Má procesor pentium 4. Procesory

Ako je známe, revolúcie v počítači
sa vo svete dejú čoraz menej často. A sú naozaj potrebné tam, kde vo všeobecnosti „všetci
dobré“, kde schopnosti systémov a produktov viac než pokrývajú potreby väčšiny
moderných používateľov. Toto sa plne vzťahuje na spracovateľov spoločnosti.
Intel, líder v tomto odvetví. Spoločnosť má celý rad vysokovýkonných zariadení
CPU všetkých úrovní (server, desktop, mobil), rýchlosti hodín bol dlho
prekročili „vysoké“ 3 GHz, predaje idú „poriadne“.
A pravdepodobne, keby nebolo oživených konkurentov (presnejšie konkurent), tak to je všetko
to by bolo naozaj dobré.

„Gigahertzové preteky“ sa však nezastavia. Nechajme bokom úvahy o otázkach typu „ kto to potrebuje?"A" Aký je dopyt po tomto?"— prijmime to ako fakt: aby sa udržali nad vodou, výrobcovia CPU sú jednoducho nútení vynakladať úsilie na výrobu stále rýchlejšie (alebo aspoň rýchlejšie) vysoká frekvencia) Produkty.

Začiatok februára označil Intel predstavením celého radu nových procesorov. Spoločnosť
vydala sedem nových CPU naraz, vrátane:

• Pentium 4 3,40 GHz ("staré" jadro Northwood);
• Pentium 4 Extreme Edition 3,40 GHz;
• až štyria zástupcovia novej línie s jadrom Prescott (mimochodom, dôraz
  na prvej slabike) - 3,40E, 3,20E, 3,0E a 2,80E GHz, vyrábané na 90 nm
  technológie a vybavené 1 MB vyrovnávacej pamäte druhej úrovne.

Všetky tieto CPU sú navrhnuté pre 800 MHz zbernicu a podporujú technológiu Hyper-Threading. Okrem toho Intel vydal Pentium 4 na jadre Prescott s frekvenciou 2,8A GHz, vyrábané tiež 90 nm procesom, no navrhnuté pre frekvenciu FSB 533 MHz resp. nepodporuje Hyper-Threading. Podľa Intelu je tento procesor navrhnutý špeciálne pre PC OEM ako odpoveď na ich požiadavky. Dodajme vo svojom mene – a na radosť pretaktovateľov, ktorí určite ocenia jeho možnosti pretaktovania.

S uvedením nových procesorov sa rodina Pentium 4 výrazne rozšírila a teraz vyzerá tak, ako je uvedené v tabuľke. 1. Prirodzene, Intel nemá v úmysle obmedziť výrobu Pentia 4 založeného na jadre Northwood s FSB 533 a 800 MHz. Okrem toho zostáva v rade niekoľko modelov určených pre 400 MHz zbernicu (päť procesorov od 2A do 2,60 GHz).

Vývojom 90nm technológií, ktoré by mali poskytovať normálne
fungovanie procesorov triedy Prescott, sú inžinieri Intelu nútení
museli prekonať vážne prekážky. Povaha týchto prekážok bola
nie v nedostatočnom rozlíšení výrobných zariadení, ale v problémoch
fyzikálnej povahy spojené s nemožnosťou výroby takého malého
tranzistory využívajúce tradičné technológie.

Ako prvý sa objavil únik náboja z hradla tranzistora cez stenčené
dielektrická vrstva medzi bránou a kanálom. Pri rozlíšení 90 nm „degeneruje“
do bariéry štyroch atómov Si02 s hrúbkou 1,2 nm. Existuje potreba
v nových izolačných materiáloch s vyššou dielektrickou konštantou
priepustnosť (high-K dielektrikum). Vďaka svojej väčšej priepustnosti umožňujú
vytvoriť hrubú (až 3 nm) izolačnú vrstvu bez vytvárania prekážok
pre elektrické pole brány. Sú to oxidy hafnia a zirkónu.
Žiaľ, ukázali sa ako nekompatibilné so súčasne používaným polykryštalickým
brány a fonónové vibrácie vznikajúce v dielektrickej príčine
zníženie mobility elektrónov v kanáli.

Na hranici s bránou je pozorovaný ďalší jav, ktorý je vyjadrený vo význame
zvýšenie prahovej úrovne napätia potrebného na zmenu stavu
vodivosť tranzistorového kanála. Riešenie sa našlo vo forme kovu
uzávierka Špecialisti korporácie napokon vybrali vlani dvoch
vhodné kovy, ktoré umožnili navrhnúť novú miniatúru
Tranzistory NMOS a PMOS. Aké kovy použili?
je stále utajený.

Na zvýšenie rýchlosti tranzistorov (je určená rýchlosťou
prechod do otvoreného/zatvoreného stavu), Intel sa uchýlil k formovaniu
kanál z jediného kryštálu napnutého kremíka. "Napätie"
v tomto prípade znamená deformáciu kryštálovej mriežky materiálu.
Ako sa ukázalo, cez štrukturálne poškodený kremík oba elektróny (+10 %
pre NMOS) a otvory (+25 % pre PMOS) prechádzajú s menším odporom.
Zlepšenie mobility zvyšuje maximálny prúd tranzistora, keď je zapnutý.
stave.

Pre NMOS a PMOS tranzistory sa stav napätia dosahuje rôznymi spôsobmi.
metódy. V prvom prípade je všetko veľmi jednoduché: zvyčajne je tranzistor na vrchu
„pokrytý“ vrstvou nitridu kremíka, ktorý slúži ako ochrana
masky a na vytvorenie napätia v kanáli sa zväčší hrúbka nitridovej vrstvy
zdvojnásobil. To vedie k vytvoreniu dodatočného zaťaženia zdrojových oblastí
a odtok a podľa toho natiahne a deformuje kanál.

Tranzistory PMOS sú „napäté“ podľa iného obvodu. Najprv zóny
Zdroj a drenáž sú vyleptané a potom sa v nich pestuje SiGe vrstva. Atómy
germánium svojou veľkosťou prevyšuje atómy kremíka a tým aj vrstvy germánia
sa vždy používali na vytváranie napätia v kremíku. Avšak zvláštnosť
Technológia Intel spočíva v tom, že v tomto prípade ide o kompresiu kremíka
kanál sa nachádza v pozdĺžnom reze.

Nový technologický postup umožnil aj zvýšenie počtu vrstiev
metalizácia od šiestich do siedmich (medené spoje). Je zvláštne, že pri výrobe
linky „od ramena k ramenu“ fungujú ako litografické stroje
novej generácie s vlnovou dĺžkou 193 nm, a ich predchodcov s vlnovou dĺžkou
vlny 248 nm. Vo všeobecnosti percento opätovne použitého vybavenia dosiahlo 75,
čo umožnilo znížiť náklady na modernizáciu tovární.

Vlastnosti Prescott

V diskusiách, ktoré viedli k vydaniu základného procesora Prescott, bol žartovne označovaný ako „Pentium 5“. V skutočnosti to bola presne typická odpoveď počítačového profesionála na otázku „Čo je Prescott?“ Intel samozrejme ochrannú známku nezmenil a neboli na to dostatočné dôvody. Spomeňme si na prax vydávania softvéru – kde sa číslo verzie mení až pri radikálnom prerobení produktu, zatiaľ čo menej výrazné zmeny sú označené zlomkovými číslami verzií. Zlomkové čísla zatiaľ nie sú v procesorovom priemysle akceptované a skutočnosť, že Prescott pokračoval v rade Pentium 4, je presne odrazom skutočnosti, že zmeny nie sú také radikálne.

Procesory založené na jadre Prescott, aj keď obsahujú veľa noviniek a porovnávaných úprav
s Northwood, ale sú založené na rovnakej architektúre NetBurst, majú rovnaké balenie,
ako predchádzajúce Pentium 4 sú inštalované v rovnakom konektore Socket 478 a v zásade
by mal pracovať na väčšine základné dosky s podporou 800 MHz FSB a
poskytnutie správneho napájacieho napätia (samozrejme bude potrebná aktualizácia
BIOS).

Podrobnú štúdiu praktických problémov súvisiacich s Prescottom si necháme na samostatný materiál. Medzitým sa skúsme pozrieť na to, aké zmeny sa objavili v Prescotte, a pochopiť, čím sa tento procesor líši od svojho predchodcu a čo možno v dôsledku toho očakávať.

Hlavné inovácie implementované v jadre Prescott sú nasledovné:

• Prechod výroby kryštálov na 90 nm procesnú technológiu.
• Zvýšená dĺžka dopravníka (z 20 na 31 stupňov).
• Zdvojnásobená vyrovnávacia pamäť L1 (údajová vyrovnávacia pamäť - od 8 do 16 KB) a L2 (od 512 KB do
  1 MB).
• Zmeny v architektúre:
  -upravený blok predikcie prechodu;
  -vylepšená logika vyrovnávacej pamäte L1 (vylepšené predbežné načítanie
  údaje);
  -vzhľad nových blokov v procesore;
  -zvýšený objem niektorých pufrov.
• Pokročilá technológia Hyper-Threading.
• Pridaná podpora pre novú sadu inštrukcií SIMD SSE3 (13 nových príkazov).

Hlavné rozdiely medzi tromi procesorovými jadrami použitými v Pentiu 4 sú zhrnuté v tabuľke. 2. Počet tranzistorov v Prescott sa viac ako zdvojnásobil - o 70 miliónov. Z toho podľa hrubých odhadov asi 30 miliónov možno pripísať zdvojnásobeniu vyrovnávacej pamäte L2 (ďalších 512 KB, 6 tranzistorov na bunku). Navyše, ešte stále zostáva dosť významný počet a už len z tejto hodnoty sa dá nepriamo posúdiť rozsah zmien, ktoré sa v jadre udiali. Všimnite si, že napriek takémuto nárastu počtu prvkov sa jadrová plocha nielen nezväčšila, ale dokonca poklesla v porovnaní s Northwoodom.

S 90nm procesná technológia všetko je vo všeobecnosti zrozumiteľné (samozrejme na zjednodušenej, „užívateľskej“ úrovni). Menšia veľkosť tranzistorov zníži napájacie napätie procesora a zníži výkon, ktorý rozptýli a následne aj zahrievanie. Tým sa otvorí cesta k ďalšiemu zvýšeniu taktovacích frekvencií, ktoré bude síce sprevádzané zvýšením odvodu tepla, no „referenčný bod“ pre toto zvýšenie bude iný, o niečo nižší. Všimnite si, že vzhľadom na väčší počet tranzistorov v Prescott v porovnaní s Northwoodom by bolo správnejšie hovoriť nie o redukcii, ale o zachovanie alebo menšie zväčšenie rozptýlený výkon.

Predĺžený dopravník. Ako je možné vidieť z tabuľky. 2, dĺžka potrubia Prescott (31 stupňov) je viac ako polovičná v porovnaní s Northwoodom. Čo sa za tým skrýva, je celkom jasné: nie je to prvýkrát, čo Intel zväčšil dĺžku potrubia s cieľom zvýšiť taktovacie frekvencie – je známe, že čím je potrubie dlhšie, tým lepšie je jadro procesora „pretaktované“. V zásade je ťažké jednoznačne povedať, či je takéto „rozšírenie“ skutočne potrebné v súčasnej fáze, pri frekvenciách v oblasti 3,5 GHz – nadšení overclockeri pretaktovali Pentium 4 (Northwood) na vyššie hodnoty. Ale skôr či neskôr by bolo nevyhnutné zvýšiť počet fáz – tak prečo nespojiť túto udalosť s vydaním nového jadra?

Zvýšená veľkosť vyrovnávacej pamäte a vyrovnávacej pamäte. V zásade tento bod priamo súvisí s predchádzajúcim. Aby sa zabezpečilo, že dlhé potrubie pracuje pri vysokých frekvenciách, je žiaduce mať väčší „praktický sklad“ vo forme vyrovnávacej pamäte, aby sa znížil počet nečinných časov, počas ktorých procesor čaká na načítanie požadovaných údajov z pamäte. Okrem toho je dobre známe, že ak sú všetky ostatné veci rovnaké, z dvoch procesorov s rôznymi dĺžkami potrubia bude ten s týmto parametrom menej produktívnejší. Keď sa vyskytnú chyby predikcie vetvenia, procesor je nútený „resetovať“ svoje potrubie a zaťažiť ho prácou novým spôsobom. A čím väčší počet etáp obsahuje, tým bolestivejšie sú takéto chyby. Samozrejme, nemožno ich úplne vylúčiť a pri rovnakých frekvenciách by Northwood a Prescott boli menej produktívne... keby nemal väčšiu vyrovnávaciu pamäť L2, ktorá do značnej miery kompenzovala oneskorenie. Prirodzene, všetko tu závisí od špecifík konkrétnych aplikácií, ktoré sa pokúsime skontrolovať v praktickej časti.

Ako už bolo spomenuté vyššie, Prescott zväčšil nielen celkovú vyrovnávaciu pamäť L2, ale aj dátovú vyrovnávaciu pamäť L1, ktorej veľkosť narástla z 8 na 16 KB. Zmenila sa aj jeho organizácia a časť logiky práce – zaviedol sa napríklad mechanizmus nútené povýšenie (preposielanie sily), čo znižuje latenciu v prípadoch, keď závislú operáciu načítania údajov z vyrovnávacej pamäte nemožno špekulatívne dokončiť pred dokončením predchádzajúcej operácie na umiestnenie týchto údajov do vyrovnávacej pamäte.

Okrem objemu vyrovnávacích pamätí aj kapacita dvoch plánovačov zodpovedných za ukladanie mikrooperácií ( ups), ktoré sa používajú v inštrukciách x87/SSE/SSE2/SSE3. To najmä umožnilo efektívnejšie nájsť paralelizmus v multimediálnych algoritmoch a vykonávať ich s lepším výkonom.

V skutočnosti sme sa už dotkli niektorých inovácií v architektúre Pentium 4 implementovanej v Prescotte, pretože sú „rozptýlené“ cez jadro procesora a ovplyvňujú mnohé z jeho blokov. Ďalšou dôležitou zmenou je...

Upravený blok predikcie vetvy. Ako je známe, presnosť
Prevádzka tejto jednotky je rozhodujúca pre zabezpečenie vysokého výkonu
moderný procesor. "Pozrite si" nasledujúci programový kód
momentálne beží, môže procesor Vopred vykonávať časti
tohto kódu je dobre známy špekulatívna exekúcia. Ak
Program narazí na vetvu ako výsledok podmieneného skoku ( ak-tak-inak),
potom vyvstáva otázka, ktorú z dvoch vetiev je „lepšie“ vykonať vopred.
Northwoodove algoritmy boli relatívne jednoduché: prechody späť sa predpokladalo
deje, dopredu- Nie. Toto fungovalo z väčšej časti pre slučky,
ale nie pre iné typy prechodov. Prescott používa tento koncept dĺžka
prechod: Výskum ukázal, že ak vzdialenosť prekročenia prekročí
určitú hranicu, potom prechod s vysokou mierou pravdepodobnosti nenastane
(V súlade s tým nie je potrebné špekulatívne vykonávať túto časť kódu). Aj v Prescotte
bola zavedená dôkladnejšia analýza samotných podmienok prechodu, na základe ktorej
rozhodnutia o pravdepodobnosti prechodu. Okrem statických predikčných algoritmov,
Dynamické algoritmy tiež prešli zmenami (mimochodom, čiastočne boli nové nápady
požičané z mobilného Pentia M).

Vzhľad nových blokov v procesore. Dva nové bloky v Prescotte sú blok bitových posunov a cyklických posunov(posunovač/rotátor) a dedikovaný blok celočíselného násobenia. Prvý umožňuje vykonávať najtypickejšie operácie posunu na jednej z dvoch rýchlych ALU pracujúcich s dvojnásobnou frekvenciou jadra CPU (v predchádzajúcich modifikáciách Pentia 4 sa tieto operácie vykonávali ako celočíselné a trvali niekoľko hodinových cyklov). Na uskutočnenie celočíselného násobenia sa predtým používali prostriedky FPU, čo trvalo pomerne dlho - bolo potrebné preniesť dáta do FPU, tam vykonať relatívne pomalé násobenie a preniesť výsledok späť. Na urýchlenie týchto operácií pridal Prescott nový blok zodpovedný za takéto operácie násobenia.

Vylepšený Hyper-Threading. Samozrejme, všetky vyššie uvedené inovácie boli zavedené do Prescott z nejakého dôvodu. Podľa špecialistov Intelu väčšina úprav v logike cache, príkazových frontoch atď. tak či onak súvisí s výkonom procesora pri použití Hyper-Threadingu, teda keď beží niekoľko programových vlákien súčasne. Tieto inovácie majú zároveň len malý vplyv na výkon jednovláknových aplikácií. Prescott tiež rozšíril množinu inštrukcií, ktoré sú „povolené“ vykonávať paralelne na procesore (napríklad operácia tabuľky stránok a operácia pamäte, ktorá rozdeľuje riadok vyrovnávacej pamäte). Opäť platí, že pri jednovláknových aplikáciách nemala nemožnosť kombinovať takéto operácie prakticky žiadny vplyv na výkon, zatiaľ čo pri prevádzke dvoch vlákien sa takéto obmedzenie často stalo prekážkou. Ďalším príkladom je, že ak by Northwood vynechal vyrovnávaciu pamäť a potreboval čítať údaje z pamäte RAM, ďalšia operácia vyhľadávania vyrovnávacej pamäte by sa oneskorila, kým sa táto akcia nedokončí. Výsledkom je, že jedna aplikácia, ktorá často vynechávala vyrovnávaciu pamäť, by mohla výrazne spomaliť prácu iných vlákien. V Prescotte je tento konflikt ľahko prekonateľný, operácie možno vykonávať paralelne. Aj v Prescott bola prepracovaná logika arbitráže a zdieľania zdrojov medzi vláknami, aby sa zvýšil celkový výkon.

Pokyny SSE3. Ako si pamätáme, naposledy rozšírenie inštrukčnej sady SIMD
Intel sa uskutočnil tak, že vydal prvé Pentium 4 (Willamette) a implementoval do neho SSE2.
Ďalšie rozšírenie s názvom SSE3 a obsahujúce 13 nových pokynov,
uskutočnené v Prescotte. Všetky s výnimkou troch využívajú registre SSE
a sú navrhnuté tak, aby zlepšili výkon v nasledujúcich oblastiach:

• rýchly prevod reálneho čísla na celé číslo ( fisttp);
• zložité aritmetické výpočty ( addsubps, addsubpd, movsldup, movshdup,
  movddup);
• kódovanie videa ( lddqu);
• grafické spracovanie ( haddps, hsubps, haddpd, hsubpd);
• synchronizácia vlákien ( monitor, počkaj).

Prirodzene, podrobná diskusia o všetkých nových pokynoch presahuje rozsah tohto materiálu; tieto informácie sú uvedené v príslušnej príručke programátora. Pokyny v prvých štyroch kategóriách slúžia jednak na urýchlenie vykonávania samotných operácií, ako aj na ich „hospodárnejšie“ v zmysle využitia zdrojov procesora (a teda optimalizácie fungovania Hyper-Threadingu a mechanizmu špekulatívneho vykonávania) . Výrazne je zredukovaný a hlavne zjednodušený programový kód. Napríklad pokyn na rýchly prevod reálneho čísla na celé číslo fisttp vystrieda sedem (!) tímov tradičný kódex. Dokonca aj v porovnaní s inštrukciami SSE2 (ktoré samy o sebe tiež urýchľujú vykonávanie kódu a zmenšujú veľkosť kódu), inštrukcie SSE3 poskytujú v mnohých prípadoch značné úspory. Dva pokyny poslednej skupiny - monitorovať A počkaj— povoliť aplikáciu (presnejšie tok) povedzte procesoru, že sa momentálne nespúšťa užitočná práca a je v pohotovostnom režime (napríklad zápis do konkrétneho miesta v pamäti, čo spôsobuje prerušenie alebo výnimku). V tomto prípade je možné procesor prepnúť do režimu nízkej spotreby alebo pri použití Hyper-Threading odovzdať všetky zdroje inému vláknu. Vo všeobecnosti sa s SSE3 otvárajú pre programátorov nové možnosti optimalizácie kódu. Problém, ako vždy v takýchto prípadoch, je jeden: kým sa nová sada inštrukcií nestane všeobecne akceptovaným štandardom, vývojári softvéru budú musieť udržiavať dve vetvy kódu (s a bez SSE3), aby aplikácie mohli pracovať. každý procesory...

Kam ideš?..

Vo všeobecnosti sa dá nazvať objem inovácií implementovaných do jadra Prescott
významný. A hoci zaostáva za „skutočným Pentiom 5“, je
„štyri a pol“ sa môže priblížiť. Prechod z jadra Northwood
k Prescottovi – v princípe ide o evolučný proces, ktorý dobre zapadá do všeobecného
Stratégia Intelu. Postupné zmeny v architektúre Pentia 4 sú jasne viditeľné v
schéma: architektúra je upravená a aktualizovaná o nové funkcie - je tu konzistentná
Optimalizácia CPU pre konkrétnu sadu softvéru.

Čo môžete očakávať od Prescotta? Možno v prvom rade (aj keď sa to môže zdať trochu zvláštne) - nové frekvencie. Samotný Intel pripúšťa, že pri rovnakých frekvenciách sa výkon Prescott a Northwood bude líšiť len málo. Pozitívny vplyv veľkej vyrovnávacej pamäte L2 spoločnosti Prescott a ďalších inovácií je do značnej miery kompenzovaný jej výrazne dlhším kanálom, ktorý je citlivý na chyby predikcie vetiev. A aj keď vezmeme do úvahy fakt, že blok práve tohto prediktora prechodu bol vylepšený, stále nemôže byť ideálny. Hlavná výhoda Prescott je iná: nové jadro vám umožní ďalej zvyšovať frekvenciu – na hodnoty, ktoré boli predtým s Northwoodom nedosiahnuteľné. Podľa plánov Intelu je jadro Prescott navrhnuté tak, aby vydržalo dva roky, kým ho nenahradí ďalšie jadro, vyrobené technológiou 65 nm (0,065 mikrónu).

Aktuálne vydaný procesor na novom jadre Prescott si preto hneď od začiatku nerobí priamo nárok na vavríny výkonnostného šampióna a v budúcnosti by sa mal ukázať v plnej kráse. Ďalším potvrdením je umiestnenie procesora: Pentium 4 na jadre Prescott je určené pre mainstreamové systémy, zatiaľ čo top CPU bolo a zostáva Pentium 4 Extreme Edition. Mimochodom, hoci sa frekvenčná lišta pre procesory Intel s uvedením Prescott nominálne zvýšila na 3,4 GHz, prvé OEM systémy založené na Pentium 4 3,4 GHz na novom jadre sa objavia o niečo neskôr v tomto štvrťroku (a komerčné dodávky Prescott sa začali už v štvrtom štvrťroku 2003).

Ďalšou oblasťou, kde Prescott môže (a s najväčšou pravdepodobnosťou bude) zažiariť, je prevádzkovanie softvéru optimalizovaného pre SSE3. Proces optimalizácie sa už začal a dnes existuje najmenej päť aplikácií, ktoré podporujú novú inštrukčnú sadu: MainConcept (MPEG-2/4), xMPEG, Ligos (MPEG-2/4), Real (RV9), On2 (VP5 /VP6) . V priebehu roku 2004 by sa mala podpora SSE3 objaviť v balíkoch ako napr Adobe Premiere, Pinnacle MPEG Encoder, Sony DVD Source Creator, Ulead MediaStudio a VideoStudio, rôzne audio a video kodeky atď. Keď si spomenieme na proces optimalizácie pre SSE/SSE2, môžeme pochopiť, že výsledky SSE3 uvidíme, ale nie okamžite - opäť , toto je v určitom zmysle „základ pre budúcnosť“.

No a čo „na druhej strane frontovej línie“? Hlavný konkurent Intelu si stále ide vlastnou cestou a stále viac sa vzďaľuje od „všeobecnej línie“. AMD pokračuje vo zvyšovaní svojho „holého výkonu“, pričom si zatiaľ vystačí s výrazne nižšími frekvenciami. Olej do ohňa prilial pamäťový radič, ktorý v Athlone 64 migroval zo severného mosta do procesora a poskytol bezprecedentnú rýchlosť prístupu k RAM. A nedávno bol vydaný procesor s hodnotením 3400+ (nie, nikto nehovorí o úplnom súlade s produktom konkurencie, pokiaľ ide o frekvenciu...).

Intel a AMD sú však teraz v približne rovnakej situácii – ich špičkové procesory čakajú na vydanie vhodného optimalizovaného softvéru, aby mohli naplno ukázať svoj potenciál. Intel sa čoraz viac „presúva do multimédií“: výkon Pentia 4 je viac než dostatočný na kancelársky softvér a na to, aby Prescott využil svoj potenciál, potrebuje optimalizované multimediálne aplikácie (a/alebo vysoké takty, schopnosť dosiahnuť pochybnosti). Za zmienku stojí fakt, že prepracovanie kodekov pre SSE3 nie je snáď najťažšia operácia a efekt to okamžite pocítia všetky aplikácie, ktoré takéto kodeky používajú (a prerábanie samotných aplikácií nie je vôbec potrebné).

Na druhej strane, 64-bit bude vydaný v polovici roku 2004 Verzia systému Windows pre platformu AMD64, na ktorej by sa mali prejaviť schopnosti Athlonu 64. Tu samozrejme vyvstáva obvyklá otázka o zostave aplikácií pre nový OS, bez ktorej zostáva systém prakticky nepoužiteľný. Pamätajte však, že minimálne rovnaké kodeky už existujú, skompilované pre 64-bitový Athlon. Existuje teda možnosť, že v blízkej budúcnosti sa platforma AMD bude mať kde ukázať. Vo všeobecnosti sa zdá, že zatiaľ čo titáni jednoducho napumpujú svaly, budujú obranné štruktúry a pripravujú svoj chrbát na to hlavné... nie, skôr, Ďalšie bitka...

Úvod

Pred letnou dovolenkovou sezónou vydali obaja poprední výrobcovia procesorov, AMD a Intel, najnovšie procesory vo svojich moderných CPU radoch zameraných na vysokovýkonné PC. Najprv AMD urobilo posledný krok pred nadchádzajúcim kvalitatívnym skokom a približne pred mesiacom predstavilo Athlon XP 3200+, od ktorého sa očakáva, že sa stane najrýchlejším zástupcom rodiny Athlon XP. Ďalšie plány AMD v tomto sektore trhu sú už spojené s procesorom ďalšej generácie s architektúrou x86-64, Athlon 64, ktorý by sa mal objaviť v septembri tohto roku. Intel počkal na krátku odmlku a až dnes predstavil posledné z Penlium 4 na 0,13-mikrónovom jadre Northwood. Výsledkom bolo, že konečným modelom v tejto rodine bolo Pentium 4 s frekvenciou 3,2 GHz. Pauza pred vydaním ďalšieho desktopového procesora založeného na novom jadre Prescott potrvá do štvrtého kvartálu, kedy Intel opäť zvýši latku výkonu svojich desktopových procesorov s vyššími taktmi a vylepšenou architektúrou.

Treba poznamenať, že počas konfrontácie medzi architektúrami Athlon a Pentium 4 sa architektúra od Intelu ukázala ako škálovateľnejšia. Za dobu existencie Pentia 4, vyrábaného rôznymi technologickými postupmi, sa ich frekvencia už viac ako zdvojnásobila a bez problémov dosiahla 3,2 GHz pri použití konvenčného 0,13-mikrónového technologický postup. AMD, ktoré sa držalo pri svojom Athlone XP na 2,2 GHz, sa momentálne nemôže pochváliť takými vysokými frekvenciami svojich procesorov. A hoci na rovnakých frekvenciách Athlon XP výrazne prevyšuje výkon ako Pentium 4, stále sa zväčšujúca medzera v taktovacích frekvenciách si vybrala svoju daň: Athlon XP 3200+ s frekvenciou 2,2 GHz možno nazvať plnohodnotným konkurent Penium 4 3,2 GHz len s výraznými výhradami.

V nižšie uvedenom grafe sme sa rozhodli ukázať, ako za posledné tri roky rástli frekvencie procesorov rodiny Pentium 4 a Athlon:

Ako vidno, frekvencia 2,2 GHz je pre AMD neprekonateľná bariéra, ktorá bude pokorená prinajlepšom až v druhej polovici budúceho roka, kedy AMD presunie svoje výrobné prevádzky na používanie 90-nanometrovej technológie. Dovtedy budú mať aj ďalšie generácie procesorov Athlon 64 také nízke frekvencie. Ťažko povedať, či budú schopní konkurovať Prescottovi. Zdá sa však, že AMD má vážne problémy. Prescott s väčšou vyrovnávacou pamäťou L1 a L2, vylepšenou technológiou Hyper-Threading a rastúcimi frekvenciami sa môže stať oveľa atraktívnejšou ponukou ako Athlon 64.

Čo sa týka procesorov Pentium 4, škálovateľnosť im možno len závidieť. Frekvencie Pentia 4 sa od vydania týchto procesorov postupne zvyšovali. Mierna prestávka pozorovaná v lete a na jeseň tohto roku sa vysvetľuje potrebou zavedenia nového technologického procesu, ale to by nemalo ovplyvniť rovnováhu síl na trhu procesorov. Umožnením technológie Hyper-Threading a prepnutím svojich procesorov na 800-MHz zbernicu Intel dosiahol citeľnú prevahu svojich starších modelov CPU nad konkurenčnými procesormi a teraz sa nemôže ničoho obávať, aspoň do masovej distribúcie Athlonu 64. začína.

Vo vyššie uvedenom grafe sme tiež ukázali okamžité plány AMD a Intelu na vydanie nových CPU. Vyzerá to tak, že AMD by si o svojej pozícii na trhu v dohľadnej dobe nemalo robiť ilúzie. Boj s Intelom za rovnakých podmienok sa pre ňu končí, spoločnosť sa vracia k svojej obvyklej úlohe dobiehať zameškané. Na dlhodobé prognózy je však priskoro, uvidíme, čo prinesie AMD vydanie Athlonu 64. Súdiac však podľa zdržanlivých reakcií softvérových vývojárov na technológiu AMD64, s vydaním ďalšieho sa žiadna revolúcia nekoná. generácie procesorov od AMD.

Intel Pentium 4 3,2 GHz

Nový procesor Pentium 4 3,2 GHz, ktorý Intel oznámil dnes, 23. júna, nie je z technologického hľadiska ničím výnimočným. Ide o rovnaký Northwood, ktorý pracuje na frekvencii zbernice 800 MHz a podporuje technológiu Hyper-Threading. To znamená, že procesor je úplne identický (až na taktovaciu frekvenciu) Pentium 4 3.0, ktorý Intel oznámil v apríli.

Procesor Pentium 4 3,2 GHz využíva rovnako ako jeho predchodcovia krokové jadro D1

Jediný fakt, ktorý treba poznamenať v súvislosti s uvedením ďalšieho procesora Pentium 4 založeného na jadre Northwood, je novo zvýšené vytváranie tepla. Teraz je typický odvod tepla Pentia 4 3,2 GHz asi 85 W a maximum výrazne presahuje 100 W. Preto je použitie dobre navrhnutých puzdier jednou z nevyhnutných požiadaviek pri operačných systémoch založených na Pentiu 4 3,2 GHz. Jeden ventilátor v skrini teraz zjavne nestačí, navyše je potrebné zabezpečiť dobré vetranie vzduchu v priestore, kde je procesor umiestnený. Intel tiež hovorí, že teplota vzduchu obklopujúceho chladič procesora by nemala presiahnuť 42 stupňov.

No a ešte raz pripomeňme, že prezentované Pentium 4 3,2 GHz je najnovším CPU od Intelu pre výkonné desktopové systémy, založené na 0,13-mikrónovej technológii. Ďalší procesor pre takéto systémy bude využívať nové jadro Prescott, vyrobené pomocou 90-nanometrovej technológie. V súlade s tým bude rozptyl tepla budúcich desktopových procesorov menší. V dôsledku toho zostane Pentium 4 3,2 GHz držiteľom rekordu v odvode tepla.

Oficiálna cena za Pentium 4 3,2 GHz je 637 dolárov, čo znamená, že tento procesor je dnes najdrahším CPU pre stolné počítače. Spoločnosť Intel navyše odporúča používať nový produkt s drahými základnými doskami založenými na čipovej sade i875P. Ako však vieme, túto požiadavku možno zanedbať: mnohé lacnejšie základné dosky založené na i865PE poskytujú podobnú úroveň výkonu vďaka aktivácii technológie PAT výrobcami v logickej sade i865PE.

Ako sme testovali

Účelom tohto testovania bolo zistiť úroveň výkonu, ktorý dokáže poskytnúť nové Pentium 4 3,2 GHz v porovnaní so svojimi predchodcami a staršími modelmi konkurenčného radu Athlon XP. Testovania sa tak okrem Pentia 4 3,2 GHz, Petnia 4 3,0 GHz zúčastnili Athlon XP 3200+ a Athlon XP 3000+. Ako platformu pre testy Pentia 4 sme zvolili základnú dosku založenú na čipsete i875P (Canterwood) s dvojkanálovou pamäťou DDR400 a testy Athlon XP boli realizované na základnej doske založenej na najvýkonnejšom čipsete NVIDIA nForce 400 Ultra.

Zloženie testovacích systémov je uvedené nižšie:

Poznámky:

• Vo všetkých prípadoch bola pamäť prevádzkovaná v synchrónnom režime s FSB v dvojkanálovej konfigurácii. Najagresívnejšie použité časovanie bolo 2-2-2-5.
• Testovanie bolo vykonané na operačnom systéme Windows XP SP1 s nainštalovaný balík DirectX 9.0a.

Produktivita v kancelárskych aplikáciách a aplikáciách na vytváranie obsahu

V prvom rade sme podľa zavedenej tradície merali rýchlosť procesorov v kancelárskych aplikáciách a aplikáciách, ktoré pracujú s digitálnym obsahom. Použili sme na to testovacie balíčky z rodiny Winstone.

V Business Winstone 2002, ktorý obsahuje typické kancelárske biznis aplikácie, sú na tom najlepšie procesory rodiny Athlon XP, ktorých výkon výrazne prevyšuje rýchlosť procesorov konkurenčnej rodiny. Táto situácia je pre tento test celkom bežná a je daná jednak vlastnosťami architektúry Athlonu XP a jednak veľkým množstvom cache pamäte v jadre Barton, ktorej celková kapacita vďaka exkluzivite L2 dosahuje 640 KB.

V komplexnom teste Multimedia Content Creation Winstone 2003, ktorý meria rýchlosť testovacích platforiem v aplikáciách na prácu s digitálnym obsahom, je obraz trochu iný. Procesory Pentium 4 s architektúrou NetBurst a vysokorýchlostnou zbernicou s priepustnosť 6,4 GB za sekundu necháva staršie modely Athlon XP ďaleko za sebou.

Výkon pri spracovaní streamovaných údajov

Je známe, že väčšina aplikácií, ktoré pracujú s dátovými tokmi, beží rýchlejšie na procesoroch Pentium 4. Tu sa odhaľujú všetky výhody architektúry NetBurst. Výsledok, ktorý sme získali vo WinRAR 3.2, by preto nemal nikoho prekvapiť. Staršie Pentium 4 výrazne prekonáva špičkový Athlon XP z hľadiska rýchlosti kompresie informácií.

Podobná situácia je pozorovaná pri kódovaní zvukových súborov do formátu mp3 pomocou kodeku LAME 3.93. Mimochodom, tento kodek podporuje multi-threading, takže vysoké výsledky Pentia 4 tu možno pripísať aj podpore technológie Hyper-Threading týmito CPU. Výsledkom je, že Pentium 4 3.2 prekonáva starší Athlon XP s hodnotením 3200+ o takmer 20 %.

Do tohto testovania sme zahrnuli výsledky získané meraním rýchlosti kódovania AVI videa do formátu MPEG-2 pomocou jedného z najlepších kódovačov Canopus Procoder 1.5. Athlon XP v tomto prípade prekvapivo vykazuje o niečo vyšší výkon. To by sa však s najväčšou pravdepodobnosťou malo pripísať vysoko výkonnej jednotke s pohyblivou rádovou čiarkou prítomnej v Athlone XP. SSE2 inštrukcie procesorov Pentium 4 v tomto prípade, ako vidíme, nemôžu byť až tak silnou alternatívou. Treba však poznamenať, že rozdiel v rýchlosti medzi staršími modelmi Athlon XP a Pentium 4 je dosť malý.

Kódovanie videa MPEG-4 je ďalším príkladom úlohy, kde procesory Pentium 4 s technológiou Hyper-Threading a 800-MHz zbernicou ukazujú svoje silné stránky. Prevaha Pentia 4 3.2 nad Athlonom XP 3200+ v tomto teste je takmer 20%.

Podobná situácia je pozorovaná pri kódovaní videa pomocou Windows Media Encoder 9: Táto aplikácia je optimalizovaná pre inštrukčnú sadu SSE2 a dokonale sa hodí pre architektúru NetBurst. Preto nie je vôbec prekvapujúce, že znova vrchná časť diagramy obsadili procesory od Intelu.

Herný výkon

Po vydaní opravenej verzie 3Dmark03 sa výsledky Pentia 4 v porovnaní s Athlonom XP v tomto teste mierne zvýšili. To však nezmenilo pomer síl: Pentium 4 bolo predtým lídrom v tomto benchmarku.

Pentium 4 potvrdzuje svoje prvenstvo v celkovom poradí v 3Dmark03. Je pravda, že medzera je tu malá: je to spôsobené tým, že 3Dmark03 je v prvom rade testom video subsystému.

Po prechode Pentia 4 na používanie 800 MHz zbernice začalo Pentium 4 prekonávať Athlon XP v staršej verzii 3Dmark2001. Navyše, rozdiel medzi Pentiom 4 3,2 GHz a Athlonom XP 3200+ je už dosť výrazný a dosahuje 6 %.

V Quake3 Pentium 4 tradične prekonáva Athlon XP, takže výsledok nie je prekvapivý.

Podobný obrázok je pozorovaný v hre Return to Castle Wolfenstein. Je to úplne logické, pretože táto hra používa rovnaký Quake3 engine.

Jednou z mála aplikácií, kde sa staršiemu modelu Athlonu XP darí udržať prvenstvo, je Unreal Tournament 2003. Dovolím si poznamenať, že všetky moderné hry nepodporujú technológiu Hyper-Threading, takže potenciál nového Pentia 4 ešte nie je naplno využitý. odhalené v hrách.

Ale v Serious Sam 2 už Athlon XP 3200+ nie je lídrom. S vydaním nového procesora od Intelu, dlaň v tejto hre prechádza na Pentium 4 3,2 GHz.

Nová hra Splinter Cell, hoci je založená na rovnakom engine ako Unreal Tournament 2003, beží rýchlejšie na procesoroch Intel.

Vo všeobecnosti ostáva priznať, že najrýchlejším procesorom pre moderné 3D hry je momentálne Pentium 4 3,2 GHz, ktorý vo väčšine herných testov poráža Athlon XP 3200+. Situácia sa rýchlo mení. Len nedávno neboli staršie Athlon XP v herných testoch o nič horšie ako procesory Intel.

Výkon 3D vykresľovania

Od 3ds max 5.1, ktorý sme použili v toto testovanie, je dobre optimalizovaný pre multithreading, Pentium 4, ktoré dokáže vykonávať dve vlákna súčasne vďaka technológii Hyper-Threading, je s veľkým náskokom lídrom. Konkurovať mu nemôže ani starší Athlon XP 3200+.

Úplne to isté sa dá povedať o rýchlosti vykresľovania v Lightwave 7.5. V niektorých scénach, napríklad pri renderovaní Sunsetu, však staršie modely Athlonov XP nevyzerajú až tak zle, no takéto prípady sú ojedinelé.

Je ťažké konkurovať Pentiu 4, ktoré beží súčasne dve vlákna, v úlohách vykresľovania pre Athlon XP. Bohužiaľ, AMD neplánuje zaviesť technológie ako Hyper-Threading ani v budúcich procesoroch Athlon 64.

Absolútne podobná situácia je pozorovaná v POV-Ray 3.5.

Vedecký výkon

Na testovanie rýchlosti nových CPU od AMD vo vedeckých výpočtoch bol použitý balík ScienceMark 2.0. Podrobnosti o tomto teste nájdete na http://www.sciencemark.org. Tento benchmark podporuje multi-threading, ako aj všetky inštrukčné sady SIMD, vrátane MMX, 3DNow!, SSE a SSE2.

Už dlho je známe, že procesory rodiny Athlon XP fungujú najlepšie v úlohách matematického modelovania alebo kryptografie. Tu vidíme ďalšie potvrdenie tejto skutočnosti. Aj keď musím povedať, že Athlon XP začína strácať svoju bývalú výhodu. Napríklad v teste Molecular Dynamics je na vrchole nové Pentium 4 3,2 GHz.

Okrem testu ScienceMark v tejto sekcii sme sa rozhodli otestovať rýchlosť nových procesorov v klientovi ruského distribuovaného výpočtového projektu MD@home, ktorý sa venuje výpočtu dynamických vlastností oligopeptidov (proteínových fragmentov). Výpočet vlastností oligopeptidov môže pomôcť pri štúdiu základných vlastností proteínov, čím prispeje k rozvoju vedy.

Ako môžete vidieť, nové Pentium 4 rieši problémy molekulárnej dynamiky rýchlejšie ako Athlon XP. Pentium 4 dosahuje tak vysoký výsledok vďaka svojej technológii Hyper-Threading. Samotný klient MD@home, žiaľ, nepodporuje multithreading, ale paralelné spustenie dvoch klientskych programov na systémoch s procesormi s technológiou Hyper-Threading umožňuje urýchliť proces výpočtu o viac ako 40 %.

závery

Testovanie jasne ukazuje, že v ďalšej fáze súťaže sa Intelu podarilo poraziť AMD. Najnovší procesor založený na jadre Northwood vo väčšine testov prekonáva staršie a najnovšie modely Athlon XP. V poslednej dobe sa spoločnosti Intel podarilo výrazne zvýšiť frekvencie svojich CPU, zvýšiť frekvenciu ich zbernice a tiež zaviesť šikovnú technológiu Hyper-Threading, ktorá poskytuje dodatočné zvýšenie rýchlosti v množstve úloh. AMD, ktoré nebolo schopné zvýšiť taktovanie svojich procesorov kvôli technologickým a architektonickým ťažkostiam, nebolo schopné adekvátne posilniť svoje CPU. Situáciu nezlepšil ani vzhľad nového jadra Barton: najnovšie modely Pentium 4 sú jednoznačne silnejšie ako staršie Athlony XP. Výsledkom je, že Pentium 4 3,2 GHz možno v súčasnosti považovať za najvýkonnejší CPU pre desktopové systémy. Táto situácia potrvá minimálne do septembra, kedy bude musieť AMD konečne oznámiť svoje nové procesory rodiny Athlon 64.

Malo by sa tiež poznamenať, že systém hodnotenia, ktorý v súčasnosti používa AMD na označovanie svojich procesorov, už nemôže byť kritériom, podľa ktorého možno Athlon XP porovnávať s Pentiom 4. Vylepšenia, ktoré sa udiali s Pentiom 4, vrátane prekladu týchto CPU na 800-MHz zbernici a zavedenie technológie Hyper-Threading viedlo k tomu, že Pentium 4 s frekvenciou rovnajúcou sa hodnoteniu zodpovedajúceho Athlonu XP je jednoznačne rýchlejšie.

Vo všeobecnosti sa budeme tešiť na jeseň, kedy AMD aj Intel predstavia svoje novinky Prescott a Athlon 64, ktoré môžu zintenzívniť konkurenciu medzi odvekými rivalmi na trhu procesorov. Teraz je AMD vytláčané Intelom do sektora nízkonákladových procesorov, kde sa však táto spoločnosť cíti výborne: Celeron je úprimne slabý konkurent v porovnaní s Athlonom XP.

Séria procesorov Intel Pentium 4 je najúspešnejšia v porovnaní s inými modifikáciami vývojára, pretože počas mnohých rokov práce bolo preukázané právo na jej existenciu. V tomto článku sa dozviete, ako sa tieto procesory líšia a zoznámiť sa s ich technickými vlastnosťami.

Vďaka výsledkom testovania a recenzií si môžete vybrať.

Preteky o frekvencie

Generácie procesorov sa neustále menia jedna za druhou kvôli pretekom vývojárov o frekvencie. Samozrejme, objavili sa aj nové technológie, ktoré však neboli v popredí. Nielen užívatelia, ale aj výrobcovia si teda dobre uvedomovali, že jedného dňa bude dosiahnutá efektívna frekvencia procesora. Stalo sa tak po vydaní štvrtej generácie Intel Pentium.

Limitnou sa stala pracovná frekvencia jedného jadra na 4 GHz. Stalo sa to preto, lebo kryštál potreboval na svoju činnosť veľa elektriny. Rozptýlený výkon vo forme kolosálneho generovania tepla tak spochybnil fungovanie celého systému. Ďalšie úpravy procesorov Intel a analógov súperov sa začali vyrábať v oblasti 4 GHz. Za zmienku stoja aj technológie, ktoré využívali viacero jadier, ako aj zavedenie špeciálnych inštrukcií, ktoré by mohli optimalizovať spracovanie dát.

Prvá prekliata vec je hrudkovitá

V oblasti špičkových technológií monopol na trhu neviedol k ničomu dobrému. Potvrdzujú to mnohí výrobcovia elektroniky, ktorí si to mohli overiť z vlastnej skúsenosti. Intel a Rambus sa však rozhodli zarobiť dobré peniaze. Výsledkom bol spoločný produkt, ktorý bol veľmi sľubný. Svetlo sveta tak uzrel prvý procesor Intel Pentium 4 bežiaci na Socket 423 a komunikoval s RAM Rambus. V dôsledku toho sa mnohí používatelia chceli stať majiteľmi tohto rýchleho počítača. Pravda, tieto dve spoločnosti sa nikdy nestali monopolistami na trhu.

Tomu bránil objav dvojkanálového pamäťového režimu. Výsledky testovania ukázali vysoký nárast výkonu. teda Nová technológia Okamžite sa začali zaujímať všetci vývojári počítačových komponentov. A pokiaľ ide o prvý procesor Pentium 4, ten a soket 423 sa stali históriou, pretože výrobca neposkytol platformu s možnosťou upgradu. Dnes sú komponenty pre túto platformu žiadané. Ukazuje sa, že niekoľko štátnych podnikov nakúpilo ultrarýchle počítače. Výmena komponentov je teda o niečo lacnejšia ako kompletný upgrade.

Krok správnym smerom

Väčšina majiteľov osobných počítačov, ktorí hrajú hry a preferujú prácu s dokumentáciou a sledovanie multimediálneho obsahu, má nainštalované Intel Pentium 4 (Socket 478). Mnohé testy, ktoré vykonali profesionáli a nadšenci, naznačujú, že sila tejto platformy je dostatočná na vykonanie všetkých úloh pridelených bežnému používateľovi. Takáto platforma využíva dve modifikácie jadier:

Willamette;
Prescott.

Ich charakteristiky naznačujú, že rozdiely medzi týmito dvoma procesormi sú malé. Najnovšia modifikácia poskytuje podporu pre 13 nových inštrukcií určených na optimalizáciu dát, ktoré sa stručne nazývajú SSE3. Frekvenčný rozsah kryštálov je v rozsahu 1,4-3,4 GHz, čo plne vyhovuje požiadavkám trhu. Vývojár zariskoval a predstavil doplnkovú vetvu procesorov pre socket 478. Tieto zariadenia mali upútať pozornosť herných fajnšmekrov a overlockerov. Nová epizóda sa stal známym ako Intel Pentium 4 CPU Extreme Edition.

Výhody a nevýhody zásuvky 478

Recenzie od IT špecialistov naznačujú, že procesor Intel Pentium 4, ktorý pracuje na platforme socket 478, je stále považovaný za žiadaný. Nie každý používateľ si môže dovoliť upgrade, ktorý vyžaduje zakúpenie troch základných komponentov. Stojí za zmienku, že na vyriešenie mnohých problémov určených na zlepšenie výkonu celého systému stačí nainštalovať výkonnejší kryštál. Je dobré, že je ich plný sekundárny trh, pretože procesor je odolnejší ako základná doska.

Ak vyvíjate upgrade, primárnu pozornosť treba venovať najvýkonnejším zástupcom tejto kategórie, Extreme Edition, ktorí dnes vykazujú vysoké výsledky vo výkonnostných testoch. Ako nevýhodu procesorov pre Socket 478 je vhodné vyzdvihnúť stratový výkon, ktorý si vyžaduje slušné chladenie. Potreba nákupu slušného chladiča sa teda pridáva k výdavkom používateľa.

Procesory za nízku cenu

Mnoho používateľov sa určite na trhu stretlo s modelmi procesorov Intel Pentium 4. Sú označené nápisom Celeron. Tieto zariadenia sú juniorskou radou jednotiek, ktoré majú menší výkon v dôsledku zníženia inštrukcií, ako aj blokovania blokovania vnútorná pamäť mikroprocesor (vyrovnávacia pamäť). Intel Celeron je určený pre používateľov, ktorým záleží predovšetkým na cene počítača a nie na jeho výkone. Mnohí majitelia takýchto zariadení vyjadrujú názor, že juniorský rad procesorov sa pri výrobe kryštálov Intel Pentium 4 považuje za odmietnutie.

Tento predpoklad vznikol na trhu v roku 1999, keď niektorí nadšenci dokázali, že Pentium 2 a jeho nižší model Celeron sú rovnaký procesor. Pravda, situácia sa za posledné roky veľmi zmenila. Teraz má vývojár samostatnú linku na výrobu pomerne lacného zariadenia určeného pre nenáročných kupcov. Okrem toho je potrebné pripomenúť, že existuje aj konkurent od AMD, ktorý tvrdí, že vytlačí Intel z trhu. Všetky cenové medzery by teda mali byť obsadené vysokokvalitnými výrobkami.

Nové kolo evolúcie

Väčšina špecialistov pracujúcich v danej oblasti počítačová technológia, sú toho názoru, že práve nástup procesora Intel Pentium 4 Prescott na trh znamenal začiatok éry zariadení s viacerými jadrami a zároveň ukončil preteky o gigahertz. So zavedením nových technológií potreboval vývojár prejsť na socket 775, čo umožnilo odomknúť potenciál osobných počítačov pri práci s programami a dynamickými hrami, ktoré si vyžadujú veľké množstvo zdrojov.

Štatistiky ukazujú, že viac ako 50 % všetkých zariadení existujúcich na planéte je schopných fungovať na legendárnom konektore Socket 775 prezentovanom spoločnosťou Intel. Vydanie procesora Intel Pentium D spôsobilo rozruch na trhu, keďže vývojár dokázal spustiť dva toky inštrukcií na jednom jadre, čím vytvoril prototyp dvojjadrového zariadenia.

Táto technológia sa stala známou ako Hyper-threading. Dnes je to pokročilé riešenie v procese výroby vysokovýkonných kryštálov. Intel pri tom nezostal a predstavil technológie Dual Core, Core 2 Duo a Core 2 Quad, ktoré majú na hardvérovej úrovni niekoľko mikroprocesorov na jednom čipe.

Dvojstranné procesory

Ak vezmeme ako vodítko kritérium „cena-kvalita“, potom majú procesory s dvoma jadrami výhodu. Líšia sa nasledovne dôležité vlastnosti nízke náklady a vysoká produktivita. Mikroprocesory Intel Pentium Dual Core a Core 2 Duo sú považované za najpredávanejšie na svete. Hlavným rozdielom je, že druhý má dve fyzické jadrá, ktoré fungujú nezávisle od seba. Pokiaľ ide o procesor Dual Core, je vyrobený vo forme dvoch ovládačov inštalovaných na jednom čipe, ktorých spoločná práca je neoddeliteľne spojená.

Pravda, frekvenčný rozsah zariadení s dvoma jadrami je mierne podhodnotený a pohybuje sa v rozmedzí 2-2,66 GHz. Hlavným problémom je strata výkonu kryštálu. Začína byť dosť horúco vyššie frekvencie. Príkladom je ôsmy rad Intel Pentium D (D820-D840). Ako prvé dostali dve samostatné jadrá a tiež pracovné frekvencie presahujúce 3 GHz. Spotreba energie týchto procesorov dosahuje okolo 130 W.

Kefovanie so štyrmi jadrami

Vylepšené zariadenia so štyrmi jadrami Intel(R) Pentium(R) 4 boli navrhnuté pre spotrebiteľov, ktorí chcú nakupovať komponenty s rezervou do budúcnosti. Trh so softvérom sa však náhle zastavil. Vývoj, testovanie a implementácia aplikácií sa teda vykonáva pre zariadenia, ktoré majú maximálne jedno alebo dve jadrá. Čo robiť so systémami, ktoré majú 6, 8 alebo viac mikroprocesorov?

Ide o obyčajný marketingový trik, ktorý je zameraný na potenciálnych kupcov, ktorí si chcú kúpiť počítač alebo notebook s najvyššou silou na svete. Analógiu s megapixelmi môžete nakresliť na fotoaparát – najlepší nie je ten, ktorý hovorí o 20 megapixeloch, ale zariadenie s väčšou maticou a ohniskovou vzdialenosťou. V procesoroch je dôležitá množina spracovávaných inštrukcií. programový kód aplikácie. Poskytujú výsledok používateľovi.

Programátori teda musia tento ťah optimalizovať tak, aby ho mikroprocesor dokázal spracovať bez problémov a vysokou rýchlosťou. Stojí za zmienku, že na trhu je veľa slabých počítačov, takže pre výrobcov je výhodné vyvíjať programy nenáročné na zdroje. Z toho môžeme usúdiť, že v tomto štádiu vývoja nie je potrebný vysoký výkon počítača.

Tipy na inováciu

Majitelia procesora Intel Pentium 4 (pätica 775), ktorí chcú upgradovať z minimálne náklady, odporúča sa pozrieť na sekundárny trh. Najprv sa musíte oboznámiť s technickými charakteristikami základnej dosky nainštalovanej v systéme. To sa dá ľahko urobiť na oficiálnej webovej stránke vývojára. Tam by ste mali nájsť sekciu „podpora procesora“. Potom musíte nájsť tabuľku výkonu procesora v médiu a potom ju porovnať s charakteristikami základnej dosky a vybrať niekoľko optimálne možnosti. Taktiež je potrebné naštudovať si recenzie na vybrané zariadenia.

Potom sa navrhuje začať hľadať požadovaný procesor, ktorý sa už používa. Pre väčšinu platforiem, ktoré podporujú mikroprocesory so štyrmi jadrami, je vhodné nainštalovať Intel Core Quad 6600. Keď systém môže pracovať iba s dvojjadrovými kryštálmi, mali by ste nájsť server Možnosť Intel Xeon alebo nástroj určený pre overlocker Intel Extreme Edition. Ich cena na trhu sa pohybuje v rozmedzí 800-1000 rubľov, čo je výrazne lacnejšie ako akýkoľvek upgrade.

Trh mobilných zariadení

Okrem stolných počítačov je možné procesory Intel Pentium 4 nainštalovať aj do notebookov. Na tento účel vývojári poskytli samostatný riadok, ktorý obsahoval písmeno „M“ vo svojom vlastnom označení. Pokiaľ ide o vlastnosti mobilných procesorov, boli podobné stolné počítače. Je pravda, že bol pozorovaný znížený frekvenčný rozsah. Pentium 4M 2,66 GHz má teda spomedzi notebookových procesorov najviac výkonu. Hoci s rozvojom platforiem v r mobilné verzie Všetko je tak zmätené, že ani samotný vývojár Intelu dodnes neuviedol strom vývoja procesora na svojej vlastnej oficiálnej stránke.

S využitím 478-pinovej platformy v notebookoch spoločnosť zmenila iba technológiu spracovania kódu procesora. V dôsledku toho je možné distribuovať veľa procesorov na jednej zásuvke. Najpopulárnejší, ako dokazujú štatistiky, je kryštál Intel Pentium Dual Core. Stojí za zmienku, že ide o najlacnejšie zariadenie vo výrobe a jeho strata energie je v porovnaní s analógmi pomerne nízka.

Pretekajte, aby ste šetrili energiu

Je potrebné poznamenať, že v prípade počítačov sa energia spotrebovaná procesorom nepovažuje za kritickú pre systém. V prípade prenosného počítača je situácia trochu iná. V tomto prípade sú zariadenia Intel Pentium 4 nahradené energeticky menej závislými mikroprocesormi. Ak sa používateľ zoznámi s testami mobilných procesorov, môže sa presvedčiť, že výkon starého Core 2 Quad, súčasti radu Pentium 4, nijako zvlášť nezaostáva za moderným kryštálom Core i5. Pokiaľ ide o spotrebu energie druhého menovaného, ​​je 3,5-krát nižšia. Rozdiel sa teda prejavuje v autonómii zariadenia. Ak sledujete trh s mobilnými procesormi, je ľahké určiť, že vývojár sa opäť vrátil k technológiám, ktoré boli populárne v poslednom desaťročí.

Nové „jarné“ procesory nás naďalej tešia svojim vzhľadom. Intel sa tentokrát vyznamenal tým, že na ukrajinskom trhu predstavil dva špičkové procesory Pentium 4 s frekvenciou 3,4 GHz, no postavené na odlišných jadrách – Northwood a Prescott, resp. Dúfame, že vám táto recenzia pomôže rozhodnúť sa, čo takéto podobné a predsa tak odlišné CPU môžu používateľovi poskytnúť.
Tentoraz sme sa rozhodli nevyrábať objemný materiál, najmä odnedávna
Už sme podrobne preskúmali predchádzajúce generácie týchto procesorov s frekvenciami 3,2
GHz. Väčšina našich čitateľov pravdepodobne pozná vlastnosti jadra Northwood.
vydanie, teda zmeny výkonu pri prechode na novú frekvenciu
3,4 GHz je možné vypočítať aj na kalkulačke, ktorá má potrebnú databázu predchádzajúcich
výsledky testu. Ale dizajn procesora bol mierne aktualizovaný. Základy
(Vonkajšia) zmena ovplyvnila silové prvky samotného kryštálu. Ako je známe,
na zadnej strane substrátu procesora sú závesné prvky (hlavne
bočné kondenzátory). Takže, ak skôr v sérii 200 (800) MHz Northwood
ich počet a umiestnenie boli rovnaké, potom je 3,4 GHz model radikálne odlišný
od svojich predchodcov. Jeho substrát je presne ako Pentium 4 v struku
Extrémna edícia. Takmer dvojnásobný nárast počtu kondenzátorov je pravdepodobne spôsobený
túžba znížiť prepätia a úroveň hluku, ktorý sa vyskytuje v napájacích obvodoch procesora.
Ako sa ukázalo, tieto metamorfózy mali pozitívny vplyv na potenciál pretaktovania,
ale o tom neskôr.

Zaznamenal sa aj Prescott, ale v tomto prípade sa zmeny týkajú výlučne
softvérová časť. Z technického hľadiska rozdiely medzi novým modelom a frekvenciou
Z 3,2 sa nám nepodarilo zistiť 3,4 GHz. Aké sú teda tieto zmeny
umožní novým sériovo vyrábaným CPU od Intelu ukázať sa v celej svojej kráse?

Konfigurácie testovacích systémov
Plošina	Intel		AMD
CPU	Intel Pentium 4 (Prescott) 3,2/3,4E GHz	Intel Pentium 4 (Northwood) 3,4C GHz	AMD Athlon 64 3400+ 2,2 GHz
Základná doska	Abit IC7-MAX3 (čipová sada i875P)		ASUS K8V Deluxe (čipset VIA K8T800)
Pamäť	Kingston HyperX PC3500 (2?512 MB)
Grafická karta	JEHO Radeon 9800XT 256 MB
HDD	Western Digital WD300BB 30 GB 7200 ot./min
OS	Windows XP Professional SP2

Ekosystém jadra procesora Prescott

Možno jeden z významných úspechov
nedávna doba - správne "pochopenie" operačnej sály Prescott
systém Windows XP s nainštalovaným balíkom Service Pack 2. Kým nebude oficiálne vydaný
„upgrade“ je priskoro hovoriť o možných výhodách a novej úrovni
ovládanie technológie Hyper-Threading, no samotný trend je stále pozitívny.
Počas testovania sme si všimli aj ďalšiu zaujímavú funkciu
- základné dosky, pre ktoré existujú nové verzie systému BIOS s deklarovaným 100%
kompatibilné s jadrom Prescott, vykazujú veľmi neobvyklé správanie. naozaj,
po flashovaní sa výrazne zvyšuje rýchlosť práce s pamäťou a jej latencia
mierne klesá (nezabudnite, ak inštalujete procesor Prescott). Ale ak poplatok
s novým BIOSom nainštalujte Northwood, výkon pamäťového subsystému, aj keď je zanedbateľný,
ale aj tak to padne. Z toho všetkého zatiaľ vyplývajú dva závery: a) ak ste vlastníkom Pentia
4 Series B/C, neponáhľajte sa aktualizovať BIOS na základnej doske; b) je príliš skoro
hovoriť o „nuansách“ systému BIOS ako o zavedenom vzore, ale to
skutočnosť, že tri obľúbené modely základné dosky to stále preukazujú
výsledok je prinajmenšom na zamyslenie.

Zaznamenávame tiež pomalú implementáciu podpory SSE3 v moderných multimédiách
BY. Sľúbené ovládače od ATI a NVidie sa zatiaľ neobjavili a autori mediálnych kodekov
neponáhľajú využiť výhody SSE3 vo svojich produktoch. Hoci v Japonsku
- krajina, ktorá tak miluje špičkové technológie - nová zostava tímov je už dosť
intenzívne využívaný „národným“ softvérom. Dokonca sa nám podarilo nájsť výsledky
testovanie, kde bol zaznamenaný 10% nárast výkonu v prípade
kódovanie médií. Opäť, kedy sa k nám dostane „realita“ SSE3?
- zatiaľ nie je známe. Ale fakt, že to bude aspoň plus
a nie „mínus“, to už poteší.

Výsledky testu

Test Primordia zo súpravy Science Mark 2.0, aj keď nepriamo, naznačuje
že Prescott nie je určený pre komplexnú matematiku. Aj s novou frekvenciou
Na 3,4 GHz má ďaleko od svojich konkurentov. Ale Northwood 3,4 GHz to dokázal
pri použití technológie Hyper-Threading, jej výpočtové možnosti
prakticky nie je horší ako Athlon 64 3400+.

Zostávajúce výsledky možno posudzovať z hľadiska globálnych vzorcov.
Existuje skutočná zhoda medzi hodnotením 3400+ Athlonu 64 2,2 GHz a skutočným hodnotením.
výkon Pentium 4 (Northwood) 3,4 GHz. S určitými odchýlkami
(Unreal Tournament vždy fungoval lepšie na CPU
AMD a „multimédiá“ sú vždy lepšie s procesormi Intel, najmä s
pomocou softvéru, ktorý podporuje SMP), pozorujeme v podstate podobný výkon.
Teraz sa pozrime, kde sa nový 90nm procesor Intel umiestnil na prvom mieste
miesta - archivácia WinRAR, 3DMark 2003, SPECviewperf 7.1.1. Opäť pozoruhodné
- ak Prescott zaostáva, tak výrazne zaostáva, ak je vo vedení, tak je tiež veľmi
hmatateľné. Ďalšie potvrdenie, že nový procesor Intel nemôže byť jednoznačne
nenazývajte to ani „dobré“, ani „naopak“. Po prvé, úplne
nevytvoril sa samotný ekosystém, v ktorom sa môže na 100% vyjadriť,
a po druhé, on len ďalší(odlišné od všetkého, čím sme
trvalo dlho, kým si zvykol).

závery

Po pomerne revolučnom vzhľade rodiny AMD64, ktorý otriasol
a čo vzrušilo IT komunitu, opäť sa pozoruje pokoj.
Ako ukázalo naše testovanie, nové bežné procesory Intel Pentium 4 (Northwood).
3,4 GHz a AMD Athlon 64 3400+ 2,2 GHz sú skutočne „top“
pre obe spoločnosti a v žiadnom prípade nie sú navzájom nižšie a výber zostáva výlučne
za používateľom. Hoci platforma AMD bude stáť kupujúceho o niečo menej,
ale ten dramatický rozdiel, ktorý bol v prípade Athlonu XP tam už nebude.
Teraz, ak si chcete kúpiť nové High-End systémy, bez ohľadu na výrobcu
platforma bude musieť zaplatiť porovnateľné sumy. No odporučili by ste nákup?
Prescott je vhodný pre tých, ktorí sa chcú stať majiteľmi pokročilých technológií, ktoré
sa musia v budúcnosti preukázať. Platforma je takpovediac „pre rast“.

Napriek tomu vyjadríme niekoľko sťažností na Prescotta. Zahŕňajú tiež
vysoká tvorba tepla. Aj po dodržaní všetkých odporúčaní týkajúcich sa obehu
vzduchu, dostali sme na čip v uzavretom puzdre asi 70 °C. V prípade použitia
výkonná grafická karta a pamäťové moduly PC3200, môže to spôsobiť teplotu
vnútri puzdra presiahne 50 ° C - súhlasíte, je to príliš veľa. Dúfame, že v
V budúcich krokoch bude Intel tento problém podrobne riešiť, inak ďalej
Zvýšenie frekvencií sa môže ukázať ako nebezpečné.

Pretaktovanie

Pre seriózne a stabilné pretaktovanie nových procesorov od Intelu budete musieť
aspoň vymeňte štandardné chladiče za niečo výkonnejšie a pridajte ich do skrine
pár fanúšikov. CPU s indexom "C" dokázal pracovať stabilne
na frekvencii 3,72 GHz (pravdepodobne ovplyvnené ďalšie prvky v napájacom obvode
o ktorom sme hovorili na začiatku). Prescott dosiahol hranicu 3,8 GHz, ale v otvorenom režime
skriňou a chladičom Zalman CNPS7000ACu, zdá sa nám, môžeme dosiahnuť vyššie
frekvencie využívajúce tradičné metódy chladenia jednoducho neuspejú.

Na jednej strane čas v IT priemysle tak rýchlo letí, že si nestihnete všímať nové produkty a technológie a na druhej strane si pripomeňme, koľko rokov sme nevideli nové jadro od Intelu? Nie ten starý s úpravami: tu sa zvýšila frekvencia FSB, tam sa preniesol virtuálny multiprocesing zo serverového procesora na desktopový (v skutočnosti len dovolili, aby ten druhý úprimne povedal, že ho má), ale naozaj úplne nový? Ak nie je navrhnutý od začiatku, tak aspoň nie záplatovaný, ale nanovo ušitý podľa rovnakých vzorov, ale s rôznymi volánmi a podľa najnovšej módy? Ale ukázalo sa, že sú to celé dva roky! Aj s malým chvostíkom. A celý ten čas horúce hlavy diskutovali o svojej obľúbenej téme: aké bude nové jadro? Predpovedali veľa vecí, vrátane úplnej kliatby architektúry NetBurst a vlády čistého Baniasa na platforme desktopov. Pravda (ako sa často stáva) sa ukázala byť menej báječná: nové jadro sa ukázalo ako čestný a konzistentný nástupca Northwood. Samozrejme, s niektorými architektonickými inováciami, ale túžba „na zem a potom“ v ňom nie je viditeľná. Čisto pocitovo sa teda dá Prescott hodnotiť rôznymi spôsobmi: niektorí budú chváliť inžinierov Intelu za ich dôslednosť a odhodlanie, iní sa naopak budú sťažovať na nedostatok nových nápadov. Emócie sú však pre každého osobnou záležitosťou, no prejdeme k faktom. teória

Hlavné zmeny v jadre (Prescott vs. Northwood)

Na začiatok vám ponúkame malú tabuľku, ktorá sumarizuje najvýznamnejšie rozdiely medzi jadrami Prescott a Northwood vo všetkom, čo súvisí so „železom“ (presnejšie kremíkom a inými „minerálnymi zložkami“).

Ostáva len dodať, že nové jadro obsahuje 125 miliónov tranzistorov (kde je chudobný Northwood so svojimi 55 miliónmi!) a jeho plocha je 112 metrov štvorcových. mm (o niečo menej ako plocha Northwood 146/131 mm2, v závislosti od revízie). Po vykonaní jednoduchého aritmetického výpočtu vidíme, že zvýšením počtu tranzistorov ~ 2,3-krát sa vďaka novému technickému procesu inžinierom Intelu podarilo zmenšiť oblasť jadra. Je pravda, že to nie je také významné - „iba“ 1,3 (1,2) krát.

Pokiaľ ide o technológiu „napínaného“ (niektorí preferujú výraz „natiahnutý“) kremíka, je, zjednodušene povedané, celkom jednoduchá: aby sa zväčšila vzdialenosť medzi atómami kremíka, umiestňuje sa na substrát, vzdialenosť medzi ktorých atómy sú väčšie. Výsledkom je, že aby „dobre sedeli“, musia sa atómy kremíka natiahnuť podľa navrhovaného formátu. Vyzerá to asi takto:

Aby ste pochopili, prečo elektróny ľahšie prechádzajú cez namáhaný kremík, pomôže vám tento jednoduchý nákres:

Ako vidíte, geometrická asociácia je v tomto prípade celkom vhodná: dráha elektrónu sa jednoducho skráti.

Teraz sa pozrime na oveľa zaujímavejšie rozdiely: v logike jadra. Je ich tiež veľa. Na začiatok by však bolo užitočné pripomenúť si hlavné črty architektúry NetBurst ako takej. Navyše to v poslednej dobe nerobíme často.

Trochu pozadia

Intel teda sám považuje jeden z hlavných rozdielov medzi jadrami vyvinutými v rámci architektúry NetBurst za jedinečnú vlastnosť, ktorá sa prejavuje v oddelení samotného procesu dekódovania x86 kódu na interné inštrukcie vykonávané jadrom (uops) a procedúry na ich vykonanie. Mimochodom, tento prístup svojho času vyvolal veľa kontroverzií týkajúcich sa správnosti počítania stupňov pipeline v Pentiu 4: ak pristupujeme k tomuto procesoru z klasického hľadiska (pred NetBurst éra), potom stupne dekodéra by mali byť zahrnuté do všeobecného zoznamu. Medzitým, oficiálne údaje Intelu o dĺžke pipeline procesorov Pentium 4 obsahujú informácie výlučne o počte etáp potrubia vykonávacej jednotky, čím sa dekodér posúva mimo jeho rozsah. Na jednej strane „sedition!“, na druhej strane to objektívne odráža osobitosť architektúry, takže Intel má pravdu: vyvinul ju. Môžete sa, samozrejme, hádať, až kým nebudete modrý v tvári, ale aký je v tom skutočne rozdiel? Hlavná vec je pochopiť podstatu prístupu. Nepáči sa vám, že dekodér je vylúčený? Pridajte jeho stupne k „oficiálnym“ a získate požadovanú hodnotu potrubia podľa klasickej schémy spolu s dekodérom.

Hlavnou myšlienkou NetBurst je teda asynchrónne bežiace jadro, v ktorom inštrukčný dekodér funguje nezávisle od vykonávacej jednotky. Z pohľadu Intelu by to bolo výrazne O Vyššia prevádzková frekvencia jadra ako u jeho konkurentov sa dá dosiahnuť iba s asynchrónnym modelom, pretože ak je model synchrónny, potom sa náklady na synchronizáciu dekodéra s vykonávacou jednotkou zvyšujú úmerne s frekvenciou. To je dôvod, prečo namiesto bežnej L1 Instructions Cache, kde je uložený normálny x86 kód, architektúra NetBurst používa Execution Trace Cache, kde sú inštrukcie uložené v dekódovanej forme (uops). Sledujte toto je sekvencia ups.

V historickom exkurze by som tiež rád konečne vyvrátil mýty spojené s príliš zjednodušenou formuláciou, podľa ktorej ALU Pentia 4 pracuje na „dvojitej frekvencii“. Toto je pravda aj nie. Najprv sa však pozrime na blokovú schému procesora Pentium 4 (teraz Prescott):

Je ľahké vidieť, že ALU sa skladá z niekoľkých častí: obsahuje bloky Načítať/Uložiť, Komplexné pokyny a Jednoduché pokyny. Takže: dvojnásobnou rýchlosťou (0,5 hodinového cyklu na operáciu) sa spracúvajú iba tie inštrukcie, ktoré sú podporované vykonávacími blokmi jednoduchých inštrukcií. Naopak blok ALU Complex Instructions, ktorý vykonáva príkazy klasifikované ako zložité, môže na vykonanie jednej inštrukcie stráviť až štyri takty.

To je vlastne všetko, čo by som vám chcel pripomenúť o vnútornej štruktúre procesorov navrhnutých na báze architektúry NetBurst. No a teraz prejdime k inováciám v najnovšom jadre NetBurst Prescott.

Zväčšenie dĺžky dopravníka

Túto zmenu možno len ťažko nazvať zlepšením, napokon je všeobecne známe, že čím dlhší dopravník, tým viac O Väčšia réžia je spôsobená chybou v mechanizme predikcie vetvenia, a preto sa priemerná rýchlosť vykonávania programu znižuje. Inžinieri Intelu však zrejme nedokázali nájsť iný spôsob, ako zvýšiť pretaktovací potenciál jadra. Musel som siahnuť po nepopulárnom, no osvedčenom. Výsledok? Ropovod Prescott sa zvýšil o 11 etáp, respektíve ich celkový počet je 31. Úprimne povedané, túto „dobrú správu“ sme zámerne priniesli na úplný začiatok: v skutočnosti sa popis všetkých nasledujúcich inovácií dá podmienečne nazvať „ale teraz vám povieme, ako inžinieri Intelu bojovali s následkami jedinej zmeny, aby to úplne nezruinovalo produktivitu” :).

Vylepšenia motora na predikciu vetiev

V podstate jemné ladenie ovplyvnilo mechanizmus predpovedania prechodov pri práci s cyklami. Ak sa teda predtým štandardne spätné prechody považovali za cyklus, teraz sa analyzuje dĺžka prechodu a na základe nej sa mechanizmus snaží predpovedať, či ide o cyklus alebo nie. Tiež sa zistilo, že pre vetvy s určitými typmi podmienených vetiev, bez ohľadu na ich smer a vzdialenosť, je použitie štandardného mechanizmu predikcie vetvenia najčastejšie irelevantné, a preto sa v týchto prípadoch už nepoužíva. Popri teoretickom výskume však inžinieri Intelu nepohrdli ani holými empírmi, t.j. jednoducho monitorovaním účinnosti mechanizmu predikcie vetvenia na príklade špecifických algoritmov. Na tento účel sa študoval počet chýb v mechanizme predikcie vetvy (nesprávne predpovede) na príkladoch z testu SPECint_base2000, po ktorých sa skutočne vykonali zmeny v algoritme s cieľom ich zredukovať. Dokumentácia poskytuje nasledujúce údaje (počet chýb na 100 pokynov):

Subtest SPECint_base2000	Northwood (130 nm)	Prescott (90 nm)
164.gzip	1.03	1.01
175.vpr	1.32	1.21
176.gcc	0.85	0.70
181.mcf	1.35	1.22
186.vychytralý	0.72	0.69
197.analyzátor	1.06	0.87
252.eon	0.44	0.39
253.perlbmk	0.62	0.28
254.medzera	0.33	0.24
255.vírenie	0.08	0.09
256.bzip2	1.19	1.12
300.twolf	1.32	1.23

Zrýchlenie celočíselnej aritmetiky a logiky (ALU)

K ALU bol pridaný špecializovaný blok na vykonávanie inštrukcií posunu a rotácie, ktorý teraz umožňuje vykonávať tieto operácie na „rýchlom“ (dvojrýchlostnom) ALU, na rozdiel od jadra Northwood, kde boli vykonávané v bloku ALU Complex Instructions. a požadované O väčší počet cyklov. Okrem toho bola zrýchlená operácia násobenia celého čísla, ktorá sa predtým vykonávala v bloku FPU. Nové jadro má na to samostatný blok.

Nechýba ani informácia o prítomnosti množstva drobných vylepšení, ktoré zvýšia rýchlosť spracovania FPU (a MMX) inštrukcií. Lepšie si to však overíme v praktickej časti pri analýze výsledkov testov.

Pamäťový subsystém

Samozrejme, jednou z hlavných výhod nového jadra je zväčšená veľkosť dátovej vyrovnávacej pamäte L1 (2-krát, t.j. až 16 kilobajtov) a vyrovnávacej pamäte druhej úrovne (tiež 2-krát, t.j. až 1 megabajt). Je tu však ešte jedna zaujímavá vlastnosť: do jadra bola zavedená špeciálna dodatočná logika, ktorá zisťuje chyby stránok v pokynoch na predbežné načítanie softvéru. Vďaka tejto inovácii majú teraz softvérové ​​predvýberové inštrukcie schopnosť nielen predbežne načítať údaje, ale aj predbežne načítať záznamy tabuľky stránok, t.j. inými slovami, predbežné vyzdvihnutie sa nemôže zastaviť na načítanej stránke, ale tiež aktualizovať stránky pamäte v DTLB. Tí, ktorí problému rozumejú, si na tomto príklade pravdepodobne všimnú, že Intel pozorne sleduje spätnú väzbu programátorov, aj keď verejne neľutuje každý negatívny faktor, ktorý zistí a ktorý ovplyvňuje výkon.

Nové pokyny (SSE3)

Prescott okrem iného pridal podporu pre 13 nových inštrukcií. Táto zostava je pomenovaná podľa zavedenej tradície SSE3. Medzi nimi sú príkazy na konverziu dát (x87 na celé číslo), prácu so zložitou aritmetikou, kódovanie videa (hoci len jedno), nové príkazy určené na spracovanie grafické informácie(polia vrcholov), ako aj dva pokyny určené na synchronizáciu vlákien (samozrejme dôsledky výskytu Hyper-Threadingu). Čoskoro však zverejníme samostatný článok o SSE3, takže sa v tomto materiáli zdržíme diskusie o schopnostiach tejto súpravy, aby sme prílišnou popularizáciou nepokazili vážnu a zaujímavú tému.

Teraz už máme snáď dosť teórie a špecifikácií. Skúsme, ako povedal jeden známy vtip, „s týmto všetkým vzlietnuť“ :). Testovanie

Konfigurácie stojanov a softvér

Skúšobná lavica

• Procesory:
  • AMD Athlon 64 3400+ (2200 MHz), Socket 754
  • Intel Pentium 4 3,2 GHz "Prescott" (FSB 800/HT), Socket 478
  • Intel Pentium 4 2,8 A GHz „Prescott“ (FSB 533/bez HT), Socket 478
  • Intel Pentium 4 3,4 GHz „Northwood“ (FSB 800/HT), Socket 478
  • Intel Pentium 4 3,2 GHz „Northwood“ (FSB 800/HT), Socket 478
• Základné dosky:
  • ABIT KV8-MAX3 (BIOS verzia 17) na čipovej sade VIA K8T800
  • ASUS P4C800 Deluxe (BIOS verzia 1014) na čipovej sade Intel 875P
  • Albatron PX875P Pro (BIOS verzia R1.00) na čipovej sade Intel 875P
• Pamäť:
  • 2x512 MB PC3200 DDR SDRAM DIMM TwinMOS (časovanie 2-2-2-5)
• Grafická karta: Manli ATI Radeon 9800Pro 256 MB
• Pevný disk: Western Digital WD360 (SATA), 10 000 ot./min

Pentium 4 2,8A GHz "Prescott"
Jediný Prescott s 533 MHz FSB
a bez podpory Hyper-Threading

Pentium 4 3,4 GHz "Northwood"
Len ďalší Northwood

Systémový softvér a ovládače zariadení

• Windows XP Professional SP1
• DirectX 9.0b
• Pomôcka na inštaláciu čipovej sady Intel 5.0.2.1003
• VIA Hyperion 4.51
• Cez ovládač SATA 2.10a
• Silicon Image Driver 1.1.0.52
• Katalyzátor ATI 3.9

zaplatiť	ABIT KV8-MAX3	ASUS P4C800 Deluxe	Albatron PX875P Pro
Čipová súprava	VIA K8T800 (K8T800 + VT8237)	Intel 875 (RG82004MC + FW82801EB)	Intel 875 (RG82875 + FW82801EB)
Podpora procesora	Socket 754, AMD Athlon 64		Socket 478, Intel Pentium 4, Intel Celeron
Pamäťové konektory	3 DDR	4 DDR	4 DDR
Rozširujúce sloty	AGP/5 PCI	AGP Pro/5 PCI	AGP/5 PCI
I/O porty	1 FDD, 2 PS/2	1 FDD, 2 COM, 1 LPT, 2 PS/2	1 FDD, 2 COM, 1 LPT, 2 PS/2
USB		4 USB 2.0 + 2 x 2 USB 2.0 konektory	2 USB 2.0 + 3 x 2 USB 2.0 konektory
FireWire	1 port + 2 konektory pre 2 porty (vrátane držiaka), Texas Instruments TSB43AB23	1 port + 1 konektor pre 1 port (nie je súčasťou balenia), VIA VT6307	—
ATA radič integrovaný do čipsetu	ATA133 + SATA RAID (0, 1)	ATA100+SATA	ATA100+SATA
Externý ATA radič	Silicon Image Sil3114CT176 (SATA RAID 0, 1, 0+1, náhradný)	Promise PDC20378 (ATA133+SATA RAID 0, 1, 0+1)	—
Zvuk	AC"97 kodek Avance Logic ALC658	AC"97 kodek Analog Devices AD1985	AC"97 kodek Avance Logic ALC655
Sieťový ovládač		3Com Marvell 940-MV00 (gigabitový Ethernet)	3Com Marvell 920-MV00 (Fast Ethernet)
I/O radič	Winbond W83627HF-AW	Winbond W83627THF-A	Winbond W83627THF
BIOS	4 Mbit Award BIOS v6.00PG	4 Mbit AMI BIOS v2.51	3 Mbit Phoenix AwardBIOS v6.00
Tvarový faktor, rozmery	ATX, 30,5 x 24,5 cm	ATX, 30,5 x 24,5 cm	ATX, 30,5 x 24,5 cm
Priemerná prúd cena (počet ponúk)	N/A(0)	N/A(0)	N/A(0)

Na záver popisu by som rád vysvetlil algoritmus výberu účastníkov testu. Na jednej strane by bolo nesprávne úplne vylúčiť procesory AMD z testov, pretože táto platforma je hlavným konkurentom Intelu, a to v súčasnosti aj v dohľadnej budúcnosti. Na druhej strane spojiť v jednom článku porovnanie dvoch generácií Pentia 4 s procesormi iného výrobcu by znamenalo neporovnávať ani jeden. Preto sme sa v prvom materiáli venovanom Prescottovi rozhodli urobiť istý kompromis: po prvé, úplne vylúčiť všemožné „extrémne“ možnosti v podobe Pentium 4 eXtreme Edition a Athlon 64 FX a po druhé vziať len jeden ako zástupca alternatívnej platformy, ale najrýchlejší z bežných desktopových procesorov AMD: Athlon 64 3400+.

A aj tak sú jeho výsledky vo všeobecnosti prezentované tu len ako možnosť. V tomto materiáli nás najviac zaujíma porovnanie nového jadrá Intel s tým starým. Ak niekto chce súčasne získať informácie o tom, aký je výkon Prescott v porovnaní s jeho najbližším konkurentom, dobre, je to uvedené v grafoch. komentáre? Možno sú jednoducho zbytočné. To uvidíte sami. Keď viete, aký je výkon Prescott a Northwood, pracujúcich na rovnakej frekvencii a ako sa porovnáva výkon procesorov Northwood a špičkových procesorov AMD (a týmto problémom sme sa už niekoľkokrát zaoberali), viete dosť na to, aby ste nezávisle vyvodili všetky ostatné závery. .

Okrem toho by som chcel objasniť prítomnosť dvoch pruhov v diagramoch pre Prescott 3,2 GHz. Ide o to, že sme sa rozhodli hrať na istotu. Každý vie, že s vydaním procesora na inom jadre sa medzi výrobcami základných dosiek okamžite začne zmätok s aktualizáciami systému BIOS, všetkými druhmi aktualizácií mikrokódov a iného „hardvérovo orientovaného“ softvéru. Zdalo sa nám logické čo najúplnejšie využiť taký zdroj nášho testovacieho laboratória, ako sú „oficiálne pripravené pre Prescott“, aby sme sa ochránili pred možnými následkami. nesprávna prevádzka konkrétny model. Ako však uvidíte nižšie, obavy boli márne: vo väčšine prípadov sa nový procesor správal na oboch doskách úplne rovnako.

Všetky charakteristiky programu Prescott 2,8A GHz
CPU-Z to určuje celkom správne:
prítomnosť SSE3 aj 533 MHz zbernice

V prípade sa samozrejme nemýlila
Prescott 3,2E GHz

Nízkoúrovňové testy v CPU RightMark

Na začiatok sme sa rozhodli otestovať fungovanie nového jadra v dvoch režimoch, tradične najlepšom pre procesory Pentium 4 a najhoršom: SSE/SSE2 a MMX/FPU. Začnime výpočtovým blokom (Math Solving).

Výsledky sú sklamaním. Nové jadro je pomalšie ako staré, navyše v režime MMX/FPU je jeho oneskorenie ešte väčšie ako pri použití SSE/SSE2. Vyvodíme prvý záver: ak bolo niečo v FPU „skrútené“, potom sa v CPU RightMark samozrejme používajú iné príkazy. No a čo rendering?

Najprv sa pozrime na možnosti prevádzky modulu vykresľovania v jednovláknovom a dvojvláknovom režime s maximálny výkon(SSE/SSE2). Obrázok je celkom zaujímavý: ak sa použije jeden prúd, Prescottova výhoda je minimálna a Northwood, ktorý má vyššiu frekvenciu, ho ľahko predbehne. Akonáhle však povolíme Hyper-Threading, Prescott okamžite poskočí dopredu, a to natoľko, že predbehne všetkých ostatných účastníkov. Zdá sa, že na jadre sa urobila určitá práca, pokiaľ ide o zlepšenie spracovania súbežne bežiacich vlákien, a nepozostávalo to len z rozšírenia sady príkazov. Pozrime sa teraz, ako sa rovnaké procesory správajú v režime MMX/FPU.

Absolútne podobný obrázok. Navyše, ak ju porovnáme s predchádzajúcou, jasne vidíme, že dôkladnosť analýzy bola opodstatnená: ak by sme sa napríklad obmedzili na zváženie najlepšieho (dvojvláknového) výsledku, mohli by sme mylne usúdiť, že Prescott jadro je rýchlejšie z hľadiska vykonávania pokynov a dokonca aj v režime MMX/FPU. Teraz je jasne viditeľné, že výkon sa zvýšil výlučne vďaka optimalizácii využívania virtuálnych zdrojov CPU.

Testy v reálnych aplikáciách

Skôr ako začnete prezerať výsledky testov v skutočné aplikácie, urobme si malé úvodné vysvetlenie. Faktom je, že procesor Pentium 4 na jadre Prescott s frekvenciou 3,4 GHz nám, žiaľ, stále nie je k dispozícii, takže to, čo vidíte na schémach s názvom „Virtuálny“ Prescott 3,4 GHz, nie je nič iné ako približná Výsledky Prescott 3,2 GHz, vypočítané na základe ideálne podmienky rast produktivity je úmerný frekvencii. Niektorí si môžu všimnúť, že je to príliš nemotorný prístup. Oveľa správnejšie by vraj bolo napríklad pretaktovať existujúci Prescott 3,2 GHz nastavením vyššej frekvencie FSB, alebo aspoň zostaviť aproximáciu krivky založenú na troch bodoch: Prescott 2,8 GHz -> 3,0 GHz -> 3,2 GHz. Samozrejme, že by to bolo správnejšie. Avšak „každému múdremu stačí jednoduchosť“ a venujte pozornosť tomu, aké zmeny v celkovom obraze robí prítomnosť aj „ideálneho“ Prescotta 3,4 GHz v diagramoch (a ten skutočný bude buď rovnaký, alebo pomalší). neexistuje žiadna tretia možnosť). S rizikom podstúpenia rizika predčasného prezradenia tajomstiev si povedzme hneď: áno, prakticky žiadne. Kde vyhráva jadro Prescott, je zrejmé. A kde stráca?Nepomáha tomu ani idealizovaných 3,4 GHz

Práca s grafikou

Najpredvídateľnejšie výsledky sú pre Northwood 3,4 GHz (o niečo lepšie ako Northwood 3,2 GHz) a Prescott 2,8 GHz (nedostatok podpory Hyper-Threading z neho okamžite urobil outsidera). Prescott 3,2 GHz sa snaží byť aspoň na úrovni jednofrekvenčného Northwooda, no ani to sa mu nedarí. No, náš „virtuálny Prescott 3,4 GHz“ zase nedokázal predbehnúť skutočný Northwood 3,4 GHz, čo je tiež prirodzené. Na druhej strane môžete vidieť, že všetky procesory okrem Prescott 2,8 GHz sú takmer rovnaké. Je nepravdepodobné, že by to bol argument pre upgrade na Prescott, ale aspoň to nebude významný argument proti jeho kúpe pre tých, ktorí uvažujú o kúpe nového systému.

V Lightwave je situácia podobná, len Prescott ešte viac zaostáva. Tu by bolo vhodné pripomenúť, že Lightwave (súdiac podľa porovnania výsledkov 6. vetvy so 7.) bol pre Pentium 4 ušitý veľmi starostlivo a úzkostlivo. Môžeme predpokladať, že práve preto sa ukázalo, že je taký citlivý na najmenšie architektonické zmeny v jadre. Podotýkame tiež, že Athlon 64 3400+, ktorý sme v tomto programe testovali po prvýkrát, predvádza síce nie najlepšie, ale celkom slušné výsledky.

Pre Photoshop v moderných architektúrach procesorov je zrejme najdôležitejším parametrom veľkosť vyrovnávacej pamäte. Už sme opakovane upozorňovali na skutočnosť, že tento program je veľmi náročný na hotovosť a výsledky spoločnosti Prescott to potvrdzujú.

Kódovanie médií

Vo všeobecnosti, keďže testujeme novú (alebo výrazne upravenú, ak chcete) architektúru, môže sa pre nás stať každá aplikácia malým objavom. V skutočnosti je teraz kvantita ešte dôležitejšia ako kvalita, pretože jednoducho potrebujeme nazbierať čo najviac údajov o tom, ako sa staré (zatiaľ neoptimalizované pre Prescott) programy správajú s novým jadrom procesora. Tu je to isté LAME: ukazuje sa, že Prescott je pre ňu nový procesor vo všetkých ohľadoch, výsledky vôbec nezodpovedajú tomu, čo sme predtým vedeli o Northwoode. Je pravda, že sa zhoršili. Nuž, stáva sa. Pokračujeme v zbere

Ogg Encoder ukazuje takmer identický obrázok: Prescott je výrazne horší ako všetky ostatné procesory, bez výnimky, napriek zdvojnásobeniu prvej úrovne a vyrovnávacej pamäte L2. Zostáva predpokladať, že vinníkom je zväčšenie dĺžky dopravníka, pričom objem Trace Cash zostáva nezmenený.

Nové jadro sa nepáčilo ani kodeku DivX, ktorý tiahne k architektúre NetBurst. Nie až tak veľa, ale stále sa mu to nepáčilo. Existuje však určitá nádej, že vývojári SSE3 DivX jednoducho milujú rôzne optimalizácie (aspoň súdiac podľa oznámení), takže je veľmi vysoká šanca, že jediná inštrukcia určená na zrýchlenie kódovania videa nájde svoje miesto v budúcom vydaní. tohto kodeku. To všetko je však v budúcnosti, ale zatiaľ bohužiaľ

Ale opäť neuvádzame výsledky XviD kvôli úplne nepredstaviteľnému „triku“, ktorý tento vrúcne milovaný program opäť vytiahol. Faktom je, že Prescottov výkon vzrástol v porovnaní s Northwoodom 232% ! Ľutujeme, ale takéto testy jednoducho odmietame použiť. Zdá sa, že ich výsledky môžu závisieť od čohokoľvek.

Tak a je tu prvé víťazstvo. Ak sa však vrátime k téme preferencií pre rôzny softvér, môžete si všimnúť, že Windows Media Video 9 podporuje Hyper-Threading celkom dobre a údaje z nízkoúrovňových testov ukázali, že s novým jadrom sa zvyšuje efektivita používania virtuálnych CPU. Zdá sa, že ide o prvý pozitívny výsledok dosiahnutý skôr kvalitatívnou ako kvantitatívnou zmenou v Prescotte. Vo všetkých predchádzajúcich prípadoch „odišiel“ iba kvôli veľkej veľkosti vyrovnávacej pamäte

Veľmi, veľmi zaujímavý výsledok. Mainconcept MPEG Encoder, ktorému sme vyčítali jeho „nemotornú“ prácu s Hyper-Threadingom pri kódovaní do formátu MPEG1, funguje celkom adekvátne s virtuálnymi procesormi, ak ich emuluje Prescott a nie Northwood! Je čas dokonca premýšľať: možno za to nemôžu programátori, v jadre procesora bola len „zástrčka“, ktorá nesprávne paralelizovala vlákna? Je celkom možné, že aspoň pri pohľade na výsledky Prescottovej chápete, že aj tento predpoklad má právo na život. Na druhej strane, Prescott 2,8A GHz fungoval celkom dobre, o Hyper-Threading som nikdy nepočul. Vtipná situácia. Možno sme na pokraji zaujímavého objavu: vzniká predpoklad, že celá „optimalizácia Hyper-Threadingu v Prescotte“ vychádza len z faktu, že táto technológia v Northwoode nemala dostatočný objem vyrovnávacej pamäte na nasadenie svojho plného potenciálu!

A opäť môžete byť radi za nové jadro: v Mainconcept MPEG Encoder zmizol nielen „závada“ s kódovaním MPEG1, ale aj konverzia do MPEG2 sa stala oveľa rýchlejšou. Ak vezmeme do úvahy výsledky predchádzajúcich testov, môžeme takmer jednoznačne povedať, že hlavným hrdinom tejto príležitosti je vylepšená práca Hyper-Threading (a nezabudnite na to, čo by to mohlo zlepšiť, ak sú naše predpoklady správne). Najzaujímavejšie je, že na ovládanie vlákien zo sady SSE3 ste nepotrebovali ani špeciálne príkazy, samotný procesor na to prišiel perfektne (podporu SSE3 v tejto verzii enkodéra predpokladať nemôžeme, vychádzala pomerne dlho pred).

Canopus ProCoder si ale jednoducho nevšimol takmer nič. V princípe je tam nepatrný rozdiel vo výkone a ten je dokonca v prospech Prescotta. Ale v skutočnosti sú to groše, maličkosť. Vzhľadom na to, že ProCoder je náročný na vyrovnávaciu pamäť, dalo by sa dokonca povedať toto: celá veľká vyrovnávacia pamäť bola zjavne použitá na kompenzáciu iných nedostatkov nového jadra. Jednoducho vytiahol Prescotta do rovnakej výšky ako Northwood, ale, bohužiaľ, nie viac.

Archivácia

Ako obvykle sme testovali 7-Zip s podporou multithreadingu aj bez neho. Očakávaný efekt sa v tomto programe nedosiahol: nie je viditeľné, že multithreading na Prescotte mal oveľa väčší efekt ako na Northwood. A vo všeobecnosti medzi starými a novými jadrami nie je veľký rozdiel. Zdá sa, že vidíme vyššie spomenutý efekt: všetko, čo mohli kvantitatívne ukazovatele Prescott (objemy L1 Data a L2 cache) urobiť, bolo kompenzovať jeho vlastný rozšírený kanál.

Mimochodom: jeden z mála testov, kde je rozdiel medzi doskami aspoň ako-tak viditeľný. Inak je obraz stále rovnaký: Prescott a Northwood rovnakej frekvencie bežia vedľa seba, prakticky bez rozdielu v rýchlosti. Pesimisti povedia: „zlé“, optimisti: „môže byť aj horšie“ :). Budeme len ticho

Hry

Obrázok vo všetkých troch hrách je podobný, takže netreba nič špeciálne písať: Prescott je stále pomalší. Pravda, nie o veľa.

Zhrnutie výsledkov

No, ak vyvodíme nejaké závery na základe testov, ktoré sú v článku prítomné, potom situácia vyzerá takto: jadro Prescott je vo všeobecnosti pomalšie ako Northwood. Niekedy sa to dá kompenzovať O väčšia veľkosť vyrovnávacej pamäte, čím sa výkon dostane na úroveň starého jadra. No, ak je program obzvlášť citlivý na objem L2, Prescott môže dokonca vyhrať. Okrem toho sa o niečo zlepšila efektivita Hyper-Threading (ale zdá sa, že dôvodom je opäť zväčšenie veľkosti vyrovnávacej pamäte L2). Ak je teda program schopný využiť obe silné stránky nového jadra – veľkú vyrovnávaciu pamäť a virtuálny multiprocessing – potom je zisk viditeľný. Vo všeobecnosti je výkon Prescott približne rovnaký ako výkon Northwood a ešte nižší pri použití so starým, neoptimalizovaným softvérom. Žiaľ, očakávaná revolúcia sa nekonala. Na druhej strane, bol tam chlapec? Ale viac o tom nižšie.

Čo sa týka Prescott 2,8A GHz s 533 MHz systémová zbernica a bez podpory Hyper-Threading je tu všetko veľmi jasné. Po prvé, pre Intel je to jednoducho veľmi dobrý spôsob urobte aspoň niečo z tých kópií, ktoré jednoducho nefungovali v režime „skutočného Prescotta.“ Akýsi „Celeron medzi Prescottmi“ (hoci zrejme bude existovať oficiálny Celeron založený na tomto jadre). Po druhé, absencia Hyper-Threadingu s najväčšou pravdepodobnosťou naznačuje zásadnú neochotu Intelu vidieť HT na zastaranej, nízkorýchlostnej zbernici. Skutočne: jediným zástupcom 533 MHz FSB + HT zostal prvý procesor podporujúci túto technológiu Pentium 4 3,06 GHz. A aj to z úplne pochopiteľného dôvodu, ktorý ho ospravedlňoval: v tom čase neexistoval CPU s 800-MHz zbernicou.

Nech nám teda inžinieri Intelu odpustia túto slobodu, Pentium 4 2,8A GHz je „akoby nie Prescott“. Je to len relatívne lacné (nikto iný ho nevie vyrobiť, lebo ho nikto nekúpi), ale vysokofrekvenčné Pentium 4. A vôbec nezáleží na tom, na akom jadre je vyrobené, o to nejde. Aby som bol úprimný, bolo tu pokušenie nezaradiť ho do tohto materiálu vôbec, ale potom sme sa rozhodli urobiť pravý opak: dovoľte mu „zažiariť“ raz a viac pre túto hodinu. pri nevracajte sa k spodnému procesoru. Z jednoduchého porovnania jednofrekvenčných jadier Prescott a Northwood je zrejmé, že bez Hyper-Threadingu nebude Prescott 2,8 GHz konkurovať priemerným výkonom ani Pentiu 4 2,8C (800 MHz FSB + HT). ukazovatele. Verzie

Áno, presne „verzie“, nie „závery“. Tento materiál sa ukázal byť príliš nejednoznačný. Bolo by jednoduchšie obmedziť sa na analýzu diagramov a vyvodiť zrejmý záver, ktorý leží na povrchu: „ak nový nie je rýchlejší (alebo dokonca pomalší) ako starý, znamená to, že je horší. Odpíšte si to takpovediac ako výdavok. Najjednoduchšia odpoveď však nie je vždy tá najsprávnejšia. Preto sme sa rozhodli dotknúť sa analýzy a zvážiť výstup spoločnosti Prescott z historickej trhovej perspektívy. Ukázalo sa, že odpovede na otázku „aký má Intel zmysel vydať Pentium 4 na jadre Prescott?“ v podstate viacero a o kazdom z nich sa da logicky polemizovat.

Verzia jedna alebo Veľká chyba

Prečo nie? Bola raz jedna spoločnosť Intel a mala nápad: vyrobiť jadro procesora zamerané nie na maximálnu efektivitu (ak efektivitu považujeme za pomer výkonu k frekvencii), ale na jednoduchú škálovateľnosť. Hovoria, že ak naša 2000 MHz stráca na 1000 MHz od konkurencie, nevadí, dobehneme frekvenciu na 4 GHz a všetkých necháme za sebou. Mimochodom, z čisto inžinierskeho hľadiska je to úplne adekvátne riešenie. Naozaj na tom záleží? (gramotného) používateľa stále zaujíma nie megahertz, ale výkon.. Aký to má pre neho rozdiel, ako sa to dosahuje? Hlavná vec je, že škálovateľnosť je presne to, čo sa malo dosiahnuť. A teraz sa ukazuje, že so škálovateľnosťou začali veľké problémy. Chytili sme sa až na 3,4 GHz, zastavili a museli prísť s novým jadrom, ktorého účinnosť je ešte nižšia a nevedno, akým tempom sa bude zvyšovať jeho frekvencia a podobne. Pripomeňme, že ide o verziu. Poďme sa na to pozrieť bližšie v porovnaní s reálnymi faktami.

Fakt, ktorý svedčí v prospech tejto verzie, je nárast frekvencie Pentia 4 za posledný rok 2003. Napriek tomu 200 MHz, a to aj vo vzťahu k takej „frekvenčne náročnej“ architektúre, ako je NetBurst, zjavne nestačí. Ako je však známe, posudzovať fakt izolovane od ostatných nie je príliš dobre cvicenie. Malo zmysel v minulom roku aktívne zvyšovať frekvenciu Pentia 4? Zdá sa, že nie Hlavný konkurent riešil iné problémy: má novú architektúru, nové jadro, potrebuje zorganizovať masovú výrobu procesorov založených na tomto jadre, poskytnúť im vhodný hardvér v podobe čipsetov, základných dosiek, softvéru, na koniec! Preto jedna z odpovedí na otázku „prečo sa frekvencia (a výkon) Pentia 4 v roku 2003 prakticky nezvýšila“ znie jednoducho: nemalo zmysel ju zvyšovať. Zdá sa, že niet koho dobehnúť alebo predbehnúť. Preto sa netreba príliš ponáhľať.

Bohužiaľ, stále nemôžeme dostať odpoveď na hlavnú otázku: ako bude nové jadro „prenasledovať“? Zatiaľ, súdiac podľa vonkajších znakov, neexistujú žiadne fakty potvrdzujúce dobrú škálovateľnosť Prescott. Ako však aj tí, ktorí to vyvracajú. Boli ohlásené 3,4 GHz verzie Prescott a Northwood. Northwood 3,4 GHz bude pravdepodobne posledným procesorom založeným na tomto jadre (hoci oficiálne potvrdenie tohto predpokladu neexistuje). A skutočnosť, že Prescott začal s 3,4 GHz, a nie s 3,8 alebo 4,0, je tiež ľahké vysvetliť: prečo preskakovať kroky? Aby som to zhrnul: verzia „Veľká chyba“ má v zásade právo na existenciu. Ak ale frekvencia (a presnejšie výkon) Prescotta rapídne porastie, určite to potvrdí jeho nekonzistentnosť.

Verzia dva alebo prechodné jadro

Nie je žiadnym tajomstvom, že niekedy výrobca potrebuje vydať zariadenie, ktoré je samo o sebe celkom obyčajné (v inej situácii si vôbec nezaslúži titul release produkt). Faktom však je, že prepustenie tohto zariadenia potrebné na propagáciu iných na trhu, oznámené v rovnakom čase alebo o niečo neskôr. Bol to Pentium 4 Willamette, sotva hodný titulu „dobrý a rýchly procesor“, ale jasne naznačoval fakt, že jeden z najväčších hráčov na trhu procesorov prechádzal na nové jadro a na konci svojej existencie nahradil „strednú“ zásuvku 423 zásuvkou „s dlhou životnosťou.“ Zásuvka 478. Čo ak hrá Prescott podobnú úlohu?

Každý už vie, že s vydaním Grantsdale-P sa dočkáme vzhľadu ďalšej pätice procesora pre Pentium 4 (Socket T / Socket 775 / LGA775) a najskôr to budú CPU založené na Prescotte, ktoré budú inštalované v to. Až neskôr ich začne postupne nahrádzať Pentium 4 „Tejas“. A tu je celkom logické položiť si otázku: ako rýchlo dôjde k tejto výmene? Keďže stále len uvádzame verzie, nebudeme obmedzovať svoju fantáziu a predpokladáme, že Intel chce tento proces čo najviac urýchliť. S použitím čoho? S najväčšou pravdepodobnosťou zostane Socket 478 pokojne odpočívať na konci výkonnostných tabuliek a Socket 775 sa stane symbolom aktualizovanej, výkonnej a vysokorýchlostnej platformy pre Pentium 4. Potom je všetko jasné: Prescott je potrebný, aby existoval procesor na trhu, ktorý dokáže vykonávať obe dosky so Socketom 478 aj s novým Socketom 775. Tejas, ak sú naše predpoklady správne, bude inštalovaný iba do Socketu 775 a stane sa tak hrobárom pre Prescott aj zastaranú platformu Socket 478. Je to logické? Myslíme si, že áno. V tomto prípade vyzerá vierohodne aj nasledujúci predpoklad: Prescottov život je určený na veľmi krátky život.

Tretia verzia alebo „Kto k nám príde s mečom“

Nie je žiadnym tajomstvom, že rivalita medzi dvoma hlavnými konkurentmi, Intelom a AMD, bola takmer vždy založená na protiklade dvoch hlavných argumentov. Intel: „Naše procesory sú najrýchlejšie!“, AMD: „ale naše lepší pomer cena a výkon! Rivalita je dlhodobá, argumenty tiež. Navyše sa nezmenili ani s vydaním procesorov AMD na jadrách K7/K8, a to napriek skutočnosti, že tieto sú výkonovo oveľa lepšie ako K6. Predtým Intel nerobil žiadne výnimky zo svojho základného pravidla: predávať svoje CPU s výkonom podobným konkurenčným procesorom za trochu viac. Trh je na niektorých miestach veľmi jednoduchý, takže dôvod tohto správania je jasný: ak ich už ľudia kupujú, tak prečo znižovať cenu? Opäť: hoci sa Intel musel zúčastňovať na cenových vojnách, AMD ich vždy rozbehlo, stalo sa to už tradíciou. Tretia verzia je založená na zjavnom predpoklade: čo keby sa tentoraz Intel rozhodol byť agresívnejší ako zvyčajne a začal cenovú vojnu ako prvý?

Zoznam výhod nového jadra Prescott zahŕňa nielen novinku, veľkosť vyrovnávacej pamäte a potenciálne dobrú (aj keď zatiaľ nepotvrdenú) škálovateľnosť, ale aj cenu! Ide o relatívne lacné jadro na výrobu: ak sa pomocou 90-nanometrovej technológie dosiahne výťažok vhodných čipov aspoň taký, aký má Northwood, potom bude spoločnosť Intel schopná predať svoj zisk bez straty absolútneho zisku. procesory za oveľa nižšiu cenu. Pripomeňme si jednu zjavnú závislosť: taká charakteristika CPU, ako je „pomer cena/výkon“ sa dá zlepšiť nielen zvýšením výkonu, ale aj znížením ceny. Vlastne nikto ti nebráni ešte výkon znížiť (!), hlavné je, že cena ešte klesne :). Súdiac podľa neoficiálnych cenových oznámení pre Pentium 4 Prescott, ktoré sa objavujú na internete, budú stáť oveľa menej ako Pentium 4 Northwood. Môžeme teda predpokladať, že Intel sa rozhodol pre určitý druh „obchádzania“: zatiaľ čo hlavný konkurent sa staromódnym spôsobom naháňa a naháňa výkon, v sektore systémov strednej triedy dostane ranu. , kde používatelia starostlivo analyzujú práve taký ukazovateľ, ako je cena / výkon.

Verzia štyri alebo Tajná zbraň

Tu by sme mali urobiť malú lyrickú a historickú odbočku pre tých, ktorí „v tých časoch“ veľmi aktívne nesledovali rôzne drobné nuansy v sektore procesorov. Môžeme si napríklad pripomenúť, že hneď po objavení sa prvých procesorov s podporou Hyper-Threading (a neboli to Pentium 4 „Northwood“ + HT, ale Xeon „Prestonia“) si mnohí položili otázku: „ak Jadrá Prestonia a Northwood sú natoľko podobné, že sa v základných charakteristikách prakticky nelíšia, ale Prestonia Podpora Hyper-Threading je prítomný, ale Northwood ho nemá, nie je logické predpokladať, že ho má aj Northwood, len je umelo zablokovaný? Následne bol tento predpoklad nepriamo potvrdený oznámením Pentia 4 3,06 GHz na rovnakom jadre Northwood, ale s Hyper-Threadingom. Navyše tí najodvážnejší predložili úplne burcujúci nápad: Hyper-Threading bol dokonca aj vo Willamette!

Teraz si spomeňme: čo sme nedávno vedeli o nových technologických iniciatívach spoločnosti Intel. Okamžite sa objavia dve mená: „La Grande“ a „Vanderpool“. Prvou je technológia hardvérovej ochrany aplikácií pred vonkajším rušením, ktorú možno stručne opísať slovami „uistiť sa, že jeden softvér nemôže zasahovať do fungovania druhého“. O La Grande si však môžete prečítať na našej stránke. Informácií o Vanderpoolovi je menej, no na základe dnes dostupných fragmentov môžeme usúdiť, že ide o variáciu na tému kompletnej virtualizácie PC vrátane všetkých hardvérových prostriedkov nevynímajúc. Teda (najjednoduchší, ale aj najefektívnejší príklad), dva počítače budú môcť pracovať paralelne na jednom počítači. OS a jeden z nich môže byť dokonca reštartovaný, ale to vôbec neovplyvní prácu druhého.

Takže: existujú veľmi silné podozrenia, že La Grande aj Vanderpool už boli implementované v jadre Prescott, ale (ako to bolo predtým v prípade Hyper-Threading) ešte neboli aktivované. Ak je tento predpoklad pravdivý, potom je jasné veľa o samotnom jadre. Najmä prečo je taký veľký, prečo jeho vývoj trval tak dlho, no napriek tomu sa v rýchlosti nevyrovná tomu predchádzajúcemu. Na základe hypotézy „Secret Weapon“ môžeme predpokladať, že hlavné zdroje vývojového tímu neboli zamerané na dosahovanie výkonu, ale na ladenie nových funkcií. Čiastočne túto verziu ozvenou druhého tak či onak, ale máme do činenia s prechodným jadrom. V súlade s tým nemusí byť vôbec dokonalý, pretože to nie je jeho hlavný účel. Mimochodom, druhú a štvrtú verziu úspešne dopĺňa aj tretia: nízka cena je v tomto prípade presne tým cukríkom, ktorý konečnému užívateľovi osladí tabletku „prechodnosti“.

Zhrnutie

Nie nadarmo sme tento článok nazvali „pol kroku vpred“. Ukázalo sa, že Prescott je zložitejší a nejednoznačnejší ako očakávaný „Northwood so zväčšenou veľkosťou vyrovnávacej pamäte a viac vysoká frekvencia“ (ako to mnohí vnímali). Samozrejme za to, že nárast rýchlosti sa v priemere blíži nule (a miestami negatívne), môžete vyčítať výrobcovi, za ďalší skok s podporou procesorov založených na novom jadre na základných doskách A mimochodom, je celkom fér to urobiť. Nie sú to predsa naše problémy, a predsa sme to my, ktorí im budú čeliť. Preto na koniec článku jednoducho dáme „tučné tri bodky“. Zmrazovací rámček zobrazuje iba začiatok kroku: nohu vznášajúcu sa vo vzduchu alebo, ak chcete, vzlietajúce lietadlo. Čo nás čaká ďalej? Bude „pristátie“ (Tejas?...) priaznivé?Zatiaľ môžeme len hádať.