Pentium 4 Extreme Edition и Athlon 64 FX-51: бойцы cупертяжелой весовой категории

Собственно
говоря, такого "обострения обстановки" в стане процессоров мы давно
не видели. Пожалуй, единственное, что приходит на ум, — это появление ядра Thunderbird,
хотя даже тогда шумихи было однозначно меньше. Сейчас "бои" между двумя
компаниями идут на стольких "фронтах", что даже дух захватывает:

• Low-end: Celeron — Duron, Athlon XP;
• Mainstream: Pentium 4 (Northwood) — Athlon XP (Thoroughbred);
• Hi-End: Pentium 4 (Northwood, 800 MHz, HT) — Athlon XP (Batron)/Athlon
  64;
• Server Middle-End: Xeon — Athlon MP Opteron 2xx;
• Server Hi-End: Xeon MP — Opteron 84x.

Тыльные стороны процессоров Intel Pentium 4 3,2 GHz — "обычного" (слева) и Extreme Edition

Совсем недавно появился новый рыночный сегмент, а именно сегмент ультрапроизводительных
десктопных Hi-End, первыми представителями которого и являются Pentium 4 Extreme
Edition и Athlon FX-51 от Intel и AMD соответственно.

Несмотря на "новизну", информации о новых "суперCPU" уже достаточно
много. В статьях "Разделяй и властвуй" и "Десктопная платформа
AMD64 — курс на далекое будущее" ("Компьютерное Обозрение", #
39, 2003, itc.ua/14999, itc.ua/14998) процессор AMD
Athlon FX-51 уже фигурировал, а Pentium 4 Extreme Edition описан достаточно детально.
Поэтому в рамках данного материала ограничимся кратким комментарием к таблице
характеристик процессоров (табл. 1).

Таблица 1. Характеристики тестируемых процессоров

* Официально не подтвержденная информация.
** Определяется чипсетом.

Как можно заметить, с точки зрения спецификаций отличие "экстремального"
Pentium 4 от "простого" заключается в наличии L3-кэша объемом 2048 KB
и в маркировке самого ядра, которая досталась от прародителя в лице Xeon MP —
Gallatin. Компания Intel никак данную ситуацию не комментирует.

Тестирование

Поскольку оба процессора представляют собой вершину "массовой" производительности, мы решили привести результаты наибольшего количества разнонаправленных тестовых задач, чтобы показать как реальную специализацию обоих продуктов, так и разницу между их быстродействием. Интересным моментом будет сравнение Pentium 4 3,2 GHz EE со "стандартным" вариантом P4 3,2 GHz для определения преимуществ дополнительного кэша третьего уровня.

Кроме того, мы решили привести результаты работы максимально разогнанных FX-51 и Pentium 4 Extreme Edition, так как наверняка именно в таких режимах они будут наиболее часто использоваться. (Почему мы так считаем, читайте в выводах.)

Результаты тестирования

Cache
Burst 32. Низкоуровневая производительность ядра. Обратите внимание на
графики скорости кэшей всех уровней. Почему мы объединили показатели обоих Pentium
для кэшей L1 и L2? Как обнаружилось, показанные результаты оказались абсолютно
идентичными. Конечно, ничего удивительного в этом нет, просто мы еще раз убедились,
что разница заключается исключительно в наличии того самого кэша третьего уровня.
L3-кэш у Pentium 4 Extreme Edition, судя по скорости его работы, является 64-битным
и по своим показателям не сильно уступает в производительности L2-кэшу у Athlon
FX-51. Выскажем предположение: при выполнении задач, в которых объем данных будет
превышать емкость кэшей первого и второго уровней, новый процессор Intel сможет
показать очень значительное увеличение быстродействия по сравнению с Pentium 4
на ядре Northwood и новыми 64-битными Athlon.

Cache Burst 32. Низкоуровневая производительность памяти. Как можно заметить, в скорости чтения Pentium 4 Extreme Edition не демонстрирует никаких изменений по сравнению с "обычным" вариантом Pentium 4. В быстроте записи, видимо, благодаря большому кэшированию есть определенный прирост, но весьма незначительный. При определении латентности полученное превосходство "экстремального" варианта над "обычным" несколько удивляет. Что касается сравнения FX-51 с конкурентом от Intel по обращениям к памяти, то все же процессор AMD ввиду меньшей латентности и весьма неплохих абсолютных показателей скорости выполняет эту работу несколько эффективнее.

Архивирование. В тесте с 7Zip преимущество процессоров Intel над AMD достаточно очевидно. Наличие хоть и виртуальной, но все же многопроцессорности (которую поддерживает данный архиватор) обеспечило CPU от Intel уверенную победу даже над разогнанными вариантами от AMD. Очень интересная ситуация наблюдается в тесте BZip2. Данный пакет в чем-то можно считать противоположностью 7Zip. Во-первых, он "понимает" только один процессор, а во-вторых, ввиду "маленького" словаря очень чувствителен к объему кэшей. Разница между двумя процессорами Intel в данном случае действительно огромна, кроме того, благодаря наличию L3-кэша "новый" Pentium 4 смог догнать даже Athlon 64 FX-51, который ранее был просто недосягаем в тесте с BZip2.

Медиакодирование.При кодировании аудиоданных никаких преимуществ большой кэш не дает, поэтому показатели обоих процессоров Intel идентичны. Да и Athlon 64 FX-51 смог справиться с данной задачей всего на несколько секунд быстрее, следовательно, ставим честный знак равенства.Обработка видеоинформации — задача более трудоемкая, в связи с чем "большое" кэширование вновь оказалось востребованным. Если "обычный" Pentium 4 является в данном тесте явным аутсайдером, то его "экстремальный собрат" выбился в лидеры. После разгона система с FX-51 вернула себе "первое место" с таким же отрывом, с каким отстала от конкурентов при стандартных частотах.

Игровые приложения.В данный обзор мы решили включить новый "синтетический" бенчмарк AquaMark 3. К его особенностям, кроме реализации DirectX 9 и базирования на реальном игровом движке, относится поддержка технологии Hyper-Threading (как утверждают разработчики, не многопроцессорности, а именно фирменного расширения процессоров Intel). Действительно, виртуальная многопроцессорность благодаря Intel уже доступна и в младших моделях Pentium 4, и, как верно заметили авторы AquaMark, скоро из этой технологии начнут извлекать реальную пользу новые игровые приложения. К тому же скорость работы CPU в AquaMark 3 определяется не отдельными подтестами, а общим влиянием на производительность движка.

Оба процессора Intel уверенно лидируют, Аthlon 64 FX-51 смог лишь в разогнанном варианте показать более-менее "конкурентоспособные" результаты. Pentium 4 Extreme Edition (особенно разогнанный вариант) недвусмысленно "намекнул", что в следующем поколении игр он не потерпит конкуренции.

Показатели, полученные при тестировании в 3DMark 2003, мы решили не публиковать — в принципе, никакой "смысловой нагрузки" для определения производительности процессоров они не несут. Скажем лишь, что разница между всеми конфигурациями оказалась весьма незначительной.

Тестирование игровыми пакетами Unreal Tournament 2003 и Enemy Territory показало возросшее быстродействие Extreme Edition по сравнению с Pentium 4 3,2 GHz и равенство между двумя "топовыми" процессорами AMD и Intel.

Рендеринг.Тест CPU RightMark 2003B способен создавать до 16 независимых потоков рендеринга. Нам интересно было узнать, как с такой задачей справятся однопроцессорные конфигурации на FX-51 и "условно-двухпроцессорные" Pentium 4.

При использовании однопотокового рендеринга однозначно лучше выглядит FX-51, которому вообще "все равно", сколько этих потоков имеется. Pentium 4 на двух потоках демонстрирует почти двукратный прирост производительности, которая заметно падает при дальнейшем увеличении количества потоков.

3ds max 5.1 и Lightwave 7.5 снова демонстрируют преимущества многопроцессорности, FX-51 на стандартных частотах не смог тягаться даже с Pentium 4, не говоря уже о Extreme Edition. Наблюдается значительное доминирование "экстремального" варианта Pentium 4 над обычным. Видимо, объемы обрабатываемых данных в обоих пакетах все же превышают возможности кэша второго уровня у процессоров Pentium 4. Также заметно возросли показатели разогнанного FX-51 — в обоих тестах его вычислительная мощь была выше, чем у Pentium 4 3,2 GHz.

В пакете SPEC ViewPerf 7.1 более производительным оказался процессор AMD. В данном случае мы можем говорить даже о заметном превосходстве: в профессиональном моделировании лишние 7 fps являются значительным преимуществом.

Таблица 2. Конфигурации тестовых систем

Выводы

Почему мы уделили данным процессорам столько внимания и протестировали
их в таком большом количестве приложений? Ответов на этот вопрос может быть три:

1. Все-таки "топовые" варианты массовых процессоров достойны серьезного рассмотрения. Это действительно лучшее, что могут предоставить производители на сегодня. И не так важно то, что в сущности мы имеем дело с "закамуфлированными" вариантами Xeon MP (Gallatin) в случае Pentium 4 Extreme Edition и с Opteron (Sledge Hammer) для Athlon 64 FX-51. Данные серверные CPU имеют значительный "запас прочности" для обеспечения долгой и стабильной работы в многопроцессорных конфигурациях, так почему не высвободить этот потенциал в секторе настольных систем?

Вспомним о том, что говорилось ранее касательно направленности данных процессоров.

2. Основным назначением этих процессоров является не выполнение определенных заданий, а скорость этого самого выполнения. По большому счету, оба процессора созданы как раз "для бенчмарков", т. е. для относительного доминирования над аналогичными решениями конкурентов. Почему в "реальной жизни" такие CPU, как Pentium 4 Extreme Edition и Athlon 64 FX-51, наверняка останутся без внимания (как минимум пока)? Демонстрируемая ими производительность действительно выше, чем у "народных" процессоров, но… по таким показателям, как стоимость, доступность и, главное, востребованность подобных продуктов, наблюдается значительное отставание. Способны ли "экстремальные Pentium 4" и "перемаркированные Opteron" потеснить на рынке решения профессионального уровня? Снова ответ отрицательный — для серьезной работы применяются, как правило, соответствующие продукты на других процессорах (тех самых Xeon DP/MP и Opteron 2xx/4xx), других чипсетах и в составе других конфигураций. Вряд ли производители графических станций бросятся выпускать свои системы на пусть и "топовых", но все же "одомашненных вычислителях". В этом секторе системы должны соответствовать некоторым стандартам, в числе которых не только "голая" производительность CPU; кроме того, если не хватит одного процессора, их можно поставить два, четыре и т. д.

3. Скорее всего, новые продукты Intel и AMD найдут свое применение (и на все 100% окупят вложенные деньги и оправдают трудности с приобретением и эксплуатацией) как раз в среде компьютерных энтузиастов и просто ценителей имиджевых систем. Интересная особенность: данные процессоры сразу после своего выхода стали, не побоимся этого слова, самыми "художественными" изделиями, если подобное выражение вообще применимо. Получить за столь короткий период такое количество "эпитетов и метафор" — надо еще уметь. С чем их только не сравнивали и какими именами не называли! Сказочные и исторические персонажи, драгоценные камни, марки автомобилей и мотоциклов — все это в разных источниках становилось именем нарицательным для наших героев. Попробуем и мы внести "посильную лепту" в зародившееся движение. Pentium 4 Extreme Edition, с точки зрения имиджа, можно было бы назвать "Xeon MP Home Edition" — все-таки Xeon у большинства "простых" пользователей ассоциируется с чем-то большим, светлым и недостижимым, и причем весьма заслуженно. Название Athlon 64 FX-51 выглядит вполне техногенным и загадочным — тут маркетологи, видимо, постарались (надеемся, читатели нас простят за подобные вольности).

Pentium 4 Extreme Edition "видится" нам в составе, так сказать, пафосной конфигурации, где все должно быть на уровне — как ценовом, так и производительном. Другая альтернатива — максимально разогнанная система с криогенной, а то и нитрогенной системой охлаждения, и тут его присутствие будет вполне логичным.

Теперь самое время обсудить полученные результаты. Производительность нового "экстремального"
Pentium 4 по сравнению с обычным вариантом действительно значительно возросла.
Все-таки L3-кэш размером 2 MB — это очень "серьезный довесок", даже
для десктопного применения. "Сталкивать лбами" FX-51 и Pentium 4 Extreme
Edition напрямую, наверное, нельзя. Как показало тестирование, архитектура их
настолько различна, что вряд ли они станут конкурентами в однотипных задачах.
Хотя, как бы там ни было, Intel вернула себе звание производителя самых быстрых
массовых процессоров в мире. Чем еще новый Pentium 4 выгоден по сравнению с конкурентом
от AMD? Если вопрос стоимости не является препятствием, то проблема заключается
только в приобретении самого процессора (ввиду его пока что очень ограниченной
доступности). Для системы на Athlon 64 FX-51, помимо того же дефицита самого CPU,
потребуются еще весьма недешевая материнская плата для Socket 940 и регистровая
память DDR400, найти которую (по крайней мере, в Украине) пока что не представляется
возможным.

Оборудование для тестирования предоставлено
компаниями