Материал опубликован - 30/04/2002

Обзор и тесты процессора Intel Pentium 4 2,4 ГГц,
или
Перед новым барьером

Все громче гремят барабаны

Да, напряжение на рынке процессоров нарастает, это особенно заметно по новостным лентам. Все громче и громче слышны пока еще не подтвержденные официально сведения о близящемся с каждым днем выходе Intel Pentium 4 с FSB 533 МГц и новом, произведенном по 0,13-микронной технологии процессоре AMD для настольных систем на ядре Thoroughbred. То, что эти процессоры появятся, сомнений нет, хотя точные даты и неизвестны. Но судя по тому, что Intel совсем недавно, 2 апреля, объявил продолжение линейки Pentium 4 с FSB 400 МГц, а AMD на CeBIT-2002 продемонстрировала ранее не заявленный Athlon XP 2100+ на 0,18-микронном ядре Palomino (по всей видимости, это произошло из-за сложностей с организацией массового производства по 0,13-микронному техпроцессу), до качественного скачка процессоров немного времени еще есть.

Не так давно мы проводили тестирование Pentium 4 с частотой 2,20 ГГц. Так что же отличает новый процессор от Pentium 4 от его предшественника? А в принципе, ничего, кроме множителя, соответственно и тактовой частоты ядра. Разве что еще и площадь кристалла уменьшилась на 10%, что заметно даже на глаз. Более серьезные изменения коснулись, пожалуй, самого процесса производства. Если кристаллы первых Pentium 4 с ядром Northwood выращивались на пластинах диаметром 200 мм (8"), то сейчас используются уже пластины диаметром 300 мм (12"). Для пользователя эта разница в явном виде не заметна. Такой переход обеспечивает увеличение общей площади пластины по сравнению с 200 мм на 225% и предоставляет на 240% больше площади для размещения кристаллов. Это приводит к снижению общей интенсивности использования производственных ресурсов и сокращению количества отходов. Таким образом, переход на пластины 300 мм позволяет снизить себестоимость производства процессоров и сделать их более доступными.

Тестирование

Основные характеристики тестируемых систем сведены в таблицу. К сожалению, нам не удалось достать более быстрый AMD Athlon XP, чем промаркированный как 1800+ (реальная частота - 1,533 ГГц). Это не позволило напрямую сравнивать Hi-End процессоры от двух единственных конкурентов на рынке CPU для ПК (о VIA пока не стоит даже упоминать). А пытаться вводить некие коэффициенты для теоретического сравнения с более старшими Athlon™ XP представляется невозможным. Мало таких приложений, в которых общая производительность системы растет прямо пропорционально тактовой частоте процессора, да и сразу же возникает вопрос, от чего исходить - от реальной частоты ядра или же от заявленного PR-рейтинга. Так что выводы по производительности придется сделать только весьма и весьма общие. Но не секрет, что универсальных тестов, которые можно непреложно принять за истину, и не существует. Опытные сотрудники технических отделов без особых затруднений могут поставить рядом две идентичные системы и сначала заставить одну обогнать другую, а потом - наоборот.

Мы сознательно не стали испытывать новый процессор от Intel в DDR-системе. Коль скоро этот процессор является Hi-End'ом для ПК, то и память должна использоваться соответствующая.

 
Тестовая платформа
(для увеличения шелкните по изображению)

Итак, при проведении тестов нас интересовало изменение производительности системы на базе Intel Pentium 4 с частотой 2,40 ГГц при переходе с ОС Microsoft Windows 98 на Windows XP, относительное сравнение с системой на AMD Athlon XP и сравнение производительности в играх видеоподсистем на базе nVIDIA GeForce4 MX440 и GeForce3 Ti200 (об этом ниже). На графиках приведены далеко не все результаты тестов, а лишь наиболее интересные и/или характерные случаи.

Традиционно мы начинаем с одного из самых спорных пакетов - SiSoft Sandra. Можно сколько угодно доказывать синтетический характер этих тестов, можно пытаться находить в них сходства с реальными приложениями. Но факт остается фактом - результаты, полученные при помощи данного пакета, используют очень многие.

Во всех трех приведенных здесь Benchmark'ах - CPU (Dhrystone ALU), CPU Multy-Media (Floating-Point) и Memory (Int ALU/RAM) - система на процессоре Intel Pentium 4 показала лучшие результаты. Впрочем, разницей в производительности с системой на Athlon XP 1800+ в 6-16% удивить сложно, если вспомнить, что реальная тактовая частота процессора AMD составляет всего 1,533 ГГц. А вот 39%, как в Memory Benchmark, - это уже значительный отрыв, который, несомненно, объясняется более высокой пропускной способностью RDRAM.

Следующий тест - из числа так называемых "реальных приложений" - популярный графический редактор Adobe Photoshop 5.5. Преобразование массивного рисунка из разрешения 300 dpi в разрешение 600 dpi опять-таки со значительным отрывом быстрее проделала система на Pentium® 4. При этом надо помнить, что эта версия Photoshop не имеет оптимизации под инструкции SSE2, в противном случае результат должен был бы получиться значительно более впечатляющим.

Очень интересный результат получился при использовании фильтра вращения (333) по отношению к тому же файлу. Быстрее всех с задачей справилась система, на которой была установлена Windows 98, с незначительным отставанием "пришел" Athlon XP, под управлением Windows XP, а вот Pentium 4 платформа с Windows XP выполняла операцию гораздо медленнее, ей потребовалось 27,5 секунд, почти на 5 секунд больше времени! Да, далеко не всегда любит несколько устаревшее ПО Windows XP и Pentium 4. Нет сомнений, что в новом Photoshop 6.0.1 результаты были бы совсем иные, но коль уж мы говорим о реальных задачах, надо помнить, что далеко не все пользователи используют самые последние версии ПО.

Классический для любого тестирования WinRAR показал несколько странные результаты. При параллельном проигрывании фильма в формате MPEG4 практически все системы "финишировали" одновременно, незначительный выигрыш в 3 секунды получил ПК на базе Pentium 4 под управлением MS Windows 98. Но может быть, удивляться как раз не стоит? Как вы можете помнить, уважаемые читатели, при проведении нами тестирования топ-систем от Intel и AMD в операции архивирования абсолютным чемпионом показал себя обладающий далеко не самой высокой частотой Intel Pentium III. Скорость архивирования в WinRAR зависит от двух факторов, она обратно пропорциональна длине конвейера и прямо пропорциональна тактовой частоте ядра процессора. Вероятнее всего, мы пронаблюдали случай, когда преимущества от рекордной тактовой частоты в 2,4 ГГц оказались "скомпенсированы" 20 стадиями конвейера, плюс при проигрывании видео сыграла свое более "широкая" шина системы на Intel Pentium 4. К слову, вполне логично, что без просмотра MPEG4 архивирование быстрее производил AMD Athlon XP - 2 минуты 52 секунды против 3 минут 13 секунд у Pentium 4.

TestCPU выявил более чем на 56% высокую скорость работы с памятью систем на базе процессора Intel Pentium 4 с частотой 2,40 ГГц, чем ПК на AMD Athlon 1800+. Это лишнее подтверждение результатам, полученным при помощи Memory Benchmark. RDRAM в очередной раз продемонстрировала преимущества своей высокой пропускной способности.

В Calculation - в чисто математических вычислениях - отрыв от Athlon XP составил всего-навсего около 6%.

Зато более чем впечатляющие результаты показал Intel Pentium 4 при кодировании десятиминутного фрагмента фильма (всего 15 тыс. кадров) с помощью VirtualDub. Как видно из графика, он справился с этим за 2 минуты 5 секунд (под Windows 98 потребовалось на 4 секунды больше), в то время как AMD Athlon XP работал еще в течение 1 минуты и 21 секунды. Да, при обработке и проигрывании видео на ПК конкурентом Pentium 4 может быть только другой Pentium 4.

А вот в любимом широким сообществом геймеров Quake III отрыв был показан не такой большой - чуть больше 21% на низком разрешении, когда основная нагрузка ложится на процессор, и около 6% - на высоком, когда "первую скрипку" уже начинает играть видеоподсистема. А поскольку во всех рассматриваемых случаях она была одинаковой, то и число fps (кадров в секунду) отличалось незначительно.

Аналогичная тенденция была продемонстрирована и в 3D Mark 2001. Разница составила 11% при разрешении 640х480 и 16-битном цвете и менее 1% - при 1024х768 и 32 битах.

Видеоподсистема: не все то золото, что блестит

Интереса ради мы еще сравнили производительность системы на базе Intel Pentium 4 с разными видеоакселераторами - с все тем же GeForce4 MX440 и ASUS V8200T2 (nVIDIA GeForce3 Ti200). Да, гордое имя GeForce4 в данном случае звучит почти как псевдоним. Все-таки чипы NV17 (GF4 MX440) и NV25 ("полноценный" GF4) - вещи разные. Первый оказался на 11% медленнее GeForce3 Ti200 в Quake III при разрешении 1024х768 и 32-битной глубине цвета.

Выводы

Многие тесты показали такую высокую производительность процессора Intel Pentium 4 с частотой 2,40 ГГц, что даже в пересчете результатов, показанных конкурентом от AMD, с предположением идеальной масштабируемости для модели 2100+, лидерство все равно остается за Pentium 4. Но были и обратные ситуации, когда новый процессор от Intel уступал значительно более "низкочастотному" Athlon XP 1800+. Это, правда, случалось гораздо реже. К тому же нельзя забывать, что для тестов использовалось ПО, преимущественно "незнакомое" с SSE2. В противном случае разрыв в результатах был бы значительно более впечатляющим (желающие могут ознакомиться с соответствующим материалом на iXBT, а нам пока, увы, SySmark 2002 достать не удалось). Таким образом, Intel по-прежнему держит первенство как разработчик и производитель самого быстрого процессора для настольных ПК.

Однако решения от AMD позволяют собрать системы пусть с несколько более низкой производительностью, но зато и более дешевые. Но в этом случае будет утерян такой фактор, как высокая надежность. Если пользователь умеет решать "хардверные" проблемы и вопросы теплоотвода, Athlon XP может стать для него хорошим выбором. Но если проблем хочется избежать изначально и при этом получить наивысшую производительность в самом широком спектре приложений, то у Pentium 4 в сочетании с чипсетом Intel 850 альтернатив пока нет. И перспективы дальнейшего роста скорости для него самые радужные - не секрет, что подавляющее большинство разработчиков ПО поддерживает и активно внедряет оптимизацию под SSE2, и этот процесс еще далек от завершения.

И еще пара слов о ПО. Тесты подтвердили, что использование процессора Intel Pentium 4 в системах под управлением ОС MS Windows XP в большинстве случаев приводит к росту производительности. Вероятнее всего, эта тенденция будет проявляться сильнее с появлением новых версий программных продуктов.

Ссылки по теме:

- Intel Pentium 4 2,2 ГГц или "По ту сторону 0,13 микрон"
- CeBIT-2002
- Корпорация Compaq начинает год с выпуска серии усовершенствованных ПК Presario
- Процессор Intel McKinley: подробности
- Intel Pentium с частотой 5 ГГц без охлаждения
- Какой процессор оптимален для Windows XP?
- Intel Pentium 4 1.4 и 1.5 ГГц - все или почти все о нем

Автор Дмитрий Коростелев, статья предоставлена журналом "Хабаровский компьютерный рынок"
Редактирование Дмитрий "Digit" Петрусенко

В статье использовались материалы корпорации Intel