Intel Pentium XE: о чем мечтает геймер

Впервые имя семейства процессоров eXtreme Edition прозвучало еще на осеннем Форуме Intel для разработчиков (IDF) 2003 года. С самого начала эти чипы позиционировались как обладающие исключительно высокой производительностью в ресурсоемких приложениях. Конечно, в первую очередь подразумевалось, что эти дорогие и престижные процессоры будут приобретать пользователи из столь любимой производителями «железа» когорты энтузиастов. Это относительно узкая прослойка фанатов, которые смотрят не столько на стоимость новинки, сколько на ее соответствие критерию принадлежности к «пику технологий». При этом под ресурсоемкими приложениями надо понимать преимущественно игры, а также в некоторой степени ПО для обработки графики, видео и звука.

«Экстрим» для энтузиастов

Понятно, что для вычислительных задач, как и прежде, в большей степени предназначены более специализированные устройства — серверы. Впрочем, грань между серверами начального уровня и hi-end персональными компьютерами с точки зрения маркетинга представляется несколько размытой. Особенно ярко это явление проявляется сейчас, с выходом двухъядерных процессоров и постепенной миграцией архитектур, когда то, что еще недавно было серверным Intel Xeon, по сути превращается в Pentium.

Впрочем, меняются даже привычные имена линеек процессоров. Первые чипы eXtreme Edition назывались Pentium 4 XE (встречались также аббревиатуры EE). Четверка в их имени красноречиво говорила, что несмотря на архитектурные изменения в основе процессоров лежит хорошо знакомое ядро Northwood. Тогда «экстремальные» чипы отличались в основном наличием кэш-памяти третьего уровня 2 Мб. Она хоть и работала на той же тактовой частоте, что и процессорное ядро, но с гораздо большей латентностью, поскольку являлась асинхронной. В ее задачу входило ускорение работы с данными из наиболее используемых областей оперативной памяти. Такой подход дал в свое время в среднем порядка 10% преимущества в трехмерных играх, что для упомянутых выше энтузиастов было достаточным аргументом, чтобы заплатить за процессор намного дороже, чем за топовый «обычный» Pentium 4.

За последние два с лишним года произошло множество изменений. Ядро Northwood уже кануло в прошлое, в моде нынче многоядерность. Мода объясняется не в последнюю очередь техническими причинами – оба ведущих производителя микропроцессоров, и Intel, и AMD, сейчас не в силах добиться заметных успехов в области повышения тактовой частоты.

Тактовые частоты подавляющего большинства современных чипов, грубо говоря, лежат в пределах от 3 до 4 ГГц. При этом наибольшими частотами обладают Pentium 4, базирующиеся на ядрах Prescott с 1 и 2 Мб кэш-памяти второго уровня (семейства 5XX и 6XX соответственно). Топовый для линейки Pentium 4 XE обладает тактовой частотой 3,73 ГГц. Однако поскольку дальнейший рост быстродействия был невозможен из-за сложности повышения тактовой частоты, разработчики процессоров пошли путем архитектурных улучшений. Главным приемом тут стало увеличение числа процессорных ядер.

Не секрет, что современное ядро Smithfield процессоров Pentium D по сути включает в себя два ядра Prescott степпинга E0. Благодаря специальному арбитру оба они используют одну шину, через которую и взаимодействуют с системными устройствами и периферией. Каждое ядро оснащено своей кэш-памятью второго уровня (L2). Однако частоты таких чипов несколько ниже, чем у одноядерных.

Новые процессоры eXtreme Edition называются Pentium XE, из их названия уже исчезла цифра «4», что говорит о новой архитектуре чипов. Они являются ближайшими «родственниками» Pentium D. Например, младший Pentium XE с индексом 840 (3,20 ГГц, шина 800 МГц, 2 Мб кэш-памяти L2) практически идентичен Pentium D 840, отличия заключаются лишь в том, что «экстремальный чип» поддерживает технологию Hyper-Threading.

Конфигурации

Тестовые конфигурации отличались одними лишь центральными процессорами. С системой на базе Pentium XE 840 сравнивались идентичные ПК с чипами Pentium 4 650 (3,40 ГГц, шина 800 МГц, 2 Мб кэш-памяти L2) и Pentium D 830 (3,0 ГГц, шина 800 МГц, суммарный кэш L2 2 Мб). Все компьютеры были собраны на базе материнской платы Intel Black Creek D955XBK (чипсет i955X), оснащены 2 Гб оперативной памяти DDR2-533 (четыре модуля PC5400 по 512 Мб, тайминги 3-3-3-8), работающей в двухканальном режиме, жестким диском Seagate Barracuda (ST3120813AS) с емкостью 120 Гб, скоростью вращения шпинделя 7200 об./мин., 8 Мб буфером и интерфейсом Serial ATA. Также использовались видеокарты ATI Radeon X850 XT с 256 Мб памяти. Все компьютеры работали под управлением ОС Windows XP Professional SP2, был установлен DirectX 9.0c.

Понятно, что первую конфигурацию система «видела» как четыре независимых процессора (два физических ядра, содержащие по два логических), а другие — как два (для Pentium D — два физических процессора, для Pentium 4 – два логических).

Тестирование

Сначала о субъективных ощущениях. Ни одна система не доставила проблем, сборка и инсталляция ОС не вызвали ни малейших затруднений. С точки зрения скорости загрузки, времени отклика системы и т.д. особой разницы между компьютерами не было.

Перед тестированием ставилась задача оценить Pentium XE 840 с точки зрения обычного, пусть и готового заплатить за компьютер больше среднего, пользователя. Поэтому пакет тестов не слишком отличается от традиционного, а ОС и приложения использовались классические, не 64-разрядные и т.п.

Первыми были проведены синтетические тесты — привычная SiSoftware Sandra 2004 SP1, а также сравнительно недавно появившийся пакет Everest 2005. По сути своей он является развитием популярной утилиты AIDA32, можно сказать, что ее коммерческий «клон».

Как видно из таблицы результатов, синтетические тесты оказались весьма чувствительны к количеству ядер процессоров, причем как к «железным», так и к виртуальным. В большинстве арифметических задач двухъядерная архитектура в сочетании с Hyper-Treading позволили Pentium XE вырваться далеко вперед.

Следующий текст — это CPU RightMark (RMCPU 2004B), представляющий собой реализацию сложных расчетов взаимодействия движущихся объектов и т.п. Модуль рендеринга (Renderer) активно использует многопоточность, что наглядно продемонстрировали полученные результаты. Безусловным фаворитом оказался Pentium XE, второе место с отставанием около 5% занял его двухъядерный «собрат», а Pentium 4 отстал более чем на 20%, несмотря на более высокую тактовую частоту. Любопытно, что в однопоточном (по заявлению разработчиков) модуле Solver все три процессора показали очень близкие результаты. Налицо вполне ожидаемая тенденция распределения мест в соответствии с частотами чипов, однако разница между показателями заметно меньше, чем между тактовыми частотами.

Намеренно были поставлены рядом два архиватора — не поддерживающий многопоточность WinRAR (версия 3.4) и «заточенный» под нее 7zip. В них с максимальной степенью компрессии сжималась 250-мегабайтная папка с Open Office, содержащая как документы, так и исполняемые файлы. Затем параллельно архивированию запускался видеоролик в формате MPEG4. Понятно, что быстродействие в WinRAR зависит преимущественно от тактовой частоты процессора, именно в соответствии со значениями частот и выстроились результаты. Параллельное выполнение второй задачи вполне ожидаемо повлияло на ситуацию, например, скорость выполнения сжатия папки системой на базе Pentium XE уменьшилась незначительно.

Совсем иначе повели себя тестовые конфигурации при работе 7zip, особенно в паре с проигрыванием видеофайла. Безоговорочным лидером стал «экстремальный» процессор, а отличающийся высокой частотой Pentium 4 отстал более чем на 15%. Судя по разнице в результатах с Pentium D, включенная у Pentium XE технология Hyper-Treading себя проявляет с лучшей стороны.

«Многопоточный» тест CPU из пакета PCMark 2004 использует реальные алгоритмы шифрования и сжатия данных. Здесь лидерами опять стали двухъядерные процессоры, причем Pentium 4 отстал от фаворита почти на 9%.

Зато в не поддерживающем разделение задач на треды 3DMark2005 лидировал, хоть и с незначительным отрывом (чуть более 1%), одноядерный чип.

Графический редактор Adobe Photoshop CS, как и архиваторы, относится к реальным приложениям. В нем к фотографии объемом 217 Мб применялись фильтры Blur и Neon Glow. Здесь безоговорочную и убедительную победу (с преимуществом до 30%) одержал Pentium XE.

Обычно когда речь заходит о тестировании процессоров в игровых приложениях, стараются максимально снизить разрешение и качество «картинки», чтобы свести к минимуму влияние видеоподсистемы. Однако поскольку за исключением центральных процессоров конфигурации идентичны, было более интересно пронаблюдать, какие же значения fps получит геймер в трехмерных играх.

И в DOOM 3 (demo001, высокое качество текстур, 1024х768 пикселей), и в Return to castle Wolfenstein (высокое качество, 1024х768) скорость работы систем показала свою прямую зависимость от тактовой частоты, а не от многоядерности. Здесь нужно понимать, что эти игры (как и большинство существующих на рынке) не заточены под двухъядерность и в связи с этим не используют всех возможностей процессора.. Лидером, пусть и с отрывом менее 10%, стал «старый добрый» Pentium 4. На офисных приложениях акцент не ставился, так как Pentium XE явно не предназначен для «печатной машинки», а мощностей всех современных чипов для подобной роли хватает с избытком.

Выводы

Как показали результаты тестирования, «экстремальный» Pentium XE хоть и лидировал в целом ряде приложений, но проявил себя не полностью. По-прежнему скорость работы многих программ зависит от тактовой частоты центрального процессора, а не от способности его к обработке нескольких тредов на физическом уровне.

В последнее время очень часто обзоры и тестирования процессорных новинок заканчиваются рассуждениями, что инновационным преимуществам не дает раскрыться инерционность разработчиков программного обеспечения. Не будет исключением и этот материал. Понятно, что при покупке компьютера процессор часто выбирают «на вырост», так, чтобы он справлялся с все возрастающей нагрузкой хотя бы в течение двух-трех лет. Двухъядерные процессоры действительно имеют хороший запас на будущее с учетом того, что производители ПО все активнее внедряют в свои продукты поддержку многопоточности. Более того, не за горами те времена, когда любители игр смогут напрямую ощутить преимущества двухъядерности (первые игры, «заточенные» под Dual Core, уже выходят, их список можно найти здесь.

Было бы опрометчиво ожидать от многоядерной архитектуры мгновенной реализации заложенного в ней потенциала. Тут очень показательны примеры технологий MMX, SSE и т.п., без которых сейчас немыслимо представить современный процессор, а в свое время они пробивали себе место в жизни с немалым скрипом. Аналогичный путь неизбежно придется пройти и многоядерным процессорам. То, что будущее именно за ними, никаких сомнений не вызывает. И если «обычный» Pentium D является перспективным (и в общем-то недорогим для своей ниши) процессором «на вырост», то Pentium XE – это своего рода клубная карточка фаната высоких технологий, которого интересует в первую очередь максимальное количество fps, а не то, сколько их приходится на каждый доллар цены.

Для справки: уже объявлена старшая модель Pentium XE с индексом 955. Она имеет более высокую тактовую частоту (3,46 ГГц), оснащена суммарной кэш-памятью 4 Мб и использует более быструю 1066-МГц шину. Такие характеристики позволяют надеяться на значительно возросшее быстродействие и в «однопоточных» приложениях, не говоря уже о многопоточных. Возможно, с выходом этого процессора расстановка сил в старшем сегменте настольных процессоров Intel значительно изменилась. Таким образом, окончание этой статьи по сути является вступлением для будущих тестов.

Дмитрий Коростелев , Сергей Матющенко

Новости партнеров: