσεις απέχει πολύ από το 30% που έχει υποσχεθεί σε ένα δελτίο τύπου, αλλά δεν πρέπει να προσποιείσαι ότι συμβαίνει στη ζωή, συγκρίνοντας το δελτίο τύπου της εταιρείας Χ με το δελτίο τύπου της εταιρείας Y, για να βεβαιωθείτε ότι οι πρώτες υποσχέσεις είναι λιγότερες και είναι πιο «εμπορεύσιμες». :)

Δοκιμή σε CPU RightMark 2002B

Η νέα έκδοση του CPU RM υποστηρίζει multithreading (αντίστοιχα, Hyper-Threading) και, φυσικά, δεν θα μπορούσαμε παρά να εκμεταλλευτούμε την ευκαιρία να δοκιμάσουμε τον νέο επεξεργαστή χρησιμοποιώντας αυτό το σημείο αναφοράς. Ας κάνουμε μια επιφύλαξη ότι μέχρι στιγμής αυτή είναι μόνο η πρώτη "έξοδος" της CPU RM σε δοκιμές συστημάτων πολλαπλών επεξεργαστών, οπότε μπορούμε να πούμε ότι η μελέτη ήταν "αμοιβαία" δοκιμάσαμε το Hyper-Threading ως ειδική περίπτωση SMP σε ένα σύστημα με Pentium 4 3,06 GHz και αυτό το σύστημα, με τη σειρά του, δοκίμασε τα αποτελέσματα, δοκιμάζοντας την ορθή και έγκυρη εφαρμογή μας :) σε αυτό. Δεν είναι υπερβολή να πούμε ότι και οι δύο πλευρές έμειναν ικανοποιημένες με τα αποτελέσματα :). Ενώ η CPU RM εξακολουθεί να "δεν είναι πλήρως πολυεπεξεργαστή" (πολλαπλά νήματα δημιουργούνται μόνο στο μπλοκ απόδοσης, το μπλοκ επίλυσης μαθηματικών παραμένει μονού νήματος), τα αποτελέσματά μας δείχνουν ξεκάθαρα ότι υπάρχει υποστήριξη SMP και Hyper-Threading και τα οφέλη της παρουσίας τους είναι ορατά με γυμνό μάτι. Παρεμπιπτόντως, η υλοποίηση του multithreading στο μπλοκ "επίλυσης" είναι γενικά μια πολύ λιγότερο ασήμαντη εργασία από ό,τι στο μπλοκ απόδοσης, οπότε αν κάποιος από τους αναγνώστες έχει κάποιες ιδέες σχετικά με αυτό, περιμένουμε τα σχόλια, τις ιδέες και τις προτάσεις σας. Υπενθυμίζουμε ότι το έργο CPU RightMark είναι ένα σημείο αναφοράς ανοιχτού κώδικα, ώστε όσοι ενδιαφέρονται για τον προγραμματισμό όχι μόνο να το χρησιμοποιούν, αλλά και να κάνουν προτάσεις για τη βελτίωση του κώδικα.

Πριν προχωρήσουμε στα διαγράμματα, ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στη μεθοδολογία. Από τις ετικέτες των στηλών, είναι εύκολο να διαπιστωθεί ότι η απόδοση του συστήματος δοκιμάστηκε σε έως και δώδεκα (!) Παραλλαγές. Ωστόσο, δεν υπάρχει τίποτα κακό σε αυτό, και είναι πολύ απλό να το καταλάβουμε. Έτσι, άλλαξαν οι παρακάτω παράγοντες:

1. Οι δοκιμές εκτελέστηκαν με το Hyper-Threading ενεργοποιημένο και απενεργοποιημένο.
2. Χρησιμοποιήθηκαν οι ρυθμίσεις CPU RM για τον αριθμό των νημάτων που δημιουργήθηκαν: ένα, δύο και τέσσερα.
3. Οι ρυθμίσεις CPU RM χρησιμοποιήθηκαν για τον τύπο των οδηγιών που χρησιμοποιούνται στη μονάδα υπολογισμού: SSE2 και "κλασικό" x87 FPU.

Ας εξηγήσουμε το τελευταίο. Φαίνεται ότι η άρνηση χρήσης του SSE2 στο Pentium 4 είναι πλήρης, με συγχωρείτε, ανοησία (για την οποία έχουμε ήδη γράψει πολλές φορές στο παρελθόν). Ωστόσο, στην προκειμένη περίπτωση καθαρά θεωρητικόήταν μια καλή ευκαιρία να δοκιμάσουμε τη λειτουργία και την αποτελεσματικότητα της τεχνολογίας Hyper-Threading. Το γεγονός είναι ότι χρησιμοποιήθηκαν οι οδηγίες FPU μόνο στη μονάδα υπολογισμού, ενώ η λειτουργία απόδοσης είχε ακόμα ενεργοποιημένη την υποστήριξη SSE. Έτσι, όσοι διάβασαν προσεκτικά το θεωρητικό μέρος, πιθανότατα κατάλαβαν ήδη "εκεί που είναι θαμμένος ο σκύλος" αναγκάσαμε διαφορετικά σημεία του σημείου αναφοράς χρησιμοποιούν διαφορετικές υπολογιστικές μονάδες CPU! Θεωρητικά, σε περίπτωση αναγκαστικής απόρριψης του SSE2, Math Solving, το μπλοκ CPU RM θα έπρεπε να είχε αφήσει «ανέγγιχτα» τα μπλοκ εκτέλεσης των εντολών SSE / SSE2, γεγονός που επέτρεψε την πλήρη χρήση τους για το μπλοκ απόδοσης της ίδιας CPU RM. Τώρα είναι η ώρα να προχωρήσουμε στα αποτελέσματα και να δούμε πόσο σωστές αποδείχθηκαν οι υποθέσεις μας. Σημειώστε επίσης ότι για να αυξηθεί η εγκυρότητα και η σταθερότητα των αποτελεσμάτων, άλλαξε μια άλλη ρύθμιση: ο αριθμός των καρέ (προεπιλογή 300) αυξήθηκε σε 2000.

Εδώ, στην πραγματικότητα, δεν υπάρχει πρακτικά τίποτα να σχολιαστεί. Όπως είπαμε και παραπάνω, το μπλοκ «solver» (Math Solving) παρέμεινε ανέγγιχτο, οπότε το Hyper-Threading δεν έχει καμία επίδραση στην απόδοσή του. Ωστόσο, ταυτόχρονα, είναι ευχάριστο ότι δεν βλάπτει! Άλλωστε, γνωρίζουμε ήδη ότι, θεωρητικά, είναι δυνατή η εμφάνιση καταστάσεων όπου η "εικονική πολυεπεξεργασία" μπορεί να επηρεάσει την εργασία των προγραμμάτων. Ωστόσο, σας συμβουλεύουμε να έχετε υπόψη σας ένα γεγονός: δείτε πόσο επηρεάζεται η απόδοση του μπλοκ επίλυσης από τη μη χρήση του SSE2! Θα επανέλθουμε σε αυτό το θέμα λίγο αργότερα και με πολύ απροσδόκητο τρόπο.

Και εδώ είναι ο πολυαναμενόμενος θρίαμβος. Είναι εύκολο να διαπιστωθεί ότι μόλις ο αριθμός των νημάτων στη μονάδα απόδοσης γίνει περισσότερο από ένα (στην τελευταία περίπτωση, είναι μάλλον δύσκολο να χρησιμοποιήσετε τις δυνατότητες Hyper-Threading :) αμέσως αυτό παρέχει αυτήν τη διαμόρφωση με μία από τις πρώτες θέσεις. Είναι επίσης αξιοσημείωτο ότι ακριβώς δύο νήματα είναι βέλτιστα για συστήματα με Hyper-Threading. Αλήθεια, ίσως κάποιος θυμάται το στιγμιότυπο οθόνης του Task Manager με το οποίο σας "τρομάξαμε" παραπάνω, οπότε θα κάνουμε κράτηση δύο εργάζονται ενεργάροή. Σε γενικές γραμμές, αυτό είναι προφανές και αρκετά λογικό αφού έχουμε δύο εικονικές CPU, το πιο σωστό είναι να δημιουργήσουμε μια κατάσταση όπου θα υπάρχουν επίσης δύο νήματα. Το Four είναι ήδη "υπερβολικό", επειδή πολλά νήματα αρχίζουν να "μάχονται" για κάθε μία από τις εικονικές CPU. Ωστόσο, ακόμη και σε αυτήν την περίπτωση, το σύστημα με ενεργοποιημένο το Hyper-Threading κατάφερε να ξεπεράσει τον ανταγωνιστή «μονοεπεξεργαστή».

Είναι πάντα σύνηθες να μιλάς για τις επιτυχίες με λεπτομέρεια και με γούστο, και φυσικά, είναι ακόμα πιο λεπτομερές και νόστιμο να μιλάς για αυτές όταν είναι δικές σου. Δηλώνουμε ότι το "πείραμα με τη μετάβαση στις οδηγίες FPU" ήταν επίσης σίγουρα επιτυχημένο. Φαίνεται ότι η απόρριψη του SSE2 θα έπρεπε να έχει χτυπήσει περισσότερο την απόδοση (θυμηθείτε γρήγορα τα καταστροφικά αποτελέσματα του Math Solving Speed ​​χρησιμοποιώντας οδηγίες FPU στο πρώτο διάγραμμα αυτής της ενότητας). Ωστόσο, τι βλέπουμε; στη δεύτερη γραμμή, στην κορυφή, ανάμεσα στους πρωταθλητές ακριβώς τέτοια διαμόρφωση! Οι λόγοι είναι και πάλι σαφείς, και αυτό είναι πολύ ευχάριστο, γιατί η σαφήνειά τους μας επιτρέπει να το συμπεράνουμε προβλεψιμότητασυμπεριφορά συστημάτων με υποστήριξη για τεχνολογία Hyper-Threading. Το «μείον» αποτέλεσμα του μπλοκ επίλυσης μαθηματικών σε ένα σύστημα με ενεργοποιημένο το Hyper-Threading «αντισταθμίστηκε» με τη συμβολή του στη συνολική απόδοση της μονάδας απόδοσης, η οποία ανατέθηκε πλήρως στις εκτελεστικές μονάδες SSE/SSE2. Επιπλέον, αποζημίωσε τόσο καλά που, σύμφωνα με τα αποτελέσματα, ένα τέτοιο σύστημα ήταν στο προσκήνιο. Ίσως απομένει μόνο να επαναλάβουμε αυτό που συζητήθηκε επανειλημμένα παραπάνω: το πλήρες δυναμικό του Hyper-Threading εκδηλώνεται σε καταστάσεις όπου τα προγράμματα (ή τα νήματα) που εκτελούνται ενεργά χρησιμοποιούν διαφορετικές μονάδες εκτέλεσης CPU. Σε αυτήν την περίπτωση, αυτό το χαρακτηριστικό ήταν ιδιαίτερα έντονο, καθώς είχαμε να κάνουμε με καλά, προσεκτικά βελτιστοποιημένο κώδικα CPU RM. Ωστόσο, το βασικό συμπέρασμα είναι ότι καταρχήν το Hyper-Threading λειτουργείσημαίνει ότι θα λειτουργήσει σε άλλα προγράμματα. Φυσικά, όσο το καλύτερο, τόσο περισσότερο οι προγραμματιστές τους ξοδεύουν χρόνο βελτιστοποιώντας τον κώδικα.

συμπεράσματα

Για άλλη μια φορά, προς χαρά όλης της προοδευτικής ανθρωπότητας, η Intel κυκλοφόρησε ένα νέο Pentium 4, η απόδοση του οποίου είναι ακόμη υψηλότερη από αυτή του προηγούμενου Pentium 4, αλλά αυτό δεν είναι το όριο και σύντομα θα δούμε ένα ακόμα πιο γρήγορο Pentium 4 H-ναι Όχι ότι αυτό δεν είναι αλήθεια, είναι. Ωστόσο, έχουμε ήδη συμφωνήσει ότι δεν θα εξετάσουμε σε αυτό το άρθρο την απόδοση του παραπάνω Pentium 4 3,06 GHz σε συνδυασμό με άλλους επεξεργαστές για τον ίδιο ακριβώς λόγο που βλέπετε παραπάνω στο κείμενο. Βλέπετε, μας ενδιαφέρει το Hyper-Threading. Τόσο σχολαστικοί είμαστε, δεν μας ενδιαφέρουν τα προβλέψιμα αποτελέσματα της αύξησης της συχνότητας λειτουργίας ενός γνωστού και προβλέψιμου πυρήνα επεξεργαστή κατά άλλα 200 MHz, δώστε μας ένα "φρέσκο ​​πράγμα" που δεν έχει ληφθεί υπόψη στο παρελθόν. Και όπως οι διορατικοί αναγνώστες πιθανότατα έχουν ήδη μαντέψει, τα συμπεράσματά μας θα αφιερωθούν και πάλι σε αυτήν την πολύ εμμονική τεχνολογία και ό,τι σχετίζεται με αυτήν. Γιατί; Μάλλον γιατί όλα τα άλλα τα ξέρεις πολύ καλά..

Και μιας και μιλάμε για Hyper-Threading, ας ορίσουμε πρώτα το κύριο πράγμα για εμάς: πώς να το σχετιστούμε; Πώς είναι αυτή; Χωρίς να ισχυριζόμαστε ότι είμαστε η απόλυτη αλήθεια, ας διατυπώσουμε τη γενική άποψη που έχουμε με βάση τα αποτελέσματα των δοκιμών: Το Hyper-Threading δεν είναι SMP. "Αχα!!!" οι θαυμαστές της εναλλακτικής θα ουρλιάξουν. “Το ξέραμε!!!” θα ουρλιάξουν με όλη τους τη δύναμη. "Το Hyper-Threading είναι ανέντιμο SMP!!!" Αυτές οι κραυγές θα ακούγονται για πολύ καιρό στις απεριόριστες εκτάσεις του Runet Εμείς, ως γέροντες σοφοί από σαξάλους (ή το αντίστροφο; :), θα αντιταχθούμε: «Παιδιά, ποιος, στην πραγματικότητα, υποσχέθηκε;». Ποιος πρόφερε αυτή τη στασιαστική συντομογραφία; SMP, η ανάκληση είναι Symmetric Multi-Processing, δηλαδή πολυεπεξεργαστήςαρχιτεκτονική. Και εμείς, συγγνώμη, μόνο ένας επεξεργαστής. Ναι, είναι εξοπλισμένο με ένα συγκεκριμένο, χυδαία μιλώντας, "χαρακτηριστικό", το οποίο σας επιτρέπει να προσποιηθείτε ότι υπάρχουν δύο επεξεργαστές. Ωστόσο, κρύβει κανείς ότι στην πραγματικότητα δεν είναι έτσι; Φαίνεται ότι δεν το προσέξαμε. Επομένως, έχουμε να κάνουμε με ένα «χαρακτηριστικό» και τίποτα περισσότερο. Και αξίζει να το αντιμετωπίσουμε με αυτόν τον τρόπο και τίποτα άλλο. Επομένως, ας μην ανατρέψουμε τα είδωλα που κανείς δεν στήνει, και ήρεμαεξετάστε εάν αυτό χαρακτηριστικόκάποια αίσθηση.

Τα αποτελέσματα των δοκιμών δείχνουν ότι σε ορισμένες περιπτώσεις έχει. Στην πραγματικότητα, αυτό που συζητήσαμε καθαρά θεωρητικά στο πρώτο μέρος του άρθρου έχει βρει την πρακτική επιβεβαίωση που επιτρέπει η τεχνολογία Hyper-Threading αύξηση της απόδοσης του επεξεργαστήσε ορισμένες καταστάσεις. Ειδικότερα, σε περιπτώσεις όπου εφαρμογές διαφορετικής φύσης εκτελούνται ταυτόχρονα. Ας αναρωτηθούμε: «Είναι αυτό ένα συν;». Η απάντησή μας: "Ναι, αυτό είναι ένα συν." Είναι περιεκτικό και παγκόσμιο; Δεν φαίνεται, γιατί η επίδραση του Hyper-Threading παρατηρείται μόνο σε ορισμένες περιπτώσεις. Ωστόσο, είναι τόσο σημαντικό αν εξετάσουμε την τεχνολογία στο σύνολό της; Είναι σαφές ότι η εμφάνιση μιας CPU ικανής να κάνει ό,τι είχε γίνει πριν είναι δύο φορές ταχύτερη, αυτό είναι μια τεράστια ανακάλυψη. Ωστόσο, όπως έλεγαν οι αρχαίοι Κινέζοι, «Ο Θεός να μας φυλάξει να ζήσουμε σε μια εποχή αλλαγής». Η Intel δεν ξεκίνησε μια τέτοια εποχή, απλώς προσθέτοντας τη δυνατότητα να κάτικάνε πιο γρήγορα. Κλασική δυτική αρχή, που δεν έγινε δεκτή στην κοινωνία μας που αγαπάει τη μπάλα: «Μπορείς να πάρεις κάτι καλύτερο αν πληρώσεις λίγο παραπάνω».

Επιστροφή στην πράξη: Το Hyper-Threading δεν μπορεί να ονομαστεί τεχνολογία «χάρτου», γιατί με ορισμένους συνδυασμούς δίνει αρκετά αισθητό αποτέλεσμα. Ας προσθέσουμε ακόμη και ένα πολύ μεγαλύτερο αποτέλεσμα από αυτό που παρατηρείται μερικές φορές όταν συγκρίνουμε, για παράδειγμα, δύο πλατφόρμες με τον ίδιο επεξεργαστή σε διαφορετικά chipset. Ωστόσο, θα πρέπει να γίνει ξεκάθαρα κατανοητό ότι αυτό το αποτέλεσμα δεν παρατηρείται πάντα, και ουσιαστικά εξαρτάται από πιθανώς ο πιο αποδεκτός όρος θα ήταν "στυλ". Από στυλαλληλεπίδραση χρήστη με τον υπολογιστή. Και εδώ είναι που εκδηλώνεται αυτό που είπαμε στην αρχή: Το Hyper-Threading δεν είναι SMP. Το «κλασικό στυλ SMP», όπου ο χρήστης υπολογίζει στην αντίδραση ενός εξίσου κλασικού «τίμιου» συστήματος πολλαπλών επεξεργαστών, δεν θα δώσει εδώ το επιθυμητό αποτέλεσμα.

Το "Hyper-Threading Style" είναι ένας συνδυασμός, ας μην φοβόμαστε τη λέξη, διαδικασίες "ψυχαγωγίας" ή "χρησιμότητας" με διαδικασίες "εργαζομένου". Δεν θα λάβετε μεγάλη ταχύτητα από μια CPU με αυτήν την τεχνολογία στις περισσότερες κλασικές εργασίες πολλαπλών επεξεργαστών ή εάν συνήθως εκτελείτε μόνο μία εφαρμογή τη φορά. Αλλά το πιο πιθανό είναι να πάρετε μείωση του χρόνου εκτέλεσης πολλών εργασιών στο παρασκήνιο, που εκτελείται ως "μεταφορά" στην κανονική εργασία. Στην πραγματικότητα, η Intel μόλις μας υπενθύμισε σε όλους για άλλη μια φορά ότι τα λειτουργικά συστήματα στα οποία τρέχουμε πολλαπλών εργασιών. Και πρότεινε έναν τρόπο να επιταχύνει, αλλά όχι τόσο μια διαδικασία από μόνη της, αλλά ένα σύνολο ταυτόχρονων εφαρμογών. Αυτή είναι μια ενδιαφέρουσα προσέγγιση και, μας φαίνεται, αρκετά δημοφιλής. Τώρα έχει το δικό του όνομα. Χωρίς άλλη καθυστέρηση, θέλω να πω: είναι απλώς καλό που ήρθε στο κεφάλι κάποιου αυτή η πρωτότυπη ιδέα. Είναι ακόμη πιο καλό που μπόρεσε να το μεταφράσει σε ένα συγκεκριμένο προϊόν. Διαφορετικά, όπως πάντα, ο χρόνος θα δείξει.

Πέρυσι Intelκυκλοφόρησε έναν νέο πυρήνα - Πρέσκοτ- Για Pentium 4, η οποία χαρακτηρίζεται από 90 -Nm τεχνολογία διεργασίας, L2 cache αυξήθηκε σε 1 MB, επιπλέον, υπήρχε ένα σύνολο οδηγιών SSE3. Παράλληλα, παρουσιάστηκε το κοινό Pentium 4 Extreme Edition 3,4 GHz s 2 ΜΒ προσωρινής μνήμης επίπεδο 3. Η πλατφόρμα ανακοινώθηκε το καλοκαίρι πρίζα 775, που μας ενδιέφερε ότι τα πόδια από τον επεξεργαστή «πέρασαν» στην πρίζα. Μαζί με τη νέα υποδοχή, λάβαμε και chipset i915Και i925, του οποίου το σύνολο λειτουργιών ευχαριστεί ευχάριστα όλους: DDR2 SDRAM, PCI Expressγια γραφικά και περιφερειακά, ήχος HDA, WLAN, Matrix RAIDκαι τα λοιπά. Περίπου την ίδια εποχή, η Intel εισήγαγε τους αριθμούς μοντέλων, προηγουμένως μόνο ταμπλό AMD. Και έπρεπε να συνηθίσουμε τον κυβερνήτη Celeron 3xx, Pentium 4 5xx.

Ωστόσο, ο νέος πυρήνας Prescott είχε προβλήματα με υψηλή απαγωγή θερμότητας, τα οποία έφτασαν 115 W για κορυφαία μοντέλα. Ταυτόχρονα, επιδόσεις σε σύγκριση με τον πυρήνα Northwoodπρακτικά δεν αυξήθηκε. Οι ανταγωνιστές, εν τω μεταξύ, δεν κοιμήθηκαν, η AMD παρουσίασε τον πυρήνα Winchester, που έχει χαμηλή απαγωγή θερμότητας. Επιπλέον, η εταιρεία δωροδοκούσε τους χρήστες με τεχνολογία Cool "n" Ήσυχο(μείωση συχνότητας και τάσης σε χαμηλά φορτία), NX-bit(απαγόρευση εκτέλεσης κώδικα σε υπερχείλιση buffer) και x86-64(64-bit επεκτάσεις).

Ως αποτέλεσμα, ο Prescott τροποποιήθηκε πολλές φορές και γεννήθηκαν πολλά βήματα επεξεργαστή. Λίγο καιρό αργότερα, οι μηχανικοί της Intel παρουσίασαν καλά ισορροπημένους επεξεργαστές με stepping Ε0. αναδυόμενη τεχνολογία Θερμική Παρακολούθηση 2βελτιωμένη προστασία από υπερθέρμανση - ο επεξεργαστής άρχισε να μειώνει τη συχνότητα και την τάση εάν η παραγωγή θερμότητας φτάσει σε ένα κρίσιμο όριο. Αυτή η προσέγγιση είναι καλύτερη από το Throttling, όταν ο επεξεργαστής παρακάμπτει τους παλμούς του ρολογιού στην ίδια κατάσταση. Ωστόσο, εξακολουθεί να ανάβει, αλλά σε ακραίες περιπτώσεις. Η τεχνολογία Thermal Monitoring 2 μπορεί να λειτουργήσει σε κατάσταση αδράνειας για να μειώσει την παραγωγή θερμότητας, αλλά για αυτό πρέπει να εγκαταστήσετε Service Pack 2. Στο νέο σκαλοπάτι εμφανίστηκε XD-bit, το οποίο εκτελεί τη λειτουργία της απαγόρευσης της εκτέλεσης κακόβουλου κώδικα, απαιτείται επίσης το SP2 για αυτό. Οι επεξεργαστές με υποστήριξη για αυτό το τσιπ έλαβαν ένα επίθημα J. Εμφάνιση 64 - επεκτάσεις bit EM64Tδεν το είδαμε ποτέ στην Ε0 να πατάει για την 500η γραμμή.

Ωστόσο, ας θυμηθούμε την AMD, η οποία μέχρι τότε είχε εισαγάγει επεξεργαστές Άθλον 64 4000+Και FX-55. Ο τελευταίος αποδείχθηκε ο καλύτερος επεξεργαστής για gamers, δείχνοντας ακραίες επιδόσεις στα παιχνίδια. Η Intel απάντησε σε αυτή την επίθεση με την κυκλοφορία ενός chipset i925XEΚαι Pentium 4 Extreme Edition 3.46 GHz με δίαυλο συστήματος 1066 MHz. Άλλα χαρακτηριστικά του νέου P4 EE δεν έχουν αλλάξει: L2 cache 512 KB, L3 - 2 MB (πυρήνας Gallatin). Αλίμονο, στην ακραία τιμή των $ 999 ο αρχάριος έχασε από το FX-55 στις περισσότερες δοκιμές gaming.

Εδώ, με λίγα λόγια, είναι η κατάσταση στις αρχές του 2005.

Speedstep στη δράση

Τεχνολογία βήμα ταχύτηταςεπιτρέπει Windowsχρησιμοποιήστε μέσω προγραμματισμού τη διεπαφή ACPIγια να μειώσετε την ταχύτητα ρολογιού του επεξεργαστή στα 2,8 GHz υπό χαμηλό φορτίο. Για να λειτουργήσει το SpeedStep απαιτούνται οι ακόλουθες συνθήκες: ο επεξεργαστής πρέπει να υποστηρίζει το SpeedStep. η μητρική πλακέτα και το BIOS πρέπει να υποστηρίζουν το SpeedStep. Πρέπει να εγκατασταθεί το Service Pack 2 των Windows XP. πρέπει να επιλέξετε έναν συνδυασμό τροφοδοσίας για κινητά στα Windows. Η μητρική μας ASUS P5AD2-E Platinum (i925XE) παρέχει πλήρη υποστήριξη SpeedStep.

Το αποτέλεσμα για το SpeedStep θα είναι το εξής: για παιχνίδια είναι καλύτερα να το απενεργοποιήσετε εντελώς και για γραφείο και άλλες εργασίες - ενεργοποιήστε το. Τότε ο επεξεργαστής θα λειτουργεί σε χαμηλότερες συχνότητες και θα παράγει λιγότερη θερμότητα.

Μια νέα σελίδα στη ζωή των μοντέλων Pentium 4: 600

Η πιο σημαντική διαφορά μεταξύ του νέου Pentium 6xx- αύξηση της προσωρινής μνήμης L2 έως 2 MB. Όλες οι νέες σειρές επεξεργαστών υποστηρίζουν XD-bit. Η τεχνολογία διαχείρισης ενέργειας έχει βελτιωθεί ακόμη περισσότερο: αν το E0 stepping μπορεί να καυχηθεί για το Thermal Monitoring 2, τότε οι νέοι επεξεργαστές έχουν προσθέσει την τεχνολογία Ενισχυμένο SpeedStep, που προηγουμένως χρησιμοποιούνταν μόνο στους επεξεργαστές κινητών της εταιρείας. Σας επιτρέπει να μειώσετε την τάση και τη συχνότητα εάν το φορτίο στον επεξεργαστή είναι χαμηλό. Η κύρια διαφορά μεταξύ των δύο τεχνολογιών είναι ότι ο «εκκινητής» της μείωσης συχνότητας στην τελευταία περίπτωση είναι το λειτουργικό σύστημα και όχι ο επεξεργαστής.

Όλες οι επεκτάσεις του Pentium 6xx υποστηρίζουν επεκτάσεις EM64T 64-bit (παρόμοιες με τις επεκτάσεις x86-64 της AMD). Ωστόσο, αυτή η δυνατότητα μπορεί να είναι χρήσιμη μόνο κατά τη χρήση Windows XP Έκδοση 64-bit. Αλλά ακόμα και μετά την επίσημη εμφάνιση αυτού του λειτουργικού συστήματος, τα προβλήματα για τους χρήστες της AMD και της Intel δεν θα τελειώσουν: το γεγονός είναι ότι θα λάβετε ενίσχυση απόδοσης μόνο εάν το λειτουργικό σύστημα, τα προγράμματα οδήγησης και τα προγράμματα είναι 64-bit. Αλλά με αυτό υπάρχουν μεγάλα προβλήματα και είναι ακόμη δύσκολο να πούμε πότε θα μπορέσουμε να εκμεταλλευτούμε τους καρπούς της νέας τεχνολογίας. Από την άλλη πλευρά, εάν η Intel ασχολήθηκε με αυτήν την επιχείρηση, τότε η διαδικασία θα προχωρήσει πολύ πιο γρήγορα.

Αξίζει επίσης να πούμε ότι η τεχνολογία EM64T θα βρεθεί επίσης σε ορισμένα μοντέλα της σειράς 5xx (με «ένα» στο τέλος του αριθμού), αλλά το Enhanced Speed ​​​​Step θα παραμείνει αποκλειστικό χαρακτηριστικό της σειράς 6xx.

Φυσικά, το ζάρι της γραμμής Pentium 4 6xx είναι σημαντικά μεγαλύτερο από αυτό του 5xx: 169 εκατομμύρια τρανζίστορ και 135 mm 2 κατά 125 εκατομμύρια και 112 mm 2 .

Το νέο μοντέλο P4 Extreme Edition είναι μάλλον ενδιαφέρον. Δυστυχώς, το Pentium 4 Extreme Edition 3,46 Το GHz, το οποίο κυκλοφόρησε τον Νοέμβριο του 2004, δεν ανταποκρίθηκε στις προσδοκίες και έτσι καταργήθηκε. Αντικαταστάθηκε από το νέο P4 Extreme Edition 3,73 GHz, που είναι ένας κανονικός επεξεργαστής της γραμμής 6xx, αλλά με συχνότητα διαύλου συστήματος 1066 MHz. Η κρυφή μνήμη 2ου επιπέδου εξακολουθεί να είναι η ίδια 2 MB, αλλά έπρεπε να πούμε αντίο στην κρυφή μνήμη 3ου επιπέδου.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η γραμμή 6xx θα είναι πιο ακριβή από τα μοντέλα 500 σε ίσες συχνότητες ρολογιού.

βάση δοκιμής Επεξεργαστές Intel Pentium 4 560 (3,6 GHz, 1 MB L2 cache) Intel Pentium 4 660 (3,6 GHz, 2 MB L2 cache) Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz (2 MB L2 Cache) Μητρική πλακέτα ASUS P5AD2-E Platinum (i925XE) Μνήμη 2x512MB DDR2 SDRAM Corsair TwinX CM2X512A-5400C4 533MHz Γενικό υλικό κάρτα βίντεο NVIDIA GeForce 6800 GT 256MB (PCIE x16) HDD Western Digital WD740 Raptor (74 GB, 8 MB, 10.000 rpm, SATA) μονάδα οπτικού δίσκου MSI MS-8216 Λογισμικό Πρόγραμμα οδήγησης για την κάρτα γραφικών NVIDIA Detonator 66.93 προγράμματα οδήγησης chipset Βοηθητικό πρόγραμμα εγκατάστασης Chipset Intel 6.3.0.1007 DirectX 9,0c OS Windows XP Professional SP2

Το κόστος των επεξεργαστών σε παρτίδες από 1000 τεμ. ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ Συχνότητα ρολογιού Τιμή (USD) Pentium 4EE 3,73 GHz 999 Pentium 4EE 3,43 GHz 999 Pentium 4660 3,6 GHz 605 Pentium 4650 3,4 GHz 401 Pentium 4640 3,2 GHz 273 Pentium 4630 3,0 GHz 224 Pentium 4 570 3,8 GHz 637 Pentium 4 560 3,6 GHz 417 Pentium 4550 3,4 GHz 278 Pentium 4540 3,2 GHz 218 Pentium 4 530 3,0 GHz 178

PC Mark04 1.30 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ Μνήμη AMD Athlon 64 4000+ 4535 5684 Intel Pentium 4EE 3,73 GHz 5743 6294 5525 5705 5495 5494

Ο αγώνας συχνοτήτων τελείωσε

Με τα χρόνια, έχουμε συνηθίσει το γεγονός ότι οι κατασκευαστές επεξεργαστών μας ικανοποιούσαν τακτικά με την αύξηση των συχνοτήτων ρολογιού - αυτός ο δείκτης ήταν στην πρώτη γραμμή. Μέχρι το τέλος του 2004, η Intel σχεδίαζε να κυκλοφορήσει το Pentium 4 με συχνότητα 4 GHz, αλλά δεν εμφανίστηκε ποτέ. Οι μηχανικοί και η διοίκηση της εταιρείας συνειδητοποίησαν ότι η ευτυχία δεν είναι σε gigahertz και είναι απλά αδύνατο να οδηγείτε συνεχώς τη συχνότητα, ειδικά επειδή η αύξησή της δεν οδηγεί σε αναλογική αύξηση της απόδοσης του συστήματος.

Στην AMD, η κατάσταση είναι παρόμοια: είναι απίθανο φέτος να δούμε έναν επεξεργαστή που θα ξεπεράσει το όριο 3 GHz. Και γιατί χρειάζεται, αν το σύγχρονο Athlon 64 με ταχύτητες μέχρι 2,6 Τα GHz ανταγωνίζονται επιτυχώς τα προϊόντα της Intel.

Και οι δύο εταιρείες εργάζονται τώρα για να βελτιώσουν την αποδοτικότητα και την απόδοση των επεξεργαστών τους μέσω της χρήσης νέων τεχνολογιών, επεκτείνοντας τις λειτουργίες τους. Ο αγώνας για ταχύτητες ρολογιού τελείωσε. Στην πραγματικότητα, η σειρά 6xx ήταν ένα εξαιρετικό παράδειγμα αυτού.

Προδιαγραφές επεξεργαστή Αριθμός επεξεργαστή Συχνότητα, GHz FSB, MHz L2 cache, MB Τεχνολογίες Intel HT SS EM64T XD Σειρά Extreme Edition Pentium 4EE 3,73 GHz 1066 2 + + + + Pentium 4EE 3,43 GHz 1066 512 KB + 2 MB προσωρινή μνήμη L3 + - - - Γραμμή 6xx 670 3,8 800 2 + + + + 660 3,6 800 2 + + + + 650 3,4 800 2 + + + + 640 3,2 800 2 + + + + 630 3 800 2 + + + + Γραμμή 5xx 571 3,8 800 1 + - + + 570 J 3,8 800 1 + - - + 561 3,6 800 1 + - + + 560 J 3,6 800 1 + - - + 560 3,6 800 1 + - - - 551 3,4 800 1 + - + + 550 J 3,4 800 1 + - - + 550 3,4 800 1 + - - - 541 3,2 800 1 + - + + 540 J 3,2 800 1 + - - + 540 3,2 800 1 + - - - 531 3 800 1 + - + + 530 J 3 800 1 + - - + 530 3 800 1 + - - - 520 J 2,8 800 1 + - - + 520 2,8 800 1 + - - -

Far Cry (Cooler01) Αδεια 1280x1024 AMD Athlon 64 4000+ 197,8 Intel Pentium 4EE 3,73 GHz 176,0 Intel Pentium 4 660 (3,8 GHz) 167,7 Intel Pentium 4 560 (3,8 GHz) 164,0 Doom 3 (demo1) Αδεια 1024x768 AMD Athlon 64 4000+ 94,7 Intel Pentium 4EE 3,73 GHz 94,2 Intel Pentium 4 660 (3,8 GHz) 90,0 Intel Pentium 4 560 (3,8 GHz) 87,1 Wolfenstein - Εχθρικό έδαφος Αδεια 1024x768 AMD Athlon 64 4000+ 182,2 Intel Pentium 4EE 3,73 GHz 178,3 Intel Pentium 4 660 (3,8 GHz) 168,7 Intel Pentium 4 560 (3,8 GHz) 166,1

συμπέρασμα

Εάν συγκρίνουμε τις γραμμές 5xx και 6xx, τότε το συμπέρασμα θα είναι αρκετά σίγουρο: οι νεότερες εκδόσεις των επεξεργαστών είναι καλύτερες, αν και το διπλασιασμένο μέγεθος της προσωρινής μνήμης δεν επηρεάζει πραγματικά την απόδοση. Αλλά χάρη στις λειτουργίες EM64T, XD-bit, Thermal Monitoring 2, Enhanced SpeedStep, τα νέα Pentium 4s φαίνονται πολλά υποσχόμενα. Η εξαιρετική απόδοση, ένα εντυπωσιακό σύνολο πρόσθετων λειτουργιών και η λογική κατανάλωση ενέργειας αλλάζουν σημαντικά την εικόνα. Επιπλέον, τα νέα στοιχεία είναι πλήρως συμβατά με τις ήδη γνωστές μητρικές πλακέτες Socket 775, το μόνο που ίσως χρειαστεί να κάνετε είναι να ενημερώσετε το BIOS.

Μέχρι αυτό το σημείο, η Intel θα μπορούσε να κατηγορηθεί για κάποια βραδύτητα στην εισαγωγή νέων τεχνολογιών: η AMD εφάρμοσε επεκτάσεις 64-bit πολύ νωρίτερα, αν και το πραγματικό πλεονέκτημα από αυτήν δεν είναι ακόμα προφανές. Οι κάτοχοι της AMD είδαν επίσης το NX-bit και το Cool "n" Quiet πριν από πολύ καιρό.

Ωστόσο, παραμένει ασαφές γιατί η Intel ανακοίνωσε τόσο υψηλή τιμή για νέους επεξεργαστές: είναι σημαντικά πιο ακριβοί από τις παλαιότερες εκδόσεις.

Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, αλλά τους επόμενους μήνες από την Intel θα πρέπει να περιμένουμε πολύ περισσότερες βασικές ενημερώσεις στη γραμμή Pentium 4 - επεξεργαστές διπλού πυρήνα, τεχνολογία εικονικοποίησης Vanderpool (VT) και πολλά άλλα.