15 лет назад 10 декабря 2003 в 16:35 101

testMan

Процессоры, процессоры, процессоры… Опять AMD и Intel, Intel и AMD, опять война не на жизнь, а на смерть. Неужели никак нельзя разойтись мирно, по-хорошему, без споров до хрипоты и побоищ? Может, попробуем?

Один очень мудрый человек говорил, что всякая проблема исчезает сама собой, достаточно лишь найти верный взгляд на нее. Другой, не менее мудрый, считал, что все определяют намерения. Так вот, оказалось, что если посмотреть на противостояние AMD и Intel с точки зрения намерений, которые с самого начала были основной движущей силой двух конкурирующих компаний, то затянутая клубами дыма панорама военных действий неожиданно превратится в мирный пейзаж. Все дело в том, что с момента выхода на рынок процессоров для настольных систем и до настоящего времени обе компании вычерпывают свою карму: AMD создает процессоры, словно произведение искусства, каждый новый – откровение, прорыв; Intel же бесконечно стремится к идеальной повторяемости продукта, к легко воспроизводимому тиражу, к наиболее безболезненному, максимально плавному движению вперед.

Именно эти два кардинально разных подхода определяют все, что происходит с продуктами компаний и вокруг них. И нет ничего удивительного в том, что процессоры AMD чаще всего предпочитают энтузиасты, люди, которые рассматривают работу за компьютером как акт творчества, а поклонниками Intel становятся люди, для которых компьютер – не более чем очень удобное и мощное средство для достижения вполне материальных целей. А если так, то в чем же тогда суть споров? Каждому свое, и не стоит даже пытаться навязать кому-то собственное восприятие жизни.

АРХИТЕКТУРА ЯДРА И ТАКТОВЫЕ ЧАСТОТЫ

Ни для кого не секрет, что максимальные частоты, на которых работают процессоры AMD, почти в полтора раза ниже максимальных частот процессоров Intel (2200 МГц против 3200 МГц). При этом всем известно, что, пусть и с переменным успехом, но семейство AMD Athlon составляет-таки конкуренцию процессорам Pentium 4. Как же так? Почему при огромной разнице в тактовых частотах производительность процессоров оказывается сопоставимой? Ответ нужно искать все там же – искусство против высокой технологичности. Более изощренная, “рукодельная” архитектура процессоров AMD, с одной стороны, не может работать на очень высоких частотах, а с другой – все же выдает мощность, сопоставимую с мощностью более “легкой” архитектуры Intel, быстрее отсчитывающей такты. В таком положении вещей нет ничего страшного, кроме одного малоприятного для AMD момента: компьютерная публика привыкла ассоциировать мощность процессора с частотой, на которой он работает. Возможно, все было бы гораздо проще, если бы AMD вообще не стала совершать по этому поводу никаких телодвижений. Однако специалисты по маркетингу решили, что нельзя выпускать ситуацию из-под контроля, и в итоге компании пришлось ввести специальный индекс производительности для своих процессоров. Одно время он отражал ситуацию более или менее адекватно, но к настоящему моменту лишился этого важного качества: даже внутри самого семейства Athlon стали происходить архитектурные изменения, из-за чего с индексами случилась ужасная путаница. Появление же новых процессоров Pentium 4 с шиной 800 МГц и новых наборов системной логики Intel с поддержкой двухканальной памяти DDR SDRAM окончательно добило такую систему индексирования и превратило ее в вещь в себе.

НЕ ТОНУЩАЯ ЗАПЯТАЯ И SSE2

Блок вычислений с плавающей запятой (Floating Point Unit, FPU), предназначенный для ускорения работы системы с вещественными числами и заметно увеличивающий производительность, например, в 3D-моделировании, уже давно является частью архитектуры микропроцессоров для настольных систем. Естественно, различные подходы к созданию архитектуры процессора отразились и на этом модуле – если говорить о “чистой” производительности, FPU процессоров Athlon получился более мощным. Но в данном случае важным фактором оказались различные подходы Intel и AMD к расширению множества команд, ускоряющих работу с плавающей запятой. Компания Intel, имея возможность разработки средств оптимизации программного кода, активно вводит все новые и новые инструкции (наборы команд MMX, SSE, SSE2). AMD достаточно долго отказывалась от подобных шагов, стараясь добиться аппаратного прироста производительности, но в конце концов сдалась. Почему? Потому что стало совершенно очевидно, что программы, оптимизированные под использование расширенных наборов команд, позволяют на менее мощном “в чистом виде” FPU Intel получить гораздо большую производительность. В итоге с выходом процессоров Athlon 64 AMD объявила о поддержке набора инструкций SSE2, и, судя по пресс-релизам, впредь будет вести себя в этом плане менее консервативно.

КЭШ-ПАМЯТЬ

Современные процессоры – очень быстрые устройства. Но одна их составляющая серьезно ограничивает скорость работы системы в целом, – очень медленная динамическая память системы (DRAM), та самая память, в которой хранятся инструкции и данные выполняемых в данный момент программ. Чтобы избавить вычислительные модули от простоев в ожидании необходимых данных, приходится создавать на кристалле процессора более быструю буферную память, которая строится на основе статических ячеек (SRAM), работает на частоте процессора и называется кэш-памятью. Это достаточно сложные и объемные модули, о которых нам важно знать лишь три вещи. Во-первых, чем меньше латентность (время доступа к данным) кэш-памяти, тем лучше. Во-вторых, чем больше объем буфера, тем больше шансов, что нужные команды и данные окажутся под рукой и ждать их процессору не придется. И, в-третьих, есть ряд задач, на которых большой размер кэш-памяти не влияет совершенно (например, обработка потоковых данных); к тому же кроме объема очень важны оказываются алгоритмы кэширования.

Что же касается конкретных процессоров, то у Athlon XP больше размер кэш-памяти первого уровня, но меньше размер второго (кроме ядра Barton). У семейства же Pentium 4 иное достоинство – заметно меньшая латентность буфера. В итоге процессоры Intel очень хороши при работе с потоками, а AMD отыгрывается на приложениях с нерегулярными данными и офисных задачах, малый объем команд и данных в которых легко помещается в большой буфер.

ШИНА: КАК ВСЕ УСПЕТЬ

До выхода AMD Athlon 64 с явной просерверной организацией динамическая память подключалась через контроллер памяти к процессорной шине, пропускная способность которой во многом определяет быстродействие системы в целом. Достаточно взглянуть на любые тесты работы с подсистемой памяти процессоров Athlon XP и Pentium 4, чтобы понять, что устаревшая узкая шина EV6 сильно ограничивает возможности ядра последних процессоров AMD, включая вариант на ядре Barton с частотой шины 400 МГц. Разрыв в скоростях работы с системной памятью стал еще более явным после выпуска процессоров Pentium 4 с частотой шины 800 МГц и двухканальных контроллеров памяти. Дело в том, что в результате Intel удалось получить полноценную шину с пропускной способностью 6,4 Гб/с, что ровно вдвое превосходит максимальную пропускную способность EV6. Вследствие этого в приложениях, требующих перекачки больших массивов данных из памяти, последние Athlon XP стали сильно отставать от новых Pentium 4.

Что же касается долгожданных Athlon 64, то это попытка перенести архитектуру, рассчитанную на многопроцессорные системы, в настольный компьютер. Именно в многопроцессорных системах контроллер DRAM размещается на ядре процессора, чтобы иметь масштабируемую шину памяти. Однако подобное решение может оказаться куда менее эффективным в случае с однопроцессорной настольной машиной. Дело в том, что в данном случае всем прочим устройствам, непосредственно обращающимся к памяти (графическая подсистема, высокоскоростные дисковые и сетевые интерфейсы), придется все свои запросы направлять через процессор. К тому же, если говорить только об Athlon 64, оставив на некоторое время в покое Athlon 64 FX51, нужно обратить внимание на то, что мы по-прежнему имеем дело с одноканальным контроллером памяти с поддержкой модулей DDR400, то есть все с той же пропускной способностью 3,2 Гб/с.

Вряд ли имеет смысл рассматривать 64-битную архитектуру Athlon подробнее: во многом это задел на будущее, а сейчас – дай бог, чтобы это мощное здание работало с 32-битными приложениями хотя бы не медленнее ближайших 32-битных конкурентов. Однако нельзя не отметить весьма важный переход AMD к использованию для соединения с многочисленными внешними контроллерами скоростной шины HyperTransport, высокую эффективность которой вряд ли кто-либо станет оспаривать.

HYPER-THREADING

Фирменная технология Intel Hyper-Threading (HT) поначалу казалась удовольствием весьма сомнительным. Лишь спустя некоторое время мы смогли убедиться в том, что она работает, и работает очень хорошо. Эмуляция двух процессоров на низком аппаратно-программном уровне облегчает жизнь практически в любых ситуациях. Важно лишь, чтобы операционная система умела использовать этот появляющийся почти ниоткуда ресурс. Тогда даже несколько открытых окон Internet Explorer будут реагировать на переключение гораздо быстрее, и случаев, когда одно приложение неожиданно останавливает все остальные процессы, просто не будет.

ДОГОНИМ И ПЕРЕГОНИМ!

Как бы ни хотелось тихонечко прошмыгнуть мимо, но, увы, ничего не выйдет: не коснуться опасного, но любимого многими вида компьютерного спорта – разгона процессора (или оверклокинга), никак нельзя. Ну что ж, тогда начистоту. Миф о лучшей разгоняемости Athlon XP – всего лишь миф. Любой желающий легко может в этом убедиться, проанализировав статистику, размещенную на различных оверклокерских сайтах. Да, есть несколько хорошо разгоняемых процессоров AMD, горячо любимых фанатами этой компании. Но столь же хорошо разгоняемых процессоров Intel даже больше, причем часто они разгоняются сильнее. Просто более “легкая” архитектура Pentium 4 имеет больший запас по сравнению с мощной, но более громоздкой архитектурой Athlon XP, из которой производитель старается выжать максимум.

Единственный сюрприз, который может ожидать любителей оверклокинга в случае с процессорами Intel, – встроенная в Pentium 4 технология защиты от перегрева, которая основана на понижении частоты процессора вплоть до его остановки при выходе температуры ядра на максимально допустимый уровень. В итоге при неграмотном разгоне можно получить обратный эффект: при увеличении частоты производительность будет падать. С другой стороны, отрадно то, что даже нерадивым “гонщикам” нужно очень сильно постараться, чтобы сжечь Pentium 4.

САМАЯ ГЛАВНАЯ ДРОБЬ

Все, что было сказано выше, безусловно, необходимо учитывать при выборе процессора. Но есть одна дробь, которая в результате решает все. Речь идет о соотношении цена/производительность, и тут все очень сильно зависит от ценовой политики каждой компании.

Представим себе некую иерархическую структуру, в которой процессоры с максимальной производительностью расположены в зависимости от цены: чем дороже, тем выше. С низа до середины все очень хорошо прикрывают Athlon XP, и этот плотный строй вряд ли чем-то удастся пробить. Есть ли смысл покупать Duron? Скорее всего, нет – лучше, доплатив 15-20 долларов, взять младший Athlon. Процессоры же Intel Celeron, бывшие одно время отличной недорогой альтернативой Pentium III, сейчас ни с Pentium 4, ни с Athlon XP тягаться не могут. И, если учесть, что AMD так выстроила цены на свои процессоры, что они в точности повторяют цены ряда Celeron с частотами, равными индексам Athlon XP, то покупка Celeron оказывается оправданной лишь в двух случаях. Во-первых – если заранее решено его разгонять, во-вторых – если в ближайшее время планируется переход на Pentium 4. В любом другом случае логичнее остановить свой выбор на Athlon XP.

От середины и выше эстафетная палочка, минуя все старые модели Intel, переходит в руки новых Pentium 4 с частотой шины 800 МГц, которые бережно уносят ее в заоблачные дали – туда, где сидят на облаках старший Barton с Athlon 64 3200+ и два старших Pentium 3 ГГц и 3,2 ГГц. Еще выше над ними восседают Athlon 64 FX51 и Pentium 4 Extreme Edition – поднимите руку, кто готов отдать 800-900 долларов только за процессор?

КОМУ КУДА?

Последний вопрос, оставшийся нерешенным, – какой процессор поставить в компьютер, собираемый для решения тех или иных задач. Опираясь на все вышесказанное, сделать это достаточно просто.

В том случае, если компьютер нужен лишь для офисных приложений и блуждания в бескрайных просторах интернета – назовем его офисным минимумом, самыми подходящими окажутся процессоры AMD Athlon XP с индексом от 1800+ вплоть до 2400+. Если же этот тот же офисный минимум, но с прицелом на скорый апгрейд, то здесь подойдет любой Celeron от 1700-2600 МГц. Логичнее, конечно же, выбрать младший.

В мультимедийный “тихий” A/V PC лучше поставить любой процессор из ряда Celeron 1700-2600 МГц, именно из-за минимальных требований к системе охлаждения, либо, как топовый вариант, Pentium 4 2,4 ГГц с шиной 800 МГц. Если же речь идет о домашней станции обработки аудио и видео, то оптимальными здесь могут быть два процессора – Athlon 2700+, как чуть более экономичное решение, либо Pentium 4 2,4 ГГц с шиной 800МГц. В принципе, если требования к производительности системы по каким-либо причинам не перекрываются последним, то можно брать его старшего, но оправданно дорогого брата 2,8 ГГц с частотой шины 800 МГц.

Наконец, последний вариант – компьютер для игр. Если речь идет о разумной трате денег, то все, что говорилось чуть выше о станции обработки аудио/видео, вполне подойдет для очень хорошей игровой системы. Если же нужна не столько мощь, сколько шик – нет проблем, покупаем Pentium 4 3,2 ГГц. Этого мало? Тогда у нас в запасе всегда есть Athlon 64 FX51 и Pentium 4 3,2 ГГц Extreme Edition.

Системы охлаждения процессора

Правильно выбрать систему охлаждения для процессора не так легко, как может показаться на первый взгляд. Вместе с радиатором, на котором написано, что он годится для использования, скажем, с процессорами Socket 478, можно запросто приобрести головную боль. Радиатор неизвестного производителя может оказаться очень шумным и в принципе не способным в достаточной степени охладить конкретный процессор. Более того, может случиться и так, что вместо того чтобы охлаждать процессор, радиатор с вентилятором отвратительного качества будет его перегревать.

Поэтому, если вы не можете самостоятельно оценить качество той или иной системы охлаждения, есть смысл приобрести процессор в Retail-упаковке (обычно в прайс-листах они помечаются словом Box), в комплект которой входит рекомендованный производителем радиатор, возможно не самый лучший, зато сулящий вам минимум неприятностей.

Суперигровые процессоры: волки в овечьих шкурах

Выпущенные совсем недавно AMD Athlon 64 FX51 и Intel Pentium 4 Extreme Edition в пресс-релизах компаний преподносятся как самые крутые процессоры для игровых станций, но при этом от обоих за три версты несет серверными архитектурами. И если Pentium 4 в редакции Extreme после добавления 2 Мб кэш-памяти третьего уровня просто стал похож на процессор Xeon, оставаясь при этом на стандартном Socket 478, то FX51 есть не что иное, как перемаркированый Opertron серии 100. Его даже не отучили от буферизированной памяти ECC, а значит, система на этом “игровом” процессоре будет стоить просто немыслимых денег.

В итоге ситуация получается совсем не в пользу AMD: несмотря на то что в большинстве игровых тестов FX51 действительно обходит Extreme Edition, в приложениях 3D-моделирования он почти на столько же отстает. И самое главное – придумать вариант, когда использование Opertron в домашних условиях было бы хоть как-то оправданно, при всем желании очень трудно. А вот Extreme Edition вполне подойдет людям, на полупрофессиональном уровне занимающимся обработкой видео и построением трехмерных объектов. Тем более что ничего сверхъестественного для работы этого процессора не нужно.

Тестирование

Случаи прямого обмана покупателей, связанные с разгоном или подменой процессора недобросовестным сборщиком компьютера, сегодня встречаются редко. Тем не менее, чтобы избежать досадных ошибок, необходимо получить полную информацию об установленном в ПК CPU:

Central Brain Identifier – утилита белорусских разработчиков, предназначенная для распознавания типа процессора, созданного компанией AMD, и получения о нем детальной информации, такой как имя и ревизия ядра, номинальная частота, поддержка технологии PowerNow!, XP-рейтинг и так далее. Программе известно более 40 типов процессоров.

Intel Processor Frequency ID Utility – служебная утилита от самой Intel для идентификации типа используемого процессора. Помимо вывода основных данных о CPU отображает номинальную и текущую частоту процессора и системной шины.

CPU-Z – одна из самых мощных программ идентификации процессора. Отображает все мыслимые данные как о CPU, так и о системном кэше, материнской плате, BIOS, памяти.

WCPUID – небольшая утилита, выводит информацию о процессоре, кэше, шине AGP.

При покупке компьютера практически невозможно сразу определить качество работы систем охлаждения процессора, чипсета, памяти, поскольку нестабильность системы, связанная со слабым радиатором, плохим кулером или термоинтерфейсом, обычно проявляется спустя некоторое время после включения ПК или же при предельной загрузке процессора.

CPU Stability Test – утилита, предназначенная для оценки стабильности работы процессора и эффективности охлаждения компонентов ПК при максимальных нагрузках. Помимо проверки работы CPU осуществляет тесты жестких дисков, RAM, кэша, и материнской платы. При запуске в среде Windows NT/2000/XP Pro способна тестировать мультипроцессорные конфигурации. К сожалению, она, как и другие программы подобного назначения, не вполне пригодна для оперативного использования, поскольку получить реальную картину устойчивости системы возможно только спустя несколько часов (автор рекомендует 12) непрерывной работы программы. Ее аналог – CPU Burn-in.

Hot CPU Tester Pro – программа для комплексного тестирования стабильности работы процессора, кэша, памяти, чипсета. Имеется возможность проведения тестов быстродействия системы.