Процессор - обычно его называют не слишком уважительно «камень». По сути, так оно и есть - небольшой кристалл кремния, хранящий в себе множество логических. - презентация

1

2 Процессор - обычно его называют не слишком уважительно «камень». По сути, так оно и есть - небольшой кристалл кремния, хранящий в себе множество логических элементов, осуществляющих все нужные нам операции вычисления. В первую очередь от процессора будет зависеть насколько быстр будет компьютер. Изначально процессор INTEL 4004 предназначался для… микрокалькуляторов и был изготовлен по заказу одной японской фирмы. И вскоре был выпущен первый компьютер IBM PC на основе нового микропроцессора все той же фирмы Intel… Каждое поколение процессоров отличается не просто скоростью, но еще и формой, внешним видом и самое главное внутренним устройством, архитектурой. Процессоры фирмы INTEL являются не самым лучшим решением для персональных компьютеров, но благодаря тому, что они наследуют все свойства предыдущих моделей - они получили самое широкое распространение в мире. Наряду с INTEL аналогичные процессоры выпускает и другая фирма – AMD.

3 Казалось бы, не так уж и давно вышел Pentium 4 2,8 ГГц, но неугомонная компания Intel видать настолько горда способностью своего нового процессорного ядра к постоянному «разгону», что не дает нам покоя анонсами все новых и новых процессоров :). Однако сегодняшний наш герой отличается от предыдущей топовой модели не только на 200 с небольшим мегагерц то, о чем давно мечтали некоторые особо продвинутые пользователи, наконец-то свершилось: технология эмуляции двух процессоров на одном процессорном ядре, ранее бывшая достоянием лишь сверхдорогих Xeon, наконец-то «освобождена» и отправлена в «свободное десктопное плавание». Хотите двухпроцессорный домашний компьютер? Их есть у нас! Все последующие модели Pentium 4, начиная с рассматриваемой в этом материале, будут обладать поддержкой Hyper-Threading.

4 Итак, ядро Barton. На пользовательском уровне оно описывается просто это действительно Thoroughbred с увеличенным в два раза кэшем второго уровня (то есть теперь его объем составляет 512 КБ). Причем никаких глубинных изменений нет, как хорошо видно на следующей картинке: фактически, кристалл просто удлинен для размещения дополнительного кэша, а общая площадь ядра при этом возросла с 84 до 101 мм 2, количество транзисторов с 37,6 до 54,3 млн. штук. Athlon XP «процессор престижа». Он нужен AMD для того, чтобы доказать всему миру свою способность по крайней мере не сильно отставать от Intel. Этот процессор потребляет еще больше энергии, еще сильнее греется, совместим отнюдь не со всеми платами под Socket A, имеет предельный для настольных CPU объем L2-кэша и почти наверняка не будет выпускаться в больших количествах. Главное в нем это то, что он в принципе есть.

5

6 Сегодня корпорация AMD объявила, наконец, свой долгожданный процессор Athlon 64 (точнее целую линейку этих процессоров) для настольных и мобильных компьютеров. Все давно знают, чем именно отличаются эти процессоры от предшествующих Athlon XP новым ядром с 64-битными возможностями вычислений (наряду с улучшенными 32-битными на базе прежнего ядра Athlon XP), кэш-памятью второго уровня объемом 1 Мбайт, встроенным в процессор контроллером памяти (вплоть до двухканальной DDR400), прогрессивной шиной HyperTransport и еще рядом новшеств.

7 Итак, очередной виток гонки процессорных вооружений делает ставку на геймеров: и Intel, и AMD заявляют свои новые процессоры именно как игровые. Хотя никто и не отрицает, что они с успехом могут использоваться и для выполнения профессиональной работы, но на то ботва и ботвой, что в данном случае никого особо не волнует, где и зачем нужны «для дела» эти процессоры ведь главное круто играть! И тут каждая лишняя десятая «фэпээса» (это такая нефизическая величина, определяющая степень крутизны компьютерной железки у геймеров) на золотом счету. Причем, на золотом в прямом смысле слова, поскольку каждый лишний «фэпээс» сверх рекордных стоит немалых денег

8 Неделю назад на Intel Developer Форуме, проходившем в Сан-Хосе, корпорация объявила о планах выпустить (очевидно «в пику» AMD) свой новый настольный геймерский процессор под названием Pentium 4 Extreme Edition.Главное и фактически единственное существенное отличие новых Пентиумов (они должны поступить в продажу уже через дней) от предшественников на ядре Northwood дополнительная кэш-память третьего уровня объемом 2 Мбайт (!), ведущая свое начало от серверных процессоров Xeon MP на ядре Gallatin. Признаться, Intel также пока не разглашает спецификации своих процессоров Pentium 4 Extreme Edition (официальный их выход состоится позже), но уже сейчас у нас появилась уникальная возможность оттестировать новый Pentium 4 Extreme Edition с частотой 3,2 ГГц и сравнить его со старшим из выходящих сегодня процессоров AMD.

9 На этой фотографии показан вид сверху и снизу на процессоры Pentium 4 Extreme Edition (справа) и AMD Athlon 64 FX-51 (слева). Последний заметно крупнее первого, также (наконец!) оснащен защитной крышкой (хитспредером) и имеет примерно вдвое больше ножек 940 против 478 у Pentium 4. Это обусловлено во многом наличием в нем двухканального контроллера памяти с поддержкой ECC.

10 А вот они же сбоку. Снова отметим явно меньшие высоту и размер у Pentium 4, несмотря на заметно большую кэш-память (и, видимо, размер кристалла).

11 Если сравнить Pentium 4 Extreme Edition (ниже справа) с текущими Pentium 4 на ядре Northwood (ниже слева), то внешне они почти ничем не отличаются, за исключением значительно большего числа радиоэлементов "обвязки" с обратной стороны корпуса, что обусловлено значительно большим количеством транзисторов на кристалле и большими импульсными токами. Кстати, новый процессор Intel будет рассеивать тепла не намного больше, чем его предшественник около 93 ватт против 82 ватт для Pentium 4 3,2 ГГц (TDP).

12 По программам у нового геймерского Pentium 4 Extreme Edition четко видно наличие кэш-памяти третьего уровня объемом 2 Мбайт, хотя и все прежние атрибуты Northwood присутствуют тоже.

13 Интересно, что новый процессор отличает более ранний (то есть меньший) степпинг 5 против 9 у последних Northwood. Для сравнения ниже дан скриншот для Pentium 4 на традиционном ядре Northwood с кэш-памятью L2 512 кбайт:

14 Итак, отличает два новых процессора Intel и AMD прежде всего огромный размер кэш-памяти, который и должен в итоге поднять производительность каждого из них. Посмотрим, как это проявляется на практике.

15 Для испытаний Pentium 4 Extreme Edition мы использовали плату Intel D875PBZ, которая опознала процессор как Pentium 4. Ничем особенным включение этой платы с новым процессором Pentium 4 Extreme Edition не отличалось, поэтому детали опустим. Безусловно, это не самая быстрая плата на чипсета Intel 875, однако и не самая медленная. Зато она обеспечит нам классическую производительность чипсета Canterwood. В будущем мы оттестируем новый процессор и на других платах на чипсетах i875/865,тем более, что для процессоров AMD в данном случае были взяты две едва ли не самые быстрые в своем классе платы: ASUS SK8N на чипсете NVIDIA nForce3 Pro150 для нового AMD Athlon 64 FX-51 и Gigabyte GA-7N400 на чипсете NVIDIA nForce2 Ultra 400 для процессора AMD Athlon XP NVIDIA nForce2 Ultra 400AMD Athlon XP 3200+

16 Один из рекомендованных кулеров для AMD Athlon 64. Процессор AMD Athlon 64 использует такой же большой кулер, как и процессоры Intel Pentium 4. Только крепления у них разные. В остальном тестовые конфигурации для всех процессоров были почти идентичны: видеоускоритель GeForce FX 5900 Ultra (256 Мбайт памяти) с драйверами Detonator (которые хоть и не так быстры, как последующие релизы, но зато не замечены в искажениях картинки), винчестер Maxtor 6Y120P0, 1 Гбайт системной памяти двумя 16-чиповыми модулями по 512 Мбайт (для платы ASUS SK8N использовались регистровые модули

17 Напоминаю, что в данном случае абсолютное сравнение частот процессоров Intel и AMD лишено смысла, поскольку микроархитектуры этих процессоров существенно различаются (и даже преследуют разные цели): для Pentium 4 производительность должна обеспечиваться преимущественно высокой тактовой частотой (для этого и увеличили до 20 стадий его вычислительный конвейер), а для Athlon упор делается на другие особенности, порой в ущерб тактовой частоте. Разные подходы в микро архитектуре не позволяют сколь- нибудь адекватно сравнивать между собой процессоры на одинаковой тактовой частоте. И пример тому разный предел частот при одинаковых технологических нормах производства: для технологии 0,13 микрон массовым пределом ядра Pentium 4 является частота 3,2-3,4 ГГц, а для Athlon 2,2-2,4 ГГц. И в этом тоже нет ничего плохого такие вот у них процессоры. :) Поэтому корректнее как раз сравнивать процессоры по пределу их частоты для той или иной технологии производства в данном случае 3,2 и 2,2 ГГц. Чем мы и займемся.

18 По полосе пропускания двухканальной памяти, безусловно, лидирует новый процессор AMD. Хотя Пентиумы отстают от него заметно меньше, чем «ограниченный» узкой системной шиной Athlon XP По скорости чтения памяти Pentium 4 Extreme Edition почти не отличается от Northwood (небольшое падение можно связать с недостатками метода измерения потоки немного застревают в большом кэше L3), а Athlon 64 FX и тут вне досягаемости.

19 Зато по скорости записи в память Pentium 4 Extreme Edition кардинально обходит всех, включая Athlon 64 FX! Видимо, именно хорошее кэширование позволяет ему это сделать! Счет пока ничейный 1:1. В CPUmark 99 и более новом 3Dmark03 CPU Score очевидно огромное преимущество Athlon 64 FX. Впрочем, приход Pentium 4 EE позволил немного сгладить отрыв конкурента Зато по латентности памяти Athlon 64 FX демонстрирует просто фантастические результаты всего 56 нс!!! Особой разницы между двумя Pentium'ами нет, хотя снова Pentium 4 Extreme Edition чуть медленнее.

20 Впрочем, приход Pentium 4 EE позволил немного сгладить отрыв конкурента: от большего кэша новый Пентиум прибавил 5% в первом из этих тестов и аж 26% во втором! Для сравнения, Athlon 64 FX прибавил в обоих тестах чуть более 30% по сравнению с одночастотным Athlon XP Еще один АМД-любивый тест это обновленный недавно Science Mark 2.0. Тут даже Athlon XP быстрее самого быстрого Пентиума, хотя переход на 64 бита дает прирост скорости Атлону всего около 8%, а большой кэш Пентиума добавляет менее 5%.Science Mark 2.0

21 комплексный вычислительный тест MetaBench, где Pentium 4 и безо всякого экстрима легко опережает Athlon 64 в большинству подтестов. Большой кэш добавляет ему всего 1,4% в среднем, тогда как новая микроархитектура Athlon 64 целых 13%. Благосклонны к Intel и процессорные тесты пакета SiSoftware Sandra (версия MAX3). Во всех пяти (включая арифметические и дробные расчеты и работу с мультимедиа-данными) Пентиумы заметно впереди конкурента, но заслуги Extreme Edition в этом по большому счету совсем никакой. Таким образом, что касается сравнения AMD-Intel, то тут все зависит от приложения где-то быстрее одни, где-то другие. Пока счет 2:2.

22 Архивирование в WinRAR было коньком Pentium 4 поскольку требовало высокой скорости работы с потоковыми данными и малой латентности памяти. По идее, именно поэтому Athlon 64 FX должен был победить в этом тесте, однако этого не произошло. Точнее, произошло бы, если бы не появился Pentium 4 Extreme Edition, который тут ускорился существенно почти до 20%. Поэтом и новый Athlon 64 FX, прибавив аж 24% по сравнению с Athlon XP, уперся в недостаточно большой объем кэш-памяти и проиграл (точнее уступил безусловное лидерство более кэшастому процессору). Пол-очка в копилку Intel. Кодирование в Windows Media Encoder 9.

23 При кодировании графики, видео и звука Пентиумы по-прежнему оказываются вне досягаемости - главным образом, благодаря технологии Hyper-Threading, которая в этих приложниеях работает очень эффективно, хотя большой кэш Pentium 4 Extreme Edition тут добавляет всего 2,5%, а порой и меньше. Преимущество новой микроархитектуры AMD64 выливаются в этих тестах в 14-22%, что вполне достойно. Твердое очко в зачет Intel. Условный счет 3,5:2.

24

25 Корпорация Intel недаром опасалась выхода Athlon 64 FX: новый настольный процессор AMD получился очень удачным. Он заметно опережает прежний Athlon XP при той же тактовой частоте ядра (2200 МГц) и в общем безусловно вырвал пальму первенства у прежнего Pentium 4 3,2 ГГц на ядре Northwood. Вместе с тем, расторопность, с которой Intel решила выпустить свой геймерский (и не только, будем надеяться) процессор Pentium 4 Extreme Edition с гигантским размером кэш-памяти; сделал свое дело: практически одновременно с выходом AMD Athlon 64 мы получили (или получим в скором будущем) настольный процессор, который в среднем примерно равен по производительности старшему представителю конкурентов или даже чуть быстрее его (по крайней мере, по набору тестов, в том числе в играх). Победу в новом раунде великого противостояния мы не присуждаем никому (но и поражения тоже!). Предпочтение пользователь может отдавать продукту той или иной фирмы исходя из тех задач, которые ему чаще приходится выполнять при помощи ПК : в одних приложениях быстрее AMD Athlon 64 FX, в других Pentium 4 Extreme Edition и даже обычный Pentium4! Вопрос за малым сколько все это будет стоить? Учитывая, что AMD пока не планирует демпинговать для Athlon 64 (снимая сливки с новых моделей), а низкие цены один из главных факторов, за который многие любили процессоры AMD, мы, видимо, получим ситуацию, когда процессоры с примерно одинаковым быстродействием будут стоить одинаковых денег. И выбор будет определяться скорее вкусом, на который, как известно, товарища нет.

26 Видео приложения.

27

28 Основы информатики и вычислительной техники: Основы информатики и вычислительной техники: А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, Р.А. Сворень А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, Р.А. Сворень Изучение основ информатики и вычислительной техники: А.В.Авербух,В.Б.Гисин, Я.Н.Зайдельман, Г.В.Лебедев Изучение основ информатики и вычислительной техники: А.В.Авербух,В.Б.Гисин, Я.Н.Зайдельман, Г.В.Лебедев Информатика для инженеров. Учебное пособие: Информатика для инженеров. Учебное пособие: Конев Ф.Б. Конев Ф.Б. Информационные технологии. В 2-х частях. Часть 2. Основы информатики и информационных технологий: Информационные технологии. В 2-х частях. Часть 2. Основы информатики и информационных технологий: Шафрин Ю.А. Шафрин Ю.А. Информатика: процессы, системы, ресурсы: Информатика: процессы, системы, ресурсы: А.Я. Фридланд А.Я. Фридланд А также Internet сайты: А также Internet сайты: