Две головы хорошо, а четыре лучше

При взгляде на рынок микропроцессоров может показаться, что на смену гонки гигагерц пришла гонка многоядерностпи. Последнее явление вошло в моду совсем недавно, но путь от двух ядер в одном чипе до четырех занял гораздо меньше времени, чем от двух гигагерц тактовой частоты до трех. Впрочем, официально четырехъядерные чипы для настольных ПК еще не объявлены, однако произойдет это в ближайшее время — в ноябре этого года. Более того, авторам удалось получить на тестирование процессор, которого как бы еще нет. Речь идет о чипе Intel, носящем кодовое имя Kentsfield, с тактовой частотой 2,4 ГГц.

Теперь уже известно и официальное имя этого процессора — Intel Core 2 Quad Q6600. Как уже было сказано выше, тактовая частота его составляет 2,4 ГГц (однако это не топовая модель из тех, что будут объявлены в этом месяце), частота шины — 1066 МГц, а кеш второго уровня — 8 Мб. Однако это кеш суммарный, он не является общим для всех четырех ядер. Дело в том, что «четырехъядерники» по сути объединяют в своем корпусе два 65-нм двухъядерных процессора Core 2 Duo (Conroe).

Решение это, в общем-то, уже традиционное для Intel: тут можно вспомнить что Pentium D 800-й серии по сути представляет собой два Pentium 4 (Prescott), размещенных в одной микросхеме. Таким образом, кэш состоит из двух независимых блоков по 4 Мб, каждый из которых является общим для парных ядер. Оба 4-Мб кеша связаны между собой общей шиной FSB 1333 МГц. Внушает уважение суммарное число транзисторов в процессоре — 582 млн.

Ожидается, что в ноябре будут представлены две модели четырехъядерных чипов для настольных ПК — упомянутая Core 2 Quad Q6600 и старшая — Core 2 Extreme QX6700.

Вторая модель выделяется лишь более высокой тактовой частотой — 2,66 ГГц. При этом сейчас известен показатель тепловыделения TDP только для нее, он составляет 110 Вт. Это почти вдвое выше, чем у Core 2 Duo E6700, работающего на той же тактовой частоте. Впрочем, это вполне логично, если обратиться к архитектуре новинки.

В открытых источниках появились и некоторые данные о стоимости четырехъядерных чипов: называются суммы в $999 и $851 за старшую и младшую модель соответственно. При этом, конечно, речь идет об оптовых партиях от 1 тыс. штук. Цены, таким образом, сложно назвать низкими, однако они адекватны для флагманов настольной линейки. К тому же высокая ценовая планка поможет сдержать спрос на новинки. Согласно планам Intel, до третьего квартала следующего года доля продаж четырехъядерных настольных процессоров не будет превышать 3%. Цена на такие чипы резко снизится уже после выхода следующего поколения процессоров Intel, сейчас известного под кодовым названием Yorkfield. Таким образом, еще продолжительное время «четыре ядра» будут уделом преимущественно обеспеченных энтузиастов. Не случайно, наверное, по статистике их число в общей доле пользователей во всем мире составляет менее 5%.

Стоит отметить, что изначально выход процессоров Kentsfield значился в планах Intel на январь 2007 года. Не секрет, что в корпорации работают очень сильные маркетологи: новые продукты выводятся на рынок не по мере их готовности, а тогда, когда рынок будет к ним готов и ситуация обещает максимальные прибыли. Изменение даты выхода четырехъядерников следует искать в рыночной стратегии. Главный конкурент Intel — компания AMD — планирует выпустить свою новую игровую платформу 4х4, использующую два двухъядерных чипа Athlon64 FX в одной системе, к рождественским праздникам. Соответственно Intel, как всегда, играет на опережение. Тем не менее, согласно прогнозам, основным конкурентом процессоров Kentsfield станут четырехъядерные чипы на базе архитектуры AMD K8L, которые должны появиться в середине следующего года (хотя DigiTimes со ссылкой на тайваньских производителей материнских плат сообщает, что этого не произойдет до начала 2008 года).

Понятно, что продажи новинок пока погоду не сделают. Однако борьба за пальму первенства тут идет вовсе не из-за прямого экономического эффекта. Как известно, топовые решения работают на имидж своего производителя, что в конечном итоге влияет на решение покупателя при выборе платформы.

Что касается поддержки Kentsfield материнскими платами, то, казалось бы, проблем тут быть не должно. Коль скоро новинки — близкие родственники Conroe, то должна обеспечиваться и совместимость с платами, работающими с Core 2 Duo. Иными словами, нужна лишь совместимость с подсистемой питания VRM11. Однако это теория, на практике же не все так просто. Как выяснилось, для поддержки Kentsfield вокруг процессорного разъема также должны быть размещены определенные группы резисторов и конденсаторов. Видимо, все упирается в особенности питания чипа. И хотя новинку должны поддерживать новые ревизии всех плат на базе чипсетов Intel 975X, P965P и Q965, лучше все-таки перед покупкой платы выяснить вопрос совместимости на сайте производителя. К слову, с использованной платой от Intel на 965 чипсете при сборке ПК никаких проблем не возникло, но вообще лучше все-таки проверять совместимость на www.intel.com/go/motherboards.

Итак, как уже было сказано выше, на тестирование поступил инженерный образец процессора Intel Core 2 Quad Q6600. В пару ему был выбран двухъядерный Core 2 Duo E6600, работающий на такой же тактовой частоте — 2,40 ГГц, но, естественно, обладающий двое меньшим объемом кеш-памяти второго уровня — «всего» 4 Мб. Второй чип был оснащен штатным «боксовым» кулером Intel, в то время как на новинку был установлен дешевый noname-кулер. Таким образом, дополнительной целью тестирования была оценка стабильности работы довольно прожорливого четырехъядерного чипа.

За исключением процессоров и кулеров, обе тестовые системы были идентичны. Они базировались на материнской плате Intel DQ965GF на интегрированном чипсете Intel Q965 Express. К сожалению, штатные модули оперативной памяти DDR2-800 найти не удалось, так как они по-прежнему являются в Хабаровске редкостью. Поэтому пришлось использовать гигабайтовые модули Samsung DDR2-667 (5-5-5-13) по два для каждой системы. Также были установлены жесткие диски Seagate Barracuda 7200.7 емкостью 120 Гб со скоростью вращения шпинделя 7200 об./мин., 8-Мб буфером и интерфейсом SATA. Обе системы работали под управлением ОС Microsoft Windows XP Professional Edition SP2.

Если говорить о стабильности работы, то, несмотря на довольно высокий показатель TDP (видимо, не менее 100 Вт), не возникло совершенно никаких проблем: даже при значительной нагрузке и довольно посредственном охлаждении Kentsfield не перегревался. Не было отмечено и зависаний системы. Однако с точки зрения работы тестового ПО не все было гладко: некоторые приложения работали некорректно или выдавали явно неправдоподобные результаты.

Большой неожиданностью это не стало: вполне логично, что не все программы «умеют» работать при наличии в системе такого большого числа ядер. Проблемы были легко решены путем обновления используемого ПО.

Что можно сказать о результатах тестов? В чем-то они способны удивить, а в чем-то оказались вполне прогнозируемыми. Синтетические тесты исправно «нарисовали» двукратный рост индексов производительности, но на то она и «синтетика». Гораздо важнее тот факт, что и в ряде реальных приложений выигрыш от перехода с двух ядер на четыре порой составлял порядка 70% (кодирование мультимедийных данных). Великолепный результат! Впрочем, он достигается не везде. Понятно, что эффективная поддержка двухъядерности вовсе не подразумевает поддержку многоядерности.

Пример тому — работа архиватора 7zip, казалось бы «заточенного» под многопоточность. Результаты продемонстрировали, что больше двух тредов ему не надо: рост их числа на производительности все равно практически не отражается. В то же время отрыв появлялся при одновременной работе мультимедийного плеера. Почти идеально себя показал модуль рендеринга из пакета CPU RightMark, представляющего собой реализацию сложных расчетов взаимодействия движущихся объектов и т. п. Он ясно дал понять: чем больше ядер, тем лучше (более 90 % выигрыша!).

Как часто приходится повторять, оценивая результаты тестирования: все зависит от конкретного приложения или даже от частной выполняемой в нем задачи. Если разработчики ПО хорошо проработали оптимизацию под многопоточность, то масштабируемость по числу ядер оказывается почти идеальной (по тактовой частоте подобную масштабируемость получать не удавалось!). Если же приложение совсем неоптимизированное, то и разница в производительности будет нулевой, сколько бы ядер не содержал в себе процессор.

В таблицу сведены результаты не всех проведенных тестов (кое-что вызывало слишком большие сомнения), однако выводы сделать можно достаточно однозначные. Больше всех от применения четырехъядерных чипов выиграют пользователи, работающие с мультимедийными данными (обработка видео, звука, медиакодирование, рендеринг и т.д.). А вот геймеры будут разочарованы: пока на рынок в массовом порядке не вышли оптимизированные под четыре ядра игры, толку от дорогостоящей модернизации системы не будет. Впрочем, разработчики не сидят сложа руки: уже вышли многотредовые Ghost Recon: Advance Warfighter и PARAWORLD, буквально только что появилась Splinter Cell: Double Agent (поддерживающая уже шесть тредов), на очереди Supreme Commander… Конечно, это пока капля в море, но дающая ощущение оптимизма. Разработчики ПО, разумеется, не станут игнорировать преимущества новых процессоров, стараясь расширить возможности своих продуктов, сделав их более привлекательными для пользователей. Однако процесс это довольно долгий: реакция основной массы софтверной индустрии на аппаратные инновации обычно происходит с изрядным запозданием.

Отрываясь от относительных цифр и обращаясь к абсолютным значениям, следует заметить, что процессор Intel Core 2 Quad Q6600 получился удачным. Если первые двухъядерные чипы порой демонстрировали даже меньший уровень производительности, чем их одноядерные предшественники, то сейчас подобная преемственность отсутствует. В любом случае Kentsfield, как минимум, не медленнее своего младшего брата Conroe, а в некоторых приложениях превосходит его чуть ли не вдвое. Действительно, четыре ядра лучше двух. Тем не менее Core 2 Quad Q6600, как и его старший брат Core 2 Extreme QX6700, — продукты нишевые и имиджевые, что обусловливается их высокой ценой. Однако именно такими они и были задуманы — будоражащими воображение флагманами настольной линейки процессоров Intel. И с этой задачей инженеры и маркетологи Intel справились. «Четырехъядерность» пойдет в массы еще не так скоро, однако уже сейчас она становится тем самым флагом, которым размахивают впереди колонны и на который так или иначе будет ориентироваться вся индустрия.

Редакция выражает благодарность компании «Тензор» (www.tnz.ru) за помощь в организации и проведении тестирования.

Новости партнеров: