Pentium Extreme Edition и Pentium D 840 в нашей лаборатории
Добро пожаловать в наш обзор самых ожидаемых процессоров после пересечения гигагерцового барьера! Из-за проблем с высоким тепловыделением процессоры больше не могут давать существенного прироста частоты. И многие месяцы мы наблюдали стагнацию на этом рынке. Наконец, Intel вышла со своей концепцией увеличения производительности за счёт интеграции двух или более процессорных ядер на один кристалл. Благодаря этому мы вновь можем ожидать существенного прироста производительности.
Как многие из вас знают по двухпроцессорным машинам, наличие второго процессора не обязательно означает удвоенную производительность. После сборки и настройки компьютера со всеми необходимыми компонентами, операционная система должна уметь распределять задания по всем доступным процессорным ресурсам. Чтобы получить преимущество от нескольких CPU, современное ПО должно разбиваться на несколько потоков, которые могут выполняться параллельно. Планировщик Windows XP затем привязывает потоки к различным процессорам, оптимизируя их загрузку и обеспечивая лучшую отзывчивость системы в целом.
Ещё осенью 2002 года Intel продемонстрировала подобный принцип с выходом технологии Hyper-Threading (HT). HT позволяет процессору Pentium 4 3,06 ГГц и более скоростным моделям выполнять два потока одновременно. Хотя подобная функция увеличивает производительность одной (многопоточной) программы только при определённых идеальных условиях, система становится более отзывчивой – ведь фоновые задачи будут выполняться на втором логическом процессоре. Благодаря HT можно избежать ситуации, когда система “подвисла” из-за 100% нагрузки на процессор.
Будущие процессоры Pentium тоже смогут эффективно выполнять программы, оптимизированные под многопоточность Intel. Если Pentium 4 с Hyper-Threading и соответствующий код демонстрируют небольшой прирост производительности, то процессор с двумя физическими ядрами сможет, наконец-то, обеспечить ощутимый прирост производительности. Похоже, мечта превращается в реальность. Особенно, если учесть цену в $240 на 2,8-ГГц процессор начального уровня Pentium D 820.
Нам посчастливилось исследовать и протестировать систему-прототип от Intel. Она базируется на чипсете 955X и оснащена процессором Pentium Processor Extreme Edition. Обратите внимание, что представитель пресс-службы Intel Кристиан Андерка (Christian Anderka) подчеркнул статус прототипа нашей системы, так как выпуск платформы назначен на второй квартал 2005 года.
Pentium D: Intel меняет информационную стратегию
Обзор многоядерных проектов, над которыми работает Intel. Источник: Intel.
Ещё на Форуме Intel для разработчиков в прошлом месяце Intel показывала большое число машин с двуядерными процессорами. Кроме того, компания необычно откровенно говорила о грядущих продуктах и технологиях. Информация оказалась столь обширной и интересной, что мы всё больше и больше зажигались идеей заполучить такой компьютер в нашу лабораторию. Наконец, мечты превратились в реальность – Intel выслала нам полную тестовую систему.
Intel широко разослала двуядерные системы. Отсюда можно сделать вывод, что наступление на массовый рынок будет массированным.
Pentium D: извините, но тактовая частота больше не имеет значения!
Конечно, вряд ли стоит удивляться, почему Intel изменила один из своих лозунгов. С технологической точки зрения, двуядерные продукты уже готовы, так что всё остальное уже зависит от давления конкурента.
Давайте вернёмся к уровню производительности неоптимизированных под многопоточность приложений (к примеру, игр), поскольку они многие месяцы оставались причиной роста производительности систем. В этой области у AMD результаты лучше, чем у Intel, причём, Athlon 64 3800+ и 4000+ на 2,4 ГГц легко выступают на уровне любого процессора Pentium 4 и даже обгоняют его в нескольких областях. Кроме того, технология энергосбережения AMD Cool & Quiet работает более эффективно, так как тактовая частота снижается до 800 МГц, если топовая производительность не нужна. Intel, напротив, оставляет минимальную частоту 2,8 ГГц по “политическим причинам”.
По нашей информации, Intel, скорее всего, не будет поставлять двуядерные процессоры Smithfield с частотой выше 3,2 ГГц, так как более высокие частоты не вместятся в тепловой пакет 130 Вт у платформы Intel 2005. То есть мы получили 600-МГц снижение тактовой частоты по сравнению с 3,8-ГГц топовым одноядерным процессором. Что интересно, двуядерные образцы AMD Toledo, которые мы видели, работают на частоте до 2,4 ГГц, а это соответствует максимальной частоте топовых одноядерных процессоров AMD (за исключением FX-55). Если AMD действительно сможет выпустить двуядерные процессоры, которые работают на частотах, близких к одноядерным версиям, то двуядерные процессоры AMD будут обгонять аналоги Intel во всех областях. Кроме того, Intel требует новой платформы и памяти DDR2-667, в то время как AMD достигает впечатляющей производительности на обычной платформе Socket 939 с памятью DDR400 SDRAM.
Pentium D: внутри двуядерного Smithfield
230 миллионов транзисторов, площадь ядра 206 мм², 90-нм техпроцесс и максимальное тепловыделение 95/130 Вт (различается).
Когда во втором квартале Intel формально анонсирует двуядерный настольный процессор Smithfield, нас ждёт много нового. Во-первых, вам придётся покупать новую материнскую плату, так как двуядерный процессор использует модифицированный этап загрузки, на котором определяется количество ядер (одно или два). К сожалению, обновления BIOS для этого недостаточно – раскладка ножек немного изменилась.
Во-вторых, Intel изменила названия процессоров и стратегию их нумерации. Двуядерный Pentium 4 назван Pentium D, а модельные номера будут начинаться с цифры “8”. В то же время, появится и новый процессор Pentium Extreme Edition (который уже не будет называться Pentium 4) на основе ядра Smithfield. Единственное техническое отличие Pentium Extreme Edition будет заключаться во включённой технологии Hyper-Threading. То есть Windows “увидит” четыре логических CPU.
Впервые Intel уберёт тактовую частоту из названия Extreme Edition и заменит её таким же модельным номером, как и у линейки Pentium D. Цена на экстремальный процессор не изменится – как и извечный вопрос: а кому нужен Extreme Edition? Впрочем, как и раньше, потребители получают наилучший процессор по цене, которая кусается.
Intel продолжит использовать сокет LGA 775 с минимальными изменениями. Дизайн платформы 2005 предусматривает тепловой пакет в 130 Вт в отличие от прежних 115 Вт. Как вы понимаете, это сделано для процессоров Pentium D 840 и Extreme Edition 840, так как версии 830 и 820 имеют тепловой пакет 95 Вт. FSB1066 пока что не поддерживается, оставляя небольшую свободу действий для будущих модификаций со стороны Intel, а также и для оверклокеров.
Если посмотреть на кристалл, то там мы увидим два ядра Prescott NetBurst, расположенные рядом. Intel решила использовать 1 Мбайт кэша L2 для каждого ядра, так как суммарный объём 4 Мбайт кэша L2 увеличил бы размер кристалла 90-нм Smithfield примерно на треть. На данный момент Pentium D или EE имеют размер кристалла 206 мм² с 230 млн. транзисторов.
Ядра общаются друг с другом через специальный шинный интерфейс. То есть они могут физически адресовать чужой кэш L2 напрямую через этот интерфейс или через FSB. Все процессоры Smithfield поддерживают бит XD, 64-битные расширения Intel EM64T и технологию Enhanced SpeedStep, которая уменьшает частоту быстрых моделей до 2,8 ГГц, если не нужна максимальная производительность.
| Процессор | Модельный номер | Тактовая частота | Кэш | Hyper-Threading |
| Pentium D | 820 | 2,8 ГГц (FSB800) | 2x 1 Мбайт | Нет |
| Pentium D | 830 | 3,0 ГГц (FSB800) | 2x 1 Мбайт | Нет |
| Pentium D | 840 | 3,2 ГГц (FSB800) | 2x 1 Мбайт | Нет |
| Pentium Extreme Edition | 840 | 3,2 ГГц (FSB800) | 2x 1 Мбайт | Да |
Pentium Extreme Edition 840
Маркетинг в лучшем виде: новый логотип PEE выглядит красиво, но это отнюдь не делает чип намного быстрее Pentium D.
Процессор Intel Pentium Extreme Edition 840 будет поддерживать Hyper-Threading и обладать открытыми множителями выше x14, в результате чего пользователи смогут “разогнать” свой Extreme Edition. Всё, что для этого потребуется, – материнская плата с возможностью оверклокинга в BIOS. Кстати, в BIOS мы также рекомендуем отключить Hyper-Threading для большинства ситуаций – смотрите раздел тестов.
Следует отметить, что новый процессор Extreme Edition не будет показывать максимальную производительность на приложениях, не оптимизированных под многопоточность. Здесь лидером в лагере Intel остаётся Pentium 4 Extreme Edition на 3,73 ГГц с FSB1066, что связано с более высокой тактовой частотой процессора и FSB.
2 ядра + HT = 4 логических CPU
Два ядра с Hyper-Threading приводят к четырём логическим процессорам.
Pentium D 840
Чтобы провести полное сравнение, мы получили Pentium D Processor 840.
Pentium D, бесспорно, можно назвать топовым продуктом Intel в этом году. Если версии на 2,8 и 3,0 ГГц будут стоить вполне доступно – $241 и $316, соответственно, то за 3,2-ГГц модель вам придётся выложить целых $530. Немало, учитывая крошечный прирост тактовой частоты и, соответственно, ничтожное увеличение производительности по сравнению с “младшими” моделями.
Во второй тестовой системе мы использовали материнскую плату на 945G.
Утилита CPU-Z пока не может определить оба кэша L2. Мы сняли скриншот во время “разгона” Pentium Extreme Edition до 4 ГГц.
Цены на Pentium D
| Процессор | В партиях 1000 штук |
| Pentium D 820 (2,8 ГГц) | $241 |
| Pentium D 830 (3,0 ГГц) | $316 |
| Pentium D 840 (3,2 ГГц) | $530 |
Цифры неофициальные, но вряд ли они значительно изменятся.
Enhanced SpeedStep
Среднее тепловыделение Pentium D и Pentium Extreme Edition возросло по сравнению с предыдущими процессорами, так что будем благодарить Intel за технологию SpeedStep. После включения этой функции в BIOS и изменения профиля энергопотребления Windows в “Mobile/Portable”, система сможет автоматически менять тактовую частоту процессора в зависимости от текущей нагрузки. Однако было бы неплохо увидеть меньшие минимальные тактовые частоты, чтобы ещё сильнее снизить тепловыделение.
Чтобы включить SpeedStep, нужно активировать профиль для мобильных компьютеров. Все настройки ниже могут быть любыми, по вашему усмотрению.
Кулер Intel для Pentium D: больше меди и увеличенная площадь поверхности
Медное ядро стало ощутимо больше, чем раньше.
Все “коробочные” версии процессоров Intel поставляются с кулером. Из-за повышения теплового пакета скоростных моделей Smithfield, Intel произвела ряд изменений эталонного дизайна кулера. Была увеличена как площадь поверхности радиатора, так и размер медного сердечника. Всё это должно улучшить отвод тепла.
Старый кулер: рёбра разделяются на две ветки.
Новый кулер: рёбер больше, и они тоньше.
“Разгон” до 4 ГГц
Конечно же, мы не могли не проверить потенциал Pentium D по “разгону”. Сразу же скажем: да, “гнать” можно. Но опасайтесь высокого тепловыделения! На 4 ГГц нам пришлось использовать массивный кулер, чтобы система оставалась стабильной в тестах. В целом, вряд ли частот 3,8 и 4,0 ГГц можно достичь без водяного охлаждения.
В этом отношении особого упоминания заслуживает процессор Pentium Extreme Edition: это единственный процессор Intel, который поставляется с разблокированными верхними множителями (x14 и выше). И здесь Intel следует дорогой AMD, которая давно разблокировала Athlon 64 FX.
3,4 ГГц – разгон на 6% прошёл без проблем.
3,8 ГГц – максимальная тактовая частота с обычным воздушным охлаждением.
Pentium Extreme Edition работает на 4 ГГц, но полностью стабильным его назвать нельзя.
Тестовая система: платформа Anchor Creek/955X с DDR2-667
Тестовая система базировалась на чипсете 955X (платформа Anchor Creek), который должен выйти где-то в мае. Он будет поддерживать память DDR2-667, массив RAID 5 и Serial ATA II через AHCI (Advanced Host Controller Interface). Опционально можно будет использовать двойную графику PCI Express, и этот режим будет активироваться небольшим переключателем.
Intel Desktop Board D955XBK
Опциональная двойная графика
На весеннем IDF Intel многократно заявляла о поддержке двух графических карт, но не оглашала детали. Плата D955XKB готова для второго слота x16, но он не был установлен. Увидев, насколько активно nVidia продвигает SLI, а ATI – AMR, Intel поняла всю значимость поддержки двух карт на high-end настольном сегменте.
Блок питания Enermax на 550 Вт
Блока питания на 550 Вт будет достаточно для наших тестовых целей.
Micron PC2-5300 на CL5
Intel использует память с задержкой CL5. Она должна работать и с задержкой CAS в четыре такта, но этот режим пока не сертифицирован. Поскольку спецификации Intel не разрешают уменьшение задержек, мы решили пока не изменять CL5.
Тестовая конфигурация
| Процессоры Intel (Socket 775) | |
| FSB800 (двухканальная DDR2-667) | Pentium EE 840 (3200 МГц Dual 12KµOps+16/1024 кбайт) Pentium D 840 (3200 МГц Dual 12KµOps+16/1024 кбайт) |
| FSB800 (двухканальная DDR2-533) | Pentium 4 660 Prescott (3600 МГц 12KµOps+16/2048 кбайт) Pentium 4 570 Prescott (3800 МГц 12KµOps+16/1024 кбайт) |
| Память | |
| DDR2-667 | 2 x 512 Мбайт – DDR2-667 (333 МГц) Micron MT8HTF646AY-667A3 200506 BZACS61001 1RX8 PC2-5300U-555-11-D0 DDR2-667 (CL 5,0-5-5-15) DDR2-533 (CL 4,0-4-4-13) |
| Материнские платы Intel | |
| Intel 955X | Intel D955XBK |
| Общее аппаратное обеспечение | |
| Графическая карта (PCIe) | nVidia GeForce 6800 GT (эталонная плата) GPU: nVidia GeForce 6800 GT (350 MHz) Память: 256 Мбайт DDR-SDRAM (500 МГц) |
| Жёсткий диск | Hitachi Deskstar HDS722516VLSA80 2x 160 Гбайт/ кэш 8 Мбайт/ 7200 об/мин |
| Сетевая карта | Intel 100/1000 Мбит PCIe |
| DVD-ROM | Gigabyte GO-D1600C (16x) |
| Звуковая карта | Terratec Aureon 7.1 Space 96,00 кГц |
| Программное обеспечение | |
| Чипсет Intel | V 7.0.0.1014 BETA |
| Драйвер LAN | V 7.0.1.0 |
| Драйвер VGA | nVidia 71.84 |
| DirectX | Версия: 9.0c (4.09.0000.0904) |
| ОС | Windows XP, Build 2600 SP2 |
Pentium D: Тесты и настройки
| Тесты и настройки OpenGL |
|
| Quake III Arena | Version 1.16 1024×768 – 32 bit Timedemo1 / demo demo001 command line = +set cd_nocd 1 +set s_initsound 0 Graphics detail = Normal |
| Quake III Team Arena | Version 1.32 1280×1024 – 32 bit Timedemo1 / demo thg3 “custom timedemo” Graphics detail = High Quality |
| Doom III | Version: 1.0.1262 1024×768 – 32 bit Video Quality = High Quality |
| Wolfenstein | Version: 2.56 (Patch V 1.02) |
| Enemy Territory | 1280 x 1024 – 32 bit timedemo 1 / demo demo4 Geometric detail = high Texture detail = high |
| DirectX 8 | |
| Unreal Tournament 2004 | Version: 3204 1280 x 1024 / 32 bit / Audio = off THG8-assault-single |
| DirectX 9 | |
| 3DMark03 | Version 3.4.0 1024 x 786 – 32 bit Graphics and CPU Default Benchmark |
| FarCry | Version 1.1 Build 1256 1280 x 1024 – 32 bit qualtity options = low |
| 3DMark05 | Version 1.0 1024 x 786 – 32 bit Graphics and CPU Default Benchmark |
| Видео | |
| Mainconcept MPEG Encoder | Version: 1.4.2 1.2 GB DV to MPEG II (720×576, Audio) converting |
| Pinnacle Studio 9 Plus | Version: 9.1.2 from: 352×288 MPEG-2 41 MB to: 720×576 MPEG-2 95 MB Encoding and Transition Rendering to MPEG-2/DVD no Audio |
| Auto Gordian Knot DivX 5.2 XviD 1.0.2 |
Version: 1.57 Beta Audio = AC3 6ch Custom size = 100 MB Resulution settings = Fixed width Codec = XviD and DivX 5 Audio = CBR MP3, kbps 192 182 MB VOB MPEG2-source |
| Windows Media Encoder | Version: 9.00.00.2980 720×480 DV to WMV 320×240 (29.97 fps) 282 kbps streaming |
| Аудио | |
| Lame MP3 | Version 3.96 Wave 17:14 minutes (182 MB) to mp3 32 – 320 kbit VBR = level 3 |
| Приложения | |
| Winrar | Version 3.40 283 MB, 246 Files Compression = Best Dictionary = 4096 kB |
| 3D Studio Max 6.0 Discreet |
Characters “Dragon_Charater_rig” Pixel: 1024 x 768 Rendering Single |
| Синтетические тесты | |
| PCMark 2004 Pro | Version: 1.2.0 CPU and Memory Tests |
| SiSoftware Sandra 2004 | Version 2004.10.9.89 CPU Test = MultiMedia / CPU Arithmetic Memory Test = Bandwidth Benchmark |
| Wstream | Version: 5 100 Operations with 25 MB file |
| Прочее | |
| Windows Media Player 10 | Version: 10.00.00.36.46 |
Результаты тестирования Pentium D и Pentium Extreme Edition
Pentium D и Pentium Extreme Edition в OpenGL
Pentium D и Pentium Extreme Edition в DirectX 8
Pentium D и Pentium Extreme Edition в DirectX 9
Pentium D и Pentium Extreme Edition при работе с видео
Pentium D и Pentium Extreme Edition при работе с аудио
Pentium D и Pentium Extreme Edition при работе с приложениями
Pentium D и Pentium Extreme Edition: синтетические тесты
Pentium D и Pentium Extreme Edition: синтетические тесты, продолжение
Прочее
Pentium D и Pentium Extreme Edition: тест многозадачности
С помощью WinRAR мы сжимали определённое число файлов. Во время первого теста мы выполняли только сжатие. Во втором тесте мы включили фоновое кодирование видео Xvid. В третьем тесте мы включили рендеринг сцены дракона в 3D Studio MAX 7. Кодирование Xvid не оптимизировано под многопоточность, а 3D Studio – оптимизирована.
Pentium D и Pentium Extreme Edition: Оценка производительности
Наш тестовый пакет состоит из 22 программ, которые охватывают разные сферы использования компьютера. По возможности, мы пытались использовать самые последние доступные версии, чтобы максимальное число программ было оптимизировано под многопоточность. Подобная оптимизация необходима, чтобы программа смогла использовать весь потенциал двуядерной системы.
Важно отметить, что Pentium D работает так же быстро, как и одноядерный Pentium 4, при равных тактовых частотах. Однако наши синтетические тесты показали меньшую пропускную способность памяти у Pentium D, что связано с конкуренцией ядер за доступ к FSB и шине памяти. Впрочем, как можно видеть по результатам тестов, на реальную производительность это мало влияет. Но из-за меньших тактовых частот Pentium D в традиционных, не оптимизированных под многопоточность приложениях, Pentium 4 остаётся быстрее.
Сегодня на компьютерах пользователей огромное число программ попросту не смогут использовать преимущество двух ядер Intel. Среди них, к сожалению, популярные игры типа Doom 3, Far Cry, Unreal Tournament 2004, Quake III Arena и Return To Castle Wolfenstein. Все эти игры будут работать со скоростью одного процессора, но о фоновых приложениях можно будет забыть. К счастью, 3,2-ГГц процессора для этих игр будет вполне достаточно.
В данном отношении функция Hyper-Threading у Extreme Edition не имеет никакого значения. Наоборот, при включении HT программы, типа кодировщика MPEG2 Main Concept, наших кодировщиков Divx и Xvid, а также процессорного теста PC Mark 2004, будут работать медленнее.
Впрочем, давайте вернёмся к двуядерной технологии, ведь именно ей посвящён обзор. Действительно, существует много программ, которые будут работать на Pentium D 840 существенно быстрее, чем на Pentium 4 даже с более высокой тактовой частотой. К примеру, в Pinnacle Studio 9, вы получите 15% уменьшение времени кодирования. Кодирование Divx и Xvid на двуядерной машине будет производиться на 20% быстрее. 3D Studio Max 7 выиграет от двух ядер целых 55%, то же самое можно сказать и про Cinema 4D 9.1 и Lightwave 8.2.1. Кодирование звука MP3 с многопоточной версией Lame производится так же быстро, как и на топовых моделях Pentium 4, то же самое относится и к MP3 Maker Titanium.
Ещё одним важным преимуществом Pentium D является неограниченная многозадачность. Обычно современный компьютер при полной загрузке не слишком охотно откликается на другие приложения – приходится терпеть ощутимую задержку. После установки Pentium D вы можете выполнять все привычные ежедневные задачи, в то время как в фоне будут выполняться какие-либо сложные расчёты, нагружающие процессор по максимуму. Любой, кому посчастливилось работать на системе с двумя процессорами, знает, что мы имеем в виду.
Pentium D и Pentium Extreme Edition: подведём итог
В прошлом прирост производительности достигался за счёт выпуска процессоров с увеличенной тактовой частотой, но ещё ни разу мы не получали такого прироста, как с выходом двуядерных процессоров. В то же время, их потенциал можно раскрыть только на приложениях, оптимизированных под многопоточность. Неоптимизированные программы будут работать с такой же скоростью, как и раньше.
Intel прекрасно осведомлена об этом. Собственно, именно поэтому выход двуядерной технологии планируется на разных ценовых уровнях. При предполагаемой цене $241 процессор Pentium D 820 будет чуть дороже Pentium 4 на 3,2 ГГц. Здесь придётся смириться с падением тактовой частоты, так как увеличение производительности оптимизированных под многопоточность программ будет просто огромным.
Как мы считаем, предполагаемая цена на самую скоростную модель Pentium D 840 слишком высока. С частотой 3,2 ГГц вы получите прирост всего в 400 МГц, и в то же время заплатите больше, более чем в два раза, по сравнению с моделью 820. Такие затраты оправдать сложно.
То же самое можно сказать и про новый Extreme Edition. Этот процессор даст ещё более худшее соотношение цена/производительность, так как цена вновь будет увеличена в два раза. За это вы получите технологию Hyper-Threading и разблокированный множитель для “разгона”.
Пользователям, которые часто работают с “тяжёлыми” приложениями типа графики, рендеринга видео или кодирования аудио/видео, можно даже не раздумывать насчёт перехода на двуядерную платформу – рост производительности в этих задачах оправдает все траты. Всем остальным к новой платформе следует подходить осторожно. По крайней мере, в ближайшие месяцы. Если вы работаете с оптимизированными под многопоточность программами, то Pentium D станет лучшим выбором. Если же нет, то лучше взять двуядерную платформу и оснастить её обычным дешёвым Pentium 4. В частности, текущее поколение игр не даёт никакого прироста скорости от двух ядер, поэтому в данный момент менять игровую машину на двуядерную модель не имеет никакого смысла.
Многие ИТ-компании возлагают большие надежды на двуядерную стратегию Intel, так как платформы 915/925 так и не стали хитом продаж. Впервые за несколько месяцев мы получаем процессор, который доступен по цене и значительно продвинут технически, что позволит уговорить потребителя купить новую систему. Впрочем, до выхода новых платформ и процессоров предстоит подождать несколько недель.
