Многоядерная смесь на Opteron
Для AMD и Intel всего лишь дело времени, прежде чем одноядерные процессоры отойдут в прошлое. Будущее, без сомнения, за процессорами, у которых будут сначала два, а потом и больше физических ядер на одном кристалле. Сейчас повсеместно распространено мнение, что процессорные ядра должны устанавливаться в чётном количестве, но это не всегда так.
Процессор IBM для Xbox 360 использует три ядра и является прекрасным примером возможности подобной конфигурации.
Для нашей предыдущей статьи, где сравнивалась двухпроцессорная конфигурация с двуядерной, мы использовали двухпроцессорную материнскую плату Asus K8N-DL под Socket 940 Opteron. В качестве процессоров мы взяли одно- и двуядерные Opteron. Оба Opteron 248 и 275 работают на 2,2 ГГц, а последняя модель является как раз двуядерной.
Готовимся к многопоточности
Перед тем, как запустить более одного ядра или логического процессора (имеется в виду Hyper-Threading), следует переключить Windows XP в многопроцессорный режим ACPI, выбрав другой драйвер (см. ниже).
Мы решили установить в первый сокет одноядерный Opteron 248, а во второй сокет – двуядерный Opteron 275. Сначала следует проверить, установила ли Windows правильный системный драйвер. У компьютера должен использоваться драйвер “APCI Multiprocessor PC”, чтобы планировщик системы смог распределять потоки по всем доступным процессорам, будь они виртуальные (Hyper-Threading) или физические. В остальном ничего дополнительного с Windows проводить не потребуется.
Установите многопроцессорный драйвер, если система сама с этим не справилась.
Совместная работа Opteron 248 и Opteron 275
К сожалению, после установки Opteron 248 и Opteron 275 в одну систему, BIOS пожаловалась:
***** Warning: non-matching MP Processor *****
***** Предупреждение: MP-процессоры не соответствуют друг другу *****
Мы попытались поменять процессоры, установив двуядерный Opteron 275 в первый сокет, а одноядерный Opteron 248 – во второй. После этого система уже не отказывалась загружаться.
Заработало! В некоторой степени
Выглядит странно, но работает.
Вид закладки производительности Windows Task Manager оказался весьма странным: в компьютере работали три процессорных ядра. Мы приступили к тестированию.
Конечно, мы использовали полный набор тестов, причём, как мы обнаружили, некоторые программы не смогли правильно заработать. Pinnacle Studio Plus 9.4.3 постоянно “вылетала”. Auto Gordian Knot, которую мы используем для кодирования видео DivX или XviD, не смогла начать процесс кодирования, поскольку программа не смогла получить доступ к файлу AVI. PCMark “вылетала” где-то после завершения теста сжатия.
Проблемы, как нам кажется, связаны с тем, что процессоры сильно различаются. Хотя оба они работают на тактовой частоте 2,2 ГГц, одноядерный Opteron 248 базируется на 130-нм дизайне Sledgehammer, а двуядерный Opteron 275 – на 90-нм Venice.
Два процессора отличаются не только техпроцессом изготовления: при переходе от 130 к 90 нм были внесены изменения в контроллер памяти, а также добавлен набор расширений SSE3. Opteron 248 был предназначен для HT800, а Opteron 275 – уже для HT1000. Наконец, и размер кэша на ядро тоже различается.
Раньше подбирать процессоры для двуядерных машин было трудно, поскольку приходилось брать одинаковые модели, если не идентичные по степпингу. С учётом всех этих факторов, казалось, что наша ассиметричная система вообще не загрузится.
Но она загрузилась и даже заработала. Так что трёхядерная система на одинаковых ядрах должна обеспечить ещё лучшие результаты.
PCMark05 не смогла правильно определить конфигурацию. Программа отобразила один физический процессор и целых три логических.
Тестовая конфигурация
| Системное аппаратное обеспечение | |
| Процессоры Socket 940 | AMD Opteron 248 (Sledgehammer 130 нм, 2,2 ГГц, 1 Мбайт кэша L2) AMD Opteron 275 (Italy 90 нм, 2,2 ГГц, 2x 1 Мбайт кэша L2) |
| Платформа AMD | Asus K8N-DL (Socket 940), Rev. 1.03 nVidia nForce Professional 2200, BIOS 1006 |
| Память I | Corsair CM72SD512RLP-3200 2x 512 Мбайт DDR-400 (200 МГц, CL3-3-3-8, 1T) |
| Память II | Crucial 18VDDF12872G-40BD3 2x 1024 Мбайт DDR-400 (200 МГц, CL3-3-3-8, 1T) |
| Жёсткий диск I | Western Digital WD740 Raptor 74 Гбайт, 10 000 об/мин, кэш 8 Мбайт, SATA150 |
| Жёсткий диск II | Western Digital WD3200JD 320 Гбайт, 7200 об/мин, кэш 8 Мбайт, SATA150 |
| Сеть | Broadcom BCM5751 PCI Express 1 Гбит/с |
| Графическая карта | Extreme N7800GT/2DHTV (PCI Express) GeForce 7800GT (400 МГц), 256 Мбайт GDDR3 (500 МГц) |
| Блок питания | Enermax EG565P-VE, ATX 2.01, 535 W |
| Системное программное обеспечение и драйверы | |
| ОС | Windows XP Professional 5.10.2600, Service Pack 2 |
| Версия DirectX | 9.0c (4.09.0000.0904) |
| Драйверы платформы | nVidia nForce4 6.66 AMD Edition |
| Графические драйверы | nVidia ForceWare 81.85 |
Тестовая материнская плата: Asus K8N-DL (nForce 4 Pro)
Настройки тестов
| Тесты и настройки | |
| Видео | |
| Pinnacle Studio 9 Plus | Version: 9.4.3 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 6 XviD 1.1 |
Version: 2.16 Audio = AC3 6ch Custom size = 100 MB Resolution 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 3.97.1 Multi-threaded Alpha Wave 17:14 minutes (182 MB) to mp3 32 – 320 kbit VBR = level 3 |
| libvorbis OGG | Version: 1.0.1 WAV 17:14 minutes (182 MB) to ogg quality = 5 |
| Приложения | |
| WinRAR | Version 3.51 283 MB, 246 Files Compression = Best Dictionary = 4096 kB |
| 3DS Max 7 | Characters “Dragon_Charater_rig” 1600×1200 Rendering Single |
| Cinema 4D | Version R9 Lanz.c4d 800×600 |
| Cinebench | Version 2003 Rendering |
| Lightwave 3D | Version 8.2 Variations.lws |
| POV-Ray | Version 3.7 Skyvase.pov 4800×3600 |
| Синтетические тесты | |
| PCMark 2005 Pro | Version: 1.1.0 System, CPU and Memory Tests |
| SiSoftware Sandra Pro | Version 2005, SR2 CPU Test I = CPU Arithmetic Benchmark CPU Test II = Multimedia Benchmark Memory Test = Bandwidth Benchmark |
| ScienceMark | Version 2.0 All Tests |
Видео
Аудио
Приложения
Синтетические тесты
Заключение
Как видим, установка двух разных процессоров Opteron для создания трёхядерной системы сказалась на результатах тестов весьма непредсказуемо. Производительность зависела от уровня оптимизации выполнения потоков в программе, а некоторые тесты мы так и не смогли запустить.
Отказались работать тесты AutoGK для DivX или Xvid, Pinnacle Studio 9 Plus. В некоторых тестах производительность оказалась хуже, чему у двуядерной системы Opteron 275 (в тестах памяти, ScienceMark, сжатие файлов WinRAR и Windows Media Encoder). Однако многие программы , которое мы проверяли, смогли нормально масштабироваться с третьим ядром (скажем, Cinebench 2003, PovRay 3.7, Cinema 4D R9 и 3DS Max 7).
Поэтому мы вряд ли будем рекомендовать асинхронные конфигурации. Они оправдывают себя только для небольшого спектра задач, поскольку AMD или любой другой производитель вряд ли возьмёт на себя ответственность сертифицировать подобные конфигурации. Усилия по сочетанию вместе двух разных типов процессоров и последующей валидации программного обеспечения, которое не всегда будет работать быстрее и стабильно, вряд ли себя оправдывают.
Но наше тестирование позволило наглядно показать, что появление на рынке процессора с тремя ядрами на кристалле совсем не такое абсурдное. В принципе, третье ядро может появиться на кристалле уже весьма скоро, поскольку современные двуядерные процессоры не отличаются такой уж большей сложностью по сравнению с одноядерными дизайнами: AMD использует для связи ядер HyperTransport, а Intel – Front Side Bus.
Три ядра помогли бы скоротать время до появления четырёхядерных 65-нм процессоров, что помогло бы AMD и Intel улучшить соотношение цена/энергопотребление своих чипов.
