Procesory Intel Pentium4 LGA775. Procesory Intel Pentium 4

Ostatni rok Intel wydało nowe jądro - Prescotta- Dla Pentium 4, którego cechą było 90 -nm proces techniczny, pamięć podręczna poziomu 2 zwiększona do 1 MB dodatkowo pojawił się zestaw instrukcji SSE3. Jednocześnie został on zaprezentowany opinii publicznej Pentium 4 Extreme w wersji 3,4 GHz s 2 Pamięć podręczna MB poziomu 3. Platforma została ogłoszona latem Gniazdo 775, co nas zainteresowało, ponieważ nóżki z procesora „przełączyły się” na podstawkę. Wraz z nowym złączem otrzymaliśmy także chipsety i915 I i925, zestaw funkcji, który przyjemnie zadowolił wszystkich: SDRAM DDR2, PCI Express do grafiki i urządzeń peryferyjnych, dźwięk HDA, WLAN, Macierz RAID itp. Mniej więcej w tym samym czasie Intel wprowadził numery modeli, wcześniej jedynie się tym zajmował AMD. I musieliśmy się przyzwyczaić do tej linii Celeron 3xx, Pentium 4 5xx.

Jednak nowy rdzeń Prescott miał problemy z dużym odprowadzaniem ciepła, które osiągnęło 115 W dla najlepszych modeli. Jednocześnie wydajność w porównaniu do rdzenia Northwooda praktycznie nie wzrosła. Tymczasem konkurenci nie spali, AMD zaprezentowało rdzeń Winchestera, który charakteryzował się niskim wytwarzaniem ciepła. Ponadto firma przekupiła użytkowników technologią Fajne i ciche(redukcja częstotliwości i napięcia przy małych obciążeniach), NX-bit(zapobiegaj wykonywaniu kodu w przypadku przepełnienia bufora) i x86-64(rozszerzenia 64-bitowe).

W rezultacie Prescott był wielokrotnie modyfikowany i powstało wiele skoków procesora. Jakiś czas później inżynierowie Intela zaprezentowali dobrze zbalansowane procesory ze stepowaniem E0. Powstająca technologia Monitoring termiczny 2 ulepszona ochrona przed przegrzaniem - procesor zaczął zmniejszać częstotliwość i napięcie, jeśli wytwarzanie ciepła osiągnie krytyczny limit. Takie podejście jest lepsze niż dławienie, gdy procesorowi w tej samej sytuacji brakuje impulsów zegara. Jednak nadal się włącza, ale w skrajnych przypadkach. Technologia Thermal Monitoring 2 może również działać w trybie bezczynności, aby zmniejszyć rozpraszanie ciepła, ale wymaga to instalacji Dodatek Service Pack 2. W nowym stepie pojawił się XD-bit, który pełni funkcję uniemożliwiającą wykonanie złośliwego kodu, do tego potrzebny jest również dodatek SP2. Procesory obsługujące tę funkcję otrzymały przyrostek J. Wygląd 64 -bitowe rozszerzenia EM64T Nigdy nie widzieliśmy tego w przejściu E0 do linii 500.

Pamiętajmy jednak o AMD, które już wtedy wprowadziło procesory Athlona 64 4000+ I FX-55. Ten ostatni okazał się najlepszym procesorem dla graczy, zapewniającym ekstremalną wydajność w grach. Intel odpowiedział na ten atak wypuszczając chipset i925XE I Pentium 4 Extreme Edition 3.46 GHz z magistralą systemową 1066 MHz. Pozostałe cechy nowego P4 EE nie uległy zmianie: pamięć podręczna L2 512 KB, L3 - 2 MB (rdzeń Gallatin). Niestety, za ekstremalną cenę $ 999 nowicjusz przegrał z FX-55 w większości testów gier.

Oto w skrócie sytuacja na początku 2005 roku.

Konkluzja dotycząca SpeedStep będzie następująca: w przypadku gier lepiej go całkowicie wyłączyć, a w przypadku pracy biurowej i innej lepiej go włączyć. Wtedy procesor będzie pracował na niższych częstotliwościach i będzie generował mniej ciepła.

Nowa strona w życiu modeli Pentium 4: 600

Najważniejsza różnica pomiędzy nowym Pentium 6xx- zwiększ pamięć podręczną L2 do 2 MB Cała nowa seria procesorów obsługuje technologię XD-bit. Technologia zarządzania energią uległa dalszej poprawie: jeśli krok E0 może pochwalić się funkcją Thermal Monitoring 2, to nowe procesory dodały technologię Ulepszony SpeedStep, który wcześniej był stosowany wyłącznie w procesorach mobilnych firmy. Pozwala zmniejszyć napięcie i częstotliwość, jeśli obciążenie procesora jest niewielkie. Główna różnica między obiema technologiami polega na tym, że „inicjatorem” zmniejszenia częstotliwości w tym drugim przypadku jest system operacyjny, a nie procesor.

Wszystkie Pentium 6xx obsługują 64-bitowe rozszerzenia EM64T (analogicznie do rozszerzeń x86-64 firmy AMD). Jednak ta funkcja może być przydatna tylko podczas używania Wersja 64-bitowa systemu Windows XP. Ale nawet po oficjalnym pojawieniu się tego systemu operacyjnego problemy użytkowników AMD i Intela się nie skończą: faktem jest, że wzrost wydajności uzyskasz tylko wtedy, gdy system operacyjny, sterowniki i programy będą 64-bitowe. Ale są z tym duże problemy i nawet trudno powiedzieć, kiedy będziemy mogli skorzystać z owoców nowej technologii. Z drugiej strony, gdyby Intel zajął się tą sprawą, proces będzie przebiegał znacznie szybciej.

Warto też dodać, że technologię EM64T znajdziemy także w niektórych modelach serii 5xx (z „jedynkami” na końcu liczby), jednak Enhanced Speed ​​Step pozostanie ekskluzywną cechą linii 6xx.

Fizycznie matryca linii Pentium 4 6xx jest znacznie większa niż matryca 5xx: 169 miliony tranzystorów i 135 mm2 vs 125 miliony i 112 mm2.

Całkiem ciekawy jest nowy model P4 Extreme Edition. Niestety Pentium 4 Extreme Edition 3,46 GHz, wydany w listopadzie 2004 roku, nie spełnił oczekiwań, więc został złomowany. Został on zastąpiony nowym P4 Extreme Edition 3,73 GHz, czyli zwykły procesor 6xx, ale z częstotliwością magistrali systemowej 1066 MHz. Pamięć podręczna drugiego poziomu ma te same 2 MB, ale musieliśmy pożegnać się z pamięcią podręczną trzeciego poziomu.

Warto zaznaczyć, że linia 6xx będzie droższa od modeli 500 przy równych częstotliwościach taktowania.

Wyścig częstotliwości dobiegł końca

Z biegiem lat przyzwyczailiśmy się do tego, że producenci procesorów regularnie zachwycają nas zwiększonymi częstotliwościami taktowania – ten wskaźnik był na pierwszym planie. Pod koniec 2004 roku Intel planował wypuścić Pentium 4 z częstotliwością 4 GHz, ale nigdy się nie pokazało. Inżynierowie i kierownictwo firmy zdali sobie sprawę, że szczęście nie jest w gigahercach i po prostu niemożliwe jest ciągłe zwiększanie częstotliwości, zwłaszcza że jej zwiększenie nie prowadzi do proporcjonalnego wzrostu wydajności systemu.

Podobnie jest z AMD: jest mało prawdopodobne, że w tym roku zobaczymy procesor, który przekroczy próg 3 GHz. I po co to konieczne, skoro nowoczesny Athlon 64 z prędkością do 2,6 Częstotliwości GHz z powodzeniem konkurują z produktami Intela.

Obie firmy pracują obecnie nad poprawą wydajności i wydajności swoich procesorów poprzez wykorzystanie nowych technologii i rozszerzenie ich funkcji. Wyścig o prędkość zegara dobiegł końca. Właściwie seria 6xx stała się tego doskonałym przykładem.

Wniosek

Jeśli porównamy linie 5xx i 6xx, wniosek będzie dość jednoznaczny: nowe wersje procesorów są lepsze, chociaż podwojony rozmiar pamięci podręcznej nie wpływa szczególnie na wydajność. Ale dzięki funkcjom EM64T, XD-bit, Thermal Monitoring 2, Enhanced SpeedStep nowy Pentium 4 wygląda bardzo obiecująco. Wysoka wydajność, imponujący zestaw funkcji dodatkowych i rozsądne zużycie energii znacząco zmieniają obraz. Co więcej, nowe produkty są w pełni kompatybilne z już znanymi płytami głównymi obsługującymi Socket 775; jedyne, co może wymagać, to aktualizacja BIOS-u.

Do tego momentu Intelowi można było zarzucić, że nieco opieszale wprowadzał nowe technologie: AMD wdrożyło rozszerzenia 64-bitowe znacznie wcześniej, choć realna korzyść z tego wciąż nie jest oczywista. Właściciele AMD także widzieli już dość dawno temu NX-bit i Cool'n'Quiet.

Nie jest jednak jasne, dlaczego Intel ogłosił tak wysoką cenę nowych procesorów: są one wyraźnie droższe od starszych wersji.

Tak czy inaczej, w nadchodzących miesiącach powinniśmy spodziewać się znacznie bardziej radykalnych aktualizacji linii Pentium 4 od Intela – dwurdzeniowych procesorów, technologii wirtualizacji Vanderpool (VT) i wielu innych.

Jak wiadomo rewolucje w informatyce
zdarzają się na całym świecie coraz rzadziej. I czy są one naprawdę potrzebne tam, gdzie w ogóle „każdy”.
dobry”, w którym możliwości systemów i produktów z nawiązką pokrywają potrzeby większości
współczesnych użytkowników. Dotyczy to w pełni procesorów korporacji.
Intel, lider branży. Firma posiada pełną linię produktów o wysokiej wydajności
Procesory wszystkich poziomów (serwery, komputery stacjonarne, urządzenia mobilne), częstotliwości taktowania są już od dawna
przekroczyły „niebiańskie” 3 GHz, sprzedaż idzie „z hukiem”.
I pewnie, gdyby nie odrodzeni konkurenci (a dokładniej konkurent), to tyle
to byłoby naprawdę dobre.

Ale „wyścig gigahercowy” się nie kończy. Zostawmy na boku rozważania na temat takich kwestii jak „ Kto tego potrzebuje?" I " Jak duży jest na to popyt?„…przyjmijmy to jako fakt: aby utrzymać się na rynku, producenci procesorów są po prostu zmuszeni wkładać wysiłek w produkcję coraz szybszą (lub przynajmniej szybszą) Wysoka częstotliwość) produkty.

Intel uczcił początek lutego prezentacją całej gamy nowych procesorów. Firma
wypuściło jednocześnie siedem nowych procesorów, w tym:

• Pentium 4 3,40 GHz („stary” rdzeń Northwood);
• Pentium 4 Extreme Edition 3,40 GHz;
• aż czterech przedstawicieli nowej linii z rdzeniem Prescott (swoją drogą podkreślenie
  na pierwszej sylabie) - 3,40E, 3,20E, 3,0E i 2,80E GHz, wyprodukowane w procesie 90 nm
  technologii i wyposażony w 1 MB pamięci podręcznej drugiego poziomu.

Wszystkie te procesory są zaprojektowane dla magistrali 800 MHz i obsługują technologię Hyper-Threading. Ponadto Intel wypuścił Pentium 4 na rdzeniu Prescott o częstotliwości 2,8 A GHz, również wyprodukowany w procesie 90 nm, ale zaprojektowany dla częstotliwości FSB 533 MHz i nie obsługujący Hyper-Threading. Według firmy Intel ten procesor został zaprojektowany specjalnie dla producentów OEM komputerów PC w odpowiedzi na ich prośby. Dodajmy w swoim imieniu – i ku uciesze overclockerów, którzy z pewnością docenią jego możliwości podkręcania.

Wraz z wprowadzeniem na rynek nowych procesorów rodzina Pentium 4 znacznie się powiększyła i obecnie wygląda tak, jak pokazano w tabeli. 1. Intel nie ma oczywiście zamiaru ograniczać produkcji Pentium 4 opartego na rdzeniu Northwood z magistralą FSB 533 i 800 MHz. Ponadto w linii pozostaje kilka modeli zaprojektowanych dla magistrali 400 MHz (pięć procesorów od 2 A do 2,60 GHz).

Opracowując technologie 90 nm, które powinny zapewniać normalne
funkcjonowania procesorów klasy Prescott, inżynierowie Intela zmuszeni są
musiał pokonać poważne przeszkody. Charakter tych przeszkód był
nie w niewystarczającej rozdzielczości sprzętu produkcyjnego, ale w problemach
charakter fizyczny związany z niemożnością wyprodukowania tak małych rozmiarów
tranzystory wykorzystujące tradycyjne technologie.

Jako pierwszy pojawił się wyciek ładunku z bramki tranzystora przez rozcieńczenie
warstwę dielektryka pomiędzy bramką a kanałem. Przy rozdzielczości 90 nm „degeneruje się”
w barierę czterech atomów SiO2 o grubości 1,2 nm. Jest potrzeba
w nowych materiałach izolacyjnych o wyższej stałej dielektrycznej
przepuszczalność (dielektryk o wysokiej K). Ze względu na większą przepuszczalność pozwalają
zbudować grubą (do 3 nm) warstwę izolacyjną bez tworzenia przeszkód
dla pola elektrycznego bramki. Są to tlenki hafnu i cyrkonu.
Niestety okazały się one niekompatybilne z obecnie stosowanym polikrystalikiem
bramki i drgania fononowe powstające w przyczynie dielektrycznej
spadek ruchliwości elektronów w kanale.

Na granicy z bramą obserwuje się jeszcze jedno zjawisko, które wyraża się w znaczący sposób
zwiększenie poziomu napięcia progowego wymaganego do zmiany stanu
przewodność kanału tranzystora. Znaleziono rozwiązanie w postaci metalu
migawka W zeszłym roku specjaliści korporacji ostatecznie wybrali dwa
odpowiednich metali, co umożliwiło zaprojektowanie nowej miniatury
Tranzystory NMOS i PMOS. Jakich metali używali?
jest nadal utrzymywana w tajemnicy.

Aby zwiększyć prędkość tranzystorów (jest to określone przez prędkość
przejście do stanu otwartego/zamkniętego), Intel uciekł się do formowania
kanał z monokryształu napiętego krzemu. "Napięcie"
w tym przypadku oznacza odkształcenie sieci krystalicznej materiału.
Jak się okazało, przez strukturalnie uszkodzony krzem oba elektrony (+10%
dla NMOS) i dziury (+25% dla PMOS) przechodzą z mniejszym oporem.
Poprawa mobilności zwiększa maksymalny prąd tranzystora, gdy jest włączony.
stan : schorzenie.

W przypadku tranzystorów NMOS i PMOS stan napięcia osiąga się na różne sposoby.
metody. W pierwszym przypadku wszystko jest bardzo proste: zwykle tranzystor znajduje się na górze
„pokryty” warstwą azotku krzemu, która pełni funkcję ochronną
masek, a w celu wytworzenia napięcia w kanale zwiększa się grubość warstwy azotku
podwoił się. Prowadzi to do powstania dodatkowego obciążenia obszarów źródłowych
i drenaż, a zatem rozciąga i deformuje kanał.

Tranzystory PMOS są „pod napięciem” według innego obwodu. Najpierw strefy
Źródło i dren są trawione, a następnie narasta w nich warstwa SiGe. Atomy
german przewyższa rozmiarem atomy krzemu, a tym samym warstwy germanu
zawsze były używane do wytwarzania napięcia w krzemie. Jednak osobliwość
Technologia Intela polega w tym przypadku na kompresji krzemu
kanał występuje w przekroju podłużnym.

Nowy proces technologiczny umożliwił także zwiększenie liczby warstw
metalizacja od sześciu do siedmiu (połączenia miedziane). Ciekawe, że na produkcji
linie „ramię w ramię” działają jak maszyny litograficzne
nowej generacji o długości fali 193 nm i ich poprzedników o długości fali
fale 248 nm. Ogółem odsetek ponownie wykorzystanego sprzętu sięgnął 75,
co pozwoliło obniżyć koszty modernizacji fabryk.

Funkcje Prescotta

W dyskusjach poprzedzających wypuszczenie procesora rdzeniowego Prescott był on żartobliwie nazywany „Pentium 5”. W rzeczywistości była to dokładnie typowa odpowiedź profesjonalisty komputerowego na pytanie „Co to jest Prescott?” Oczywiście Intel nie zmienił znaku towarowego i nie było ku temu wystarczających powodów. Przypomnijmy sobie praktykę wydawania oprogramowania – gdzie numer wersji zmienia się dopiero przy radykalnym przeprojektowaniu produktu, zaś mniej istotne zmiany oznacza się ułamkowym numerem wersji. Liczby ułamkowe nie są jeszcze akceptowane w branży procesorów, a fakt, że Prescott kontynuował linię Pentium 4, jest właśnie odzwierciedleniem faktu, że zmiany nie są aż tak radykalne.

Procesory oparte na rdzeniu Prescott, choć zawierają w porównaniu wiele innowacji i modyfikacji
z Northwood, ale bazują na tej samej architekturze NetBurst, mają takie same opakowania,
jak poprzedni Pentium 4, są instalowane w tym samym złączu Socket 478 i w zasadzie
powinien działać na większości płyt głównych obsługujących FSB 800 MHz i
zapewnienie odpowiednich napięć zasilania (oczywiście konieczna będzie aktualizacja
BIOS).

Szczegółowe omówienie zagadnień praktycznych związanych z Prescottem pozostawimy na osobny materiał. W międzyczasie spróbujmy przyjrzeć się, jakie zmiany pojawiły się w Prescotcie, zrozumieć, czym ten procesor różni się od swojego poprzednika i czego można się w rezultacie spodziewać.

Główne innowacje wprowadzone w rdzeniu Prescott to:

• Przeniesienie produkcji kryształów do technologii procesowej 90 nm.
• Zwiększona długość przenośnika (z 20 do 31 stopni).
• Podwojona pamięć podręczna L1 (pamięć podręczna danych - od 8 do 16 KB) i L2 (od 512 KB do
  1MB).
• Zmiany w architekturze:
  -zmodyfikowany blok przewidywania przejścia;
  - ulepszona logika pamięci podręcznej L1 (ulepszone pobieranie wstępne
  dane);
  -pojawienie się nowych bloków w procesorze;
  -zwiększona objętość niektórych buforów.
• Zaawansowana technologia Hyper-Threading.
• Dodano obsługę nowego zestawu instrukcji SIMD SSE3 (13 nowych poleceń).

Główne różnice pomiędzy trzema rdzeniami procesora zastosowanymi w Pentium 4 podsumowano w tabeli. 2. Liczba tranzystorów w Prescott wzrosła ponad dwukrotnie - o 70 milionów, z czego według przybliżonych szacunków około 30 milionów można przypisać podwojeniu pamięci podręcznej L2 (dodatkowe 512 KB, 6 tranzystorów na komórkę). Co więcej, została jeszcze całkiem spora liczba i już na podstawie tej wartości można pośrednio ocenić skalę zmian, jakie zaszły w jądrze. Należy zauważyć, że pomimo takiego wzrostu liczby elementów, powierzchnia rdzenia nie tylko nie wzrosła, ale nawet zmniejszona w porównaniu do Northwooda.

Z Technologia procesowa 90 nm wszystko jest w zasadzie zrozumiałe (oczywiście na uproszczonym, „użytkowniczym” poziomie). Mniejszy rozmiar tranzystorów zmniejszy napięcie zasilania procesora i zmniejszy wydzielaną przez niego moc, a co za tym idzie, nagrzewanie się. Otworzy to drogę do dalszego wzrostu częstotliwości taktowania, któremu choć będzie towarzyszył wzrost odprowadzania ciepła, to „początek odniesienia” dla tego wzrostu będzie inny, nieco niższy. Należy zauważyć, że biorąc pod uwagę większą liczbę tranzystorów w Prescott w porównaniu do Northwooda, bardziej słuszne byłoby mówienie nie o redukcji, ale o ochrona Lub mniejsze powiększenie rozproszona moc.

Przedłużony przenośnik. Jak widać z tabeli. 2, długość rurociągu Prescott (31 etapów) stanowi ponad połowę długości rurociągu Northwood. Co za tym stoi, jest całkiem jasne: nie jest to pierwszy raz, kiedy Intel zwiększał długość potoku, mając na celu zwiększenie częstotliwości taktowania - wiadomo, że im dłuższy potok, tym lepiej „podkręcany” jest rdzeń procesora. W zasadzie trudno jednoznacznie stwierdzić, czy takie „rozszerzenie” jest naprawdę potrzebne na obecnym etapie, przy częstotliwościach w okolicach 3,5 GHz - entuzjastyczni overclockerzy podkręcili Pentium 4 (Northwood) do wyższych wartości. Ale prędzej czy później wzrost liczby etapów byłby nieunikniony - dlaczego więc nie połączyć tego wydarzenia z wydaniem nowego jądra?

Zwiększone rozmiary pamięci podręcznej i buforów. W zasadzie ten punkt jest bezpośrednio powiązany z poprzednim. Aby mieć pewność, że długi potok będzie działał z wysokimi częstotliwościami, pożądane jest posiadanie większego „podręcznego magazynu” w postaci pamięci podręcznej, aby zmniejszyć liczbę czasów bezczynności, podczas których procesor czeka na załadowanie wymaganych danych z pamięci. Ponadto dobrze wiadomo, że przy niezmienionych pozostałych parametrach, z dwóch procesorów o różnej długości potoku, ten z mniejszym parametrem będzie bardziej produktywny. Kiedy pojawiają się błędy w przewidywaniu rozgałęzień, procesor zmuszony jest „zresetować” swój potok i załadować go pracą w nowy sposób. A im więcej etapów zawiera, tym bardziej bolesne są takie błędy. Oczywiście nie można ich całkowicie wykluczyć, a przy tych samych częstotliwościach Northwood i Prescott byliby mniej produktywni… gdyby nie mieli większej pamięci podręcznej L2, co w dużej mierze rekompensowało opóźnienie. Oczywiście wszystko tutaj zależy od specyfiki konkretnych zastosowań, co postaramy się sprawdzić w części praktycznej.

Jak wspomniano powyżej, Prescott zwiększył nie tylko ogólną pamięć podręczną L2, ale także pamięć podręczną danych L1, której rozmiar wzrósł z 8 do 16 KB. Zmieniła się także jego organizacja i część logiki pracy – wprowadzono np. mechanizm wymuszony awans (wymuszenie przekazania), co zmniejsza opóźnienia w przypadkach, gdy zależna operacja ładowania danych z pamięci podręcznej nie może zostać spekulacyjnie zakończona przed zakończeniem poprzedniej operacji umieszczania danych w pamięci podręcznej.

Oprócz objętości pamięci podręcznych, pojemność dwóch harmonogramów odpowiedzialnych za przechowywanie mikrooperacji ( ups), które są używane w instrukcjach x87/SSE/SSE2/SSE3. Umożliwiło to w szczególności skuteczniejsze odnajdywanie równoległości w algorytmach multimedialnych i wykonywanie ich z lepszą wydajnością.

Właściwie poruszyliśmy już niektóre innowacje w architekturze Pentium 4 zaimplementowane w Prescott, ponieważ są one „rozproszone” po rdzeniu procesora i wpływają na wiele jego bloków. Następną ważną zmianą jest...

Zmodyfikowany blok przewidywania rozgałęzień. Jak wiadomo, dokładność
Działanie tego urządzenia ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia wysokiej wydajności
nowoczesny procesor. „Przeglądanie” następującego kodu programu
aktualnie uruchomiony, procesor może z góry wykonać części
tego kodu jest dobrze znana spekulacyjna egzekucja. Jeśli
Program napotyka gałąź w wyniku skoku warunkowego ( jeśli-to-inne),
wówczas pojawia się pytanie, którą z dwóch gałęzi „lepiej” przeprowadzić wcześniej.
Algorytmy Northwooda były stosunkowo proste: przejścia z powrotem miały
wydarzenie, do przodu- NIE. Działało to w większości dla pętli,
ale nie w przypadku innych typów przejść. Prescott wykorzystuje tę koncepcję długość
przemiana: Badania wykazały, że jeśli odległość przekracza
pewnej granicy, wówczas przejście z dużym prawdopodobieństwem nie nastąpi
(W związku z tym nie ma potrzeby spekulacyjnego wykonywania tej części kodu). Również w Prescotcie
wprowadzono dokładniejszą analizę samych warunków przejściowych, na podstawie której
decyzje dotyczące prawdopodobieństwa dokonania przejścia. Oprócz statycznych algorytmów predykcji,
Algorytmy dynamiczne również uległy zmianom (nawiasem mówiąc, częściowo pojawiły się nowe pomysły
pożyczone z mobilnego Pentium M).

Pojawienie się nowych bloków w procesorze. Są dwa nowe bloki w Prescott blok przesunięć bitowych i przesunięć cyklicznych(manetka/rotator) i dedykowane blok mnożenia liczb całkowitych. Pierwsza pozwala na wykonanie najbardziej typowych operacji przesunięcia na jednej z dwóch szybkich jednostek ALU pracujących z dwukrotnie większą częstotliwością rdzenia procesora (w poprzednich modyfikacjach Pentium 4 operacje te były wykonywane jako operacje całkowite i zajmowały kilka cykli zegara). Do przeprowadzenia mnożenia liczb całkowitych wykorzystywano wcześniej zasoby FPU, co zajmowało dość dużo czasu – konieczne było przesłanie danych do FPU, wykonanie tam stosunkowo powolnego mnożenia i przesłanie wyniku z powrotem. Aby przyspieszyć te operacje, Prescott dodał nowy blok odpowiedzialny za takie operacje mnożenia.

Ulepszona funkcja Hyper-Threading. Oczywiście wszystkie wymienione powyżej innowacje zostały wprowadzone do Prescott nie bez powodu. Według specjalistów Intela większość modyfikacji w logice pamięci podręcznych, kolejek poleceń itp. jest w ten czy inny sposób związana z wydajnością procesora podczas korzystania z Hyper-Threading, tj. Gdy kilka wątków programu działa jednocześnie. Jednocześnie innowacje te mają jedynie niewielki wpływ na wydajność aplikacji jednowątkowych. Prescott zwiększył także zestaw instrukcji, które „dopuszczalne” są wykonywane równolegle na procesorze (na przykład operacja na tablicy stron i operacja na pamięci, która dzieli linię pamięci podręcznej). Ponownie, w przypadku aplikacji jednowątkowych, brak możliwości łączenia takich operacji nie miał praktycznie żadnego wpływu na wydajność, natomiast przy uruchomieniu dwóch wątków takie ograniczenie często stawało się wąskim gardłem. Innym przykładem jest to, że gdyby Northwoodowi zabrakło pamięci podręcznej i musiałby odczytać dane z pamięci RAM, następna operacja wyszukiwania w pamięci podręcznej zostałaby opóźniona do czasu zakończenia tej czynności. W rezultacie jedna aplikacja, która często pomijała pamięć podręczną, mogła znacznie spowolnić pracę innych wątków. W Prescott konflikt ten można łatwo przezwyciężyć, operacje można wykonywać równolegle. Również w Prescott przeprojektowano logikę arbitrażu i współdzielenia zasobów pomiędzy wątkami, aby zwiększyć ogólną wydajność.

Instrukcje SSE3. Jak pamiętamy, ostatnia rozbudowa zestawu instrukcji SIMD
Intel przeprowadził to wypuszczając pierwszy Pentium 4 (Willamette) i wdrażając w nim SSE2.
Kolejne rozszerzenie o nazwie SSE3 i zawierające 13 nowych instrukcji,
przeprowadzono w Prescott. Wszystkie z wyjątkiem trzech korzystają z rejestrów SSE
i mają na celu poprawę wydajności w następujących obszarach:

• szybka konwersja liczby rzeczywistej na liczbę całkowitą ( pięści);
• złożone obliczenia arytmetyczne ( addsubps, addsubpd, movsldup, movshdup,
  movddup);
• kodowanie wideo ( bddqu);
• obróbka graficzna ( haddps, hsubps, haddpd, hsubpd);
• synchronizacja wątków ( monitoruj, czekaj).

Naturalnie szczegółowe omówienie wszystkich nowych instrukcji wykracza poza zakres tego materiału; informacje te znajdują się w odpowiedniej instrukcji programisty. Instrukcje z pierwszych czterech kategorii służą zarówno przyspieszeniu wykonania samych operacji, jak i uczynieniu ich bardziej „ekonomicznym” w sensie wykorzystania zasobów procesora (a co za tym idzie optymalizacji działania Hyper-Threading i mechanizmu wykonywania spekulatywnego) . Znacząco zredukowano i, co ważne, uproszczono także kod programu. Na przykład instrukcja szybkiej konwersji liczby rzeczywistej na liczbę całkowitą pięści zastępuje siedem (!) poleceń tradycyjnego kodu. Nawet w porównaniu z instrukcjami SSE2 (które same w sobie również przyspieszają wykonywanie kodu i zmniejszają jego rozmiar), instrukcje SSE3 zapewniają w wielu przypadkach znaczne oszczędności. Dwie instrukcje z ostatniej grupy - monitor I poczekaj— zezwól na aplikację (dokładniej przepływ) informuje procesor, że nie wykonuje obecnie użytecznej pracy i znajduje się w trybie gotowości (na przykład zapisuje do określonego miejsca w pamięci, powodując przerwanie lub wyjątek). W takim przypadku procesor można przełączyć w tryb niskiego poboru mocy lub, korzystając z Hyper-Threading, przekazać wszystkie zasoby innemu wątkowi. Ogólnie rzecz biorąc, dzięki SSE3 otwierają się przed programistami nowe możliwości optymalizacji kodu. Problem tutaj, jak zawsze w takich przypadkach, jest jeden: dopóki nowy zestaw instrukcji nie stanie się ogólnie przyjętym standardem, twórcy oprogramowania będą musieli utrzymywać dwie gałęzie kodu (z SSE3 i bez niego), aby aplikacje mogły na nich pracować wszyscy procesory...

Skąd przychodzisz?..

Ogólnie można nazwać wielkość innowacji wdrożonych w rdzeniu Prescott
istotne. I chociaż nie dorównuje mu „prawdziwemu Pentium 5”, to jednak nim jest
„Cztery i pół” może być blisko. Przejście z rdzenia Northwood
do Prescotta - w zasadzie proces ewolucyjny, który dobrze pasuje do ogółu
Strategia Intela. Stopniowe zmiany w architekturze Pentium 4 są wyraźnie widoczne w
schemat: architektura jest modyfikowana i aktualizowana o nowe funkcje - jest spójna
Optymalizacja procesora dla określonego zestawu oprogramowania.

Czego możesz oczekiwać od Prescotta? Być może przede wszystkim (choć może się to wydawać nieco dziwne) – nowe częstotliwości. Sam Intel przyznaje, że przy równych częstotliwościach wydajność Prescotta i Northwooda będzie się niewiele różnić. Pozytywny wpływ dużej pamięci podręcznej L2 firmy Prescott i innych innowacji jest w dużej mierze równoważony przez znacznie dłuższy potok, który jest wrażliwy na błędy przewidywania gałęzi. I nawet biorąc pod uwagę fakt, że blok tego właśnie predyktora przejścia został poprawiony, nadal nie może być idealny. Główna zaleta Prescotta jest inna: nowy rdzeń pozwoli na dalsze zwiększenie częstotliwości – do wartości wcześniej nieosiągalnych w Northwood. Według planów Intela rdzeń Prescott ma wytrzymać dwa lata do czasu wymiany go na kolejny rdzeń, wyprodukowany w technologii 65 nm (0,065 mikrona).

Dlatego obecnie wypuszczony procesor na nowym rdzeniu Prescott nie zdobywa od razu laurów mistrza wydajności i powinien pokazać się w całej okazałości w przyszłości. Kolejnym potwierdzeniem tego jest pozycjonowanie procesora: Pentium 4 na rdzeniu Prescott jest przeznaczony dla systemów głównego nurtu, natomiast topowym procesorem był i pozostaje Pentium 4 Extreme Edition. Nawiasem mówiąc, chociaż pasek częstotliwości procesorów Intel nominalnie wzrósł do 3,4 GHz wraz z premierą Prescott, pojawienie się pierwszych systemów OEM opartych na Pentium 4 3,4 GHz na nowym rdzeniu nastąpi nieco później w tym kwartale (a komercyjne dostawy Prescott rozpoczęły się już w czwartym kwartale 2003 r.).

Kolejnym obszarem, w którym Prescott może (i najprawdopodobniej będzie) zabłysnąć, jest uruchamianie oprogramowania zoptymalizowanego pod kątem SSE3. Proces optymalizacji już się rozpoczął i obecnie istnieje co najmniej pięć aplikacji obsługujących nowy zestaw instrukcji: MainConcept (MPEG-2/4), xMPEG, Ligos (MPEG-2/4), Real (RV9), On2 (VP5) /VP6) . W 2004 roku obsługa SSE3 powinna pojawić się w takich pakietach jak Adobe Premiere, Pinnacle MPEG Encoder, Sony DVD Source Creator, Ulead MediaStudio i VideoStudio, różne kodeki audio i wideo itp. Przypominając sobie proces optymalizacji dla SSE/SSE2, można to zrozumieć efekty SSE3 zobaczymy, ale nie od razu – to znowu w pewnym sensie „startup na przyszłość”.

A co z „po drugiej stronie linii frontu”? Główny konkurent Intela nadal podąża własną drogą, coraz bardziej oddalając się od „ogólnej linii”. AMD w dalszym ciągu zwiększa swoją „nagą wydajność”, na razie zadowalając się znacznie niższymi częstotliwościami. Kontroler pamięci, który w Athlonie 64 przeniósł się z mostka północnego do procesora, dolał oliwy do ognia, zapewniając niespotykaną dotąd prędkość dostępu do pamięci RAM. A niedawno wypuszczono procesor z oceną 3400+ (nie, nikt nie mówi o pełnej zgodności z produktami konkurencji pod względem częstotliwości...).

Jednak Intel i AMD są teraz w mniej więcej równej sytuacji – ich topowe procesory czekają na wydanie odpowiednio zoptymalizowanego oprogramowania, aby pokazać swój pełny potencjał. Intel coraz bardziej „wkracza w multimedia”: wydajność Pentium 4 jest więcej niż wystarczająca dla oprogramowania biurowego, a aby Prescott mógł wykorzystać swój potencjał, potrzebuje zoptymalizowanych aplikacji multimedialnych (i/lub wysokich taktowań, możliwości osiągnięcia których nie ma wątpliwość). Warto zaznaczyć, że przerobienie kodeków dla SSE3 być może nie jest operacją najtrudniejszą, a efekt tego od razu odczują wszystkie aplikacje korzystające z takich kodeków (a przeróbka samych aplikacji nie jest wcale konieczna).

Z drugiej strony w połowie 2004 roku zostanie wydana 64-bitowa wersja systemu Windows na platformę AMD64, na której powinny ujawnić się możliwości Athlona 64. Oczywiście tutaj pojawi się typowe pytanie o zestaw aplikacji dla nowego systemu operacyjnego, bez którego system pozostaje praktycznie bezużyteczny. Pamiętaj jednak, że istnieją już przynajmniej te same kodeki, skompilowane dla 64-bitowego Athlona. Istnieje więc możliwość, że w najbliższej przyszłości platforma AMD będzie miała gdzie się pokazać. Ogólnie rzecz biorąc, wygląda na to, że podczas gdy tytani po prostu napinają mięśnie, budują struktury obronne i przygotowują tyły do ​​najważniejszego zadania… nie, raczej Następny bitwa...

Wstęp

Przed sezonem wakacyjnym obaj wiodący producenci procesorów, AMD i Intel, wypuścili na rynek najnowsze procesory w swoich nowoczesnych liniach procesorów przeznaczonych do komputerów PC o wysokiej wydajności. Najpierw AMD zrobiło ostatni krok przed nadchodzącym skokiem jakościowym i około miesiąc temu wprowadziło Athlona XP 3200+, który ma stać się najszybszym przedstawicielem rodziny Athlon XP. Dalsze plany AMD w tym sektorze rynku kojarzą się już z procesorem nowej generacji o architekturze x86-64, Athlonem 64, który powinien pojawić się we wrześniu tego roku. Intel odczekał krótką chwilę i dopiero dzisiaj zaprezentował ostatni Penlium 4 z rdzeniem Northwood o grubości 0,13 mikrona. W rezultacie ostatnim modelem w tej rodzinie był Pentium 4 pracujący z częstotliwością 3,2 GHz. Przerwa przed premierą kolejnego procesora do komputerów stacjonarnych opartego na nowym rdzeniu Prescott potrwa aż do czwartego kwartału, kiedy Intel po raz kolejny podniesie poprzeczkę w zakresie wydajności swoich procesorów do komputerów stacjonarnych dzięki wyższym taktowaniu i ulepszonej architekturze.

Warto zaznaczyć, że podczas konfrontacji architektur Athlon i Pentium 4, architektura Intela okazała się bardziej skalowalna. W okresie istnienia Pentium 4, produkowanego przy użyciu różnych procesów technologicznych, ich częstotliwość wzrosła już ponad dwukrotnie i bez problemów osiągnęła 3,2 GHz przy konwencjonalnym procesie technologicznym 0,13 mikrona. AMD, które pozostało przy swoim Athlonie XP na 2,2 GHz, nie może obecnie pochwalić się tak wysokimi częstotliwościami dla swoich procesorów. I chociaż przy tych samych częstotliwościach Athlon XP jest znacznie lepszy pod względem wydajności od Pentium 4, stale rosnąca różnica w częstotliwościach zegara dała się we znaki: Athlon XP 3200+ o częstotliwości 2,2 GHz można nazwać pełnoprawnym konkurent Penium 4 3,2 GHz tylko ze znacznymi zastrzeżeniami.

Na poniższym wykresie postanowiliśmy pokazać, jak na przestrzeni ostatnich trzech lat wzrosły częstotliwości procesorów z rodzin Pentium 4 i Athlon:

Jak widać częstotliwość 2,2 GHz jest dla AMD barierą nie do pokonania, która zostanie pokonana co najwyżej dopiero w drugiej połowie przyszłego roku, kiedy AMD przeniesie swoje zakłady produkcyjne na technologię 90 nanometrów. Do tego czasu nawet procesory Athlon 64 nowej generacji będą nadal miały tak niskie częstotliwości. Trudno powiedzieć, czy będą w stanie konkurować z Prescottem. Wygląda jednak na to, że AMD ma poważne kłopoty. Prescott, dzięki większej pamięci podręcznej L1 i L2, ulepszonej technologii Hyper-Threading i rosnącym częstotliwościom, może stać się znacznie atrakcyjniejszą propozycją niż Athlon 64.

Jeśli chodzi o procesory Pentium 4, można tylko pozazdrościć ich skalowalności. Częstotliwości Pentium 4 stopniowo rosną od czasu wypuszczenia tych procesorów. Niewielką przerwę zaobserwowaną w okresie lato-jesień tego roku tłumaczy się koniecznością wprowadzenia nowego procesu technologicznego, jednak nie powinna ona wpłynąć na równowagę sił na rynku procesorów. Włączając technologię Hyper-Threading i przełączając swoje procesory tak, aby korzystały z magistrali 800 MHz, Intel osiągnął zauważalną przewagę swoich starszych modeli procesorów nad procesorami konkurencji i teraz nie może się o nic martwić, przynajmniej do czasu masowej dystrybucji Athlona 64 zaczyna się.

Również na powyższym wykresie pokazaliśmy najbliższe plany AMD i Intela dotyczące wypuszczenia nowych procesorów. Wygląda na to, że AMD nie powinno w najbliższym czasie mieć złudzeń co do swojej pozycji na rynku. Na tym kończy się walka z Intelem na równych zasadach, firma wraca do swojej zwykłej roli nadrabiania zaległości. Jest jednak za wcześnie na prognozy długoterminowe, zobaczmy, co przyniesie AMD premiera Athlona 64. Jednak sądząc po powściągliwej reakcji twórców oprogramowania na technologię AMD64, rewolucji nie będzie wraz z wypuszczeniem kolejnego generacja procesorów AMD.

Procesor Intel Pentium 4 3,2 GHz

Nowy procesor Pentium 4 3,2 GHz, który Intel ogłosił dzisiaj, 23 czerwca, nie jest niczym szczególnym z technologicznego punktu widzenia. To ten sam Northwood, działający na częstotliwości magistrali 800 MHz i obsługujący technologię Hyper-Threading. Oznacza to, że tak naprawdę procesor jest całkowicie identyczny (poza częstotliwością taktowania) z Pentium 4 3.0, który Intel ogłosił w kwietniu.

Procesor Pentium 4 3,2 GHz, podobnie jak jego poprzednicy, wykorzystuje rdzeń krokowy D1

Jedynym faktem, na który należy zwrócić uwagę w związku z wypuszczeniem na rynek kolejnego procesora Pentium 4 opartego na rdzeniu Northwood, jest nowo zwiększone wytwarzanie ciepła. Obecnie typowe odprowadzanie ciepła przez Pentium 4 3,2 GHz wynosi około 85 W, a maksymalne znacznie przekracza 100 W. Dlatego stosowanie dobrze zaprojektowanych obudów jest jednym z niezbędnych wymagań w przypadku systemów operacyjnych opartych na Pentium 4 3,2 GHz. Jeden wentylator w obudowie to teraz zdecydowanie za mało, ponadto należy zadbać o dobrą wentylację powietrza w miejscu, w którym znajduje się procesor. Intel twierdzi też, że temperatura powietrza otaczającego radiator procesora nie powinna przekraczać 42 stopni.

Cóż, przypomnijmy jeszcze raz, że prezentowany Pentium 4 3,2 GHz to najnowszy procesor firmy Intel do wysokowydajnych komputerów stacjonarnych, oparty na technologii 0,13 mikrona. Kolejny procesor dla takich układów będzie wykorzystywał nowy rdzeń Prescott, wyprodukowany w technologii 90 nanometrów. W związku z tym rozpraszanie ciepła przez przyszłe procesory do komputerów stacjonarnych będzie mniejsze. W rezultacie Pentium 4 3,2 GHz pozostanie rekordzistą w zakresie odprowadzania ciepła.

Oficjalna cena Pentium 4 3,2 GHz wynosi 637 dolarów, co oznacza, że ​​procesor ten jest obecnie najdroższym procesorem do komputerów stacjonarnych. Ponadto Intel zaleca stosowanie nowego produktu z drogimi płytami głównymi opartymi na chipsecie i875P. Jak jednak wiemy, ten wymóg można pominąć: wiele tańszych płyt głównych bazujących na i865PE zapewnia podobny poziom wydajności dzięki aktywowaniu przez producentów technologii PAT w zestawie logicznym i865PE.

Jak testowaliśmy

Celem tych testów było określenie poziomu wydajności, jaki może zapewnić nowy Pentium 4 3,2 GHz w porównaniu do swoich poprzedników i starszych modeli konkurencyjnej linii Athlon XP. Tym samym, oprócz Pentium 4 3,2 GHz, w testach wzięły udział także Petnium 4 3,0 GHz, Athlon XP 3200+ i Athlon XP 3000+. Jako platformę do testów Pentium 4 wybraliśmy płytę główną opartą na chipsecie i875P (Canterwood) z dwukanałową pamięcią DDR400, a testy Athlona XP przeprowadzono na płycie głównej opartej na najmocniejszym chipsecie NVIDIA nForce 400 Ultra.

Skład systemów testowych podano poniżej:

Uwagi:

• We wszystkich przypadkach pamięć pracowała w trybie synchronicznym z FSB w konfiguracji dwukanałowej. Najbardziej agresywne czasy to 2-2-2-5.
• Testy przeprowadzono na systemie operacyjnym Windows XP SP1 z zainstalowanym DirectX 9.0a.

Produktywność w aplikacjach biurowych i do tworzenia treści

Przede wszystkim, zgodnie z ustaloną tradycją, zmierzyliśmy prędkość procesorów w aplikacjach biurowych i aplikacjach współpracujących z treścią cyfrową. W tym celu wykorzystaliśmy pakiety testowe z rodziny Winstone.

W Business Winstone 2002, który obejmuje typowe biurowe aplikacje biznesowe, w najlepszym wydaniu spisują się procesory z rodziny Athlon XP, których wydajność znacznie przewyższa szybkość procesorów konkurencyjnej rodziny. Sytuacja ta jest dość powszechna w tym teście i jest zdeterminowana zarówno cechami architektury Athlon XP, jak i dużą ilością pamięci podręcznej w rdzeniu Barton, której łączna pojemność, dzięki ekskluzywności L2, sięga 640 KB.

W kompleksowym teście Multimedia Content Creation Winstone 2003, który mierzy szybkość platform testowych w aplikacjach do pracy z treściami cyfrowymi, obraz jest nieco inny. Procesory Pentium 4 z architekturą NetBurst i szybką magistralą o przepustowości 6,4 GB na sekundę pozostawiają daleko w tyle starsze modele Athlona XP.

Wydajność podczas przetwarzania danych przesyłanych strumieniowo

Wiadomo, że większość aplikacji pracujących ze strumieniami danych działa szybciej na procesorach Pentium 4. Tutaj ujawniają się wszystkie zalety architektury NetBurst. Dlatego wynik, który uzyskaliśmy w WinRAR 3.2, nie powinien nikogo dziwić. Starszy Pentium 4 znacznie przewyższa topowego Athlona XP pod względem szybkości kompresji informacji.

Podobną sytuację obserwujemy przy kodowaniu plików dźwiękowych do formatu mp3 przy pomocy kodeka LAME 3.93. Nawiasem mówiąc, ten kodek obsługuje wielowątkowość, więc wysokie wyniki Pentium 4 tutaj można również przypisać obsłudze technologii Hyper-Threading przez te procesory. W rezultacie Pentium 4 3.2 przewyższa starszego Athlona XP z oceną 3200+ o prawie 20%.

W tym teście uwzględniliśmy wyniki uzyskane podczas pomiaru szybkości kodowania wideo AVI do formatu MPEG-2 przy użyciu jednego z najlepszych koderów, Canopus Procoder 1.5. Co zaskakujące, Athlon XP w tym przypadku wykazuje nieco wyższą wydajność. Jednak najprawdopodobniej należy to przypisać wysokowydajnej jednostce zmiennoprzecinkowej zastosowanej w Athlonie XP. Instrukcje SSE2 procesorów Pentium 4 w tym przypadku, jak widzimy, nie mogą być tak mocną alternatywą. Należy jednak zaznaczyć, że różnica w szybkości pomiędzy starszymi modelami Athlona XP i Pentium 4 jest dość niewielka.

Kodowanie wideo MPEG-4 to kolejny przykład zadania, w którym swoje mocne strony pokazują procesory Pentium 4 z technologią Hyper-Threading i magistralą 800 MHz. Przewaga Pentium 4 3.2 nad Athlonem XP 3200+ w tym teście wynosi prawie 20%.

Podobną sytuację można zaobserwować podczas kodowania wideo za pomocą programu Windows Media Encoder 9: aplikacja ta jest zoptymalizowana pod kątem zestawu poleceń SSE2 i doskonale nadaje się do architektury NetBurst. Nic więc dziwnego, że górną część zestawienia ponownie zajmują procesory Intela.

Wydajność w grach

Po wydaniu poprawionej wersji 3Dmark03 wyniki Pentium 4 w porównaniu z Athlonem XP w tym teście stały się nieco wyższe. Nie zmieniło to jednak układu sił: Pentium 4 był już wcześniej liderem w tym benchmarku.

Pentium 4 potwierdza swoją pozycję lidera w klasyfikacji generalnej testu 3Dmark03. To prawda, że ​​​​luka tutaj jest niewielka: wynika to z faktu, że 3Dmark03 to przede wszystkim test podsystemu wideo.

Po przejściu Pentium 4 na magistralę 800 MHz, Pentium 4 zaczął osiągać lepsze wyniki niż Athlon XP w starszej wersji 3Dmark2001. Co więcej, różnica pomiędzy Pentium 4 3,2 GHz a Athlonem XP 3200+ jest już dość znaczna i wynosi 6%.

W Quake3 Pentium 4 tradycyjnie przewyższa Athlona XP, więc wynik nie jest zaskakujący.

Podobny obraz można zaobserwować w grze Return to Castle Wolfenstein. Ma to sens, ponieważ ta gra korzysta z tego samego silnika Quake3.

Jedną z nielicznych aplikacji, w których starszy model Athlona XP udaje się utrzymać prowadzenie, jest Unreal Tournament 2003. Pragnę zaznaczyć, że nie wszystkie współczesne gry obsługują technologię Hyper-Threading, zatem potencjał nowego Pentium 4 nie jest jeszcze w pełni wykorzystany ujawnione w grach.

Ale w Serious Sam 2 Athlon XP 3200+ nie jest już liderem. Wraz z wypuszczeniem nowego procesora Intela, palma w tej grze trafia do Pentium 4 3,2 GHz.

Nowa gra Splinter Cell, choć oparta na tym samym silniku co Unreal Tournament 2003, działa szybciej na procesorach Intel.

Ogólnie rzecz biorąc, trzeba przyznać, że najszybszym obecnie procesorem do współczesnych gier 3D jest Pentium 4 3,2 GHz, pokonujący Athlona XP 3200+ w większości testów gier. Sytuacja zmienia się szybko. Jeszcze niedawno starsze Athlony XP w niczym nie ustępowały procesorom Intela w testach gier.

Wydajność renderowania 3D

Ponieważ 3ds max 5.1, którego użyliśmy w tych testach, jest dobrze zoptymalizowany pod kątem wielowątkowości, Pentium 4, który może wykonywać dwa wątki jednocześnie dzięki technologii Hyper-Threading, jest z dużą przewagą liderem. Nawet starszy Athlon XP 3200+ nie jest w stanie z nim konkurować.

Absolutnie to samo można powiedzieć o szybkości renderowania w Lightwave 7.5. Jednak w niektórych scenach, np. podczas renderowania Zachodu słońca, starsze modele Athlona XP nie wyglądają aż tak źle, ale takie przypadki są rzadkie.

Trudno konkurować z Pentium 4, który obsługuje dwa wątki jednocześnie, w zadaniach renderowania dla Athlona XP. Niestety AMD nie planuje wprowadzenia technologii takich jak Hyper-Threading nawet w przyszłych procesorach Athlon 64.

Całkowicie podobną sytuację obserwujemy w POV-Ray 3.5.

Wydajność naukowa

Aby przetestować szybkość nowych procesorów AMD w obliczeniach naukowych, wykorzystano pakiet ScienceMark 2.0. Szczegółowe informacje na temat tego testu można znaleźć na stronie http://www.sciencemark.org. Ten test porównawczy obsługuje wielowątkowość, a także wszystkie zestawy instrukcji SIMD, w tym MMX, 3DNow!, SSE i SSE2.

Od dawna wiadomo, że procesory z rodziny Athlon XP najlepiej radzą sobie z modelowaniem matematycznym lub zadaniami kryptograficznymi. Tutaj widzimy kolejne potwierdzenie tego faktu. Chociaż muszę przyznać, że Athlon XP zaczyna tracić swoją dawną przewagę. Na przykład w teście Molecular Dynamics nowy Pentium 4 3,2 GHz wypada najlepiej.

Oprócz testu ScienceMark w tej sekcji postanowiliśmy przetestować prędkość nowych procesorów w kliencie rosyjskiego projektu obliczeń rozproszonych MD@home, poświęconego obliczaniu właściwości dynamicznych oligopeptydów (fragmentów białek). Obliczanie właściwości oligopeptydów może pomóc w badaniu podstawowych właściwości białek, przyczyniając się w ten sposób do rozwoju nauki.

Jak widać, nowy Pentium 4 rozwiązuje problemy dynamiki molekularnej szybciej niż Athlon XP. Pentium 4 osiąga tak wysoki wynik dzięki technologii Hyper-Threading. Sam klient MD@home niestety nie obsługuje wielowątkowości, ale uruchomienie dwóch programów klienckich równolegle na systemach z procesorami z technologią Hyper-Threading pozwala przyspieszyć proces obliczeń o ponad 40%.

wnioski

Testy wyraźnie pokazują, że w kolejnym etapie rywalizacji Intelowi udało się pokonać AMD. Najnowszy procesor oparty na rdzeniu Northwood w większości testów przewyższa starsze i najnowsze modele Athlona XP. W ostatnim czasie Intelowi udało się znacznie zwiększyć częstotliwości swoich procesorów, zwiększyć częstotliwość ich magistrali, a także wprowadzić sprytną technologię Hyper-Threading, która daje dodatkowy wzrost szybkości w szeregu zadań. AMD, nie mogąc zwiększyć taktowania swoich procesorów ze względu na trudności technologiczne i architektoniczne, nie było w stanie odpowiednio wzmocnić swoich procesorów. Nawet pojawienie się nowego rdzenia Bartona nie poprawiło sytuacji: najnowsze modele Pentium 4 są wyraźnie mocniejsze od starszego Athlona XP. W rezultacie Pentium 4 3,2 GHz można obecnie uznać za najpotężniejszy procesor dla komputerów stacjonarnych. Taka sytuacja potrwa co najmniej do września, kiedy AMD będzie musiało w końcu ogłosić swoje nowe procesory z rodziny Athlon 64.

Należy również zauważyć, że system oceny stosowany obecnie przez AMD do oznaczania swoich procesorów nie może już być kryterium, według którego Athlon XP może być porównywany z Pentium 4. Ulepszenia, które nastąpiły w Pentium 4, w tym tłumaczenie tych procesorów na magistrali 800 MHz oraz wprowadzenie technologii Hyper-Threading doprowadziły do ​​tego, że Pentium 4, pracujący z częstotliwością równą wartości znamionowej odpowiedniego Athlona XP, jest wyraźnie szybszy.

Ogólnie rzecz biorąc, nie możemy się doczekać jesieni, kiedy zarówno AMD, jak i Intel zaprezentują swoje nowe rozwiązania, Prescott i Athlon 64, które mogą być w stanie zintensyfikować konkurencję między wieloletnimi rywalami na rynku procesorów. Teraz AMD jest spychane przez Intela na bok w sektorze tanich procesorów, gdzie jednak firma ta czuje się znakomicie: Celeron jest szczerze słabym konkurentem w porównaniu do Athlona XP.

Rodzina Procesory Pentium 4 produkowane przez firmę Intel od dawna są bez przesady najpopularniejszymi w świecie komputerów stacjonarnych. Nawet słowo „Pentium” w ustach ludzi, którzy nie są zbyt obeznani z komputerem, oznaczało szybkość i moc ich komputera. Wśród zalet Pentium 4- niska cena, wysoka wydajność i stosunkowo niski pobór mocy (w zależności od częstotliwości taktowania procesora). Pentium 4 zainstalowany w gnieździe Gniazdo 478 lub LGA755

Procesory Pentium 4 oparte są na mikroarchitekturze Intel NetBurst, która zapewnia obsługę szeregu funkcji, takich jak technologia HyperThreading (porozmawiamy o tym nieco później), FSB o częstotliwości 400/533/800 MHz, instrukcje przesyłania strumieniowego SSE2 , zaawansowane funkcje dynamicznego wykonywania i zoptymalizowany transfer danych pamięci podręcznej. Ponadto procesory Pentium 4, zbudowane w technologii 0,09 mikrona, obsługują instrukcje przesyłania strumieniowego SSE3.

Instrukcje SSE, SSE2 i SSE3 stanowią rozszerzenie technologii MMX i zawierają szereg poleceń do pracy z grafiką i dźwiękiem, obliczeń zmiennoprzecinkowych i całkowitych oraz zarządzania pamięcią podręczną. Instrukcje te umożliwiają wydajniejszą pracę z grafiką 3D, przesyłanie strumieniowe danych audio i wideo (na przykład podczas odtwarzania dysków DVD) oraz dekodowanie plików MPEG2 i MPEG3 (MP3). Jednak najlepsze efekty wykorzystania SSE osiąga się, jeśli wsparcie SSE zostanie zaimplementowane na poziomie aplikacji.

Obecnie na rynku dostępna jest szeroka gama procesorów Pentium 4 i łatwo się pomylić w ich różnorodności. Istnieją dwie główne rodziny Pentium 4 – 5xx i 6xx, gdzie x jest numerem typu procesora.

Rodzina 5xx obejmuje procesory 570, 560, 550, 540, 530 i 520 ze wsparciem technologii HT i 1 MB pamięci podręcznej L2. Z kolei w rodzinie 6xx znajdują się procesory 672, 662, 660, 650, 640, które również obsługują technologię HT i są wyposażone w 2 MB pamięci cache L2, a także zapewniają obsługę Intel Enhanced SpeedStep, EM64T i Execute Disable Bit ( NX) bit technologii).

Technologie Intel Pentium 4

Ulepszona technologia SpeedStep pozwala zmniejszyć pobór mocy systemu poprzez automatyczne zmniejszanie częstotliwości taktowania procesora dla aplikacji roboczych. Dzięki tej technologii rozwiązano problemy oszczędzania energii i chłodzenia nowoczesnych komputerów stacjonarnych. Technologia Intel Enhanced SpeedStep jest obsługiwana przez rodzinę procesorów Pentium 4 bxx i Pentium D.

Wszystkie procesory Pentium 4 są 32-bitowe. Jednakże, dzięki Technologia EM64T, dostępne w nowej rodzinie procesorów Pentium 4 bxx, procesory te zapewniają obsługę aplikacji 64-bitowych. O różnicach pomiędzy aplikacjami 32- i 64-bitowymi możesz dowiedzieć się w dziale „Athlon 64”. Główna zaleta Technologia EM64T- jest to możliwość zainstalowania pamięci RAM na komputerze, której łączna ilość wyniesie ponad 4 GB (ponieważ 4 GB to maksymalna ilość pamięci RAM, jaką można zaadresować w 32-bitowym systemie operacyjnym).

Wykonaj technologię Disable Bit (NX-bit) pozwala zabronić wykonywania kodu programu znajdującego się w obszarach pamięci przeznaczonych do przechowywania danych. Wiele wirusów, zwykłych i trojańskich, może powodować błąd oprogramowania zwany przepełnieniem bufora i ukrywać destrukcyjny kod programu jako dane, które mogą zostać wykorzystane przez system operacyjny. Aby zapobiec takiemu scenariuszowi, potrzebujesz Bit NX, co zwiększa ochronę systemu i zmniejsza prawdopodobieństwo skutecznego wprowadzenia wirusa. Podobna technologia istnieje w Athlonie 64; nazywa się to Wzmocnioną ochroną przed wirusami.

Poniższa tabela zawiera charakterystykę głównych procesorów Pentium 4. Należy zauważyć, że w tabeli. Prezentowane są tylko niektóre modele Pentium 4. Pełniejszą listę wszystkich dostępnych modeli można znaleźć w witrynie internetowej firmy Intel pod adresem www.intel.ru

Jak widać najbardziej produktywne procesory to rodzina Pentium 4 6xx, która posiada 2 MB pamięci cache L2 i uniwersalną obsługę technologii HyperThreading, ulepszony SpeedStep, EM64T i NX-bit. Należy również pamiętać, że procesory Socket 478 o tej samej częstotliwości zegara mają różne częstotliwości zegara FSB i rozmiary pamięci podręcznej L2.

Wstęp

Przed sezonem wakacyjnym obaj wiodący producenci procesorów, AMD i Intel, wypuścili na rynek najnowsze procesory w swoich nowoczesnych liniach procesorów przeznaczonych do komputerów PC o wysokiej wydajności. Najpierw AMD zrobiło ostatni krok przed nadchodzącym skokiem jakościowym i około miesiąc temu wprowadziło Athlona XP 3200+, który ma stać się najszybszym przedstawicielem rodziny Athlon XP. Dalsze plany AMD w tym sektorze rynku kojarzą się już z procesorem nowej generacji o architekturze x86-64, Athlonem 64, który powinien pojawić się we wrześniu tego roku. Intel odczekał krótką chwilę i dopiero dzisiaj zaprezentował ostatni Penlium 4 z rdzeniem Northwood o grubości 0,13 mikrona. W rezultacie ostatnim modelem w tej rodzinie był Pentium 4 pracujący z częstotliwością 3,2 GHz. Przerwa przed premierą kolejnego procesora do komputerów stacjonarnych opartego na nowym rdzeniu Prescott potrwa aż do czwartego kwartału, kiedy Intel po raz kolejny podniesie poprzeczkę w zakresie wydajności swoich procesorów do komputerów stacjonarnych dzięki wyższym taktowaniu i ulepszonej architekturze.

Warto zaznaczyć, że podczas konfrontacji architektur Athlon i Pentium 4, architektura Intela okazała się bardziej skalowalna. W okresie istnienia Pentium 4, produkowanego przy użyciu różnych procesów technologicznych, ich częstotliwość wzrosła już ponad dwukrotnie i bez problemów osiągnęła 3,2 GHz przy konwencjonalnym procesie technologicznym 0,13 mikrona. AMD, które pozostało przy swoim Athlonie XP na 2,2 GHz, nie może obecnie pochwalić się tak wysokimi częstotliwościami dla swoich procesorów. I chociaż przy tych samych częstotliwościach Athlon XP jest znacznie lepszy pod względem wydajności od Pentium 4, stale rosnąca różnica w częstotliwościach zegara dała się we znaki: Athlon XP 3200+ o częstotliwości 2,2 GHz można nazwać pełnoprawnym konkurent Penium 4 3,2 GHz tylko ze znacznymi zastrzeżeniami.

Na poniższym wykresie postanowiliśmy pokazać, jak na przestrzeni ostatnich trzech lat wzrosły częstotliwości procesorów z rodzin Pentium 4 i Athlon:

Jak widać częstotliwość 2,2 GHz jest dla AMD barierą nie do pokonania, która zostanie pokonana co najwyżej dopiero w drugiej połowie przyszłego roku, kiedy AMD przeniesie swoje zakłady produkcyjne na technologię 90 nanometrów. Do tego czasu nawet procesory Athlon 64 nowej generacji będą nadal miały tak niskie częstotliwości. Trudno powiedzieć, czy będą w stanie konkurować z Prescottem. Wygląda jednak na to, że AMD ma poważne kłopoty. Prescott, dzięki większej pamięci podręcznej L1 i L2, ulepszonej technologii Hyper-Threading i rosnącym częstotliwościom, może stać się znacznie atrakcyjniejszą propozycją niż Athlon 64.

Jeśli chodzi o procesory Pentium 4, można tylko pozazdrościć ich skalowalności. Częstotliwości Pentium 4 stopniowo rosną od czasu wypuszczenia tych procesorów. Niewielką przerwę zaobserwowaną w okresie lato-jesień tego roku tłumaczy się koniecznością wprowadzenia nowego procesu technologicznego, jednak nie powinna ona wpłynąć na równowagę sił na rynku procesorów. Włączając technologię Hyper-Threading i przełączając swoje procesory tak, aby korzystały z magistrali 800 MHz, Intel osiągnął zauważalną przewagę swoich starszych modeli procesorów nad procesorami konkurencji i teraz nie może się o nic martwić, przynajmniej do czasu masowej dystrybucji Athlona 64 zaczyna się.

Również na powyższym wykresie pokazaliśmy najbliższe plany AMD i Intela dotyczące wypuszczenia nowych procesorów. Wygląda na to, że AMD nie powinno w najbliższym czasie mieć złudzeń co do swojej pozycji na rynku. Na tym kończy się walka z Intelem na równych zasadach, firma wraca do swojej zwykłej roli nadrabiania zaległości. Jest jednak za wcześnie na prognozy długoterminowe, zobaczmy, co przyniesie AMD premiera Athlona 64. Jednak sądząc po powściągliwej reakcji twórców oprogramowania na technologię AMD64, rewolucji nie będzie wraz z wypuszczeniem kolejnego generacja procesorów AMD.

Procesor Intel Pentium 4 3,2 GHz

Nowy procesor Pentium 4 3,2 GHz, który Intel ogłosił dzisiaj, 23 czerwca, nie jest niczym szczególnym z technologicznego punktu widzenia. To ten sam Northwood, działający na częstotliwości magistrali 800 MHz i obsługujący technologię Hyper-Threading. Oznacza to, że tak naprawdę procesor jest całkowicie identyczny (poza częstotliwością taktowania) z Pentium 4 3.0, który Intel ogłosił w kwietniu.

Procesor Pentium 4 3,2 GHz, podobnie jak jego poprzednicy, wykorzystuje rdzeń krokowy D1

Jedynym faktem, na który należy zwrócić uwagę w związku z wypuszczeniem na rynek kolejnego procesora Pentium 4 opartego na rdzeniu Northwood, jest nowo zwiększone wytwarzanie ciepła. Obecnie typowe odprowadzanie ciepła przez Pentium 4 3,2 GHz wynosi około 85 W, a maksymalne znacznie przekracza 100 W. Dlatego stosowanie dobrze zaprojektowanych obudów jest jednym z niezbędnych wymagań w przypadku systemów operacyjnych opartych na Pentium 4 3,2 GHz. Jeden wentylator w obudowie to teraz zdecydowanie za mało, ponadto należy zadbać o dobrą wentylację powietrza w miejscu, w którym znajduje się procesor. Intel twierdzi też, że temperatura powietrza otaczającego radiator procesora nie powinna przekraczać 42 stopni.

Cóż, przypomnijmy jeszcze raz, że prezentowany Pentium 4 3,2 GHz to najnowszy procesor firmy Intel do wysokowydajnych komputerów stacjonarnych, oparty na technologii 0,13 mikrona. Kolejny procesor dla takich układów będzie wykorzystywał nowy rdzeń Prescott, wyprodukowany w technologii 90 nanometrów. W związku z tym rozpraszanie ciepła przez przyszłe procesory do komputerów stacjonarnych będzie mniejsze. W rezultacie Pentium 4 3,2 GHz pozostanie rekordzistą w zakresie odprowadzania ciepła.

Oficjalna cena Pentium 4 3,2 GHz wynosi 637 dolarów, co oznacza, że ​​procesor ten jest obecnie najdroższym procesorem do komputerów stacjonarnych. Ponadto Intel zaleca stosowanie nowego produktu z drogimi płytami głównymi opartymi na chipsecie i875P. Jak jednak wiemy, ten wymóg można pominąć: wiele tańszych płyt głównych bazujących na i865PE zapewnia podobny poziom wydajności dzięki aktywowaniu przez producentów technologii PAT w zestawie logicznym i865PE.

Jak testowaliśmy

Celem tych testów było określenie poziomu wydajności, jaki może zapewnić nowy Pentium 4 3,2 GHz w porównaniu do swoich poprzedników i starszych modeli konkurencyjnej linii Athlon XP. Tym samym, oprócz Pentium 4 3,2 GHz, w testach wzięły udział także Petnium 4 3,0 GHz, Athlon XP 3200+ i Athlon XP 3000+. Jako platformę do testów Pentium 4 wybraliśmy płytę główną opartą na chipsecie i875P (Canterwood) z dwukanałową pamięcią DDR400, a testy Athlona XP przeprowadzono na płycie głównej opartej na najmocniejszym chipsecie NVIDIA nForce 400 Ultra.

Skład systemów testowych podano poniżej:

Uwagi:

• We wszystkich przypadkach pamięć pracowała w trybie synchronicznym z FSB w konfiguracji dwukanałowej. Najbardziej agresywne czasy to 2-2-2-5.
• Testy przeprowadzono na systemie operacyjnym Windows XP SP1 z zainstalowanym DirectX 9.0a.

Produktywność w aplikacjach biurowych i do tworzenia treści

Przede wszystkim, zgodnie z ustaloną tradycją, zmierzyliśmy prędkość procesorów w aplikacjach biurowych i aplikacjach współpracujących z treścią cyfrową. W tym celu wykorzystaliśmy pakiety testowe z rodziny Winstone.

W Business Winstone 2002, który obejmuje typowe biurowe aplikacje biznesowe, w najlepszym wydaniu spisują się procesory z rodziny Athlon XP, których wydajność znacznie przewyższa szybkość procesorów konkurencyjnej rodziny. Sytuacja ta jest dość powszechna w tym teście i jest zdeterminowana zarówno cechami architektury Athlon XP, jak i dużą ilością pamięci podręcznej w rdzeniu Barton, której łączna pojemność, dzięki ekskluzywności L2, sięga 640 KB.

W kompleksowym teście Multimedia Content Creation Winstone 2003, który mierzy szybkość platform testowych w aplikacjach do pracy z treściami cyfrowymi, obraz jest nieco inny. Procesory Pentium 4 z architekturą NetBurst i szybką magistralą o przepustowości 6,4 GB na sekundę pozostawiają daleko w tyle starsze modele Athlona XP.

Wydajność podczas przetwarzania danych przesyłanych strumieniowo

Wiadomo, że większość aplikacji pracujących ze strumieniami danych działa szybciej na procesorach Pentium 4. Tutaj ujawniają się wszystkie zalety architektury NetBurst. Dlatego wynik, który uzyskaliśmy w WinRAR 3.2, nie powinien nikogo dziwić. Starszy Pentium 4 znacznie przewyższa topowego Athlona XP pod względem szybkości kompresji informacji.

Podobną sytuację obserwujemy przy kodowaniu plików dźwiękowych do formatu mp3 przy pomocy kodeka LAME 3.93. Nawiasem mówiąc, ten kodek obsługuje wielowątkowość, więc wysokie wyniki Pentium 4 tutaj można również przypisać obsłudze technologii Hyper-Threading przez te procesory. W rezultacie Pentium 4 3.2 przewyższa starszego Athlona XP z oceną 3200+ o prawie 20%.

W tym teście uwzględniliśmy wyniki uzyskane podczas pomiaru szybkości kodowania wideo AVI do formatu MPEG-2 przy użyciu jednego z najlepszych koderów, Canopus Procoder 1.5. Co zaskakujące, Athlon XP w tym przypadku wykazuje nieco wyższą wydajność. Jednak najprawdopodobniej należy to przypisać wysokowydajnej jednostce zmiennoprzecinkowej zastosowanej w Athlonie XP. Instrukcje SSE2 procesorów Pentium 4 w tym przypadku, jak widzimy, nie mogą być tak mocną alternatywą. Należy jednak zaznaczyć, że różnica w szybkości pomiędzy starszymi modelami Athlona XP i Pentium 4 jest dość niewielka.

Kodowanie wideo MPEG-4 to kolejny przykład zadania, w którym swoje mocne strony pokazują procesory Pentium 4 z technologią Hyper-Threading i magistralą 800 MHz. Przewaga Pentium 4 3.2 nad Athlonem XP 3200+ w tym teście wynosi prawie 20%.

Podobną sytuację można zaobserwować podczas kodowania wideo za pomocą programu Windows Media Encoder 9: aplikacja ta jest zoptymalizowana pod kątem zestawu poleceń SSE2 i doskonale nadaje się do architektury NetBurst. Nic więc dziwnego, że górną część zestawienia ponownie zajmują procesory Intela.

Wydajność w grach

Po wydaniu poprawionej wersji 3Dmark03 wyniki Pentium 4 w porównaniu z Athlonem XP w tym teście stały się nieco wyższe. Nie zmieniło to jednak układu sił: Pentium 4 był już wcześniej liderem w tym benchmarku.

Pentium 4 potwierdza swoją pozycję lidera w klasyfikacji generalnej testu 3Dmark03. To prawda, że ​​​​luka tutaj jest niewielka: wynika to z faktu, że 3Dmark03 to przede wszystkim test podsystemu wideo.

Po przejściu Pentium 4 na magistralę 800 MHz, Pentium 4 zaczął osiągać lepsze wyniki niż Athlon XP w starszej wersji 3Dmark2001. Co więcej, różnica pomiędzy Pentium 4 3,2 GHz a Athlonem XP 3200+ jest już dość znaczna i wynosi 6%.

W Quake3 Pentium 4 tradycyjnie przewyższa Athlona XP, więc wynik nie jest zaskakujący.

Podobny obraz można zaobserwować w grze Return to Castle Wolfenstein. Ma to sens, ponieważ ta gra korzysta z tego samego silnika Quake3.

Jedną z nielicznych aplikacji, w których starszy model Athlona XP udaje się utrzymać prowadzenie, jest Unreal Tournament 2003. Pragnę zaznaczyć, że nie wszystkie współczesne gry obsługują technologię Hyper-Threading, zatem potencjał nowego Pentium 4 nie jest jeszcze w pełni wykorzystany ujawnione w grach.

Ale w Serious Sam 2 Athlon XP 3200+ nie jest już liderem. Wraz z wypuszczeniem nowego procesora Intela, palma w tej grze trafia do Pentium 4 3,2 GHz.

Nowa gra Splinter Cell, choć oparta na tym samym silniku co Unreal Tournament 2003, działa szybciej na procesorach Intel.

Ogólnie rzecz biorąc, trzeba przyznać, że najszybszym obecnie procesorem do współczesnych gier 3D jest Pentium 4 3,2 GHz, pokonujący Athlona XP 3200+ w większości testów gier. Sytuacja zmienia się szybko. Jeszcze niedawno starsze Athlony XP w niczym nie ustępowały procesorom Intela w testach gier.

Wydajność renderowania 3D

Ponieważ 3ds max 5.1, którego użyliśmy w tych testach, jest dobrze zoptymalizowany pod kątem wielowątkowości, Pentium 4, który może wykonywać dwa wątki jednocześnie dzięki technologii Hyper-Threading, jest z dużą przewagą liderem. Nawet starszy Athlon XP 3200+ nie jest w stanie z nim konkurować.

Absolutnie to samo można powiedzieć o szybkości renderowania w Lightwave 7.5. Jednak w niektórych scenach, np. podczas renderowania Zachodu słońca, starsze modele Athlona XP nie wyglądają aż tak źle, ale takie przypadki są rzadkie.

Trudno konkurować z Pentium 4, który obsługuje dwa wątki jednocześnie, w zadaniach renderowania dla Athlona XP. Niestety AMD nie planuje wprowadzenia technologii takich jak Hyper-Threading nawet w przyszłych procesorach Athlon 64.

Całkowicie podobną sytuację obserwujemy w POV-Ray 3.5.

Wydajność naukowa

Aby przetestować szybkość nowych procesorów AMD w obliczeniach naukowych, wykorzystano pakiet ScienceMark 2.0. Szczegółowe informacje na temat tego testu można znaleźć na stronie http://www.sciencemark.org. Ten test porównawczy obsługuje wielowątkowość, a także wszystkie zestawy instrukcji SIMD, w tym MMX, 3DNow!, SSE i SSE2.

Od dawna wiadomo, że procesory z rodziny Athlon XP najlepiej radzą sobie z modelowaniem matematycznym lub zadaniami kryptograficznymi. Tutaj widzimy kolejne potwierdzenie tego faktu. Chociaż muszę przyznać, że Athlon XP zaczyna tracić swoją dawną przewagę. Na przykład w teście Molecular Dynamics nowy Pentium 4 3,2 GHz wypada najlepiej.

Oprócz testu ScienceMark w tej sekcji postanowiliśmy przetestować prędkość nowych procesorów w kliencie rosyjskiego projektu obliczeń rozproszonych MD@home, poświęconego obliczaniu właściwości dynamicznych oligopeptydów (fragmentów białek). Obliczanie właściwości oligopeptydów może pomóc w badaniu podstawowych właściwości białek, przyczyniając się w ten sposób do rozwoju nauki.

Jak widać, nowy Pentium 4 rozwiązuje problemy dynamiki molekularnej szybciej niż Athlon XP. Pentium 4 osiąga tak wysoki wynik dzięki technologii Hyper-Threading. Sam klient MD@home niestety nie obsługuje wielowątkowości, ale uruchomienie dwóch programów klienckich równolegle na systemach z procesorami z technologią Hyper-Threading pozwala przyspieszyć proces obliczeń o ponad 40%.

wnioski

Testy wyraźnie pokazują, że w kolejnym etapie rywalizacji Intelowi udało się pokonać AMD. Najnowszy procesor oparty na rdzeniu Northwood w większości testów przewyższa starsze i najnowsze modele Athlona XP. W ostatnim czasie Intelowi udało się znacznie zwiększyć częstotliwości swoich procesorów, zwiększyć częstotliwość ich magistrali, a także wprowadzić sprytną technologię Hyper-Threading, która daje dodatkowy wzrost szybkości w szeregu zadań. AMD, nie mogąc zwiększyć taktowania swoich procesorów ze względu na trudności technologiczne i architektoniczne, nie było w stanie odpowiednio wzmocnić swoich procesorów. Nawet pojawienie się nowego rdzenia Bartona nie poprawiło sytuacji: najnowsze modele Pentium 4 są wyraźnie mocniejsze od starszego Athlona XP. W rezultacie Pentium 4 3,2 GHz można obecnie uznać za najpotężniejszy procesor dla komputerów stacjonarnych. Taka sytuacja potrwa co najmniej do września, kiedy AMD będzie musiało w końcu ogłosić swoje nowe procesory z rodziny Athlon 64.

Należy również zauważyć, że system oceny stosowany obecnie przez AMD do oznaczania swoich procesorów nie może już być kryterium, według którego Athlon XP może być porównywany z Pentium 4. Ulepszenia, które nastąpiły w Pentium 4, w tym tłumaczenie tych procesorów na magistrali 800 MHz oraz wprowadzenie technologii Hyper-Threading doprowadziły do ​​tego, że Pentium 4, pracujący z częstotliwością równą wartości znamionowej odpowiedniego Athlona XP, jest wyraźnie szybszy.

Ogólnie rzecz biorąc, nie możemy się doczekać jesieni, kiedy zarówno AMD, jak i Intel zaprezentują swoje nowe rozwiązania, Prescott i Athlon 64, które mogą być w stanie zintensyfikować konkurencję między wieloletnimi rywalami na rynku procesorów. Teraz AMD jest spychane przez Intela na bok w sektorze tanich procesorów, gdzie jednak firma ta czuje się znakomicie: Celeron jest szczerze słabym konkurentem w porównaniu do Athlona XP.