Производитель процессора  |
Компания, разработавшая данную модель процессора.
Сокет (Socket) – тип разъема для подключения процессора к материнской плате. Для совместимости сокеты на материнской плате и процессоре должны совпадать (хотя есть исключения, например, AM3 и AM3+).
Ядро процессора – самостоятельный блок, который способен выполнять определенные команды. Каждое дополнительное ядро позволяет параллельно выполнять дополнительный поток вычислительных и иных операций. Поэтому количество ядер является одной из основных характеристик, определяющих производительность процессора. Чем больше количество ядер, тем выше производительность процессора.
Тактовая частота – количество циклов, создаваемых тактовым генератором за 1 секунду. Чем выше данный показатель, тем быстрее работает процессор.
Дополнительные характеристики
Название ядра – кодовое имя, обозначающее тип ядра. Процессоры из одной линейки могут иметь разные типы ядра, а, соответственно, и отличаться производительностью.
FSB (Front side bus) – шина (интерфейс передачи данных) между процессором и материнской платой. Чем выше данный показатель, тем выше производительность процессора.
Стоит отметить, что для совместимости с процессором материнская плата должна поддерживать его частоту FSB. На многих современных процессорах и материнских платах не указывается частота (или тип) шины FSB. Поскольку почти все современные материнские платы поддерживают частоту FSB любых процессоров. Единственным критерием совместимости в этом случае остается сокет.
На старых моделях этот показатель указывали в МГц, на современных указывается технология, а не частота.
DMI (Direct Media Interface) — последовательная шина, используемая для соединения большинства процессоров Intel.
HT (HyperTransport) — это современная двунаправленная шина с высокой пропускной способностью, используемая в процессорах фирмы AMD.
QPI (QuickPath Interconnect) — последовательная шина предназначенная для соединения процессора и чипсета материнской платы, разработанная фирмой Intel. QPI стала ответом на разработанную компанией AMD шину HyperTransport. Используется в основном в высокопроизводительных многопроцессорных системах.
Коэффициента умножения говорит о том, на сколько надо умножить частоту FSB, чтобы получить фактическую тактовую частоту процессора. Например, для процессора с частотой FSB 400 МГц и коэффициентом умножения 6 тактовая частота будет равна 6х400=2400 МГц.
Кэш процессора – область памяти, в которую процессор записывает часто используемые данные. Скорость доступа к кэш-памяти гораздо выше, чем к оперативной — разница в скорости доступа может быть более, чем тысячекратной. Прежде, чем считать данные из оперативной памяти процессор пытается их найти в своем кэше. Современные процессоры способны с высокой точностью предсказывать какие данные им вскоре потребуются и подгружать их заранее, тем самым обеспечивая крайне высокий шанс попадания в кэш.
Стоит отметить, что увеличение размера кэша не всегда приводит к увеличению производительности. Все зависит от особенностей работы конкретного приложения. В большинстве случаев влияние кэша на производительность незначительное (не более 10% в случае его увеличения в несколько раз).
Кэш 1-го уровня (L1) – локальный кэш ядра процессора. Самый быстрый, но при этом самый маленький по объему. Хранит отдельно инструкции и данные.
Кэш процессора – область памяти, в которую процессор записывает часто используемые данные. Скорость доступа к кэш-памяти гораздо выше, чем к оперативной — разница в скорости доступа может быть более, чем тысячекратной. Прежде, чем считать данные из оперативной памяти процессор пытается их найти в своем кэше. Современные процессоры способны с высокой точностью предсказывать какие данные им вскоре потребуются и подгружать их заранее, тем самым обеспечивая крайне высокий шанс попадания в кэш.
Стоит отметить, что увеличение размера кэша не всегда приводит к увеличению производительности. Все зависит от особенностей работы конкретного приложения. В большинстве случаев влияние кэша на производительность незначительное (не более 10% в случае его увеличения в несколько раз).
Кэш 2-го уровня (L2) — локальный кэш ядра процессора. Быстрее кэша 3-го уровня, но медленнее 1-го. Значительно больше по объему кэша 1-го уровня. Хранит инструкции и данные вместе.
Кэш процессора – область памяти, в которую процессор записывает часто используемые данные. Скорость доступа к кэш-памяти гораздо выше, чем к оперативной — разница в скорости доступа может быть более, чем тысячекратной. Прежде, чем считать данные из оперативной памяти процессор пытается их найти в своем кэше. Современные процессоры способны с высокой точностью предсказывать какие данные им вскоре потребуются и подгружать их заранее, тем самым обеспечивая крайне высокий шанс попадания в кэш.
Стоит отметить, что увеличение размера кэша не всегда приводит к увеличению производительности. Все зависит от особенностей работы конкретного приложения. В большинстве случаев влияние кэша на производительность незначительное (не более 10% в случае его увеличения в несколько раз).
Кэш 3-го уровня (L3) – общий кэш для всех ядер процессора. Разница по объему с кэшем 2-го уровня незначительная. Самый медленный из всех кэшей, но зато он является общим, что позволяет хранить в нем данные необходимые всем ядрам процессора.
Интегрированное графическое ядро – это встроенная в процессор видеокарта. Оно позволяет выводить картинку на устройства вывода информации в отсутствии дискретной видеокарты. Часть ресурсов (процессорного времени, оперативной памяти) при этом расходуется на отрисовку картинки. Следует отметить, что материнская плата должна поддерживать данную возможность.
Интегрированное графическое ядро – это встроенная в процессор видеокарта. Оно позволяет выводить картинку на устройства вывода информации в отсутствии дискретной видеокарты. Часть ресурсов (процессорного времени, оперативной памяти) при этом расходуется на отрисовку картинки. Следует отметить, что материнская плата должна поддерживать данную возможность.
Контроллер памяти позволяет процессору напрямую обмениваться информацией с оперативной памятью, что уменьшает время задержки на получение данных. Почти на всех современных моделях контроллер памяти встроен в процессор. В старых моделях, на которых контроллер памяти был встроен в чипсет материнской платы передача данных от процессора к оперативной памяти была чуть медленнее (из-за наличия посредника — чипсета).
Максимальная скорость обмена данными между процессором и оперативной памятью.
Набор инструкций, которые поддерживает процессор. Чем больше инструкций поддерживает процессор, тем выше его быстродействие.
MMX, SSE, SSE2 – самые примитивные инструкций, поддерживаются всеми процессорами.
SSE3 содержит 13 дополнительных инструкций, оптимизирующих работу процессора для выполнения потоковых операций.
SSE4 – 54 дополнительные команды, поддерживаемые процессором, которые в первую очередь нацелены на увеличение производительности. Они призваны увеличить быстродействие при работе с 3D графикой и медиа.
3DNow! – также как и SSE4, это набор инструкций для работы с графикой. Поддерживается только процессорами фирмы AMD.
Кодовое название процессора
Чем выше этот показатель, тем более высокие температуры способен выдержать процессор, сохраняя при этом рабочее состояние. При достижении максимальной температуры процессор выключается. Чтобы этого не происходило рекомендуется использовать радиаторы с рассеивающей мощностью не ниже максимального тепла, выделяемого процессором.
Показывает какое напряжение необходимо процессору для корректной работы.
Позволяют запускать на процессорах с поддержкой данной технологии 64-битные приложения и получать прирост производительности по сравнению с аналогичными 32-битными.
AMD64 – технология, которая реализована в процессорах компании AMD.
EM64T — технология, которая реализована в процессорах компании Intel.
Технология Hyper-Threading, разработанная компанией Intel, позволяет процессору выполнять параллельно два потока команд на одном физическом ядре. Это, в большинстве случаев, существенно повышает производительность.
Но следует отметить, что 2 потока команд на одном ядре выполняются значительно медленнее чем 2 потока команд на 2-х ядрах.
Технология Intel vPro позволяет удаленно управлять компьютером: заходить в его BIOS (EFI), устанавливать драйвера, диагностировать его состояние и т.д.. Данная технология работает на очень низком уровне, что позволяет пользоваться ей без установки драйверов и даже операционных систем.
Еще одной важной ее особенностью является то, что она позволяет заблокировать доступ к компьютеру, например, в случае его кражи.
NX Bit — технология, блокирующая исполнение низкоуровневого вредоносного кода. Существенно повышает безопасность работы.
Virtualization Technology – технология, позволяющая запускать на одном физическом компьютере несколько операционных систем (виртуальных машин) одновременно. Это позволяет разместить на одной физической машине несколько виртуальных, причем функционировать каждая из них будет как абсолютно обособленный компьютер.
Техпроцесс — размер транзисторов, при помощи которых создается данная архитектура. Чем он меньше, тем больше элементов можно разместить на кристалле процессора и образовать более сложную архитектуру.
Количество тепла, выделяемого процессором в моменты пиковой нагрузки. Чем этот показатель ниже, тем проще охлаждать данную модель процессора.
Дополнительная информация
Дополнительная информация: Данный процессор требует для запуска материнскую плату поддерживающую платформу 05A.
К сожалению, в процессе обещанного нами в третьей серии тестирования одноядерных Athlon 64 для старой платформы AMD Socket 939, возникли некоторые сложности. С другой стороны, т.к. результаты одноядерных Intel Pentium 4 уже имеются, мы решили подсластить горькую пилюлю ожидания выпуском материала, посвященного только одноядерникам Intel. Одноядерники AMD для Socket 939, соответственно, переносятся на 4-ю серию (которая ранее вообще не планировалась). Аппаратное и программное обеспечение
Конфигурация тестовых стендов
- Объём памяти на стендах — 2 GB (2 модуля)
- Жёсткий диск — Samsung HD401LJ (SATA)
- Используемые кулеры — стандартные, прилагаемые к процессорам
- БП — Cooler Master RS-A00-EMBA
| Процессор | Pentium 4 521 | Pentium 4 531 | Pentium 4 651 | Pentium D 805 | Pentium D 915 | Pentium D 930 | Pentium D 940 | Pentium E2160 | Athlon 64 X2 3800+ | Athlon X2 BE-2350 |
| Технология пр-ва | 90 нм | 90 нм | 65 нм | 90 нм | 65 нм | 65 нм | 65 нм | 65 нм | 90 нм | 65 нм |
| Частота ядра, ГГц | 2.8 | 3.0 | 3.4 | 2.66 | 2.8 | 3.0 | 3.2 | 1.8 | 2.0 | 2.1 |
| Кол-во ядер | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Кэш L2*, КБ | 1024 | 1024 | 2048 | 2×1024 | 2×2048 | 2×2048 | 2×2048 | 1024 | 2×512 | 2×512 |
| Частота шины**, МГц | 800 (QP) | 800 (QP) | 800 (QP) | 533 (QP) | 800 (QP) | 800 (QP) | 800 (QP) | 800 (QP) | 2×400 (DDR) | 2×800 (DDR2) |
| Коэфф. умножения | 14 | 15 | 17 | 20 | 14 | 15 | 16 | 9 | 10 | 10.5 |
| Сокет | LGA775 | LGA775 | LGA775 | LGA775 | LGA775 | LGA775 | LGA775 | LGA775 | 939 | AM2 |
| Тепловыделение*** | 84 Вт | 84 Вт | 86 Вт | 95 Вт | 95 Вт | 95 Вт | 95 Вт | 65 Вт | 89 Вт | 45 Вт |
| AMD64/EM64T | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
| VT | — | — | — | — | — | + | + | — | — | + |
| Средняя цена | Н/Д(3) | Н/Д(3) | Н/Д(5) | Н/Д(4) | Н/Д(2) | Н/Д(5) | Н/Д(4) | $5(9) | Н/Д(1) | Н/Д(0) |
* — если указано «2x…», то имеется в виду «по … на каждое ядро»
** — у процессоров AMD — частота шины контроллера памяти
*** — у процессоров Intel и AMD указывается по-разному, поэтому сравнивать напрямую некорректно
Программное обеспечение
- Windows XP Professional x64 edition SP1
- 3ds max 9 x64 edition
- Maya 8.5 x64 edition
- Lightwave 3D 9 x64 edition
- MATLAB R2006a (7.2.0.32) x64 edition
- Pro/ENGINEER Wildfire 2.0
- SolidWorks 2005
- Photoshop CS2 (9.0)
- Visual Studio 2005 Professional
- Apache HTTP Server 2.2.4
- CPU RightMark 2005 Lite (1.3) x64 edition
- WinRAR 3.62
- 7-Zip 4.42 x64 edition
- FineReader 8.0 Professional
- LAME 3.97
- Monkey Audio 4.01
- OGG Encoder 2.83
- Windows Media Encoder 9 x64 edition
- Canopus ProCoder 2.01.30
- DivX 6.4
- Windows Media Video VCM 9
- x264 v.604
- XviD 1.1.2
- F.E.A.R. 1.08
- Half-Life 2 1.0
- Quake 4 1.3
- Call of Duty 2 1.2
- Serious Sam 2 2.07
- Supreme Commander 1.0.3220
Тестирование
Подбор Pentium 4 для тестирования был очень простым: мы взяли нижнюю и верхнюю* границы модельного ряда. Для исследования производительности старой платформы такой подход представляется наиболее логичным: мы сразу можем оценить весь диапазон быстродействия, которое она может продемонстрировать. Что же касается технических подробностей и характеристик, то они уже столько раз обсуждены, что не имеет никакого смысла возвращаться к ним снова. Старые процессоры — они и есть старые. Их покупают исключительно из экономии, а не для экспериментов. Что же касается присутствия в тестах Pentium 4 531, то его роль совсем уж скромная: демонстрировать масштабируемость производительности при росте частоты.
* — Небольшая поправка насчёт верхней границы: да, нам известно о существовании Pentium 4 с processor number 660, 661 и 670. Однако попытка раздобыть их в реальности, ни к чему не привела: выше Pentium 4 651 массово никто не завозит, только под заказ. Мы с трудом представляем себе человека, который сейчас станет специально заказывать себе Pentium 4, да ещё и верхней ценовой категории (а прочитав данный материал, тем более не станет :), поэтому согласились считать 651-й фактической верхней границей, установленной самим рынком.
Необходимое предисловие к диаграммам
Форма представления результатов в используемой нами методике тестирования имеет две особенности: во-первых, все типы данных приведены к одному — целочисленным относительным баллам (производительность рассматриваемого процессора относительно Intel Core 2 Duo E4300, если скорость последнего принять за 100 баллов), и, во-вторых, подробные результаты приводятся в виде таблицы в формате Microsoft Excel, в самой статье присутствуют только сводные диаграммы по классам бенчмарков. Тем не менее, иногда мы будем обращать внимание на подробные результаты, если они того заслуживают.
Пакеты трёхмерного моделирования
С одной стороны, результаты Pentium 4 651 демонстрируют, что ещё есть двухъядерники, которые может обогнать одноядерный Pentium 4. С другой стороны, для того чтобы обогнать, скажем честно, самый медленный двухъядерник на рынке, ему понадобилось превосходство в частоте на целых 740 МГц. Прямо скажем: пиррова победа. А если ещё и цены сравнить…
CAD/CAE пакеты
Как ни странно (впрочем, мы уже столкнулись с этим феноменом в предыдущей серии), в данном подтесте NetBurst-ядро чувствует себя достаточно хорошо. Теперь можно добавить: и не только в двухъядерном варианте.
Обработка цифрового фото
Однако как только мы переходим к приложениям, в которых достаточно хорошо реализована поддержка многопроцессорности — никакие мегагерцы Pentium 4 уже не помогают. Три Pentium 4 — и три нижних места. Adobe Photoshop однозначно проголосовал за двухъядерность.
Компиляция
А вот компилятор Microsoft, судя по всему, SMP-оптимизирован отнюдь не идеально. Это хорошо заметно, если сравнить результаты Pentium 4 651 и Pentium D 940. Архитектура одинаковая, размер L2 в пересчёте на ядро — тоже. Но у первого на 200 мегагерц выше частота, а у второго — два ядра. И что? А ничего — пришли к финишу практически «ноздря в ноздрю». Сравните результаты тех же процессоров в предыдущем тесте…
Веб-сервер
При наших установках тестирования, Apache Benchmark создаёт до 50 одновременно работающих потоков, поэтому двухъядерники получают весомое преимущество. Что характерно: данный подтест весьма чувствителен в том числе к объёму кэша и полосе пропускания подсистемы памяти, но даже более быстрая шина (800 МГц QPB против 533) не помогла Pentium 4 651 обогнать достаточно слабенький Pentium D 805.
Синтетика
За счёт существенного превосходства по частоте, Pentium 4 651 удалось выиграть у Pentium D 805 даже в тесте, весьма серьёзно заточенном под многопроцессорность. Если взглянуть на подробные результаты, становится понятно, почему: модуль Solver в CPU RightMark не распараллелен, SMP поддерживается только в модуле рендеринга. В рендеринге Pentium D 805 даже чуть-чуть выиграл, но в Solver’е проиграл со счётом 32:41, то есть очень существенно.
Упаковка данных
Как мы уже отмечали ранее, некая SMP-оптимизация в используемых нами архиваторах явно присутствует, но качество её реализации по-прежнему далеко от идеала. В данном случае это привело к тому, что Pentium D 805 проиграл вообще всем. Результаты Pentium D 915 смотрятся уже намного лучше — явно за счёт возросшего в 2 раза объёма кэша и более быстрой чем у 805-го шины.
Оптическое распознавание
А вот и так бывает! Про то, что в batch-режиме ABBYY FineReader многопроцессорность не поддерживает, мы уже писали. Теперь к тому же хорошо видно, что данное ПО неплохо оптимизировано под старую архитектуру Intel (ну или наоборот — плохо оптимизировано под новую :).
Кодирование аудиоданных
Старый тест, старые в основном кодеки, поддержка SMP присутствует только у одного из четырёх — и вот, вполне закономерный результат: Pentium 4 вспомнили старые добрые деньки, когда они считались вполне быстрыми процессорами.
Кодирование видеоданных
Полное фиаско Pentium 4. Как мы уже писали выше, его можно предсказывать даже без тестов, если мы знаем, что некий класс ПО достаточно хорошо умеет задействовать потенциал многоядерных CPU.
При равном объёме кэша «на ядро», равной пропускной способности процессорной шины, и на 600 МГц большей частоте, Pentium 4 651 всё же проиграл Pentium D 915. Блестящее фактическое доказательство того, что поддержка многоядерников в игры всё-таки постепенно приходит. Хотя, конечно, и не так быстро, как хотелось бы.
Общие баллы
Мы заострим внимание только на одном сравнении, ибо оно наиболее показательно: Pentium 4 651 vs. Pentium D 915. Постоянно соперничая друг с другом, от теста к тесту, к финишу они пришли с одинаковым общим баллом. А теперь просто берём, и сравниваем ключевые характеристики:
| Процессор | Pentium 4 651 | Pentium D 915 |
| Частота ядра, ГГц | 3.4 | 2.8 |
| Кол-во ядер | 1 | 2 |
| Кэш L2, КБ | 2048 | 2×2048 |
| Частота шины, МГц | 800 (QP) | 800 (QP) |
Эти два процессора с одинаковой архитектурой ядра в среднем равны друг другу по производительности (согласно нашей методике тестирования). Рассуждать о том, является ли стакан двухъядерности наполовину полным, или наполовину пустым, не будем. Оценивайте сами.
Предположительное энергопотребление
Заметим, что Pentium 4 521/531 не поддерживают EIST, и чем это чревато, легко заметить взглянув на диаграмму энергопотребления в состоянии покоя (сравните с Pentium 4 651). В целом же, на фоне двухъядерников на NetBurst-ядре, даже Pentium 4 смотрится «вполне ничего». Правда, только на этом фоне. 🙂 Заключение
А нужно ли оно? Один из топовых одноядерных Pentium 4, работающий на частоте 3.4 ГГц и имеющий 2 МБ L2-кэша, в общем зачёте проиграл порядка 16% двухъядерному Pentium E2160, у которого и кэша в 2 раза меньше, и частота меньше тоже почти в 2 раза (в 1.89 раз, если быть точным), и максимальное энергопотребление тоже почти в 2 раза меньше. С нашей точки зрения, сама констатация данного факта является достаточно информативным заключением о «перспективах» одноядерников на NetBurst-ядре.
Процессор Pentium 4 HT 651 был выпущен компанией Intel, дата выпуска: January 2006. Процессор предназначен для desktop-компьютеров и построен на архитектуре Cedarmill.
Процессор заблокирован для оверклокинга. Общее количество ядер — 1. Максимальная тактовая частота процессора — 3.4 GHz. Максимальная температура — 69.2°C. Технологический процесс — 65 nm. Размер кэша: L1 — 28 KB, L2 — 2048 KB.
Поддерживаемый тип памяти: DDR1, DDR2, DDR3.
Поддерживаемый тип сокета: PLGA775. Максимальное количество процессоров в конфигурации — 1. Энергопотребление (TDP): 86 Watt.
