Интел пентиум 4 2 ядра. Процессоры по низкой стоимости. Гонка за энергосбережением

На момент начала продаж процессорные решения серии Intel Pentium 4 позволяли создавать наиболее производительные настольные вычислительные системы. Спустя 8 лет это семейство чипов устарело и было снято с производства. Именно об этом легендарном модельном ряде ЦПУ и пойдет в этом материале речь.

Позиционирование процессора

На самом старте продаж данные процессоры принадлежали к наиболее быстродействующим решениям. На подобную их принадлежность указывали передовая на тот момент архитектура полупроводникового кристалла NetBurst, существенно возросшие тактовые частоты и прочие значительно улучшенные технические характеристики. Как результат, владельцы персональных компьютеров на их базе могли решать любые по уровню сложности задачи. Единственная сфера, в которой эти чипы не применялись - это серверы. В таких высокопроизводительных вычислительных машинах использовались процессорные решения серии XEON. Также не совсем оправданно применение в составе офисных ПК Intel Pentium 4. Ядра такого чипа в этом случае не до конца нагружались и с экономической точки зрения такой подход был целиком и полностью не оправдан. Для ниши “Интел” выпускала менее производительные и более доступные ЦПУ серии Celeron.

Комплектация

В двух типичных вариантах поставки можно было встретить процессор Intel Pentium 4. Один из них был нацелен на небольшие компании, которые специализировались на сборке системных блоков. Также такой вариант поставки подходил для домашних сборщиков персональных компьютеров. В прайс-листах он обозначался ВОХ, а в него производитель включал следующее:

Чип в защитной упаковке из прозрачного пластика.

Фирменную систему теплоотвода, которая состояла из специальной термопасты и кулера.

Талон с гарантийными обязательствами.

Краткое руководство по назначению и использованию процессорного решения.

Наклейка с логотипом модели чипа для передней панели системного блока.

Второй вариант поставки в каталогах компьютерных комплектующих обозначался TRAIL. В этом случае из списка поставки исключалась система охлаждения и ее необходимо было дополнительно приобретать. Подобный вид комплектации наиболее оптимально подходил для крупных сборщиков персональных компьютеров. За счет большого объема продаваемой продукции они могли позволить покупать системы охлаждения по более низким оптовым ценам и такой подход был оправдан с экономической точки зрения. Также такой вариант поставки пользовался повышенным спросом среди компьютерных энтузиастов, которые приобретали улучшенные модификации кулеров и это позволяло еще лучше разогнать такой процессор.

Процессорные разъемы

Процессор Intel Pentium 4 мог устанавливаться в один из 3-х видов процессорных разъемов:

Первый разъем появился в 2000 году и был актуальным до конца 2001 года. Затем ему на смену пришел PGA478, который вплоть до 2004 года занимал ведущие позиции в перечне продукции компании “Интел”. Последний сокет LGA775 появился на прилавках магазинов в 2004 году. В 2008 году его сменил LGA1156, который был нацелен на применение чипов с более передовой архитектурой.

Сокет 423. Семейства поддерживаемых чипов

Производители процессоров в лице компаний “Интел” и АМД в конце 1999 года - начале 2000 года постоянно расширяли перечень предлагаемых чипов. Только у второй компании была вычислительная платформа с запасом, которая базировалась на сокете PGA462. А вот “Интел” все возможное на тот момент из процессорного разъема PGA370 “выжала” и ее нужно было предлагать рынку компьютерных технологий что-то новое. Этим новым и стал рассматриваемый чип с обновленным процессорным разъемом в 2000 году. Intel Pentium 4 дебютировал одновременно с анонсом платформы PGA423. Стартовая частота процессоров в этом случае была установлена на отметке 1,3 ГГц, а наибольшее ее значение достигало 2,0 ГГц. Все ЦПУ в этом случае принадлежали к семейству Willamette, изготавливались по технологии 190 нм. Частота системной шины была равна реальным 100 МГц, а ее эффективное значение составляло 400 МГц.

Процессорный разъем PGA478. Модели ЦПУ

Через год в 2001 году вышли обновленные процессоры Intel Pentium 4. Socket 478 - это разъем для их установки. Как было уже отмечено ранее, этот сокет был актуальным вплоть до 2004 года. Первым семейством процессоров, которые в него могли быть установлены, стал Willamette. Наивысшее значение частоты для них было установлено на 2,0 ГГц, а начальное - 1,3 ГГц. Техпроцесс у них соответствовал 190 нм. Затем появилось в продаже семейство ЦПУ Northwood. Эффективное значение частоты в некоторых моделях в этом случае было увеличено с 400 МГц до 533 МГц. Частота чипов могла находиться в пределах от 2,6 ГГц до 3,4 ГГц. Ключевое же нововведение чипов этого модельного ряда - это появление поддержки технологии виртуальной многозадачности HyperTraiding. Именно с ее помощью на одном физическом ядре обрабатывалось сразу два потока программного кода. По результатам тестов получался 15-процентный прирост быстродействия. Следующее поколение чипов “Пентиум 4” получило кодовое название Prescott. Ключевые от предшественников в этом случае заключались в улучшенном технологическом процессе, увеличении кеш-памяти второго уровня и повышение тактовой частоты до 800 МГц. При этом сохранилась поддержка HyperTraiding и не увеличилось максимальное значение тактовой частоты - 3,4 ГГц. Напоследок необходимо отметить то, что платформа PGA478 была последней вычислительной платформой, которая не поддерживала 64-битные решения и могла выполнять лишь только 32-разрядный программный код. Причем это касается и системных плат, и процессорных решений Intel Pentium 4. Характеристики компьютеров на базе таких комплектующих являются целиком и полностью устаревшими.

Завершающий этап платформы Pentium 4. Сокет для установки чипов LGA775

В 2006 году производители процессоров начали активно переходить на 64-разрядные вычисления. Именно по этой причине Intel Pentium 4 перешел на новую платформу на основе разъема LGA775. Первым поколением процессорных устройств для нее называлось точно также, как и для PGA478 - Prescott. Технические спецификации у них были идентичны предыдущим моделям чипов. Ключевое отличие - это повышение максимальной тактовой частоты, которая в этом случае могла уже достигать 3,8 ГГц. Завершающим же поколением ЦПУ стало Cedar Mill. В этом случае максимальная частота понизилась до 3,6 ГГц, но при этом техпроцесс улучшился и энергоэффективность улучшилась. В отличие от предшествующих платформ, в рамках LGA775 “Пентиум 4” плавно перешел из сегмента решений среднего и премиального уровня в нишу процессорных устройств бюджетного класса. На его место пришли чипы серии Pentium 2, которые уже могли похвастаться двумя физическими ядрами.

Тесты. Сравнение с конкурентами

В некоторых случаях достаточно неплохие результаты может показать Intel Pentium 4. Processor этот отлично подходит для выполнения программного кода, который оптимизирован под один поток. В этом случае результаты будут сопоставимы даже с нынешними ЦПУ среднего уровня. Конечно, сейчас таких программ не так уж и много, но они все еще встречаются. Также этот процессор способен составить конкуренцию нынешним флагманам в офисных приложениях. В остальных случаях этот чип не может показать приемлемый уровень производительности. Результаты тестов будут приведены для одного из последних представителей данного семейства “Пентиум 4 631”. Конкурентами для него будут процессоры Pentium D 805, Celeron Е1400, Е3200 и G460 от “Интел”. Продукция же АМД будет представлена Е-350. Количество ОЗУ стандарта DDR3 равно 8 Гб. Также данная вычислительная система доукомплектована адаптером GeForce GTX 570 с 1 Гб видеопамяти. В трехмерных пакетах Maya, Creo Elements и Solid Works в актуальных версиях 2011 года рассматриваемая модель “Пентиум 4” показывает достаточно неплохие результаты. По результатам тестов в этих 3-х программных пакетах была выведена средняя оценка по сто балльной шкале и силы распределились следующим образом:

“Пентиум 4 631” проигрывает процессорам с более продвинутой архитектурой и более высокими тактовыми частотами G460 и Е3200, у которых 2 физических ядра. Но при этом обходит полноценную двухъядерную модель D 805 на аналогичной архитектуре. Результаты же Е-350 и Е1400 были предсказуемые. Первый чип ориентирован на сборку ПК, в которых на первый план выходит энергопотребление, а удел второго - это офисные системы. Совершенно по-другому распределяются силы при кодировании медиафайлов в программах Lame, Apple Lossless, Nero AAC и Ogg Vorbis. В этом случае на первый план уже выходит количество ядер. Чем их больше, тем лучше выполняется задача. Опять-таки, по усредненной сто балльной шкале силы распределились следующим образом:

Даже Е-350 с приоритетом на энергоэффективность обходит “Пентиум 4” модели 631. Продвинутая архитектура полупроводникового кристалла и наличие 2-х ядер все-таки дают о себе знать. Изменяется картина при тестировании процессоров в архиваторах WinRAR и 7-Zip. Результаты чипов по той же самой шкале распределились так:

В этом тесте множество факторов оказывает влияние на конечный результат. Это и архитектура, это и размер кеша, это и тактовая частота, это и количеств ядер. Как результат, типичным середнячком получился тестируемый “Пентиум 4” в исполнении 631. Эталонная же система, производительность которой соответствовала 100 баллам, базировалась на ЦПУ Athlon II Х4 модели 620 от АМД.

Разгон

Внушительным увеличением уровня производительности мог похвастаться Intel Pentium 4. Разгон этих процессорных устройств позволял достичь значений тактовой частоты в 3,9-4,0 ГГц при улучшенной воздушной системе охлаждения. Если же заменить воздушное охлаждение на жидкостное на базе азота, то вполне можно рассчитывать на покорение значения в 4,1-4,2 ГГц. Перед разгоном компьютерная система должна быть укомплектована следующим образом:

Мощность блока питания должна быть минимум 600 Вт.

В компьютере должна быть установлена продвинутая модель системной платы, на которой можно осуществлять плавное регулирование различных параметров.

Кроме основного кулера, на процессоре в системном блоке должны находиться дополнительные 2-3 вентилятора для осуществления улучшенного теплоотвода.

Мультипликатор частоты в этих чипах был заблокирован. Поэтому простым поднятием его значения разогнать ПК невозможно. Поэтому единственный способ увеличения производительности - это увеличение реального значения тактовой частоты системной шины. Порядок же разгона в этом случае следующий:

Уменьшаются значения частот всех компонентов ПК. В этот список лишь только не попадает лишь только системной шины.

На следующем этапе увеличиваем рабочее значение частоты последней.

После каждого такого шага необходимо проверить стабильность работы компьютера с помощью прикладного специализированного софта.

Когда простого повышения частоты уже недостаточно начинаем повышать напряжение на ЦПУ. Его максимальное значение равно 1,35-1,38 В.

После достижения наибольшего значения напряжения частоту чипа повышать нельзя. Это и есть режим максимального быстродействия компьютерной системы.

В качестве примера можно привести модель 630 процессора “Пентиум 4”. Ее стартовая частота равна 3 ГГц. Номинальная же тактовая частота системной шины составляет в этом случае 200 МГц. Значение последней можно на воздушном охлаждении повысить вплоть до 280-290 МГц. В результате ЦПУ будет работать уже на 4,0 ГГц. То есть прирост производительности составляет 25 процентов.

Актуальность на сегодняшний день

На сегодняшний день целиком и полностью устарели все процессоры Intel Pentium 4. Температура их функционирования, энергопотребление, технологический процесс, тактовые частоты, размер кеш-памяти и ее организация, количество адресуемой ОЗУ - это далеко не полный перечень тех характеристик, которые указывают на то, что это полупроводниковое решение устарело. Возможностей такого чипа лишь достаточно для решения наиболее простых задач. Поэтому владельцам таких компьютерных систем необходимо их обновлять в срочном порядке.

Стоимость

Несмотря на то что в 2008 году выпуск рассматриваемых ЦПУ был прекращен, их все еще можно купить в новом состоянии со складских запасов. При этом необходимо отметить то, что в исполнении LGA775 и с поддержкой технологии НТ можно приобрести чипы Intel Pentium 4. Цена на них находится в пределах 1300-1500 рублей. Для офисных систем это вполне адекватный уровень стоимости. Процессорные решения, которые находились в использовании, можно найти на различных торговых площадках в интернете. Цена в этом случае начинается с отметки в 150-200 рублей. Полностью же собранный персональный компьютер бывший в употреблении можно купить по цене от 1500 рублей.

Чуть более года назад компания Intel запустила свои первые процессоры Pentium 4, работающие на частоте 1.4 и 1.5 GHz. В то время процессоры AMD "Thunderbird" работали на частоте всего 1.1 GHz, что позволило Pentium 4 получить невероятное маркетинговое преимущество над AMD.

В течение прошлого года с процессором Pentium 4 произошли некоторые существенные изменения. Тактовая частота увеличивалась до 2.0 GHz. Форм-фактор процессора был изменен на более компактный Socket-478. При этом, несмотря на огромное количество используемых Socket-423 плат, переход на Socket-478 оказался удивительно быстрым.

В свою очередь, AMD постоянно «наступала на пятки», выпуская все более быстрые Thunderbird, и позднее, Athlon XP. В то время как Pentium 4 показывал невероятные уровни производительности в некоторых приложения, запуск Athlon XP позволил достичь более высоких уровней производительности за меньшие деньги. Кроме этого, большую роль в популяризации этого процессора стало большое число чипсетов для процессоров AMD.

И вот недавно, история с Pentium 4 получила новое развитие. Intel выпустила то, что многие называют "настоящим" Pentium 4. Новый процессор, известный под кодовым название "Northwood", имеет ряд серьезных отличий от своего старшего брата Pentium 4 "Willamette".

Краткая спецификация тестового процессора:

Как отличить Northwood от Willamette

Первые процессоры Northwood работают на частоте 2.0 и 2.2 GHz, что соответствует максимальной частоте процессоров Pentium 4 "Willamette" - 2.0GHz. Для того, что бы отличить «новый» процессор, Intel вводит в название символ «A».

Но это не единственное отличие «нового» процессора. Наш тестовый Northwood Pentium 4 ничем не отличается от тех, которые можно купить в магазинах. Как уже было сказано выше, процессор использует стандартный форм-фактор Socket-478 и очень похож на стандартный Socket-478 Willamette. Однако если расположить «Northwood» и «Willamette», можно обратить внимание, что процессор Northwood имеют более мелкий текст и логотип Pentium 4.

(Слева на право) Socket-423 "Willamette", Socket-478 "Willamette", Socket-478 "Northwood"

Текст на лицевой стороне процессора говорит о том, что процессор работает при напряжении ядра 1.5V (ранее использовалось 1.75V), и использует 512k кэш памяти второго уровня. Эти усовершенствования стали возможны благодаря переходу на 0.13-мкм производственный процесс. Уменьшение производственного процесса позволило разместить на кристалле 55 миллионов транзисторов, 40% из которых отведены под кэш память. При этом в процессоре Willamette использовалось 42 миллиона транзисторов.

Пониженное напряжение ядра позволяет уменьшить потребление энергии и тепловыделение. Однако это же может вызвать проблемы установки нового процессора в старые Socket-478 платы, где скорее всего достаточно будет обновить BIOS.

Несмотря на слухи, относительно увеличения частоты FSB до 533MHz, в новом процессоре используются прежние 400 MHz. Большинство современных плат, уже имею поддержку 533MHz шины, что гарантирует простой переход на новые, более быстрые процессоры Northwood (или может быть, в будущем они будут называться иначе) будет максимально упрощен.

Увеличенный размер кэш памяти

Добавление 256k кэш памяти второго уровня в процессоре Northwood является одним из главных расширений нового процессора. Последние несколько месяцев мы наблюдали за семейством процессоров Pentium III-S, которые так же имели дополнительные 256k кэш памяти, позволяющие существенно увеличить производительность. Это позволяет надеяться, что расширение кэш-памяти так же сыграет положительную роль и для Northwood.

Кроме увеличения объема кэш памяти второго уровня до 512k все остальное (12k кэш micro-op и 8k кэш данных первого уровня) осталось неизменным.

Испытания

Итак, теперь, когда мы знакомы с основными отличиями процессора Northwood, пришло время посмотреть, насколько все эти изменения позволяют увеличить производительность Pentium 4.

Тестовые конфигурации

Для полной оценки возможностей процессора Northwood, было использовано несколько конфигураций для процессоров Pentium 4 и AMD с использованием различных типов памяти и чипсетов.

Athlon XP / nForce

Процессор
Кулер	AMD Retail Cooler
Память
Системная плата	Asus A7N266 (nVidia nForce 420 Chipset)
Видео карта
Жесткий диск
Программное обеспечение	Windows XP с DirectX 8.1, nVidia 2.03 nForce драйверы

Athlon XP / KT-266A

Процессор	AMD Athlon 1.67 GHz (2000+) (128k L1, 256k L2)
Кулер	AMD Retail Cooler
Память	512MB Crucial PC-2100 DDR SDRAM (2 x 256M)
Системная плата	Asus A7V266-E (VIA KT-266A Chipset)
Видео карта	Visiontek GeForce3 Titanium 64MB (240/500)
Жесткий диск	IBM Deskstar 60GXP 60GB, ATA/100, 7200 RPM, 2MB Cache
Программное обеспечение	Windows XP с DirectX 8.1, VIA 4-In-1 4.37 драйвера

Pentium 4 / Intel 850

Процессоры
Кулер
Память	512MB Samsung PC-800 RDRAM (4 x 128M)
Сисемная плата	Asus P4T-E (Intel 850)
Видео карта	Visiontek GeForce3 Titanium 64MB (240/500)
Жесткий диск	IBM Deskstar 60GXP 60GB, ATA/100, 7200 RPM, 2MB Cache
Программное обеспечение

Pentium 4 / Intel 845-D

Процессоры	Intel Pentium 4 2.0 GHz "Willamette" (8k L1, 256k L2) Intel Pentium 4 2.0A GHz "Northwood" (8k L1, 512k L2)
Кулер	Intel Socket-478 Retail Cooler
Память	512MB Crucial PC-2100 DDR SDRAM (2 x 256M)
Системная плата	Asus P4B266 (Intel 845-D)
Видео карта	Visiontek GeForce3 Titanium 64MB (240/500)
Жесткий диск	IBM Deskstar 60GXP 60GB, ATA/100, 7200 RPM, 2MB Cache
Программное обеспечение	Windows XP с DirectX 8.1, Intel 3.2 Chipset драйверы

Тестовое программное обеспечение

Adobe Photoshop 6.01
Grey Matter Wolfenstein MP тест
id Software Quake III Arena 1.
Kinetix 3D Studio MAX 3.1
LAME 3.89 MP3 декодер
MadOnion 3DMark 2001
SiSoft Sandra 2001 5.8.11

Замечания

Все тесты запускались с заблокированной VSync (Vertical Sync).
Во всех тестах использовался дрвайвер Nvidia Detonator XP (21.83).
DDR память работает с задержкой CAS 2.
RDRAM память работает с заблокированным режимом "Nap".

Синтетический тест SiSoft Sandra показывает отсутствие разницы производительности между процессорами Northwood и Willamette. Причиной является то, что оба чипа работают на частоте 2.0 GHz, и SiSoft Sandra не использует преимущество дополнительного кэш второго уровня процессора Northwood. Благодаря мощному FPU, Athlon XP показывает увеличение производительности по сравнению с Pentium 4 - 18%.

В тесте пропускной способности шины памяти, безраздельным лидером стал процессор Pentium 4. Комбинация 400 MHz FSB с PC-800 RDRAM на двух канальном интерфейсе позволяет достичь высочайшей пропускной способности шины памяти, необходимой для получения максимальной производительности процессора Pentium 4. Даже при использовании более медленно DDR памяти, Pentium 4 значительно обгоняет лучшие платформы Athlon XP.

В тесте 3DMark 2001 при установленном разрешении 1024x768x32, процессор Northwood опережает процессор Willamette примерно на 6% (i850), и примерно на 7% (i845-D). Дополнительная производительность Northwood помогает Intel вернуть лидирующую позицию, которую ранее занимал процессор Athlon XP на платформе KT-266A.

В высоком разрешении мы видим туже картину производительности: Northwood показывает лучший результат. В этих двух тестах, Northwood опережает Athlon XP примерно на 2%.

В тесте Quake III Arena, процессор Pentium 4 всегда показывал лучшие результаты. Новый процессор не нарушает традиции. Northwood оказался быстрее Willamette на 7%, и на 11% быстрее Athlon XP / KT-266A.

В разрешении 1024х768 начинает сказываться влияние GeForce3 Ti500. Но и в этом случае Northwood оказывается лидером. А вот в разрешении 1600x1200x32, где уровень производительности зависит непосредственно от графической карты, мы наблюдаем очень интересную ситуацию: платформа Athlon XP / nForce показывает значительное увеличение производительности.

Это новый OpenGL игровой тест, который подчеркивает мощность графической подсистемы и пропускной способности памяти, а так же особенности процессора.

В основе этого теста лежит движок Quake III, однако картина производительности выглядит иначе. Здесь мы видим, что Northwood опережает Willamette на 9%, и отстает от Athlon XP на 5%.

В этом тесте мы накладываем различные фильтры на тестовое изображение, измеряя время выполнения операции. Мы использовали специальный патч Abobe SSE-2 Pentium 4.

Здесь Northwood на 10% быстрее Willamette, и на 5% медленнее Athlon XP 1.67 GHz / KT-266A.

3D Studio один из популярнейших продуктов создания и редактирования 3D сцен. В качестве тестовой задачи мы использовали рендеринг 100-кадровой сцены с более чем 40,000 фэйсами и 20,000 вершинами. Тестовая версия 3D Studio MAX не включает SSE-2 оптимизацию.

Результаты 3D Studio MAX практически на 100% зависят от процессора. Здесь мы видим преимущество дополнительных 256k кэш памяти второго уровня, позволяющее Northwood выполнить задачу на минуту быстрее Willamette, что составляет примерно 5% увеличение производительности.

Однако, мы так же видим что Athlon XP закончил выполнение задачи на три с половиной минуты быстрее Northwood, что составляет 25 %!!! Учитывая реальное преимущество тактовой частоты этот результат несколько обескураживает.

Операции MP3 кодирования позволяют реально оценить мощность CPU, (в частности производительность FPU). Для этого теста мы использовали LAME 3.89, который имеет оптимизацию для MMX, 3DNow, и SSE. В качестве тестового файла использовался 200MB .wav файл, который кодировался в формат MP3 с битрэйтом 160 kbps.

В этом тесте мы видим, что процессор Northwood кодирует наш тестовый.wav файл на 4-5 секунд быстрее (5-6%) чем процессор Willamette. В свою очередь Athlon XP демонстрирует мощный FPU, что позволяет ему быть на 13 секунд быстрее Northwood, что составляет 23%.

Разгоняем Northwood

Одной из наиболее интересных особенностей процессора Northwood является возможность разгона. Благодаря применению более тонкого технологического процесса разумно предположить, что новый процессор должен иметь очень хороший разгоночный потенциал.

Испытание частотного потенциала Northwood мы провели на двух системных платах. На плате P4T-E (i850 / RDRAM) разгон, можно сказать, не удался. Максимальная частота, даже при установке самого высокого уровня напряжений, составила 2.20 GHz. На плате Asus P4B266 (i845-D / DDR SDRAM), результаты разгона оказался значительно лучше. Частота 2.3 GHz была достигнута при поднятии напряжения всего на 0.05V. Еще небольшое поднятие напряжения позволило достичь уровня 2.5 GHz, при частоте FSB 500 MHz (125 MHz x 4). При этом система оставалась полностью стабильной неограниченно долго.

Для того, что бы понять насколько разогнанный процессор производительней «стандартного» Northwood мы провели повторные испытания. Ниже в таблице указаны результаты для различной рабочей частоты Northwood.

Тест	2.0 GHz	2.4 GHz	2.45 GHz	2.5 GHz

Sandra CPU Benchmark
Quake III: Fastest

Выделение тепла

Отличительной особенностью всех процессоров Pentium 4 является не высокая температура нагрева. Это подтверждают испытания проведенные Toms Hardware (см. здесь). Как уже было сказано выше, новый 0.13-мкм технология и уменьшенное напряжение ядра, позволяют еще больше уменьшить нагрев процессора. Так, при использовании обычного кулера, температура Northwood 2.0GHz составляет 89.5°F (температура окружающего воздуха составляет 77°F). Для сравнения температура Willamette составляет 100°F.

При работе в разогнанном режиме температура несколько увеличилась. Для получения уровней температуры при работе в разогнанном режиме, мы запустили программу Prime95, которая работала в течение 15 минут. Значения считывались Asus PC Probe, который снимает показания с внутреннего термодиода Pentium 4.

Посмотрите, что мы получили: 100°F для 2.5 GHz процессора. Неплохо!!!

Вообще-то я не планировал форсировать написание этой заметки, вместо сна усесться за рабочий стол меня заставила вчерашняя новость "Prescott 2.4A покоряет частоту 4.6 ГГц ". Чаще всего в памяти остаётся достигнутая частота, а условия её получения (сухой лёд, жидкий азот, каскадная фреонка) забываются. Чтобы у вас не возникло ложного впечатления об исключительных оверклокерских способностях процессоров Intel Pentium 4 2.4A, давайте попробуем разогнать несколько экземпляров.

Ещё когда в нашей колонке новостей появились первые упоминания о возможности появления таких процессоров, я мысленно взял их на заметку. Если предположить, что они способны разгоняться до частоты 3.6 ГГц, то несложные подсчёты показывают, что такая частота будет достигнута при штатной для современных чипсетов FSB 200 МГц. Значит ничто не помешает большему разгону, если вдруг проявятся преимущества нового техпроцесса.

Напомню богатую историю процессоров Intel Pentium 4 2.4 ГГц. До сих пор все они основывались на ядре Notrhwood. Сначала появился обыкновенный Intel Pentium 4 2.4 ГГц, который работал на шине 100 (400) МГц с множителем х24. Такой же процессор, но предназначенный для работы при FSB 133 (533) МГц, получил индекс "B ". Разумеется, вы не забыли наш любимый Intel Pentium 4 2.4C, работающий на шине 200 (800) МГц. Индекс "A " говорит о том, что процессоры предназначены для работы на частоте шины 133 (533) МГц, но, в отличие от "обычных" Intel Pentium 4 2.4 ГГц, сделаны на ядре Prescott. Очень удачно, что именно вчера мне привезли три процессора Intel Pentium 4 2.4A.

Все процессоры собраны на Филиппинах, их маркировка SL7E8, а рабочее напряжение материнская плата показывала 1.36 В. Да, я не упомянул, что тесты проводились на нашей штатной системе:

Материнская плата – Asus P4P800, rev 1.02, BIOS 1015
Процессор – Intel Pentium 4 2.4A
Видеокарта – ATI Radeon 9700Pro
Память – 2x256 МБ Kingston PC3500 HyperX
Жёсткий диск – IBM DTLA 305020
Кулер – Zalman CNPS-7000A-Cu
Термопаста – КПТ-8
Операционная система – MS Windows XP SP1

Попытка сходу установить FSB 200 МГц не удалась, я стал постепенно проверять работоспособность первого процессора, поднимаясь с частоты шины 150 МГц, и выяснил, что максимум – это 180 МГц FSB. На этой частоте процессор без повышения напряжения загружал Windows, однако работал крайне неустойчиво. Никаким увеличением напряжения мне не удалось заставить его работать на этой, и уж тем более большей частоте, зато при FSB 175 МГц он работал стабильно даже с номинальным напряжением.

Второй процессор = первый + 5 МГц. Он загружал Windows при FSB 185 МГц, но стабильно заработал только при 180 МГц. Нужно сказать, что повышение напряжения не помогло ни одному из трёх разогнаться посильнее. Третий процессор оказался самым "мощным" и стабильно работал на частоте шины 185 МГц при номинальном напряжении.

3.3 ГГц – это не так уж мало, но и не так уж много. Процессоры на ядре Northwood тоже способны к работе на такой частоте и от Prescott хотелось бы получить большего.

Всёх волнует вопрос о температуре, но я ничего экстремального не увидел – в номинале BIOS показывал 40 градусов, а при разгоне 50. Правда, тут следует учитывать, что тестирование проводилось на открытом стенде, а Zalman CNPS-7000A-Cu не чета обычному кулеру из боксовой поставки.

Стоимость процессоров Intel Pentium 4 2.4A сравнима со стоимостью Intel Pentium 4 2.4B, работающих на той же частоте шины, и находится в районе $150. Процессоры Intel Pentium 4 2.4C стоят несколько дороже.

Решение о приобретении или об отказе от покупки вы по-прежнему принимаете самостоятельно. Полагаю, что в ближайшее время мы найдём немало результатов разгона таких процессоров в нашей статистике. Вполне возможно, что мне попалась неудачная партия и другие Intel Pentium 4 2.4A станут разгоняться лучше. Я бы только не стал на это рассчитывать, неоднократно высказывалось предположение, что на изготовление этих процессоров идёт "отбраковка", кристаллы, которые оказались неспособны работать на большей частоте.

Май текущего года станет еще одной важной вехой в жизни семейства процессоров Pentium 4, да и Netburst архитектуры вообще. В течение мая компания Intel должна будет выпустить четыре принципиально новых продукта. Это:

Процессоры Pentium 4 с частотой используемой Quad Pumped Bus 533 Мгц;
Набор логики i850E, поддерживающий PC1066 RDRAM;
Наборы логики i845E и i845G, имеющие поддержку DDR333 памяти;
Процессоры Celeron, основанные на Pentium 4 архитектуре.

Сегодня, 6 мая, официально объявлены первые две новинки – два процессора Pentium 4 с частотами 2.26 ГГц и 2.4 ГГц, работающие на частоте шине 533 МГц и один набор логики, их поддерживающий - i850E. Естественно, мы не можем обойти вниманием это событие, и посвящаем ему наш новый обзор. Тем более что анонс очередных интеловских процессоров означает начало очередного раунда споров на тему «Intel vs. AMD».
По случаю выхода новых процессоров мы также решили несколько дополнить (в очередной раз:) набор используемых нами тестов (теперь их стало 35) с целью его «профессионализации». Теперь мы будем смотреть на скорость работы высокопроизводительных CPU в популярном CAD-пакете AutoCAD 2002 и сразу в нескольких программах рендеринга – 3ds max 4.26, Maya 4.0.1 и Lightwave 7.0b. Нельзя обойти стороной и переход нашей тестовой лаборатории на новую версию теста SYSmark 2002, использующего для измерения производительности системы более новый набор приложений. Но, обо всем по порядку.

Новые Pentium 4

Заметим сразу, что свежеанонсированые CPU семейства Pentium 4 не представляют собой ничего особенного. Это уже хорошо знакомые нам процессоры, использующие 0.13-микронное ядро Northwood, подобные уже выпускающимся. Отличие новинок от предшественников – только лишь в официальной поддержке шины 533 МГц, что означает лишь следующее:

Новые CPU, рассчитанные на использование 533 МГц Quad Pumped Bus, устойчиво работают при частоте FSB 133 МГц.
Процессоры имеют иной коэффициент умножения, позволяющий им работать при частоте FSB 133 МГц.

Итак, конкретнее. Intel объявил два новых CPU с частотами 2.26 и 2.4 ГГц, работающие с частотой FSB 133 МГц. Эти два процессора дополняют линейку имеющихся Pentium 4, рассчитанных на частоту FSB 100 МГц, уже содержащую две верхние модели с частотами 2.2 и 2.4 ГГц. Для того чтобы различать CPU с частотой шины 400 и 533 МГц, новые процессоры с частотой 2.4 ГГц и 533-мегагерцовой шиной будут маркироваться как Intel Pentium 4 2.4B ГГц. Поскольку разночтений в частоте шины 2.2 ГГц и 2.26 ГГц процессоров быть не может, суффикс «B» в этом случае использоваться не будет.
Как и у предшественников, множители у Pentium 4 2.26 ГГц и 2.4B ГГц будут зафиксированы и составят 17x и 18x соответственно. То есть, процессоры, предназначенные для частоты FSB 133 МГц, в системах с частотой FSB 100 МГц использовать не получится.
Собственно, на этом рассказ о новых Pentium 4 можно было бы закончить, поскольку никаких архитектурных отличий эти CPU от предшественников не имеют. Соответственно, читатели, желающие ознакомиться со строением ядра Northwood, могут быть переадресованы к нашей более ранней статье , посвященной этому ядру.
Однако существует еще один немаловажный факт, который также нельзя упускать из вида. С конца апреля Intel начал серийное производство процессоров, используя более новые 300-миллиметровые пластины вместо старых 200-миллеметровых. Это означает, что новые процессорные ядра, производимые с использованием 300 мм пластин, обладают более низкой себестоимостью. Однако, это далеко не все. Для перевода производства на обновленную технологию инженерам Intel пришлось слегка изменить дизайн ядра Northwood, в результате чего его площадь уменьшилась примерно на 10%. Именно такие «более прогрессивные» ядра и будут преимущественно использоваться, по всей видимости, в процессорах Pentium 4 с 533-мегагерцовой шиной. Отличить их можно будет по новому степпингу ядра C0. Практический эффект от изменения дизайна ядра также немаловажен. Процессоры, использующие ядро с новым степпингом обладают более высоким верхним пределом частот. Intel ожидает, что новые ядра смогут устойчиво работать на частотах вплоть до 3 ГГц. Соответственно процессоры с меньшими частотами, но новой версией ядра будут иметь лучшую, чем у предшественников, разгоняемость. Впрочем, как дело будет выглядеть на практике, мы сможем проверить только тогда, когда Pentium 4 с ядром степпинга C0 появятся в продаже, а ждать этого, скорее всего, придется недолго.
Если же говорить о том, каковы дальнейшие планы Intel по выпуску последующих моделей своих процессоров Pentium 4, то в третьем квартале планируется анонс CPU с частотами 2.53 и 2.66 ГГц для 533-мегагерцовой шины и с частотами 2.5 и 2.6 ГГц для 400-мегагерцовой шины. В четвертом квартале будет выпущена модель Pentium 4 с частотой 2.8 ГГц для шины 533 МГц. Аналогичного же процессора для более медленной 400-мегагерцовой шины не планируется. В дальнейшем все новые модели Pentium 4 будут выпускаться исключительно для частоты шины 533 МГц. Ну а начало 2003 года будет ознаменовано покорением отметки 3 ГГц: на первый квартал будущего года Intel запланировал выпуск Pentium 4 3.06 ГГц.
Таким образом, Intel планирует перейти на новую 533 МГц Quad Pumped Bus достаточно быстрыми темпами. Приведенная ниже таблица со сроками выхода моделей Pentium 4 еще раз иллюстрирует этот факт:

	400 МГц Quad Pumped Bus	533 МГц Quad Pumped Bus
Q2 2002	2.2, 2.4 ГГц	2.26, 2.4B ГГц
Q3 2002	2.5, 2.6 ГГц	2.53, 2.66 ГГц
Q4 2002	-	2.8 ГГц
Q1 2003	-	3.06 ГГц

Увеличивать частоты шины процессоров Pentium 4 Intel планирует и в дальнейшем. Выходящие ориентировочно во второй половине следующего года процессоры Pentium 4, имеющие ядро Prescott производимое с использованием 0.09-микронного технологического процесса, как ожидается будут ориентированы на работу с еще более скоростной 667-мегагерцовой Quad Pumped Bus. Так что сегодняшние 533 МГц – далеко не предел.

Чипсеты для новых Pentium 4. Пока только i850E

Естественно, выпуск процессоров, использующих 533 МГц Quad Pumped Bus потребовал и новых чипсетов, поддерживающих указанную шину. С одним таким набором логики мы уже знакомы – это SiS645DX, уже рассмотренный нами ранее . Однако представить наборы логики для новой шины должен был и Intel. К выходу новых CPU компания подготовила RDRAM-набор логики i850E, DDR-чипсет i845E и чипсет с интегрированной графикой i845G. i845E и i845G будут объявлены позднее в этом месяце, а одновременно с анонсом Pentium 4 2.26 и 2.4B ГГц официально выпускается i850E, о котором мы и поговорим подробнее.
Хотя, конечно, слово «подробнее» можно применить здесь только условно, поскольку говорить-то на самом деле особо не о чем. Новый i850E представляет собой тот же самый i850 полуторагодичной давности, но с одним дополнением - официальной поддержкой 533-мегагерцовой Quad Pumped Bus (133 МГц FSB). Причем, поскольку фактически частоту FSB 133 МГц позволяла использовать и старая версия i850 (частоты шин PCI и AGP при этом оставались штатными – 33 и 66 МГц соответственно), дело свелось лишь к обновлению референс-дизайна материнской платы, с целью улучшения его устойчивости при работе с частотой FSB 133 МГц, и к разработке новой ревизии северного моста.
Таким образом, основные характеристики i850E описываются следующим образом:

Поддержка процессоров Pentium 4 c частотой шины 400 или 533 МГц;
Поддержка двухканальной PC800 RDRAM памяти (до 2 Гбайт, возможна поддержка ECC-модулей);
Графический порт AGP 4x;
Южный мост ICH2, связанный с MCH посредством Hub-link 1.0 с пропускной способностью 266 Мбайт в секунду;
Поддержка ATA-100, USB 1.1 и AC’97 звука.

Здесь хочется прокомментировать два факта. Во-первых, официально i850E поддерживает только лишь PC800 RDRAM и не поддерживает PC1066 RDRAM. Однако, очевидно, что при использовании частоты шины 533 МГц применение двухканальной PC1066 RDRAM было бы более логичным, поскольку эта память работает синхронно с FSB и имеет ту же пропускную способность, что и 533 МГц Quad Pumped Bus – 4.2 Гбайта в секунду. Поэтому, совершенно неудивительно, что в действительности поддержка PC1066 RDRAM в i850E имеется, только Intel не говорит о ней открыто. Объяснение этого факта достаточно просто. В свете того, что Intel отказался от дальнейшего сотрудничества с Rambus, компания не посчитала необходимым проводить тесты для проверки стабильности работы систем с новым типом RDRAM, предпочтя просто не включать его в спецификации. Однако Intel при этом не отрицает того факта, что тесты стабильности могут быть проведены и производителями материнских плат, которые небезосновательно смогут анонсировать поддержку PC1066 RDRAM своими продуктами на базе i850E.
Во-вторых, несмотря на то, что у Intel уже готов новый южный мост ICH4, поддерживающий шесть портов USB 2.0, этот мост c i850E использован быть не может. ICH4 будет соединяться с северным мостом чипсетов посредством Hub-link версии 1.1 не поддерживаемой в i850E. То есть, Intel поленился вносить в новую версию i850E и эту переделку, ожидая что этот продукт не сможет долго просуществовать на рынке. Таким образом, ICH4 мы увидим несколько позже – только лишь в составе i845E и i845G, а в комплекте с i850E будет продолжать поставляться «древний» ICH2.
Следует отметить, что в силу всего вышесказанного использовать i850E в своих материнских платах будут лишь немногие производители плат. Массовое же распространение плат для 533 МГц Quad Pumped Bus начнется лишь после выхода i845E и i845G. Продуты же на базе i850E собираются поставлять, по предварительным данным, только лишь сам Intel, а также ASUS, Gigabyte, QDI и, возможно, MSI. К слову, ASUS на своей плате на базе i850E, P4T533, собирается реализовать и еще одну интересную возможность – поддержку 32-битных модулей RDRAM. По сути, 32-битные модули представляют собой пару обычных 16-битных модулей, соединенных в одной упаковке. Таким образом, пропадает необходимость использования модулей Rambus парами – поскольку в одном 32-битном модуле реализуется сразу два 16-битных канала. Такие модули PC1066 RDRAM уже начал поставлять, например Kingston.

А что же AMD?

Надо сказать, что многие ожидали ответ от AMD на выход процессоров Pentium 4 с 533-мегагерцовой шиной. Однако, как мы видим, этот ответ пока не последовал. Старшей моделью в семействе Athlon XP продолжает оставаться процессор с рейтингом 2100+ и 0.18-микронным ядром Palomino, который и должен будет попытаться составить конкуренцию теперь и Pentium 4 2.4B ГГц.
Данное положение дел продолжит оставаться без изменений до начала июня, когда, по всей видимости, AMD наконец-то выпустит свой первый десктопный процессор, основанный на 0.13 микронном ядре Thoroughbred. Впрочем, многого от него ждать не приходится – архитектурно этот CPU не будет отличаться от предшественников, а его рейтинг составит всего лишь 2200+.
Впрочем, и сама AMD признает тот факт, что на данный момент она технологически отстает от Intel. Однако AMD надеется, что предстоящий в конце года выход процессоров ClawHammer сможет в корне изменить соотношение сил на рынке процессоров для настольных PC. Ожидается, что выходящий в четвертом квартале ClawHammer будет иметь рейтинг 3400+, в то время как частоты Pentium 4 к этому моменту дорастут только лишь до 2.8 ГГц. Также, на более ранний период у AMD запланирован и выход Athlon XP с увеличенным до 512 Кбайт кешем второго уровня, что, возможно, также сможет помочь AMD бороться с Pentium 4 до выхода ClawHammer.
На данный же момент старшие модели Pentium 4 и Athlon XP имеют следующие характеристики:

	Intel Pentium 4 2.4B ГГц	AMD Athlon XP 2100+
Реальная частота, МГц	2400	1733
Кодовое название ядра	Northwood	Palomino
Технология производства, мкм	0.13	0.18
Площадь ядра, кв. мм	146 (~130 со степпинга C0)	128
Число транзисторов, млн.	55	37,5
Процессорный разъем	Socket 478	Socket 462
Частота шины, МГц	533 (133 МГц Quad Pumped)	266 (133 МГц DDR)
Пиковая пропускная способность шины, Гбайт/с	4.2	2.1
L1 кеш команд, Кбайт	12	64
L1 кеш данных, Кбайт	8	64
L2 кеш, Кбайт	512	256
Ширина шины L2 кеша, бит	256	64
Наборы SIMD-инструкций	MMX, SSE, SSE2	MMX, 3DNow!, SSE
Чипсеты	i850E, i845E, i845G, SiS645DX	VIA KT133A, VIA KT266A, VIA KT333, SiS735, SiS745, NVIDIA nForce
Поддерживаемые типы памяти	Двухканальная PC1066/PC800 RDRAM DDR333/DDR266 SDRAM	Двухканальная DDR266 SDRAM DDR333/DDR266 SDRAM PC133 SDRAM
Официальная цена, $	$562	$330

Как мы тестировали

Итак, целью данного тестирования явилось как выявление прироста производительности, который может обеспечить использование в Pentium 4 системах новой 533 МГц Quad Pumped Bus и PC1066 RDRAM. Также, параллельно мы провели сравнение старших моделей процессоров в линейках Pentium 4 и Athlon XP. Процессоры эксплуатировались в системах, основанных на самых быстрых на данный момент наборах логики. Pentium 4 работал на плате с чипсетом i850E, а Athlon XP – на плате с чипсетом VIA KT333. Также, с этого момента мы перешли на использование в наших тестовых платформах более производительной видеоподсистемы, основанной на новом графическом чипе NVIDIA GeForce4 Ti 4400 и увеличили до 512 Мбайт объем системной памяти. В итоге, состав тестовых систем можно описать следующей табличкой:

	Intel Pentium 4	AMD Athlon XP
Процессор	Intel Pentium 4 2.4B Intel Pentium 4 2.4 Intel Pentium 4 2.2 Intel Pentium 4 2.0	AMD Athlon XP 2100+ AMD Athlon XP 2000+
Системная плата	Intel D850EMV (i850E)	MSI KT3 Ultra-ARU (VIA KT333)
Память	PC1066 RDRAM, 512 Мбайт PC800 RDRAM, 512 Мбайт	PC2700 CL2 DDR SDRAM, 512 Мбайт
Видеокарта	VisionTek Xtasy GeForce4 Ti 4400
Жесткий диск	IBM DTLA 307015

Все тесты выполнялись в операционной системе MS Windows XP Professional.
Поскольку количество тестов, проведенных нами в рамках исследования новых процессоров значительно превосходит обычное, мы разбили результаты на несколько групп по характеру тестовых задач.

Производительность: Синтетические тесты подсистемы памяти

Поскольку в тестировании приняли участие системы с различными пиковыми пропускными способностями памяти и процессорной шины, в первую очередь уделим внимание результатам синтетических тестов, измеряющих пропускную способность подсистемы памяти и ее латентность.

Как видим, ускорение процессорной шины в Pentium 4 системе само по себе не дает практически никакого результата. Зато, когда одновременно с увеличением пропускной способности процессорной шины возрастает и пропускная способность памяти, мы наблюдаем ускорение подсистемы памяти как при операциях чтения, так и при записи или копировании данных.

Результаты, полученные при измерении латентности также легко объяснимы. Ускорение FSB Pentium 4 до 133 МГц приводит к вполне естественному снижению латентности «с точки зрения процессора», объясняемому уменьшением коэффициента умножения. Также, использование PC1066 позволяет еще сильнее снизить латентность памяти, однако даже в этом случае результат Pentium 4 платформы не дотягивает до показателей Athlon XP, работающего с DDR333 памятью, что вполне логично – множитель у Athlon XP много ниже.
Если же абстрагироваться от латентности «со стороны процессора», поделив полученные цифры на коэффициенты умножения, то будет получено для Athlon XP 2100+ - 17, для Pentium 4 2.4B с PC1066 – 19, для Pentium 4 2.4B с PC800 – 20.5, а для Pentium 4 2.4 c PC800 – 17. То есть, подсистема памяти, построенная на двухканальной PC800 RDRAM имеет такую же латентность, как и DDR333, PC800 RDRAM в асинхронном режиме при использовании 533-мегагерцовой шины обладает несколько худшей латентностью, а латентность PC1066 RDRAМ больше латентности PC800 RDRAM, но в то же время лучше латентности PC800 работающей в асинхронном режиме.

SiSoft Sandra как бы суммирует все вышесказанное. Практическая пиковая пропускная способность Pentium 4 2.4B c PC800 RDRAM памятью на 11% больше пропускной способности памяти Pentium 4 2.4 c PC800 RDRAM, а использование PC1066 RDRAM с Pentium 4 позволяет улучшить этот результат еще на 19%.
Если же говорить об “утилизации” теоретической пропускной способности памяти, то, как оказывается, скорость PC800 RDRAM в обычных Pentium 4 системах задействуется на 78%, а увеличение частоты шины процессора да 533 МГц позволяет улучшить этот показатель до 87%. При этом пропускная способность PC1066 RDRAM в Pentium 4 системах с 533-мегагерцовой шиной используется на те же 78%, что говорит о целесообразности увеличения скорости процессорной шины процессоров Pentium 4. К слову, в Athlon XP системах с DDR333 пропускная способность памяти может быть задействована только на 76%, однако, не стоит забывать что в системах с DDR266 этот показатель переваливал за 90%.

Производительность: Офисные приложения и кодирование данных

В рамках данного тестирования мы впервые для тестирования процессоров использовали новый тестовый пакет SYSmark 2002 от BAPCo. Этот бенчмарк унаследовал многие свои свойства от предшественника, SYSmark 2001. В частности, он состоит из тех же двух частей Internet Content Creation, измеряющей скорость работы в приложениях типа Photoshop и Dreamweaver, и Office Productivity, включающей обычные приложения типа Word, Excel, WinZIP, антивируса и т.п. Тем не менее, в SYSmark 2002 внесены достаточно существенные изменения. Во-первых, в состав теста включены более новые версии приложений. Во-вторых, изменен алгоритм подсчета итогового результата, с целью его более равномерной зависимости от скорости работы всех приложений, входящих в пакет.
Также, стоит отметить и то, что SYSmark 2002 стал более чутко реагировать на производительность подсистемы памяти. Интенсивность операций с подсистемой памяти, проводимых в SYSmark 2002 возросла по сравнению с предшественником примерно вдвое.
Взглянем же на результаты:

Как видим, и в новой версии бенчмарка процессоры семейства Pentium 4 продолжают удерживать лидерство. На этот раз данный результат нельзя объяснить использованием устаревшей версии Windows Media Encoder, поскольку новая версия этой программы, входящая в SYSmark 2002, SSE-инструкции процессора Athlon XP понимает.

Тем не менее, основной отрыв Pentium 4 от Athlon XP снова образуется именно из-за Internet Content Creation части теста. Отчасти это можно объяснить тем, что новые версии популярных программ входящих в этот тест, таких как Adobe Photoshop 6.0.1 или Adobe Premiere 6.0 стали задействовать набор инструкций SSE2 процессора Pentium 4.

Подытоживая результаты SYSmark 2002, хотелось бы обратить внимание читателя на тот факт, что перевод Pentium 4 на 533-мегагерцовую шину дает в типовых приложениях гораздо больший эффект, нежели использование PC1066 памяти. Это – еще один аргумент в пользу того, что 533 МГц Quad Pumped Bus будет иметь смысл и в DDR266 и DDR333 системах, основанных на наборах логики i845E и i845G.

Скорость кодирования wav-файлов в формат mp3 от скорости памяти и скорости процессорной шины мало. Посмотрим, как обстоит дело с кодированием видео.

В данном случае если ускорение процессорной шины Pentium 4 само по себе не дает практически никакого эффекта, то повышение общей пропускной способности магистрали память-процессор до 4.2 Гбайт в секунду дает весьма ощутимый результат. Скорость кодирования MPEG-4 возрастает на 11%.

Скорость сжатия данных алгоритмом RAR проявляет еще большую зависимость и от пропускной способности процессорной шины и от пропускной способности шины памяти. В общей сложности ускорение ключевых шин системы без поднятия частоты процессора Pentium 4 позволяет нарастить производительность более чем на 13%.

Производительность: 3D-игры

Для начала посмотрим на результаты, полученные в «полусинтетическом» 3Dmark2001 SE.

Процессоры линейки Athlon XP традиционно имеют неплохие результаты в 3Dmark. Тем не менее, процессор Athlon XP 2100+ не может составить конкуренцию Pentium 4 2.4 ГГц, производительность которого после перевода на частоту шины 533 МГц ощутимо возрастает.

Тестирование процессоров в 3Dmark2001 SE с отключенным аппаратным ускорением T&L имеет для нас большое значение, поскольку в данном случае все операции по расчету геометрии и освещения ложатся на центральный процессор. При этом активно задействуются наборы SIMD-инструкций. И именно поэтому семейство Pentium 4, поддерживающее более прогрессивные SSE2 команды, опережает своих соперников производства AMD.

Как было показано нами в предыдущем тестировании , производительность в Quake3 зависит во многом от пропускной способности магистрали процессор-память. Вновь мы видим подтверждение этого факта. Pentium 4 2.4B опережает Pentium 4 2.4 на 5% даже при использовании одинаковой PC800 RDRAM. А увеличение пропускной способности памяти с 3.2 Гбайт в секунду до 4.2 Гбайт в секунду позволяет получить еще 7-процентный прирост быстродействия.

Игра Return to Castle Wolfenstein основывается на том же самом движке, что и Quake3. Оттого результаты, полученные нами в этом случае, качественно напоминают предыдущий случай.

Увеличение разрешения и качества изображения приводит к тому, что часть вычислительной нагрузки с процессора снимается и переносится на видеоподсистему. Именно это и вызывает некоторое уравнивание полученных результатов. Кроме того, Athlon XP при этом уже не выглядит столь же безнадежно отстающим, как при установке небольших экранных разрешений.

В Serious Sam на высоте оказывается Athlon XP. Только лишь использование PС1066 RDRAM позволяет Pentium 4 2.4B обогнать Athlon XP 2100+, работающий, к слову, на гораздо меньшей тактовой частоте – 1.73 ГГц.

Однако в разрешении 1280x1024 не помогает Pentium 4 и это.

В недавно вышедшей очередной версии популярного симулятора вертолета, которую мы решили использовать для целей тестирования, число fps оказывается сильно зависимым от пропускной способности как процессорной шины, так и шины памяти. Как можно предположить, интерполировав в уме результаты, Pentium 4 2.4В c PC800 RDRAM работает примерно со скоростью Pentium 4 2.6 с 400-мегагерцовой шиной, а установка в систему с Pentium 4 2.4В PC1066 RDRAM увеличивает его производительность приблизительно до скорости гипотетического Pentium 4 2.8 ГГц.

После установки большего разрешения оказывается, что наращивать скорость процессорной шины без симметричного увеличения пропускной способности памяти – достаточно бессмысленная затея.

Производительность: 3D рендеринг

Скорость 3D рендеринга мы исследовали в трех популярных пакетах – 3ds max 4.26, Maya 4.0.1 и Lightwave 7.0b. Во всех тестах мы хронометрировали скорость рендеринга сцен, поэтому на диаграммах меньшее значение соответствует лучшему результату. Для тестирования в 3ds max была использована сцена islands, измерение скорости в Maya 4.0.1 проводилось по методике Maya-Testcenter rendertest, а в Lightwave нами была использована сцена sunset.

Как мы помним, раньше при измерении скорости финального рендеринга на высоте оказывались процессоры семейства Athlon XP. Однако не так давно был выпущен update к этому пакету, позволяющий активно задействовать SSE2 инструкции. Результат мы видим на диаграмме – процессоры Pentium 4 начали демонстрировать гораздо более высокую скорость рендеринга. Что же касается эффекта, получаемого от ускорения шин в Pentium 4 системе, то он незначителен. Рендеринг – сугубо вычислительный процесс, не нуждающийся в интенсивном обмене данными между памятью и процессором.

Аналогичная картина наблюдается и в Maya. Однако Athlon XP 2100+ в данном случае показывает результат, сравнимый с показателями Pentium 4 2.4 ГГц.

В Lightwave же расклад сил и вовсе выводит Athlon XP 2100+ на первое место. При этом ускорение шин в Pentium 4 системе не дает совершенно никакого эффекта.
Подытоживая уведенное в этом разделе, в очередной раз хочется отметить, что Athlon XP обладает гораздо лучшими вычислительными возможностями. Именно поэтому, результаты этого процессора при рендеринге так хороши. Если специфика приложений такова, что они не нуждаются в высокой скорости магистрали процессор-память, то многие сильные стороны процессора Pentium 4 оказываются в тени.

Производительность: CAD

Для тестирования производительности процессоров в AutoCAD 2002 мы использовали популярный бенчмарк C2001 от Cadalyst Labs.

Увеличение скорости процессорной шины Pentium 4, также как и использование более скоростной памяти, увеличивает производительность в AutoCAD не сильно. Тем не менее, прирост все же есть, и его величина составляет примерно 3%.

При тестировании скорости работы в каркасном 3D режиме, Pentium 4 намного опережает Athlon XP. Судя по тому, что прирост производительности при увеличении пропускной способности шины памяти и процессора в этом тесте оказывается достаточно велик, объяснение этого состоит именно в том, что Pentium 4 обеспечивает более высокую скорость взаимодействия с подсистемой памяти.

При использовании 2D в AutoCAD ситуация примерно такая же как и в 3D-режимах. Pentium 4 показывает высокие результаты, а ускорение его шины и шины памяти позволяет получить дополнительный прирост быстродействия.

Производительность: Научные и профессиональные OpenGL приложения

Вполне естественно, что семейство Athlon XP при решении задач математического моделирования показывает себя с лучшей стороны. В приложениях такого типа основное значение имеет скорость работы блока операций с плавающей точкой, а это – сильная сторона архитектуры Athlon. Трехконвейерный блок FPU этого процессора позволяет ему легко обгонять Pentium 4, работающий на гораздо более высокой тактовой частоте. В то же время увеличение пропускной способности шин памяти и процессора мало помогает Pentium 4.

При тестировании скорости работы во viewports в 3ds max в каркасном режиме системы на базе Pentium 4 демонстрируют лучшую производительность. Увеличение частоты Quad Pumped Bus также позволяет несколько ускорить работу 3ds max. В общем, ситуация сродни тому, что мы видели в AutoCAD.

Переключение на режим с затенением и освещением увеличивает нагрузку на вычислительные ресурсы процессора. Что получается в результате – хорошо видно на диаграмме.

Выводы

Выпустив за достаточно небольшой промежуток времени несколько новых моделей Pentium 4, а также осуществив перевод этой линейки на использование более скоростной шины, Intel удалось добиться некоторого преимущества в быстродействии верхних моделей процессоров над CPU от AMD. Впрочем, это утверждение справедливо до тех пор, пока дело не касается вычислительных задач, в которых Athlon XP продолжает удерживать лидерство. Тем не менее, если в ближайшее время AMD не предпримет никаких решительных действий по ускорению Athlon XP, рынок высокопроизводительных CPU для этой компании может быть потерян.
Что же касается собственно перевода Pentium 4 на частоту шины 533 МГц, то, как оказалось, NetBurst архитектура способна переварить и такое. Получаемый от этого рост производительности достаточно существенен и достигает порой 15%, лишь бы только нашлась подсистема памяти с соответствующей пропускной способностью. В случае же, если подсистема памяти ниже пропускной способности процессорной шины, прирост в скорости будет не столь велик. Однако об этом мы поговорим в наших следующих материалах, когда будем говорить о DDR SDRAM наборах логики для 533-мегагерцовой шины.
В результате того, что Intel отказался от дальнейшей поддержки Rambus, i850E, хотя наверняка и будет являться чемпионом в скорости среди Pentium 4 чипсетов, вряд ли найдет широкое распространение. А жаль. Поэтому, похоже, что в реальных массовых системах, в которых совместно с новыми Pentium 4 будет использоваться DDR SDRAM, прирост от использования ускоренной шины будет не так ощутим. Впрочем, Intel планирует поправить это положение к концу года, когда компания планирует представить двухканальный DDR SDRAM набор логики для Pentium 4.

Серия процессоров Intel Pentium 4 является наиболее удачной, если сравнивать с другими модификациями разработчика, так как на протяжении многих лет работы было доказано право на ее существование. В представленной статье можно узнать о том, чем отличаются данные процессоры, ознакомиться с их техническими характеристиками.

Благодаря результатам проведенного тестирования и отзывам можно определиться с выбором.

Гонка за частотами

Поколения процессоров постоянно сменяются одно за другим за счет гонке разработчиков за частотами. Конечно, появились и новые технологии, однако были не на первом плане. Таким образом, не только пользователи, но и производители прекрасно понимали, что в один прекрасный день будет достигнута эффективная частота процессора. Это произошло после выхода в свет четвёртого поколения Intel Pentium.

Частота функционирования одного ядра в 4 GHz стала пределом. Это произошло по той причине, что кристаллу для работы необходимо было много электроэнергии. Таким образом, рассеиваемая мощность в форме колоссального тепловыделения поставила под сомнение функционирование всей системы. Дальнейшие модификации процессоров Intel и аналоги соперников стали производиться в районе 4 ГГц. Следует также упомянуть про технологии, в которых использовалось нескольких ядер, а также о внедрении специальных инструкций, способных оптимизировать работу по обработке данных.

Первый блин комом

В области высоких технологий монополия на рынке не привела ни к чему хорошему. Это подтверждают многочисленные производители электроники, которые смогли убедиться в этом на собственном опыте. Но компании Intel и Rambus приняли решение хорошо заработать. В результате был выпущен совместный продукт, подающий большие надежды. Таким образом, свет увидел первый процессор Intel Pentium 4, работающий на Socket 423 и на достаточно высокой скорости общался с оперативной памятью Rambus. В результате многие пользователи захотели стать обладателями этого быстрого компьютера. Правда, эти две компании так и не стали монополистами на рынке.

Этому стало помехой открытие двухканального режима памяти. Результаты проведенного тестирования показали высокий прирост производительности. Таким образом, новой технологией сразу заинтересовались все разработчики компьютерных комплектующих. А Что касается первого процессора Pentium 4, он и сокет 423 стали историей, так как производителем не была обеспечена платформа возможностью модернизации. На сегодняшний день комплектующие под данную платформу являются востребованными. Оказывается, несколько государственных предприятий закупили сверхбыстрые компьютеры. Таким образом, замена комплектующих несколько дешевле полного апгрейда.

Шаг в правильном направлении

Большинство обладателей персональных компьютеров, играющих в игры и предпочитающих работать с документацией и смотреть мультимедиа контент, имеют установленный Intel Pentium 4 (Socket 478). Многие тесты, которые были проведены профессионалами и энтузиастами, свидетельствуют о том, что мощности этой платформы вполне хватает для выполнения всех задач, поставленных перед рядовым пользователем. Такая платформа задействует две модификации ядер:

Willamette;
Prescott.

Их характеристики свидетельствуют о том, что отличия между двумя процессорами небольшие. Последняя модификация предусматривает поддержку 13 новых инструкций, предназначенных для оптимизации данных, которые получили краткое название SSE3. Частотный диапазон функционирования кристаллов пребывает в промежутке 1,4-3,4 ГГц, что вполне удовлетворяет требования рынка. Разработчик пошел на риск и ввел дополнительную ветку процессоров под сокет 478. Данные устройства должны были привлечь внимание ценителей игр и оверлокеров. Новая серия стала называться Intel Pentium 4 CPU Extreme Edition.

Плюсы и минусы 478 сокета

Отзывы ИТ-специалистов свидетельствуют о том, что процессор Intel Pentium 4, который функционирует на платформе 478 сокета, до сих пор считается востребованным. Далеко не каждый пользователь может позволить себе модернизацию, требующую покупки трёх базовых комплектующих. Стоит отметить, что для решения многих задач, предназначенных для улучшения производительности всей системы, стоит просто установить более мощный кристалл. Хорошо, что вторичный рынок ими переполнен, так как процессор долговечнее даже материнской платы.

Если разрабатывать апгрейд, первостепенное внимание следует уделить наиболее мощным представителям этой категории Extreme Edition, которые сегодня показывают высокие результаты при проведении проверки на производительность. В качестве минусов процессоров под Socket 478 стоит выделить рассеиваемую мощность, требующую достойного охлаждения. Таким образом, к расходам пользователя добавляется и потребность покупки достойного кулера.

Процессоры по низкой стоимости

Наверняка, многие пользователи сталкивались с моделями процессоров Intel Pentium 4, представленными на рынке. Они имеют в маркировке надпись Celeron. Данные устройства являются младшей линейкой агрегатов, которые обладают меньшей мощностью благодаря уменьшению инструкций, а также отключения блоков внутренней памяти микропроцессора (кэш). Intel Celeron предусмотрен для пользователей, которым важна в первую очередь стоимость компьютера, а не его производительность. Многие владельцы подобных устройств высказывают мнение, что младшая линейка процессоров считается отбраковкой в ходе производства кристаллов Intel Pentium 4.

Это предположение возникло на рынке в 1999 году, когда некоторые энтузиасты доказали, что Pentium 2 и его младшая модель Celeron представляют собой один и тот же процессор. Правда, за прошлые годы ситуация сильно изменилась. Теперь разработчик обладает отдельной линией по выпуску сравнительно дешевого устройства, предназначенного для нетребовательных покупателей. Кроме того, стоит помнить о том, что существует еще конкурент AMD, претендующий на вытеснение компании Intel с рынка. Таким образом, все ценовые ниши должны быть заняты высококачественной продукцией.

Новый виток эволюции

Большинство специалистов, работающих в области компьютерных технологий, имеют мнение, что именно возникновение на рынке процессора Intel Pentium 4 Prescott ознаменовало начало эпохи устройств с несколькими ядрами, а также завершило гонку за гигагерцами. С внедрением новых технологий разработчику потребовалось перейти на сокет 775, который и позволил раскрыть потенциал персональных компьютеров в работе с программами и динамическими играми, нуждающимися в больших объемах ресурсов.

Данные статистики свидетельствуют о том, что более 50% всех устройств, существующих на планете, способны работать на легендарном разъёме Socket 775, представленном компанией Intel. Выход процессора Intel Pentium D вызвал ажиотаж на рынке, так как у разработчика на одном ядре получалось запустить два потока инструкций, создавая тем самым прообраз двухъядерного устройства.

Данная технологи стала называться Hyper-threading. На сегодняшний день она является передовым решением в процессе производства кристаллов, обладающих высокой мощностью. Не стала останавливаться на достигнутом компания Intel и презентовала технологии Dual Core, Core 2 Duo и Core 2 Quad, имеющие на аппаратном уровне по несколько микропроцессоров на одном кристалле.

Двуликие процессоры

Если взять ориентир на критерий «цена-качество», то в преимуществе оказываются процессоры, имеющие два ядра. Они отличаются такими важными характеристиками, как низкая себестоимость и высокая производительность. Микропроцессоры Intel Pentium Dual Core и Core 2 Duo считаются наиболее продаваемыми в мире. Основное отличие заключается в том, что последний обладает двумя физическими ядрами, работающими независимо друг от друга. Что касается процессора Dual Core, он выполнен в виде двух контроллеров, установленных на одном кристалле, совместная работа которых неразрывно связана между собой.

Правда, частотный диапазон устройств, обладающих двумя ядрами, слегка занижен и находится в промежутке 2-2,66 ГГц. Основная проблема заключается в рассеиваемой мощности кристалла. Он довольно сильно нагревается на повышенных частотах. В качестве примера можно привести восьмую линейку Intel Pentium D (D820-D840). Они первыми получили два раздельных ядра, а также рабочие частоты, превышающие 3 ГГц. Потребляемая мощность данных процессоров достигает около 130 Вт.

Перебор с четырьмя ядрами

Усовершенствованные устройства, имеющие четыре ядра ядрами Intel(R) Pentium(R) 4 были рассчитаны на потребителей, которые стремятся приобрести комплектующие с запасом на будущее. Но рынок программного обеспечения вдруг остановился. Таким образом, разработка, тестирование, а также внедрение приложений осуществляется для оборудования, которые имеют одно или два ядра максимум. Что же делать с системами, которые обладают 6, 8 и более микропроцессорами?

Это обыкновенный маркетинговый ход, который ориентирован на потенциальных покупателей, желающих приобрести компьютер или ноутбук самой высокой мощности, существующей в мире. Можно провести аналогию с мегапикселями на фотоаппарате – лучшим оказывается не тот, на котором написано 20 Мп, а устройство с большей матрицей и фокусным расстоянием. В процессорах значение имеет набор инструкций, обрабатывающиеся программным кодом приложения. Они и выдают результат пользователю.

Таким образом, программисты должны оптимизировать этот ход, чтобы микропроцессор его без проблем и с высокой скоростью мог обработать. Стоит отметить, что слабых компьютеров на рынке много, поэтому производителям становится выгодно разрабатывать нересурсоёмкие программы. Из этого можно сделать вывод, что большая мощность компьютера на этом этапе эволюции не требуется.

Советы по модернизации

Обладателям процессора Intel Pentium 4 (775 сокет), которые хотят провести модернизацию с минимальными затратами, рекомендуется посмотреть в сторону вторичного рынка. Сначала необходимо ознакомиться с техническими характеристиками материнской платы, установленной в системе. Совершить это легко на официальном сайте разработчика. Там следует найти раздел «поддержка процессоров». Затем в средствах массовой информации нужно отыскать таблицу производительности процессоров, а после этого сравнить ее с характеристиками материнской платы, отобрав несколько оптимальных вариантов. Также необходимо изучить отзывы по выбранным устройствам.

Затем предлагается приступить к поиску требуемого процессора, который уже был в употреблении. Для большинства платформ, где осуществляется поддержка работы микропроцессоров с четырьмя ядрами, желательно устанавливать Intel Core Quad 6600. Когда система способна работать лишь с двухъядерными кристаллами, следует найти серверный вариант Intel Xeon или инструмент, предназначенный для оверлокера Intel Extreme Edition. Их цена на рынке пребывает в промежутке 800-1000 рублей, что значительно дешевле любого апгрейда.

Рынок мобильных устройств

Кроме стационарных компьютеров, процессоры Intel Pentium 4 могут быть установлены на ноутбуки. Для этого разработчики предусмотрели отдельную линейку, которая в собственной маркировке содержала букву «М». Что касается характеристик мобильных процессоров, они были аналогичны стационарным компьютерам. Правда, наблюдался заниженный частотный диапазон. Таким образом, наибольшей мощностью среди процессоров для ноутбуков обладает Pentium 4M 2,66 ГГц. Хотя, с развитием платформ в мобильных версиях настолько все напутано, что даже сам разработчик Intel до сегодняшнего дня не предоставил дерево развития процессоров на собственном официальном сайте.

С применением 478-контактной платформы в ноутбуках компания изменяла только технологию обработки процессорного кода. Как результат, на одном сокете получается развести множество процессоров. Наибольшей популярностью, о чем свидетельствуют данные статистики, пользуется кристалл Intel Pentium Dual Core. Стоит отметить, что он является самым дешёвым устройством в производстве, а его рассеиваемая мощность достаточно мала, если сравнивать с аналогами.

Гонка за энергосбережением

Следует заметить, что для компьютеров потребляемая процессором мощность не считается критичной для системы. В ситуации с ноутбуком дело обстоит несколько иначе. В данном случае устройства Intel Pentium 4 вытеснены менее энергозависимыми микропроцессорами. Если пользователь ознакомится с тестами мобильных процессоров, он сможет убедиться, что по производительности старый Core 2 Quad, входящий в линейку Pentium 4, не особо отстаёт от современного кристалла Core i5. Что касается энергопотребления последнего, оно в 3,5 раза меньше. Таким образом, различие отражается на автономности работы устройства. Если проследить за рынком мобильных процессоров, легко определить, что разработчик снова вернулся к технологиям, которые были популярны в прошлом десятилетии.