Материал опубликован - 21/11/2001

Вечная борьба: AMD против Intel

Конкурентная борьба между Intel и AMD продолжается. Долгое время компания AMD была аутсайдером - процессоры она начала производить достаточно недавно (естественно, гораздо позже Intel, которая выпустила свой первый микропроцессор 30 лет назад). Раньше, основной продукцией AMD были чипсеты и другие вспомогательные устройства (у меня до сих пор сохранилась работающая материнская плата для 386 процессора с чипсетом от AMD). Ее процессоры всегда строились по архитектуре 8086. Первый более-менее ощутимый успех - был знаменован выпуском очень дешевой модели процессора AMD K5, который из-за своей дешевизны и совместимости (хоть и не полной) с процессорами Intel Pentium и, несмотря на низкую производительность, нашли-таки своего пользователя. Следующим продуктом AMD был процессор AMD K6. Этот процессор впервые содержал в себе новшества - этим новшеством, а впоследствии и лидирующей технологией процессоров AMD стала технология улучшенной обработки графики AMD 3DNow! Все эти процессоры работали на тех же материнских платах, что и процессоры Pentium. Но гонка процессоров началась, когда AMD выпустила качественно новый процессор, который был абсолютно несовместим с материнскими платами под Pentium. Что ж, довольно рискованный шаг, но процессор Athlon, а именно о нем и идет речь, стоил дешевле конкурентов - Pentium III, но имел гораздо больший объем кэш памяти, как первого, так и второго уровней. Кроме того, полностью новая архитектура, наряду с улучшенной технологией 3DNow! Сделали свое дело: процессор при низкой стоимости по производительности шел наряду с конкурентом, а кое-где даже обходил его. Именно с этого момента и началась сумасшедшая гонка, которой пока не видно конца. Процессор AMD Athlon на ядре Thunderbird выпускался уже по новому технологическому процессу производства - 0.18 микрон, и переехал с собственного слота A на собственный же сокет A. Несомненным успехом стал, конечно же, выход процессора Duron, который был выпущен как процессор младшей модели для того, чтобы создать конкуренцию процессору Celeron. Intel естественно, не собирается сдавать позиции: ведь лозунг Intel - многолетнее признание и опыт, а также гарантия стабильности и надежности. Новые модели Pentium III, которые также стали выпускать по техпроцессу 0.18 микрон, сначала значительно проигрывали аналогичным по частотам конкурентам от AMD, а при приближении к частоте в 1 ГГц, скорости процессоров практически уравнялись: иногда впереди оказывался Athlon, а иногда - Pentium III. Затем Intel выпускает Pentium 4… многие пророчили ему быструю смерть из-за дороговизны памяти RAMBUS - тогда еще не было чипсетов для Pentium 4, которые поддерживали бы память SDRAM и SDRAM DDR… но ничего, процессор прижился. Все ждали ответа AMD. Им стал выпуск чипсета для своих процессоров - чипсета AMD 760, который также использовал новый тип памяти - DDR. Производство этой памяти не требовало больших затрат, поэтому память DDR стоит довольно дешево и достаточно быстро вытесняет используемую ранее память SDRAM PC133. Но этого было недостаточно. Intel стремительно наращивает мощность Pentium 4 - его частота достигает 2 ГГц. Ответом AMD стал выпуск процессора Athlon XP, который основан на новом ядре Palomino. Ну да ладно, что-то я слишком увлекся историей, теперь перейдем к делу. Данная статья основана на тестировании процессоров англоязычного сайта Tom's Hardware, и должна реально показать какой же процессор лучше.

Все процессоры от AMD до тестирования

Вы спросите: зачем же нужно такое большое количество процессоров для тестирования? Дело в том, что позволить себе приобрести старшие модели - AMD 1800+ и Pentium 4 2 ГГц могут позволить себе далеко не многие пользователи. Поэтому и тестировалось такое большое количество процессоров. Итак, на картинке изображены процессоры от AMD: Процессоры Athlon маркировки XP 1500+ (1333 МГц), XP 1600+ (1400 МГц), XP 1700+ (1467 МГц) и старшая модель (на момент написания статьи) XP 1800+ (1533 МГц). Процессоры от Intel: Pentium 4 с частотами 1400 МГц, 1500 МГц, 1600 МГц, 1700 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц, а также старшая модель, работающая на частоте 2000 МГц. Всего в тестировании принимало участие 12 процессоров.

Все процессоры от Intel до тестирования

Новое в тестировании

К обычным и привычным для всех тестам мы добавили еще несколько тестов, в качестве которых выступали реальные приложения. Кроме того, тестирование проводилось в операционной системе Windows XP, которая имеет поддержку SSE оптимизаций, которую имеют оба процессора. Благодаря этим оптимизациям, оба процессора должны работать быстрее, чем в Windows 2000. В операционной системе Windows 98 SE, которая раньше являлась оптимальной для тестирования, тесты не проводились, т.к. Microsoft полностью отказалась от дальнейшей поддержки ядра 9x.

Разгон Athlon XP: множитель на контактах L3/L4

Эти картинки показывают производственные отличия процессоров Athlon XP при их производстве на различных линиях или заводах. Из рисунка видно, что мощность лазера, который прожигал контакты на процессорах, различна: к примеру, у процессора Athlon XP 1600+, который на картинке наверху, мощность лазера выше, чем у процессора Athlon XP 1500+. Таким образом, выжженные точки (темно-коричневого цвета), у процессора XP 1600+ получились "жирнее". Мост, где есть такие точки, является "открытым", а целые мосты - "закрытыми".

Разгон процессоров Athlon (Athlon XP в том числе), давно не стал чем-то запретным и необычным, особенно для оверклокеров. Частота процессора задавалось мостами L3/L4, положение которых устанавливалось на заводе. Разгон процессоров Athlon на ядре Thunderbird сводился просто к повреждению одного из мостов, старый же восстанавливался обычным грифельным карандашом. Новый процессор XP на ядре Palomino использует совершенно другой принцип задания тактовой частоты. Какой - пока неизвестно.

Соотношение цена/производительность

Еще одним критерием полезности процессора стало соотношение цена/производительность. Я думаю, никто не хочет платить больше за сомнительное увеличение мощности, каждый выбирает в зависимости от своих потребностей и толщины кошелька.

Далее, три диаграммы как раз и показывают это соотношение. Расчеты основаны на реальных рыночных ценах на процессоры (на 30 октября 2001 г.), а также на тестовой программе Cinebench 4D. Выбран именно этот тест (тест рендеринга), т.к. на основании этого можно в непосредственном соотношении сравнить процессоры от Intel и AMD.

Больше об этом тесте можно узнать тут: www.maxon.com

Лучший процессор от Intel: Pentium 4 1400

Результаты, отображенные в диаграмме сформированы в зависимости от стоимости процессоров и по результатам тестов в Cinebench, которые будут опубликованы в виде кадров в секунду позднее.

Эта диаграмма показала, что среди процессоров Intel лучшей моделью оказался процессор с самой маленькой частотой - это Pentium 4 с частотой 1400 МГц. Его производительность не намного хуже старшей модели - процессора Pentium 4 2 ГГц, но стоит победитель в 3 раза меньше.

Интересная особенность: стоимость процессоров возрастает экспоненциально производительности. Это означает, что небольшое увеличение тактовой частоты непропорционально и на большое значение увеличивает цену.

Лучший процессор от AMD: Athlon XP 1500+

Результаты, отображенные в диаграмме сформированы в зависимости от стоимости процессоров и по результатам тестов в Cinebench, которые будут опубликованы в виде кадров в секунду позднее.

Немного другой результат получился для процессоров AMD. Аутсайдером оказался процессор Athlon на ядре Thunderbird с частотой 1400 МГц. Для своей производительности он стоит слишком дорог. А лучшим по этому тесту стал процессор XP 1500+, который работает на частоте 1333 МГц. По сравнению с Athlon Thunderbird 1400 МГц, новый XP 1500+ 1333 МГц получает значительный прирост производительности, из-за SSE оптимизаций и других нововведений ядра Palomino. Даже Athlon XP 1600+, работающий также на частоте 1400 МГц, по соотношению цена/производительность оказался лучше собрата на ядре Thunderbird. Чтож, напрашивается единственный вывод: держитесь подальше от "старого" Athlon на ядре Thunderbird. Старшая модель естественно и стоит больше всех. Зависимость увеличения цены от увеличения производительности - линейная: на сколько возросла производительность, примерно, на столько и увеличилась цена (напомним, что у Pentium 4 увеличение цен носит скачкообразный характер).
Теперь объединим эти две диаграммы в одну. Зеленым цветом обозначены процессоры AMD, а синим - Intel.

Результаты, отображенные в диаграмме сформированы в зависимости от стоимости процессоров и по результатам тестов в Cinebench, которые будут опубликованы в виде кадров в секунду позднее.

А вот и первый итог: процессор AMD Athlon XP 1500+ оказался лучшим по соотношению цена/производительность. Интересен тот факт, что соотношение цена/производительность процессора средней производительности Pentium 4/1700 практически такое же, как и у старшего процессора Athlon XP 1800+. Процессоры старших моделей от Intel оказались по этому соотношению гораздо хуже.

Есть одно НО: следует помнить, что в соотношение цена/производительность не была включена цена охлаждения. Если для Pentium 4 охлаждение стандартное и стоит дешево, то для процессоров Athlon XP обязательно наличие дорогих кулеров (кулеры за 15$ подходят для процессоров AMD с частотами до 1.2 ГГц, а для старших моделей нужны кулеры примерно за 50$).

Специфика тестов

Ниже в таблице отображен список тестируемых процессоров, и конфигурация компьютеров на их основе.

Оборудование Intel
Socket 478
Intel Pentium 4/2000 МГц (400 МГц QDR FSB)
Intel Pentium 4/1900 МГц (400 МГц QDR FSB)
Intel Pentium 4/1800 МГц (400 МГц QDR FSB)
Intel Pentium 4/1700 МГц (400 МГц QDR FSB)
Intel Pentium 4/1600 МГц (400 МГц QDR FSB)
Intel Pentium 4/1500 МГц (400 МГц QDR FSB)
Intel Pentium 4/1400 МГц (400 МГц QDR FSB)
Материнская плата ASUS P4T-E (I850) Revision: 1.00
Память 2 x 128 МБ, RDRAM, 400 МГц, Viking

Оборудование AMD
Socket 462
AMD Athlon XP 1800+ МГц (1533/266 МГЦ DDR)
AMD Athlon XP 1700+ МГц (1467/266 МГЦ DDR)
AMD Athlon XP 1600+ МГц (1400/266 МГЦ DDR)
AMD Athlon XP 1500+ МГц (1333/266 МГЦ DDR)
AMD Athlon 1400 МГц (1400/266 МГЦ DDR)
Материнская плата Epox EP-8KHA+ (VIA KT266A) Revision: 2.0
Память 256 МБ DDR-SDRAM, CL2, PC2100, Micron

Общее оборудование
Видеокарта: GeForce 3
Память видеокарты: 64 МБ DDR-SDRAM
Частота памяти: 400 МГц
Частота чипа: 250 МГц
Жесткий Диск 40 Гб, 5T040H4, Maxtor
UDMA100 7200 об/мин 2 МБ Cache

Драйвера и Программное Обеспечение
Драйвер графики Detonator 4 Series V21.85
DirectX version 8.1
Операционная Система Windows XP Final, Build 2600 (English)

Тестовые программы и их настройки:
Quake III Arena Retail Version 1.16
command line = +set cd_nocd 1 +set s_initsound 0
Качество графики 'Normal'
В тесте использовано демо 'Q3DEMO1'

3DMark2000 Version 1.1 Build 340 - основной тест
3DMark2001 Build 200 - основной тест
SiSoft Sandra 2001 Professional Версии 2001.3.7.50
CINEMA 4D CineBench 6.103

Кодирование mpeg4 производилось в Flask V0.6 (MPEG 3)
Кодек DivX 4.02b
Сжатие: 100
Скорость передачи данных: 1500 кбит
Разрешение 720x480 пикселей, 25 кадров в секунду
Звук выключен

Studio 7 Версии 7.02.7 (MPEG 2)
Sysmark 2001 Patch 3
Lame Lame 3.89 MMX, SSE, SSE 2, 3DNow
WinACE 2.04, размер аудиофайла 178 МБ, лучшее сжатие,
словарь 4096 кб
Cinema 4D XL R6 CineBench
Suse Linux 7.3 Kernel 2.4.13 Compiling

Система для всех тестов процессоров от AMD.

Система для всех тестов процессоров от Intel.

Тестирование: 19 суровых тестов

Производительность OpenGL Quake 3 Arena "Demo 1" и "NV15 Demo"
Производительность Direct3D 3D Mark 2000 и 3D Mark 2001
3D прорисовка Cinema 4D XL R6 "Shading"
3D прорисовка SPECviewperf "Lightscape"
MP3 аудио кодироване Lame MP3 Encoder
MPEG-2 видео кодирование Pinnacle Studio 7
MPEG-4 видео кодирование Flask Mpeg 0.6 и DivX 4.02 codec
Офисная производительность Sysmark 2001
Архивация WinACE 2.04
Компиляция ядра Linux Kernel Suse Linux 7.3 (Kernel 2.4.13)
Тест процессора и мультимедиа SiSoft Sandra 2001

Наша цель такова: как можно подробней показать отличия производительности процессоров в различных реальных ситуациях. Тесты проводились в операционной системе Windows XP для использования SSE оптимизаций. В общей сложности было проведено 19 тестов. Производительность в OpenGl по традиции проверялась 4 различными тестами в Quake III. Производительность Direct3D из пакета DirectX проверялась в двух искусственных тестах - это 3D Mark 2000 (Direct X 7) и 3D Mark 2001 (DirectX8). Включены и тесты различного MPEG-кодирования - Lame MP3 Encoder использовался для кодирования аудио файла .wav размером 178 Мб в формат MPEG-1 Layer 3 Format (.mp3). В тесте производительности MPEG-4 кодирования, фильм формата DVD кодировался в формат MPEG-4, используя программу Flask Mpeg и кодек DivX. Кроме того, проверено и MPEG-2 видео кодирование, используя программу Pinnacle Studio 7.

Производительность в OpenGl: Quake III Arena

При низком разрешении 640 x 480, лидером остался Pentium 4 2000 МГц, но он оказался слабее процессора Athlon XP 1800+ на высоких разрешениях.

Производительность в Direct3D - DirectX 7: 3D Mark 2000

3D Mark 2000 определяет производительность Direct3D, используя DirectX 7, в операционной системе WinXP. Диаграмма показала, что все процессоры AMD оказались быстрее, чем процессоры Intel. Интересно то, что "старичок" - процессор Athlon 1400 оказался впереди Athlon XP 1500+. Лидер - процессор Athlon XP 1800+.

Производительность в Direct3D - DirectX 8: 3D Mark 2001

Этот тест похож на предыдущий, только использует для измерения производительности DirectX 8. И снова Athlon XP 1800+ быстрее всех. Старшая модель Intel - Pentium 4 2000 МГц не добралась даже до 4 места.

MP3 Аудио кодирование: Lame MP3

Lame MP3 под WinXP производил сжатие аудио файла .wav размером 178 Мб в формат MPEG-1 Layer 3 (.mp3). В этом тесте Pentium 4 2000 МГц проявил свои бойцовские качества и вырвал победу у конкурентов, которые смотрятся также очень неплохо.

MPEG-4 Видео кодирование: Flask Mpeg и DivX

В этом тесте использовался новый кодек DivX 4.02 для кодирования MPEG-4 в программе Flask Mpeg 0.6. Неожиданно Athlon XP 1800+ оказался лучше предыдущего лидера этого теста - процессора Intel Pentium 4 с частотой 2000 МГц.

Результаты этого теста могут измениться с выходом нового кодека DivX 4.5, который лучше использует различные оптимизации. Именно поэтому скорость процессов кодирования в этом тесте может отличаться от скорости кодирования в новом DivX 4.5.

SiSoft Sandra: тесты процессора и мультимедиа

В SiSoft Sandra Benchmark 2001 производительность процессоров меняется от теста к тесту: Athlon XP и Pentium 4 по очереди меняются местами.

3D прорисовка: Cinema 4D XL R6

В тестах Cinema 4D процессоры также меняются местами. При настройках "Normal" лучшим оказался Pentium 4/2000, а при настройках "Shading Single CPU" вперед вышел Athlon XP 1800+.

Скачать тест Cinebench 4D

Производительность в офисных приложениях: Sysmark 2001

Процессор Pentium 4/2000 взял первое место в категории "неофициальный тест" ("unofficial score"), в то время как все процессоры от AMD были лучше в нормальном тесте.

Компиляция ядра Linux: Suse Linux 7.3 / Kernel 2.4.13

При компиляции нового ядра Linux, быстрее оказался AMD Athlon XP 1800+ - ему понадобилось на это 223 секунды, тогда как 4/2000 затратил на это 264 секунды. Аутсайдером стал процессор Pentium 4 1400 МГц, который затратил на компиляцию 329 секунд.

Архивация: WinACE 2.04

WinACE 2.04 под WinXP сжимал файл размером 178 Мб. В этом тесте Intel Pentium 4/2000 снова впереди. Процессоры Athlon смотрятся не лучшим образом - они все проиграли конкурентам. Наихудшим стал AMD Athlon 1400.

3D прорисовка: SPECviewperf "Lightscape"

Тест "Lightscape" показал очень чистые результаты: выиграли процессоры с большими тактовыми частотами. Итак, Pentium 4 с высшими частотами впереди, на 5 месте лучший процессор от AMD - Athlon XP 1800+. Самый большой "тормоз" - это Intel Pentium 4/1400.

Видео кодирование MPEG-2: Pinnacle Studio 7

При кодировании фильма в MPEG-2 в Pinnacle Studio 7 лучшим стал Pentium 4/2000. Второе место по праву занимает Athlon XP 1800+.

Asus: поддержка старыми материнскими платами Athlon XP

На своем сайте ASUS разместила информацию обо всех материнских платах, поддерживающих AMD Athlon XP.

Заключение: Athlon XP лучше Pentium 4

Что ж, время подводить итоги. А они таковы: Athlon XP 1800+, работающий на частоте 1533 МГц, в большинстве произведенных тестах превосходит процессор Pentium 4, работающий на частоте 2000 МГц. Нововведения процессоров Athlon XP проявились в полную силу в Direct3D тестах - т.е. в 3D играх, использующих DirectX 7 или 8, - процессорам Athlon XP нет равных.

Одна из причин таких результатов - это операционная система, в которой проводились тесты. Windows XP, являясь преемником одновременно и Windows 2000, и линейки Windows 98/ME, в которой процессор Athlon XP чувствует себя получше конкурентов от Intel.

Даже в кодировании mp3, процессор Athlon XP 1800+ ненамного отстал от процессора Pentium 4/2000 Мгц, хотя последний имеет значительно большую тактовую частоту. Настоящим сюрпризом стало для нас видео кодирование в MPEG-4, используя кодек DivX 4.02.1. Athlon XP 1800+, работающий на частоте 1533 МГц, оказался быстрее старшей модели от Intel - Pentium 4, работающего на частоте 2000 МГц! Но это не окончательные результаты тестов: они снова изменятся при использовании новой версии DivX кодека, который должен стать еще быстрее из-за лучшей поддержки различных оптимизаций (кстати, новый кодек уже вышел, скачать его можно здесь (http://www.hardvision.lgg.ru/?dir=download&id=1193)).

Похожая картина и в 3D прорисовке (OpenGL): на высоких разрешениях Athlon XP 1800+ лидирует. Выполнив простой расчет: производительность = Тактовая частота х Количество операций за цикл, можно понять, почему же процессор AMD с низкими тактовыми частотами в некоторых приложениях оказывается лучше. Ситуация с лидерством по производительности может измениться в сторону Intel с переводом ее фабрик на техпроцесс производства 0.13 микрон - тогда Intel выпустит процессор на ядре Northwood Pentium 4, частота которого скорее всего резко увеличится. Intel уже при существующих производственных мощностях сумела выпустить процессор, работающий на частоте 2 ГГц, в то время как наивысшая частота процессора AMD на момент написания статьи составляла 1533 МГц (а на сегодняший день уже 1867МГц - Athlon XP 2000+).

В этой статье впервые был введен новый критерий "полезности" процессоров - соотношение цена/производительность. Этот критерий? скорее всего? будет очень полезен домашним пользователям, которые считают деньги. В соответствии с этими расчетами, идеальным процессором на сегодняшний момент является процессор AMD Athlon XP 1500+.

Еще один значительный фактор выбора процессора - это стабильность и качество обработки. В этом критерии, все процессоры от AMD выглядели не лучшим образом: с ними иногда (правда достаточно редко) случались непонятные мне явления, и система в таких случаях могла зависнуть или перезагрузиться. Процессоры Pentium 4 были на высоте: ни одного "глюка" замечено не было. Причиной такого поведения процессоров, скорее всего, заключается не в самом процессоре, а в материнской плате, и в используемом чипсете. Будущие обновления драйверов вряд ли значительно увеличат производительность, но могут значительно улучшить стабильность системы.

Но на такие проблемы можно закрыть глаза из-за стоимости процессоров от AMD - они значительно дешевле процессоров Intel, показывающих похожую производительность.

И еще несколько слов в поддержку Pentium 4. Intel уже 30 лет разрабатывает микропроцессоры… Для процессоров Intel всегда было и скорее всего, будет, гораздо больше написано различных программ и оптимизаций. В производительности в играх, разрыв не такой уж и большой - его можно преодолеть в новых модификациях процессоров.
Выбор - за вами. Или 30 летний опыт и всеобще признанная стабильность при очень хорошей производительности, либо максимальная производительность при возможных сбоях, но реальная производительность 3D играх. Решать Вам.

Авторы Frank Volkel и Bert Topelt

Перевод и дополнение Иван "Reg" Пешалов
Источники, которые были использованы в статье:
www.tomshardware.com