Руководство по новогодним покупкам: процессоры AMD и Intel – THG.RU

Сравнение процессоров

Конец года – прекрасное время для покупки нового “железа”, как по причине траты выделенных средств, так и просто, чтобы приобрести то, что вам нужно. Большинство людей желают прикупить жёсткие диски, графические карты или процессоры.

Выбор ключевых элементов – процессоров, материнских плат и памяти – сегодня настолько велик, что большинство покупателей просто находятся в растерянности. Что касается процессоров, то на рынке присутствуют Athlon XP, Athlon64, Athlon64 FX, Duron, Opteron, Pentium 4, Pentium-M, Celeron, Xeon, Itanium. Затем, для каждой платформы предлагается не меньше трёх чипсетов – и это, не считая моделей с интегрированной графикой.

Для наших целей мы решили уменьшить ассортимент продуктов до разумных пределов. Мы взяли Duron от AMD и Intel Celeron для “бюджетного” сектора, Pentium-M и Mobile Athlon64 для ноутбуков и Opteron, Xeon и Itanium для серверов.

Однако сегодня покупателей больше всего интересуют процессоры AMD Athlon XP, Athlon64, Athlon64FX и Intel Pentium 4. Цены на них начинаются со $110 / €100 за Athlon XP 2600+ и простираются вплоть до $1 200 / €1 100 за Pentium 4 Extreme Edition. Тактовые частоты начинаются с менее, чем 2 ГГц, и продолжаются вплоть до 3,2 ГГц.

В рамках данной статьи мы пожелали узнать, какой процессор для ПК обеспечивает лучшее соотношение цена/производительность. Мы также пожелали найти, какой из них хорошо “разгоняется”.

Покупаем процессор: производительность или падающие цены?

Если оценивать ситуацию объективно, то при покупке процессора вам следует убедиться, что он сможет обеспечить нужную сегодня вычислительную мощность плюс резерв для будущих задач. Такие процессоры обычно имеют весьма разумную цену.

С экономической точки зрения самые быстрые и дорогие процессоры имеют смысл, если дополнительная производительность действительно приводит к уменьшению времени выполнения ресурсоёмких задач, к примеру, рендеринга каких-либо сцен – процедуры, которая может занять минуты или даже часы.

Будем откровенны: из-за своих высоких цен, процессоры типа Athlon64 FX 51 и Pentium 4 Extreme Edition нацелены, главным образом, на энтузиастов, которые не считают деньги. В этой же статье мы рассмотрим, какие модели процессоров достойны нашего внимания.

Платформа: Socket A, Socket 478, Socket 754, Socket 940

В эти дни выбор платформы ограничен не только вариантами AMD и Intel, поскольку современные процессоры любят использовать разные сокеты.

Эта проблема сегодня более-менее разрешена только на системах Intel, поскольку на настольном рынке там продолжает доминировать Socket 478. Он появился где-то в начале 2002 года и будет продолжать оставаться основой для быстрых процессоров Intel в ближайшие месяцы.

AMD, с другой стороны, выпустила два новых сокета вместе с выходом 64-битного Athlon: Socket 754 для Athlon64 и Socket 940 для Athlon64 FX и Opteron, серверного процессора. Также, по-прежнему, поддерживается и 462-контактный Socket A, в который можно установить все модели Athlon XP вплоть до 3200+.

Таким образом, сначала нам нужно выбрать архитектуру. Давайте взглянем на детальную информацию о каждом процессоре.

Частоты системной шины и ядра

Умные специалисты по маркетингу любят “грузить” нас жаргоном, превосходными степенями и фантастическими цифрами. Неудивительно, что у потребителей часто возникает путаница насчёт производительности процессоров. Давайте расставим всё на свои места.

Каждый процессор работает на фиксированной тактовой частоте, называемой частотой чипа или ядра. В зависимости от модели, процессоры Intel работают, максимум, на 3,2 ГГц. Самые быстрые процессоры AMD – максимум, на 2,2 ГГц. Следует отметить, что актуальная производительность не достигается одной только тактовой частотой. Отсюда, AMD использует специальный рейтинг, соотносящий производительность процессоров AMD с процессорами Pentium 4 (например, Athlon XP 3200+). Более подробно мы обсудим рейтинг в секции, посвящённой Athlon XP.

Помимо внутренней тактовой частоты, процессорам нужно общаться с внешним миром. Это общение достигается благодаря системной шине (FSB). Только 64-битные процессоры Athlon используют для этой цели последовательный протокол HyperTransport – шины FSB, как таковой, там нет.

Высокие скорости в гигагерцах работают только на коротких дистанциях, другими словами, только внутри процессора. При переходе на большие расстояния, скажем, на длину проводников материнской платы, частота уменьшается – обычно она не превышает 200 МГц.

Поскольку такая низкая частота является потенциальным “узким местом”, все современные процессорные шины используют ряд уловок: передачу с удвоенной (DDR) или учетверённой (QDR) скоростями. Что касается процессора Athlon XP и всех современных чипов памяти DDR, то данные передаются на нарастающем и спадающем фронтах сигнала (двойная скорость, DDR). То есть для технологии DDR физическая частота в 200 МГц способна обеспечить ту же пропускную способность, что и частота 400 МГц без использования технологии DDR. Именно поэтому у Athlon XP часто указывают частоту FSB “400 МГц”, а что касается памяти – DDR400. Pentium 4 использует передачу данных с учетверённой скоростью, в результате чего на рекламных проспектах указывается “800 МГц” FSB.

Частота процессора зависит от частоты системной шины. К примеру, 3,2-ГГц Pentium 4 использует шину 200 МГц и множитель 16.

Все процессоры одним взглядом

В таблице показаны все текущие и уже не выпускающиеся процессоры со времён первого Pentium.

Стандарт: AMD Athlon XP

Athlon XP 3200+ на плате с чипсетом nVidia nForce2.

С выпуском Athlon AMD достигла самого большого успеха в истории компании: процессор позволил преодолеть порог 1 ГГц на (ядро Orion K7) быстрее компании Intel с процессором Pentium III.

В следующем году Intel стала угрожать Athlon Thunderbird первыми моделями Pentium 4. Тактовые частоты последнего росли быстрее, чем того желала AMD. В результате AMD ввела рейтинг производительности, который должен был отображать производительность следующего поколения процессоров, названного Athlon XP (ядро Palomino на частоте FSB 133 МГЦ DDR): Athlon XP 2000+ должен работать с той же производительностью, что и Pentium 4 на 2.000 МГц, хотя тактовая частота процессора составляет всего 1,66 ГГц. Что касается практики, то это утверждение в целом подтверждается – всё зависит от модели Athlon и используемого теста.

AMD продолжает поддерживать рейтинг производительности, поскольку архитектура процессоров компании настолько сильно отличается от технологии Intel, что нужен какой-либо базис для сравнения. К примеру, существуют процессоры Athlon XP на ядрах Thoroughbred и Barton, первый из которых имеет рейтинг до 2800+ при максимальной частоте 2,2 ГГц и частоте FSB 166 МГц, а последний – 3200+ с частотой FSB 200 МГц и той же частотой процессора, что у 2800+.

Платформа для Athlon также претерпела существенные изменения за последние годы: она началась с PC133 SDRAM, затем перешла к DDR266, DDR333 и DDR400, добравшись, наконец, до двухканальной памяти DDR400 на чипсете nVidia nForce2. Последний чипсет стал существенным продвижением вперёд для производительности AMD, благодаря лучшей эффективности работы с памятью.

После выпуска Athlon64 и 64 FX, AMD вряд ли будет прилагать существенные усилия для продления жизни Athlon XP, то есть выпуска новых моделей. В любом случае, Socket A ещё будет оставаться на рынке несколько месяцев, тем более что процессоры имеют очень приятную цену (в среднем частотном диапазоне), а их производительность очень даже солидна.

Новичок: AMD Athlon64

Сокет для Athlon64 имеет 754 контакта; сам процессор размещается в упаковке FC-BGA. Металлическая поверхность называется распределителем тепла и позволяет более эффективно передавать тепло на радиатор процессора.

В среднесрочной перспективе Athlon64 будет продуктом начального уровня и массового рынка AMD. В сентябре была выпущена модель 3200+, хотя вслед за ней вышла также и модель 3000+. Что интересно, оба процессора работают на 2,0 ГГц, а различие заключается только в размере кэша L2: 1 Мбайт у 3200+ и 512 кбайт у 3000+.

1 Мбайт кэша L2 занимает больше половины из почти 106 миллионов транзисторов ядра Athlon64. То есть при реалистичной доле выхода годных кристаллов в 40-50%, по крайней мере, одно ядро из двух будет иметь дефект. Если этот дефект содержится в той области кэша L2, которую можно отключить, то мы и получаем Athlon64 3000+.

Конечно, на самом деле проблемы могут быть не только в кэше L2. Однако AMD всё равно придётся предлагать более дешёвые Athlon64. Ведь компания нацеливается на различные рынки, куда необходимо выпускать соответствующие модели процессоров – ещё одним примером можно считать Mobile Athlon64.

В настоящее время преимущество 64-битного Athlon заключается в эффективном управлении памятью, в чём процессор опирается на больший кэш L2 и встроенный контроллер памяти. В отличие от привычных решений, когда контроллер памяти был интегрирован на материнскую плату, медленные пути данных были удалены у Athlon 64: процессор теперь может напрямую связываться с основной памятью, в то время как контроллер памяти работает, к тому же, на частоте процессора.

Высокая степень интеграции приводит к увеличению размеров кристалла Athlon64 по сравнению с Athlon XP, а следовательно, и стоимости. Стоит ли 64-битный процессор (3200+) $400 (U.S.) или не стоит – вопрос сегодня заключается в другом. На самом деле проблема заключается в 64-битной поддержке дома и в офисе, поскольку 64-битная адресация памяти более 4 Гбайт должна быть правильно реализована. Для этого необходимо установить более трёх модулей DIMM (2 x 2 Гбайт и ещё один модуль), что создаёт проблемы для Athlon64 и платформы: чем больше модулей памяти, тем ниже придётся ставить рабочую частоту памяти. Сегодня скорость 200 МГц (DDR400) можно получить только с одним модулем DIMM.

Да и в ближайшие месяцы вряд ли появится много 64-битного программного обеспечения, 64-битные программы пока что нацелены на профессиональный сегмент (Windows 2003 Server 64-Bit Edition).

У нас остаётся высокая производительность в нормальных условиях (Windows 2000 или Windows XP и 32-битное программное обеспечение), небольшой прирост производительности от “разгона” и интересная технология Cool & Quiet, которая, наконец-то, сможет обеспечить управление энергопотреблением на настольных ПК по аналогии с процессорами для ноутбуков. В зависимости от нагрузки, скорость процессора меняется в несколько этапов между 800 МГц и 2,0 ГГц, чтобы снизить энергопотребление в периоды малой активности, и существенно понизить требования к охлаждению и уровень шума.

Эта возможность по управлению энергопотреблением почему-то выпала из внимания многих производителей материнских плат, поскольку поддержку этой технологии мы наблюдаем лишь на немногих из них.

Athlon64 чувствует себя как дома: Socket 754. Габариты сокета соответствуют Socket 940, однако он использует меньшее количество памяти – ведь процессор работает с одним каналом памяти DDR, а не с двумя.

Атлетическое телосложение: Athlon64 FX

Близнецы-братья: в техническом отношении Athlon64 FX и Opteron практически идентичны.

Athlon64 FX – это флагманский процессор AMD для настольных ПК. Технически его ядро не представляет собой ничего большего, чем процессор Opteron с половиной кэша L2 и без поддержки многопроцессорности. Естественно, что Athlon64 тоже не работает в многопроцессорных конфигурациях. В результате мы получаем равный баланс плюсов и минусов.

Ключевых данных немного: Athlon64 FX-51 работает на 2,2 ГГц, поэтому он на 200 МГц быстрее, чем Athlon64 3200+, к тому же, этому процессору нужен другой сокет (940 контактов вместо 754). Этот процессор поддерживает также двухканальный интерфейс памяти, куда можно устанавливать DDR400 DIMM.

По причинам стабильности и близкого “родства” с Opteron, FX может работать только с регистровыми DIMM. Это помогает сохранять качество сигнала на постоянно высоком уровне и электрически облегчать работу контроллера памяти.

Производительность процессора впечатляет: система с Athlon64 FX оставляет Pentium 4 на 3,2 ГГц с технологией Hyper-Threading позади практически в любом тесте.

Но всё имеет свою цену: при цене $750 / €780, FX является одним из самых дорогих процессоров x86 на рынке – не считая Itanium и больших серверных процессоров Opteron. Стоит ли вкладывать в FX деньги? “Вряд ли” – самый часто встречаемый ответ, но разве водители “Порше” будут прислушиваться к мнению окружающих?

Лидер рынка: Intel Pentium 4

Нравится ли вам Intel P4 или нет, но во многих отношениях процессор занимает лидирующие позиции. Модели P4 с частотой системной шины 800 МГц (реальная частота 200 МГц с учетверённой скоростью передачи), двухканальной DDR400 и Hyper-Threading, к примеру, превосходно себя показывают во всех тестах.

Технология Hyper-Threading позволяет создать более производительное системное окружение для тех пользователей, кто запускает много приложений одновременно. Под Windows технология HT эмулирует двухпроцессорную систему и, в идеальном случае, позволяет одновременно выполнять два потока. В результате пользователь получает заметно улучшенную отзывчивость системы при высоких загрузках.

Под Windows 2000 технология Hyper-Threading многого не даёт (лучше вообще её выключить), так что единственный выход – Windows XP или Windows Server 2003. Но следует остерегаться, что при активации Hyper-Threading некоторые приложения могут работать и медленнее. Впрочем, для опытных пользователей двухпроцессорная система доставит больше удовольствия, чем пара-тройка процентов при максимальной производительности.

При покупке Pentium 4 вы должны выбирать процессор с поддержкой частоты FSB 800 МГц (только эти модели и 3,06 ГГц P4 имеют Hyper-Threading), а также два модуля DIMM DDR400 под 256 Мбайт – или большего объёма. В качестве платформы вполне подойдут чипсет Intel 865PE, а также 875P или новые SiS655TX и VIA PT880. Использование старых чипсетов или одноканальных решений будет неверной экономией.

Intel продаёт все процессоры Pentium 4 в виде “коробочных” версий, когда кулер идёт в комплекте поставки. В большинстве случаев такого кулера будет вполне достаточно, и работает он относительно тихо. Если система будет “разогнана” выше 3 ГГц, мы рекомендуем использовать более эффективное решение по охлаждению.

Изюминкой Pentium 4 является процессор Extreme Edition, который стоит астрономическую сумму – 1 000 долларов, работает на частоте 3,2 ГГц и имеет сумасшедший объём кэша L2 2 Мбайт. Если вы желаете получить максимальную производительность, то никакого другого выбора у вас нет, поскольку этот экстремальный процессор обгоняет даже Athlon64 FX в тех приложениях, которые мы попробовали. Однако ситуация наверняка может измениться, когда производители программ – особенно создатели игр – начнут писать код, использующий 64-битную мощь Athlon64.

“Коробочная” версия процессора, в комплект которой входит кулер, будет хорошим выбором для пользователей, не слишком расположенных к “разгону”.

Возможности по “разгону”

Важным критерием для многих пользователей во время выбора процессора является возможность его работы на повышенных тактовых частотах, по сравнению со спецификациями производителей. Конечно же, мы говорим о “разгоне”.

Существует два способа достижения более высоких частот, которые включают повышение двух характеристик: частоты системной шины или множителя, или сразу обоих.

Выбор другого множителя сегодня невозможен на большинстве процессоров, поскольку их создатели предпочитают блокировать данный способ “разгона” – ведь если пользователю нужна большая производительность, он должен купить более дорогой процессор.

Единственное, что остаётся – повышать частоту системной шины, которая также может привести к ускорению других компонентов (AGP, PCI, контроллер IDE, контроллер памяти), что не всегда желательно. Многие современные материнские платы предоставляют возможность гибко регулировать скорость работы различных компонентов по отношению к частоте системной шины.

“Разгон” не следует считать панацеей для повышения производительности, поскольку никто не может гарантировать, что “разогнанная” система будет работать правильно. Если главное для вас – стабильно работающий компьютер, то о “разгоне” можно смело забыть. В противном случае, смело экспериментируйте, как пожелает ваша душа.

AMD AthlonXP

Мы смогли “разогнать” Athlon XP 3200+ с 2,2 ГГц до 2,475 ГГц…

… но для этого нам также пришлось поднимать напряжение питания.

Процессор Athlon XP продолжает оставаться превосходным предложением, поскольку многие процессоры можно довольно легко “разогнать” путём повышения FSB и выбирая множитель от 5,0 до 12,5.

Большинство процессоров на основе ядер Thoroughbred-B или Barton будут работать на частоте 2,3 ГГц, а в некоторых случаях и выше. Именно по этой причине в наших тестах “разгона” мы использовали Athlon XP 2600+, который можно купить в магазинах дешевле $100. Маленький Athlon прекрасно справляется с конкурентами по соотношению цена/производительность.

При тактовой частоте 225 МГц, задержки памяти приходится немного увеличивать.

AMD Athlon64

Мы также смогли “разогнать” и Athlon64. Вместо стандартной частоты 2,0 ГГц при частоте HyperTransport 200 МГц, мы достигли 2,15 ГГц. Самый большой прирост производительности дали игровые тесты.

AMD облегчила задачу по “разгону” Athlon64, поскольку можно выбирать все множители и ниже x10,0 (для 2,0 ГГц).

AMD Athlon64 FX

Конечно же, мы не смогли устоять от того, чтобы не попробовать “разогнать” FX, однако увеличение частоты с 2,20 до 2,31 ГГц можно признать очень незначительным. И вновь от “разгона” больше всего выиграли игры.

Впервые владельцы Athlon64 FX получили возможность свободно “поиграть” с множителем: помимо стандартного множителя x11,0, вы можете выставить большие и меньшие значения. Так что разгон без повышения частоты HyperTransport не составит никакого труда. Плохая новость заключается в том, что Gigabyte является единственным производителем материнских плат, чей BIOS поддерживает эту “функцию”.

Процессор стабильно работал на частоте 2,265 МГц.

При частоте HyperTransport почти 206 МГц, система всё ещё работала с маленькими задержками.

Intel Pentium 4

На нашей 3 ГГц модели мы без каких-либо проблем получили 3,6 ГГц.

Подобно Athlon XP, сегодня можно встретить много успешных примеров “разгона” Pentium 4 на ядре Northwood. Год назад этот процессор не мог справиться с частотой выше 2,8 ГГц, а теперь продаются варианты 3,2 ГГц с воздушным охлаждением. Мы использовали Pentium 4 на 2,6 ГГц с поддержкой HT и смогли “разогнать” его до 3,2 ГГц с помощью поднятия частоты FSB от 200 до 245 МГц. Наконец, мы смогли “разогнать” 3,0 ГГц модель и 3,2 ГГц Extreme Edition до частоты FSB 225 МГц system и частоты ядра 3,6 ГГц.

Мы без всяких проблем заставили 3,0-ГГц Pentium 4 работать на 3,6 ГГц.

Дополнительный потенциал: водяное охлаждение

Система Basic LC от Innovatek является одной из многих систем водяного охлаждения процессоров на рынке.

Premium XXS – роскошная система охлаждения с универсальным радиатором и 12-вольтовым насосом.

Если обычный компьютер, “разогнанный” до 3,2 ГГц перестаёт стабильно работать и воздушного охлаждения оказывается недостаточно, единственным решением будет водяное охлаждение.

Оно представляет собой интересную альтернативу, поскольку теплопроводность воды во много раз выше воздуха. На процессор накладывается полая металлическая головка (медная или алюминиевая), через которую затем пропускается поток воды по замкнутому циклу (см. иллюстрацию ниже). Вода также проходит через теплообменник в любом удобном месте корпуса, который позволяет легко рассеивать тепло наружу. Даже медленного вентилятора теплообменника будет достаточно.

Но на самом деле мы немного отходим от оптимального соотношения цена/производительность, поскольку система водяного охлаждения может стоить даже дороже процессора.

Установленная система водяного охлаждения на Pentium 4…

… и на Athlon64.

Тестовая система

Настройки при разгоне

Результаты тестирования

Игры OpenGL: Quake 3 Arena

Wolfenstein Enemy Territory

Unreal Tournament 2003

Warcraft III – The Frozen Thorne

Синтетические: 3D Mark 2003

AquaMark3

Main Concept MPEG-Encoder

Xmpeg и Divx 5.1

Lame MP3 Encoder

Winrar 3.2

3D Studio Max 5.1

PC Mark 2002

SiSoft Sandra Max 3

Анализ соотношения цена/производительность

Чтобы рассчитать соотношение цена/производительность, мы взяли цену подходящей платформы. Мы исходили из следующих расценок:

Игровая производительность

На основе нашего анализа (кадры в секунду на доллар) вполне понятно, что быстрые процессоры стоят непропорционально больше по сравнению с той дополнительной производительностью, которую они обеспечивают. Индекс составляется из кумулятивных результатов наших тестов Wolfenstein Enemy Territory, Unreal Tournament 2003 и Warcraft III, поделённых на цену процессора.

Мультимедийная производительность

Мультимедийная производительность явилась совокупностью результатов тестов MainConcept (кодирование MPEG-2), XMPEG/Divx (кодирование MPEG-4), Lame (кодирование MP3) и WinRAR (сжатие данных). Для каждого процессора мы измерили затраченное время, и посчитали экономию времени по сравнению с Athlon XP 2600+.

Заключение: руководствуйтесь здравым смыслом

Вслед за нашими результатами тестов анализ соотношения цена/производительность отчётливо показывает, что дополнительная производительность высокоскоростных процессоров не оправдывается их сильно завышенной ценой. Однако не следует рассматривать наши результаты, как опалу высокоскоростных процессоров.

Довольно часто существуют задания, требующие большого количества времени на своё выполнение: кодирование видео из вашего отпуска в поток MPEG-2 или MPEG-4 или архивация объёмных данных. В таких случаях можно выкладывать деньги за более скоростной процессор. Не забывайте, что на рынке существует масса процессоров по вполне приятным ценам – неплохое решение, если только цифра 3 ГГц не является для вас магической.

В игровом секторе производители процессоров сталкиваются с тем фактом, что лишь очень небольшому числу программ действительно нужен быстрый процессор. Одной из причин подобной ситуации является перенос “тяжёлых” графических задач на графическую карту, вторая причина заключается в продолжающейся горячей конкуренции между AMD и Intel, которая уже давно привела к производительности процессоров, превышающей требования современного программного обеспечения. Конечно, в области профессиональных рабочих станций ситуация иная. Хотя и там есть определённые приемлемые уровни, тенденция такова, что чем больше скорость, тем лучше.

“Разгон” продолжает оставаться интересной опцией для домашних пользователей, чтобы выжать ещё немного бесплатной производительности из своих компьютеров. Как показывают результаты наших тестов, “разогнанные” модели начального уровня Athlon XP 2600+ и 2,6 ГГц Pentium 4 способны дать отчётливый прирост во многих тестах. Единственным недостатком является продолжающаяся неопределённость, будет ли купленный процессор работать на нужной скорости или не будет. Так что удача явно лишней не будет.

Новичкам мы рекомендуем брать Athlon XP 2600+ или 2800+, поскольку платформа с 512 Мбайт памяти стоит относительно недорого, и её будет вполне достаточно на ближайшие 18-24 месяца.

Pentium 4 имеет чуть лучшие резервы по производительности, так что из Socket 478 можно выжать явно больше 3,2 ГГц – поэтому дополнительные инвестиции в процессор вполне окупятся в будущем.

Процессоры AMD Athlon64 FX и Intel Pentium 4 Extreme Edition, по-прежнему, остаются символами нуворишей в мире компьютеров. В конце концов, за $750 или $1.000 вы можете купить мощную систему, которая, как показывают наши тесты, будет обладать куда лучшим соотношением цена/производительность.