Свежий номер №34 (411) / SDRAMТЕАТР Дата публикации: 10.09.2001 Роман Косячков, rk@computerra.ru
Главное отличие Pentium 4 от своего предшественника Pentium III состоит в увеличении длины конвейера с двенадцати до двадцати стадий. Это позволяет, с одной стороны, ураганными темпами наращивать частоту нового процессора, но с другой - сильно бьет по производительности при исполнении кода с большим количеством переходов. Первый вариант Pentium 4 появился на свет с частотой всего 1,4 ГГц, и его производительность в офисных приложениях подчас не превышала показателя гигагерцового младшего брата. Но сегодня уже объявлены Pentium 4 с частотой 2 ГГц, что на 600 МГц больше, чем у самой быстрой версии процессора AMD Athlon, не говоря уже о PIII, остановившемся на отметке 1,26 ГГц. Далее. Не секрет, что на момент объявления P4 приложения, поддерживающие новаторские инструкции SSE2, попросту отсутствовали. В результате для вычислений с плавающей точкой использовался блок, который один в один перекочевал с предшественника, хотя, по замыслу инженеров, вообще не должен был использоваться и предназначался лишь для обеспечения совместимости с устаревшими приложениями. Совсем другая ситуация сейчас: все современные игровые движки, а за ними и профессиональные приложения, имеющие дело с вещественными данными, оптимизируются под новый набор инструкций и получают ощутимую прибавку в производительности.
За прошедший год существенно изменились типовые модели использования (usage models) как приложений, так и персональных компьютеров в целом. Все больше людей использует PC не как печатную машинку, а как полноценный мультимедийный развлекательный центр. Все больше приложений ориентировано на работу с потоковыми данными, где новая архитектура практически не страдает от более длинного конвейера. Это и обработка видео и звука, и преобразование исходных DVD и CD в MPEG-4 и MP3, соответственно, да мало ли что еще. Раньше практически всю работу по визуализации трехмерной графики в играх брал на себя процессор. Теперь во всех новейших игровых движках применяется аппаратный расчет трансформации и освещения (T&L), который осуществляется геометрическим процессором видеокарты, а ресурсы центрального процессора высвобождаются под расчет сложнейшей физики, взаимодействия игровых объектов и т. п. Именно для этого хорошо приспособлены инструкции SSE2. И даже офисные и веб-приложения не так плохо чувствуют себя на новом процессоре, как казалось на первый Ничего хорошего от сочетания процессора Pentium 4 и памяти Rambus никто не ждал. Все были научены сначала горьким опытом не самого удачного чипсета i820 с одним каналом RDRAM, вчистую проигрывавшего i815, а потом и несбалансированного серверного двухканального i840, у которого суммарная пропускная способность двух каналов Rambus сводилась на нет низкой пропускной способностью системной шины процессора Pentium III. От двух очевидных недостатков памяти RDRAM не спрятаться даже сейчас - это высокая латентность и еще более высокая, в сравнении с другими типами памяти, цена. Однако при 400-мегагерцовой системной шине Pentuim 4, которая называется Quad Pumped Bus и по принципу функционирования напоминает сдвоенную DDR-шину с базовой частотой 100 МГц, двухканальный RDRAM пришелся как нельзя кстати. Пропускная способность шины памяти, как и системной шины, составляла 3,2 Гбайт/с, так что системы, основанные на чипсете i850, изначально являлись идеально сбалансированными. Чтобы снизить влияние памяти на стоимость готового компьютера, Intel предлагала свои процессоры сначала в комплекте со 128 Мбайт, а потом и с 256 Мбайт памяти RDRAM. Что касается высокой латентности, то, например, специалисты из компании ASUSTeK Computer реализовали на плате P4T режим, при котором память RDRAM не уходит в standby и ей не требуются сотни миллисекунд для возвращения к нормальному состоянию. Впрочем, эта палка о двух концах: 3-5-процентный прирост производительности оборачивается сильным нагревом модулей.
Изменения есть и в конструктивном обличье Pentium 4. На смену 423-контактному корпусу и разъему Socket 423 (PGA423) пришли представленные 27 августа перспективная 478-контактная упаковка FC-PGA2 и разъем mPGA478B - компактное и менее дорогое решение (готовящееся для 0,13-мкм ядра Northwood). Дополнительные выводы необходимы для стабильной работы процессора на высоких частотах. По прикидкам специалистов, век Socket 423 оценивался не в год, как получилось на самом деле, а всего в полгода, и многие производители решили вообще не выпускать плат под этот разъем. Да и пользователи не стремились покупать системы, модернизация которых в ближайшее время могла бы стать крайне затруднительной. Вопреки перечисленным проблемам, которые решались не месяц и не два, компания Intel ухитрилась продать десять миллионов процессоров Pentium 4! Как вы думаете, сколько удастся продать теперь, когда практически все огрехи и недостатки устранены? Как ни крути, процессор сам по себе в поле не воин, поэтому переходим к чипсетам для Pentium 4. Во множественном числе о них стало возможным говорить лишь недавно: проверенный временем, быстрый, но дорогой и рассчитанный на дорогую «Все побежали - и я побежал». Intel решила не ограничиваться производством i850 и официально объявила i845 - mainstream-чипсет для Pentium 4, поддерживающий SDRAM. Если вы помните наш репортаж с «Computex’2001», тайваньская PCB-индустрия еще в июне рапортовала о готовности выпускать изделия на i845, и только ленивый не представил тогда макетных образцов на стенде Intel (см. фото), а некоторые показывали и вполне работоспособные системы «i845 + Socket 478». Однако ближе к делу, то бишь к 10 сентября, товарные количества новой продукции в России смогла обеспечить только ASUSTeK, и компания «Пирит» любезно предоставила «Компьюферре» на пробу промышленный образец платы ASUS P4B. Новый чипсет рассчитан на работу с процессорами только в 478-контактном исполнении, но поддерживает как существующую 0,18-мкм «алюминиевую» модель Willamette, так и грядущую 0,13-мкм «медную» Northwood. i850 тоже поддерживает обе модификации процессоров и оба процессорных разъема, так что вскоре за Общеизвестно, что компьютерные «энтузазисты» при выборе новой системы уделяют большое внимание возможности ее разгона. В случае с i850 основное препятствие не процессорная шина, а именно память RDRAM, функционирующая на базовой частоте 400 МГц и плохо поддающаяся разгону. Единственный выход - установка памяти как PC600, но в этом случае разгон процессора и процессорной шины нивелируется меньшей частотой памяти, пропадает идеальный баланс Возвращаемся к i845 и плате ASUS P4B: очевидно, что оковы в лице RDRAM с разгонного потенциала процессора сняты, а практически вся существующая SDRAM-память беспрепятственно ускоряется до 150 МГц и выше. Поскольку реально чипсеты i850 и i845 отличаются друг от друга только северными мостами, то их функциональность на уровне южных идентична. Тут все изыски отдаются на откуп производителям системных плат, которые так и норовят добавить какую-нибудь изюминку - LPC-контроллер, IDE RAID, аппаратный звук и пр. ASUSTeK реализовала в P4B (название, очевидно, выбрано по аналогии с бестселлерами прошлых лет - P2B, P3B-F - и призвано играть на ностальгических чувствах пользователей, тем более что именно владельцам этих плат самое время обновить системы) целую гроздь изюминок. Как вы знаете, высокоскоростные процессоры Pentium 4 «предпочитают», чтобы к плате было подведено дополнительное питание (через четырехконтактный коннектор). Но засилье на отечественном рынке дешевых или устаревших корпусов, не имеющих такого разъема, не будет помехой для P4B: в дополнение к разъему, предписанному спецификацией, ASUSTeK оснастила плату обычным разъемом питания, таким же, как на жестких дисках и CD/DVD-приводах, и даже назвала его именем собственным - «ASUS EZ Plug». P4B оснащена стандартным AC’97-кодеком ALC201, но и в этот веночек ASUS вплела солнышко: к плате прилагается дополнительная планка с коаксиальным и оптическим SPDIF-выходами, что позволит, например, безболезненно записать MP3 по оптике на MiniDisk. Кстати, и стандартная USB-планка на два порта тоже в комплекте. Так досаждавший Евгению Козловскому на плате P4T инфракрасный порт теперь официально совместим только с фирменным блоком iPanel, подключение приемопередатчиков других производителей - на страх и риск пользователя.
Еще одна технология, ранее не встречавшаяся в изделиях ASUS, получила название POST Reporter: о неполадках плата вещает дружелюбным голосом нашего хорошего знакомого - Александра Кима, менеджера ASUSTeK по продажам в СНГ и странах Балтии. C помощью прилагаемой программы можно научить плату любым словам, включая нелитературные. Вообще, интеграция бытовой техники, телефонии, компьютерного оборудования и всего остального ощущается все сильнее. Оснащение платы разъемом для чтения смарт-карт уже не новость, но вот разъемы для считывателй карт Memory Stick и Secure Digital - приятная неожиданность. Осталось только дождаться этих самых считывателей. Не самые важные функции, предоставляемые платой, которые, тем не менее, отличают ее от конкурентов: возможность использования собственного логотипа при загрузке и подключения информационных панелей ASUS iPanel (которые, по последним разведданным, пока, к сожалению, так и не появились в исполнении Deluxe), а также руководство на русском языке. Наконец, о том, что так близко российскому менталитету. ASUS P4B предоставляет все мыслимые и немыслимые возможности, которые позволят выжать максимум из свежеприобретенного процессора: изменение частоты шины процессора в диапазоне от 66 до 200 МГц с шагом в 1 МГц, принудительное изменение соотношения частот FSB/MEM/PCI, увеличение напряжения питания на ядре процессора с шагом в 0,025 В, увеличение напряжения на чипсете, памяти и AGP.
Чтобы не быть голословными, мы сравнили производительность Pentium 4 Willamette 1,7 ГГц и 2 ГГц в двух исполнениях, а также Pentium III Coppermine 1 ГГц на системных платах ASUS P4B, P4T и TUSL2-C (плюс видеоплата ASUS V8200 GeForce 3, 256 Мбайт SDRAM и жесткий диск Seagate Barracuda ATA III). Во всех современных тестах Pentium III безнадежно отстал от Pentium 4, и только аппаратный расчет T&L, выполняемый видеоускорителем, позволил ему держаться более или менее рядом со старшим братом. Когда же расчет T&L выполняется на процессоре, Pentium III 1 ГГц отстает от Pentium 4 1,7 ГГц почти вдвое, но такой случай не типичен, поскольку большинство современных графических карт уже имеют аппаратную реализацию T&L. Мощь Pentium 4 по-настоящему раскрывается при кодировании MPEG-4. В потоковых вычислениях, вкупе с оптимизацией под набор инструкций SSE2, новый процессор творит чудеса! Именно эти показатели производительности и представляют собой цель, к которой стремились создатели процессора, обогнавшие время. Стоит также обратить внимание на масштабируемость процессора Pentium 4 при использовании разных типов памяти - SDRAM и RDRAM. Для этого достаточно разделить результаты, показанные 2-гигагерцовым процессором с каждым типом памяти, на результаты, показанные чипом, работающим на 1,7 ГГц. Сравнив полученные коэффициенты, можно заметить, что в паре с чипсетом i845 и памятью SDRAM производительность масштабируется чуть хуже, чем с чипсетом i850, и с ростом частоты невысокая пропускная способность памяти SDRAM будет все сильнее снижать производительность системы. Тем не менее, запас по частоте достаточно велик, а с переходом на новое ядро Northwood с 512-килобайтным кэшем L2 системы на базе i845 ожидает более серьезный скачок производительности, чем в случае с чипсетом i850. Так что недолгий век «Pentium 4 + SDRAM» - тоже один из мифов. Pentium 4 Northwood придут на выручку теперешним Willamette чуть раньше критического момента - примерно на частоте 2,4 ГГц - и вдохнут новую жизнь в платформу на Socket 478. Производительность платформ P4+i850, P4+i845 и PIII+i815 в некоторых тестах.
Казалось бы, перспективы для нового процессора и нового чипсета - лучше некуда. И все же есть одно «но». Вернемся к текущей ситуации на рынке: вместе с объявлением i845 компания Intel сильнейшим образом стимулирует продажи новых процессоров под Socket 478, и практически убивает продажи старых процессоров, к тому же обремененных нелегким грузом партнерства с не самой дешевой памятью - RDRAM. На складах же еще полным-полно старых процессоров, рассчитанных на Socket 423, которые хочешь не хочешь, а продавать надо. И даже проведенное 27 августа кардинальное снижение цен на младшие модели процессоров Pentium 4 вряд ли способно вернуть былой энтузиазм покупателей. Так что мы вправе ожидать и дальнейших мер, направленных на то, чтобы подогреть интерес к мгновенно превратившимся в архаику старым Pentium 4. В этой ситуации Intel пойдет двумя путями: во-первых, поддержит производителей системных плат, с тем чтобы они сбросили цены на свои «i850 + Socket 423» решения, а во-вторых, наверняка будет можно приобрести RDRAM в комплекте с младшим процессором практически по цене SDRAM. И вот в этом случае многие задумаются, не купить ли старый, проверенный временем вариант с RDRAM, который быстрее при равных частотах процессоров? И пойдут, и купят… Но именно i845 - потому, что это решение явно лучше, чем уходящие i815EP и Pentium 3, и потому, что перспективнее, нежели Pentium 4 под Socket 423. А те, для кого финансовый вопрос значения не имеет, дождутся-таки связки «i850 + Socket 478». [i41128] Благодарим за предоставленное для испытаний оборудование компании «Никс» (память), «Пирит» (платы ASUS) и «Формоза» (процессоры).
|