Анализ производительности и экономичности тринадцати вычислительных платформ, используемых в современных ноутбуках

Кайрат Ахметов, 

Производительность, продолжительность жизни от батарей, эффективность конфигураций, работа с трехмерной графикой и многое другое... Сочетания процессоров, чипсетов и видеоускорителей на примере ноутбуков ASUS, Compaq, Fujitsu, RoverBook, Sony, Toshiba.

Приступая к тестированию ноутбуков, мы стремились как можно больше приблизить испытания к реальной жизни. Ведь ноутбуки — это в идеале совершенный интегрированный продукт и покупателя мало интересует, на что теоретически способна та или иная его деталь. В то же время хотелось составить полную картину отечественного рынка и предоставить читателям buyer’s guide. Однако мы быстро поняли, что охватить в одном обзоре все доступные в России модельные ряды основных производителей, к сожалению, невозможно. Задуманные тесты отнимали на каждой машине не менее недели: три-четыре часа полной зарядки батарей, два-три часа разрядки в прогоне теста, зависания, вариации… К тому же конфигурации ноутбуков куда сложнее привести к общему знаменателю, нежели настольные системы. Своевременно рокировавшись, мы остановились на ноутбуках, представляющих различные платформы — популярные сочетания процессоров и чипсетов, и, всесторонне их изучив, постарались обобщить результаты на модели, не вошедшие в обзор. Зная рецепт ядра портативной платформы, вы можете выбрать по вкусу дизайн, возможности расширения и прочие удобства от любого понравившегося производителя.

Оговоримся, что мы выбирали ноутбуки без всяких пристрастий — брали то, что легко было получить на сравнительно большой срок. В связи с этим спешим поблагодарить компании, пошедшие нам навстречу. Прежде всего, Nexus, предоставившую широкую палитру ноутбуков от ASUSTeK Computer. Новейшие модели от Toshiba и Fujitsu-Siemens предложила на тест компания «Адепт»; с субноутбуками Fujitsu и Sony — выручила сеть компьютерных магазинов «Цифра». Российские брэнды представляли Rover Computers и IRU.

тест ноутбуков

На все ноутбуки устанавливалась операционная система MS Windows XP Professional, на логическом разделе NTFS5, физически расположенном в более быстрой области (внешние дорожки) жесткого диска. Такой выбор обусловлен следующими причинами:
  • Windows XP имеет востребованные дополнительные функции, такие как запись на компакт-диски (пишущие приводы уже почти вытеснили флоповоды из ноутбуков), сглаживание шрифтов на жидкокристаллических панелях и т. п.;
  • интерфейс Windows XP более удобен в работе с ноутбуком (в крайнем случае, все может выглядеть по-старому);
  • в XP встроена корректная поддержка технологии Intel Enhanced Speedstep.

Файловая система была выбрана исходя из рекомендаций компании Microsoft, а также из тех соображений, что ноутбукам подчас доверяют очень критичные данные, безопасность и сохранность которых под FAT32 подлежит сомнению. Microsoft подчеркивает, что работа с NTFS может немного снижать производительность по сравнению с FAT, но эта файловая система более совершенна и востребована ядром Windows. Professional Edition использует ее по умолчанию, тогда как Home Edition по умолчанию ставит FAT32.

После установки ОС и всех драйверов командной строкой «rundll32.exe advapi32.dll, ProcessIdleTasks» принудительно запускалась самооптимизация системы. В процессе инсталляции SYSmark’а предлагается временно убрать все автоматически запускаемые и резидентные программы. Обычно это служит чистоте эксперимента, но в нашем случае мы допускали фоновую работу стандартных (фирменных) утилит1, приближая тест к реальным условиям.

Объем оперативной памяти у всех моделей, прошедших этот тест, составлял 256 Мбайт. Мы также исследовали зависимость производительности от объема ОЗУ. Для этих целей мы выбрали две разные модели на PIII (Navigator UT6) и P4 (Sony GRX), которые показали, что, по SYSmark’у добавление 128 Мбайт дает выигрыш в два процента, а удвоение дает лишь три процента. Разумеется, если вы собираетесь обрабатывать на ноутбуке огромные изображения, графические пакеты от лишней памяти значительно выиграют.

Замaрочки…
Для исследования производительности и продолжительности работы от батарей (в неигровых приложениях) был выбран тест BAPCo SYSmark 2001. Напомним, что этот тест эмулирует работу гипотетического пользователя с двумя пакетами приложений. В первом из них — Internet Content Creation — запускается скрипт, эмулирующий пользователя, точнее его нажатия на клавиши клавиатуры и манипуляции мышкой, который создает сайт средней компании. А показателем производительности служит время отклика системы (время, затраченное на исполнение операции) на эти «команды пользователя». Изображения редактируются в Adobe Photoshop 6.0, с помощью Adobe Premiere 6.0 добавляются спецэффекты и звук в видеоролики, которые потом кодируются Microsoft Windows Media Encoder версии 7.0.2 Сам сайт компонуется в Macromedia Dreamweaver 4 с применением Flash 5.

Во второй части — Office Productivity — выполняются типичные офисные задачи. Но не стоит их представлять в виде простого набивания текста в Word’е. Напротив, в обеих частях SYSmark’а нагрузка на систему совсем не шуточная, так как исполняемые скрипты запускают сразу несколько ресурсоемких приложений, а в фоновом режиме работает антивирус. В Word 2000 редактируется многостраничное описание сложного двигателя, в Power Point готовится презентация производственной компании — с графиками, построенными в Excel, и фотослайдами. В почтовом ящике Outlook’а лежит около трех тысяч писем, а скрипт пишет еще одно, страниц эдак в десять, заодно проверяя его на орфографические ошибки и прикрепляя к нему сжатый Winzip’ом 50-мегабайтный avi-файл (видео из Content Creation). SYSmark даже устанавливает виртуальный принтер (так называемый BAPCo printer, сделанный из драйверов от Epson Stylus) и измеряет скорость отправления на печать многостраничного документа. Замерив, таким образом, среднее время отклика в обеих частях теста, а оно, как правило, измеряется миллисекундами, SYSmark выставляет свой рейтинг, обратно пропорциональный времени отклика.

Производительность при питании от электрической сети
Или попросту максимальная производительность (режим Always On) без оглядки на энергосбережение. Начнем с Internet Content Creation (см. диаграмму).

Производительность ноутбуков в тестах SYSmark 2001: Internet Content Creation

Производительность ноутбуков в тестах SYSmark 2001: Internet Content Creation.

В скорости работы с творчески ориентированными пакетами впереди, как и ожидалось, с большим отрывом оказались процессоры Pentium 4 в связке с DDR-чипсетом 845MP. Как уже упоминалось, основной частью ICC является кодирование avi-файла в пакете Windows Media Encoder. Pentium 4 c легкостью справляется с ним благодаря существенно более высокой частоте и пропускной способности (Quad Pumped) системной шины и DDR-памяти. Небольшое отставание 1,7-гигагерцового ASUS L3, а точнее превосходство 1600-й Toshiba, вызвано, пожалуй, применением гораздо более быстрого жесткого диска. Редкий пока даже в последних моделях самой Toshiba 40-гигабайтный MK4019GAX имеет скорость вращения шпинделя 5400 об./мин. и буфер объемом 16 Мбайт (!), тогда как все остальные участвующие в обзоре ноутбуки имели винчестеры со скоростью вращения не более 4200 об./мин. и буфером 2 Мбайт.

С заметным отставанием от связки P4+i845 следуют высокочастотные процессоры Pentium III-M на ядре Tualatin, обрамленные чипсетом i830 и обладающие внешней графикой; очень хорошо смотрятся гигагерцовые Athlon 4 (которым на смену, вообще-то, уже пришли новые 0,13-мкм чипы). Порядок следования одинаковых процессоров на ядре Palomino объясняется тем же: с чипсетом VIA KT133A используется внешняя видеокарта ATI Rage Mobility M1, а KN133T — интегрированный.

Несмотря на то что ASUS B1 оснащен самым быстрым мобильным процессором Pentium III Coppermine с частотой в один гигагерц и системной памятью, работающей на 133 МГц, он показал одинаковый результат с PIII-M 800 МГц в связке со стомегагерцовым ОЗУ. Кроме интегрированной природы PN133T на это влияют 512 Кбайт кэш-памяти второго уровня у Tualatin’а против 256 Кбайт у Coppermine.

Скорость в офисной работе (следующая диаграмма) меньше зависит от жесткого диска и больше подвержена влиянию объема кэш-памяти и частоты процессора. Выполняемые здесь задачи трудно поддаются конвейеризации, но зато сильно выигрывают от увеличения объема кэш-памяти.

Производительность ноутбуков в тестах SYSmark 2001: Office Productivity

Производительность ноутбуков в тестах SYSmark 2001: Office Productivity.

Поражает производительность ноутбуков ASUS L1 и М2: их гигагерцовые Tualatin’ы обошли традиционно сильные в этом тесте Athlon’ы, а также своего 1133-мегагерцового старшего брата (Tecra 9000). При прочих равных объяснить это можно только быстродействием материнских плат ASUSTeK и заводскими настройками BIOS — определенный вклад в производительность вносят установленные производителем настройки памяти и т. п. Как правило, выставляются самые консервативные тайминги и опции, так как надежность brandname-системы ставится выше производительности. Вероятно, инженеры ASUSTeK набрались опыта и не побоялись заняться легким тюнингом ноутбука, хотя в пору Pentium III Coppermine то же самое можно было сказать и о лидерстве Toshiba.

Взяв среднее обоих проходов ICC и OP, SYSmark выставляет так называемый SYScore, и если вы работаете с обоими типами приложений, то при выборе можете использовать этот показатель.

Производительность ноутбуков в тестах SYSmark 2001

Производительность ноутбуков в тестах SYSmark 2001: SYSscore (типичное применение при работе от стационарной сети или от батарей с выключенными функциями энергосбережения).

Обобщим. Безоговорочное лидерство принадлежит ноутбукам на Pentium 4-M и дискретном DDR-чипсете Intel 845MP. Northwood готов поиграть мускулами SSE2, но его «обламывает» слабая оптимизация под эти инструкции в приложениях 2001 года (еще раз напомним, что мы выбрали SYSmark 2001, а не 2002, также и потому, что прогресс производительности в портативном мире отстает примерно на год; да и методику мы обкатывали не один месяц, начав задолго до выхода последней версии тестовой программы). Однако вы ни в коем случае не упускайте этот потенциал из вида.

Выдающийся по характеристикам жесткий диск, установленный в Satellite Pro, подтвердил наши ранние наблюдения и предположения, что зависимость производительности современных ноутбуков от дисковой подсистемы проявляется только при работе с мультимедиа-потоками данных (в качестве Web-сервера мы ноутбук не рассматриваем). Выигрыш в ICC составил лишь 3% по сравнению со стандартным мобильным винчестером Sony GRX 570. В потоковых задачах прирост идет за счет более высоких оборотов и плотности записи 15 Гбайт на пластину, в то время как в Office Productivity мы имеем дело с разрозненными и относительно малыми кусками данных: в этом как раз должен был проявить себя 16-мегабайтный буфер, но, к нашему удивлению, результаты оказались равными. Так что не стоит гнаться за высокооборотистыми винчестерами, если есть 256 Мбайт оперативной памяти; если нет — гораздо легче доплатить за дополнительный модуль SO-DIMM, и не забудьте поставить соответствующую операционную систему.

Вторую лигу возглавляет 1,2-гигагерцовый Tualatin с внешним видео, а замыкает ее PIII-M с частотой 1133 МГц, также использующий дискретный вариант Intel 830MP. Сюда же затерлись ASUS’ы на интегрированных Intel 830M и 830MG — единственные на сегодняшний день чипсеты, интегрированность графики которых не ущемляет системную производительность чипсетов. Вряд ли это было достигнуто за счет технологии динамического выделения видеобуфера Intel DVMT, так как мы уже убедились в небольшой разнице производительности 256- и 224-мегабайтных систем. Кроме отличного чипсета, причиной тому является 512 Кбайт самого лучшего L2-кэша в мире х86. Заметьте, что в потоковом ICC ноутбуки ASUS L1 и M2 занимают места, соответствующие их частотам, а в беспорядочном Office Productivity большой кэш Tualatin’а позволяет легче справляться с перебоями подачи данных из основной памяти.

Выступившие в качестве легионеров, AMD Athlon 4 продемонстрировали великолепный фут… то есть результат, чего и следовало ожидать исходя из достижений их настольных братьев. Вопреки тому, что серия Presario 705 свежее, использование дискретного чипсета и хорошо оптимизированной для скромных мобильных потребностей и возможностей видеокарты в устаревшей, по мнению Compaq, модели Presario 1215 выводит ее вперед, даже несмотря на более слабый жесткий диск.

На примере ASUS B1 видно, что, хотя чипсеты VIA широко распространены среди недорогих ноутбуков, относительно небольшой объем кэш-памяти второго уровня процессоров на ядре Coppermine не может смягчить потери пропускной способности памяти, которая уступлена графическому ядру. В итоге PIII 1000 на интегрированном чипсете VIA находится на уровне PIII-M 800, установленного на синхронном дискретном Intel 440MX.

Немного разочаровал чипсет ALi в Portege 2000. Его результаты и в ICC, и в Office Productivity на 20–30 процентов ниже одночипового Intel 440 MX, в то время как разница в частотах процессоров составляет всего ничего (800–750). Впрочем, такой провал, возможно, вызван слабоватым, вследствие миниатюрности (формат PC Card Type II, буфер всего 512 Кбайт), жестким диском.

Продолжительность жизни от батарей
Вопрос энергопотребления для мобильных систем всегда был критичным. Чтобы решить его, в ноутбуках используются более дорогие компоненты и технологии, призванные снизить потребление энергии, продлив тем самым время работы системы на одном заряде батарей — самое главное свойство, отличающее их от привязанных к розетке. Инженеры корпят буквально над каждым узлом ноутбука и экономят милливатты везде — в процессорах, чипсетах, видеоускорителях, накопителях, дисплеях…

И все же, как показали наши исследования, больше всего потребляют основные, если можно так выразиться, многотранзисторные вычислители. Широко разрекламированные технологии энергосбережения центральных и графических процессоров — Intel SpeedStep, AMD PowerNow!, ATI PowerPlay и nVidia PowerMizer — предназначены для увеличения времени автономной работы ноутбуков, не нанося большого урона производительности (более простое решение — использование медленных процессоров, потребляющих меньше энергии). Подробнее о SpeedStep и PowerNow! вы можете прочитать в статье по адресу www.ferra.ru/online/mobilis/17393.

Чтобы дать заключение об их эффективности и оправданности использования, мы разработали оригинальную методику, частично описанную в упомянутом обзоре. Напомню, что, хотя другие издания используют в обзорах ноутбуков EtestingLabs (ZDNet) Battery Mark, этот пакет не смог удовлетворить все наши запросы, в которые входила работа под Windows XP. Кроме того, крайне важно знать, как влияет на производительность понижение тактовой частоты процессора, ведь именно таким образом достигается большее время жизни с Enhanced Speedstep и PowerNow!

В этих целях мы запускали циклический прогон SYSmark’а и замеряли продол жительность жизни ноутбука, начиная от полного заряда батарей и заканчивая «умиранием» системы (предупреждения о низком заряде отключались), параллельно засекая производительность в различных режимах энергосбережения. Для удобства мы приводим сводную таблицу, на нее опирается построение следующих ниже диаграмм.

С появлением процессоров, умеющих динамически подстраивать свою частоту под нужды пользователя (технологии AMD PowerNow! и Intel Enhanced SpeedStep), выбор режима работы процессора перестал быть таким однозначным, как во времена первой реализации SpeedStep, принудительно снижавшей частоту при отключении от питания сети. Теперь у пользователя ноутбука с установленной на нем операционной системой Windows XP (Enhanced SpeedStep не на всех ноутбуках поддерживается Windows 2000 без драйверов, но Windows XP всегда корректно распознает и SpeedStep, и PowerNow!) есть довольно широкий выбор вариантов — см. таблицу.

Power Scheme (в настройках
Control Panel/Power Options)

Тактовая частота процессора

Работа от сети

Автономная работа

Home / Office Desk

Максимальная

Автоматическая

Portable / Laptop

Автоматическая

Автоматическая

Presentation

Автоматическая

Минимальная

Always On

Максимальная

Максимальная

Minimal Power Management

Автоматическая

Автоматическая

Max Battery

Автоматическая

Минимальная

Поведение процессоров в Windows XP в зависимости от выбранных настроек энергосбережения.

В первом столбце сводной таблицы помимо модели ноутбука указаны используемый чипсет и режим работы процессора. Обозначение типа 700~1000 соответствует автоматическому режиму переключения частоты по технологии SpeedStep или PowerNow!. Время при одновременном использовании двух аккумуляторов Portege 2000, обозначенное как (***), является суммой показателей для его внешней (**) и внутренней (*) батарей.

Вообще говоря, на все эти показатели в первую очередь влияет не управление частотой и напряжением питания ядра и не техпроцесс изготовления процессора, а банальная емкость аккумуляторов. Невольно улыбаешься, отмечая, что и первое, и последнее место занимает Portege 2000 с разными батареями. Держа это в уме, но отложив детальное рассмотрение на потом, прокомментируем очевидные результаты.

По продолжительности автономной работы первые места держат Tualatin-ноутбуки ASUS M2, L1 и Portege 2000. Кроме экономного процессора и чипсета отличиться им помогли превосходно подобранные батареи высокой емкости. У M2 и L1 это одинаковые по емкости (59 ватт-часов) литий-ионные аккумуляторы, а представитель Toshiba использует комбинацию из тонкой литий-полимерной и дополнительной внешней литий-ионной батарей.

Достоин похвалы и ASUS L3С с процессором Pentium 4-M 1,7 ГГц. Этому процессору предрекали скорую гибель от автономной работы, однако тайваньские инженеры обеспечили ему больше двух часов жизни даже на частоте под два гигагерца. Самое замечательное, что он лишь на 100 г тяжелее самого легкого из протестированных нами Р4-ноутбуков и использует батарею той же емкости, что и рекордсмены L1 и М2.

Athlon’ы не ударили в грязь лицом. А виной среднему времени — 0,18-микронный техпроцесс и посредственная емкость аккумуляторов выбранных нами моделей от Compaq.

Видеокарта GeForce4 420Go, установленная в Toshiba Satellite Pro 6100, стала первой и пока единственной среди последних продуктов Nvidia и ATI, в которых мы встретили управление энергосберегающей технологией, в данном случае PowerMizer. К сожалению, не хватило времени прогнать тест батарей в режимах минимального энергопотребления и процессора, и видеокарты, поэтому время в режиме «Max Battery» оказалось меньше, чем в «Portable/Laptop».

Чтобы обобщить выводы о том, как сильно зависит продолжительность жизни от конфигурации процессора, чипсета и видеокарты, надо избавить результаты от влияния на них емкости аккумуляторов. Поскольку для каждого ноутбука она разная, но для одинаковых конфигураций дает прямо пропорциональную зависимость, мы просто разделим время каждого ноутбука на емкость батарей.

Время автономной работы ноутбуков, отнесенное к емкости их батарей

Время автономной работы ноутбуков, отнесенное к емкости их батарей.

Первый вывод: небольшой (12-дюймовый) полисиликоновый TFT-дисплей, Ultra Low Voltage Pentium III-M, высокоинтегрированный чипсет и экономный 1,8-дюймовый жесткий диск — это то, что стоит искать, если вы хотите ультракомпактный долгоиграющий ноутбук любой ценой, так как вместе с производительностью пострадает и ваш кошелек.

К сожалению, ноутбуки с процессорами Tualatin (PIII-M) на чипсетах VIA пока очень редки, так как производителей вполне устраивают три инкарнации Intel 830. За этим, конечно же, стоят маркетинговые соображения, но факт остается фактом: решения VIA — это low-end, и ставить на них новейшие Tualatin отваживается не всякий.

Этот год на мобильном рынке пройдет под флагом Intel. Процессоры Pentium III-M и Pentium 4-M; чипсеты 830M/MP/MG и 845MP получились такими удачными, что превосходно удовлетворяют потребности почти всего рынка — от огромных заменителей десктопов до полуторакилограммовых портативных. Разве что Toshiba, которая всегда все делает по-своему, для Portege 2000 отдала предпочтение чипсету ALi — по-видимому, из-за его универсального южного моста M1535+.

Присмотритесь к результатам: за исключением некоторых объяснимых отклонений очевидно, что чем меньше частота, тем дольше работает ноутбук. Но помните, что за этим неизбежно следует падение производительности, и хотя для просмотра Web-страниц 500-мегагерцового процессора хватит кому угодно, большинство людей покупают ноутбуки, чтобы комфортно выполнять серьезную работу плюс иметь запас на год-два.

В поисках золотой середины
SYSmark в наших тестах как нельзя лучше показывает связь производительности и выбранного режима энергосбережения. Конечно, самый большой интерес представляет динамическое переключение тактовой частоты в зависимости от потребностей пользователя. К тому же именно этому состоянию соответствует выбор режима Portable/Laptop (в Power Options операционной системы). Как показали испытания, при фиксированной минимальной частоте баланс системы нарушается, и она или показывает слишком низкую производительность, или выигрыш времени работы слишком мал, чтобы жертвовать даже треть мощности. Тем более что почти всегда (кроме моделей на Pentium III Coppermine и Celeron, а также Sony GRX-5x0) можно выбрать режим, который будет подстраиваться под нужды пользователя.

Расстановка по результатам почти такая же. Изменения вызваны тем, что некоторые модели ноутбуков используют процессоры, не умеющие переключать частоту динамически: ASUS B1 и Satellite S353. А вот Sony GRX 570 устроен вопреки ей (природе процессора), поэтому его результаты тоже приведены только для минимальной частоты.

Производительность ноутбуков в автоматическом режиме энергосбережения по SYSmark 2001 (SYSscore)

Производительность ноутбуков в автоматическом режиме энергосбережения по SYSmark 2001 (SYSscore).

Очевидно, что при довольно большой вычислительной нагрузке, которую создает скрипт SYSmark 2001, Enhanced SpeedStep не успевает выбирать промежуточные значения, и когда пользователю достаточно 800 МГц, а не 1000, мобильные Tualatin’ы по преимуществу выжимают частоту до предела. Отсюда столь малая разница между режимами Portable/Laptop (автоматическое переключение) и Always On (максимальная производительность) всех ноутбуков на ядре Tualatin и Northwood. При умеренной нагрузке картина, без сомнения, изменится в пользу автоматического режима.

Вспомним, что SYSscore вычисляется из времени отклика системы на запросы пользователя и поэтому прямо пропорционален скорости исполнения команд. Умножив мощность (производительность) системы на время работы, мы узнаем количество полезной энергии (вычислительной), запасенной в системе. Иначе говоря, таким образом мы можем получить единый (но относительный, как и все остальное) показатель, коррелирующий с суммарной работой. Назовем его единым показателем полезности (см. диаграмму).

Единый показатель полезности ноутбуков

Единый показатель полезности (или, другими словами, автономный вычислительный запас) — произведение производительности по SYSmark 2001 и времени автономной работы, на протяжении которой эта производительность поддерживалась.

На первом месте благодаря добрым и справедливым тестерам идет ASUS M2. В актуальной версии его BIOS не было предусмотрено автоматическое снижение яркости подсветки при переходе на автономное питание. Поэтому вначале время было измерено при 100-процентной яркости, но, заметив его выдающиеся показатели, мы решили сыграть в продвинутого пользователя, нажавшего восемь раз (из пятнадцати возможных) на комбинацию клавиш, приводящую к снижению яркости подсветки. А впрочем, M2 и на максимальной яркости в автоматическом и максимальном режимах показывает выдающиеся результаты.

Далее, мы видим большую совместную победу инженеров Intel и ASUSTeK Computer — ноутбук L3 на Pentium 4-M сразу в двух ипостасях. Такой прыти от него никто из нас не ожидал. Как и для другого «правильного» ноутбука на Р4 — Toshiba Satellite Pro 6100, — Enhanced SpeedStep с процессором Pentium 4-M гораздо выгоднее в автоматическом режиме. Похоже, процессорный гигант небеспочвенно сворачивает уже и Pentium III-M — все переходят на Northwood. Высокий Рейтинг L1 особо не удивляет — он из одной конюшни с M2.

Прекрасные показатели у Portege 2000, укомплектованного сразу двумя батареями и работающего. Несмотря на относительно невысокую производительность, емкость батарей обеспечила ему способность работать без двадцати минут пять часов подряд на 750 мегагерцах — медленно, но верно. Отклонения Tecra 9000 и RoverBook UT6 можно объяснить другой конфигурацией чипсета и видеокарты и, конечно, главным образом — меньшей емкостью батарей. Кроме того, возможно, что ноутбуку RoverBook UT6 более выдающиеся результаты мешают демонстрировать не только средняя батарея, но и видеокарта. Далее видно, что для обоих Athlon 4, а значит, и для всех процессоров AMD динамическое переключение предпочтительнее.

Присмотревшись к абсолютным данным, можно сделать утешительный вывод в пользу нижней половины диаграммы: разница между лучшими и средними — всего лишь двукратная. И это вполне может быть причиной для экономии средств и веса ноутбука, если вас в нем больше интересует портативность, а не мобильность (читай — автономность).

Кто ел из моей чашки?
Уровень яркости экрана у всех ноутбуков в батарейных тестах был оставлен на волю настроек BIOS. Как правило, при отключении от электрической сети яркость экрана автоматически снижается на 30–60 процентов. Мы не стали сводить этот параметр к какому-то общему значению, поскольку уровень яркости на разных моделях измеряется по-разному, и оставили таким, какой бы предпочел обычный пользователь, не копаясь в настройках. Бытует мнение, что это дает значительный выигрыш во времени автономной работы. Для тех, кто хочет выяснить, сколько можно выиграть, снизив мощность подсветки дисплея до минимума, и стоит ли пойти на компромисс, мы провели исследование зависимости времени жизни (в прогоне SYSmark’а) от уровня яркости подсветки. Был выбран один из новейших ноутбуков ASUS L3С с процессором Pentium 4-M 1600 МГц в режиме максимальной частоты, имеющий матрицу 1400х1050 (яркость ее подсветки регулируется с довольно мелким шагом, но, к сожалению, самыми близкими к половинному значению являются 47% и 54%).

И вот какой интересный результат: вдвое снизив яркость, мы добились увеличения времени автономной работы лишь на 11%. Дальнейшее уменьшение яркости вряд ли целесообразно, так как кардинальное отключение подсветки (элементы матрицы еще меняют цвет, это можно увидеть, если присмотреться или по-хитрому осветить их извне) дает только пять сотых времени половинной подсветки. И заметьте, как слабо влияет полное отключение жидкокристаллической матрицы.

вдвое снизив яркость, мы добились увеличения времени автономной работы лишь на 11%

Хотя этот тест был проведен только с одним ноутбуком, мы почти уверены, что выводы справедливы и для остальных моделей. Другое дело, что это был ресурсоемкий тест, сильно нагружающий процессор и батареи вообще. При простом Web-серфинге, некоторые батареи могут тянуть вдвое дольше, экономия на дисплее даст минимум те же 11%, что в абсолютном значении гораздо ощутимее.

Заодно мы проверили, как зависит время автономной жизни ноутбука от загрузки процессора. Когда Pentium 4 с частотой 1600 МГц гонял SYSmark 2001, загрузка процессора находилась в районе 60–70% (порой опускаясь до 10% и временами доходя до 100%). Проигрывание MP3 свернутым Windows Media Player’ом загружает процессор гораздо меньше, и при той же яркости в 47% компьютер не нуждается в электрической розетке на треть дольше. Так что рискнем заявить, что дурная слава ЖК-панелей как основных пожирателей энергии батарей сильно преувеличена. Мы также убедились, что при простое системы, когда процессор почти находится в состоянии Deeper Sleep, выигрывается лишь 11 минут.

Эффективность конфигураций
Ключевые компоненты, влияющие на производительность системы и продолжительность автономной жизни ноутбука, это, безусловно, процессор, чипсет, видеокарта, жесткий диск, площадь дисплея и емкость батареи. Встретившись с моделью, которой не было в нашем обзоре (а таких найдется около двухсот), вы сможете сделать небезосновательные выводы, опираясь на ее конфигурацию и характеристики.

Итак, для оценки эффективности той или иной конфигурации мы просто разделим «полезность» из прошлого графика на емкость батареи в ватт-часах. Поскольку мы собрали почти все варианты конфигураций, для сравнения новой модели вам будет достаточно умножить эффективность ее микросхем на величину полного заряда аккумуляторов.

автономный вычислительный запас, отнесенный к емкости батарей

Мерило эффективности конфигураций — автономный вычислительный запас (см. предыдущую диаграмму), отнесенный к емкости батарей. Для каждого ноутбука выбран оптимальный режим.

Самой эффективной конфигурацией оказалась связка «процессор 1133 МГц PIII-M, чипсет 830MP и совершенно нераскрученный видеочип Super Savage/IXC».

На поверку внешняя (по отношению к чипсету) реализация видеоускорителя более энергоэкономная и производительная. Ее отрицательные стороны — дороговизна, а также то, что раздельные чипы занимают больше места на материнской плате.

Очень похожая ситуация со следующей по пятам конфигурацией модели Roverbook Navigator UT6. Но у нее единственной режим «Always On» для ядра Tualatin оказался эффективнее. Это можно объяснить чуть более прожорливой видеокартой. При работе с 2D-приложениями она потребляет постоянную мощность, не зависящую от нагрузки на систему в целом. Поэтому процессору выгоднее побыстрее выполнить работу, сократив время жизни, а следовательно, и долю заряда батарей, уходящую на графику.

Intel 830M, единственный интегрированный чипсет, вошедший в первую пятерку, заронил подозрения насчет того, использует ли он только системную память, или, подобно чипсету в ультрапортативной Sony SRX77, где установлен видеочип от Intel 815EM с внешним 11-мегабайтным фрейм-буфером, ASUS M2 имеет гибридный северный мост. Пожалуй, его превосходство в наших тестах было обеспечено главным образом за счет отличной батареи.

Если вам придется выбирать между такой интегрированной конфигурацией или описанной выше дискретной на PIII-M, то при равных батареях и не слишком большой заботе о портативности немногим более полезной окажется последняя, к тому же вы получите внешнюю графику, с вытекающими из этого преимуществами.

Далее следуют почти идентичные конфигурации на основе нового мобильного процессора Intel Pentium 4-M и DDR-чипсета i845MP. В феврале, когда представили этот процессор и чипсет, многие посчитали, что это чисто маркетинговый ход в продвижении архитектуры NetBurst по всем фронтам. Но Intel (как всегда) оказалась прозорливее и убедила производителей в целесообразности создания ноутбуков, которые можно считать заменителями рабочей станции. Все три побывавшие у нас модели на этом процессоре именно таковыми и являлись. Из-за досадного ограничения функций SpeedStep в Sony в лучшие вырвались только ASUS и один из флагманов Toshiba. L3C ненамного опередил соперника благодаря чуть более быстрому процессору и менее прожорливой видеокарте ATI, чему не смогли противостоять уникальный жесткий диск и использование максимального энергосбережения Nvidia PowerMizer на GeForce4 420Go.

Все модели комплектовались восхитительными ЖК-матрицами, высокое разрешение которых не сказывалось на энергопотреблении. Также не стоит беспокоиться из-за размера матриц: мы уже выяснили, что полное отключение 15-дюймового дисплея продлевает работу от батарей только на четверть, дополнительный дюйм диагонали — это меньше чем полтора процента.

Можно с уверенностью сказать, что Pentium 4-M выполнил возложенную на него задачу, и если в полностью удовлетворяющем вас по мощности ноутбуке установлена слишком маленькая батарея, купите запасную.

О внутренностях Portege 2000 было сказано уже достаточно, но можно еще раз отметить выбор чипсета. Мы хвалили высокую степень интегрированности северного M1651T и особенно южного моста M1535+, благодаря чему удалось создать сие «произведение искусства». Это самый энергоэкономный чипсет из побывавших у нас, а значит, и на рынке, но вряд ли он подойдет тем, кому нужен производительный ноутбук.

На примере пары Compaq 1215 и 705 (и, возможно, ASUS L1 и М2) наглядно демонстрируется превосходство дискретных решений над интегрированными. Первое немного быстрее в SYSmark’е и время автономной работы у нее побольше, что выливается в разницу, которую трудно не заметить.

По поводу мобильной платформы AMD следует высказать следующие предположения: хотя уже сейчас доступны 1,4-гигагерцовые модели мобильных Thoroughbred (0,13-мкм Mobile Athlon XP 1600+), для превосходства над Intel этого мало. Надо добиться от партнеров внедрения DDR-чипсетов, пусть и не дискретного (подойдет даже настольный KT333, вследствие более тонкого техпроцесса; снизив его частоты до KT266, мы сэкономим энергию за счет невысокой, по мобильным меркам, разнице в цене), хотя бы Radeon IGP. «Десктопозаменителем» займется новое подразделение Acer, а версией IGP 320M сейчас ведают разработчики Presario, планируя представить его в июле-августе. Прототип этого ноутбука был протестирован сайтом Tomshardware.com и показал превосходные результаты; в нашем рейтинге эффективности он с большой вероятностью занял бы призовое место.

В случае с процессором Сeleron на ядре Tualatin вы получите почти те же результаты, что и с PIII-M. При активной работе (читай — максимальной частоте) вы не почувствуете разницы, потому что немногим более низкая производительность компенсируется примерно таким же приростом продолжительности жизни. Но отсутствие каких-либо «умных» технологий энергосбережения приведет к ненужной трате энергии, тем более мы уже выяснили, что оптимальный вариант — использование автоматического режима SpeedStep. Так что решайте, ориентируясь по цене; возможно, выгоднее купить дешевую Celeron-модель с дополнительной батареей.

0,18-микронные процессоры Intel Mobile Pentium III и Celeron’ы уже в прошлом. Потребляя столько же энергии (TDP 24,8 Вт), что и Athlon 4, мобильный PIII заметно уступает последнему в производительности и времени жизни от батарей. К тому же он не умеет динамически подстраивать тактовую частоту под ваши нужды.

Воспроизведение DVD
Разумеется, тест систем на время автономной жизни от батарей только с применением ресурсоемких скриптов пакета SYSmark 2001 был бы односторонним. Есть еще один метод, используемый, например, в лабораториях AMD (как рассказала нам на минувшей «CeBIT 2001» Стефани Бауэлз, инженер по маркетингу мобильных решений компании), — проигрывание DVD-фильма. В прессе он используется довольно редко, так как приходится подводить все ноутбуки под общий знаменатель DVD-привода. Да и найти DVD-фильм на 4–5 часов непросто.

Мы пошли на этот шаг, поскольку, с одной стороны, большинство ноутбуков подобралось с DVD-дисководами, а с другой — легкие модели на процессорах Transmeta не смогли пройти SYSmark из-за трудностей с апгрейдом базового объема памяти. К тому же Sony VAIO C1MV и Toshiba Portege 2000 не имеют привода оптических дисков вовсе, и, чтобы хоть как-то сопоставить их с «большими» моделями, мы использовали пиратскую копию фильма «Lara Croft — расхитительница гробниц» в MPEG4-файле. Понимаем, что тут вся академичность теста трещит по швам, но эксперимент все равно интересен по конечному результату. Ноутбуки на платформе AMD побывали у нас раньше, чем мы успели до конца разработать методику, и поэтому тест DVD на них не проводился.

В качестве DVD-фильма удачно был найден 18-гигабайтный (двусторонний двухслойный) диск «Aquaria» с записью жизни аквариумных рыбок, программируемый более чем на десять часов непрерывного показа. DVD-плейеры использовались по умолчанию, на нескольких ноутбуках мы устанавливали Power DVD 4.0, однако опцию поддержки аппаратного ускорения воспроизведения видеокарты не включали (проверка на ASUS L3 с ATI M7 показала, что это дает лишь 5–10% разгрузки центрального процессора, но насколько нагружает видеоускоритель — еще вопрос).

Для всех ноутбуков тест проводился по схеме питания «Portable/Laptop», то есть все возможные технологии энергосбережения работали в автоматическом режиме. Регулировка уровня яркости экрана оставлялась на усмотрение BIOS (обычно около 50%). Для процессоров Intel PIII, не имеющих Enhanced SpeedStep, в целях экономии энергии устанавливалась минимально возможная частота. Для остальных выбирался режим динамического переключения, так как не все процессоры, без помощи аппаратного ускорения видеокарты (например, Crusoe), на минимальной частоте адекватно справились бы с декодированием MPEG-2/4. Для ноутбуков Toshiba в утилите Power Saver выбирался режим «DVD Playback», но процессор все равно устанавливался на автоматическое переключение. К сожалению, наше время с Satellite Pro было ограничено и мы не смогли поближе познакомится с PowerMizer, поэтому данные приводятся только для «Maximum Performance Mode» (подробней о нем смотрите в тесте трехмерной графики). ASUS M2 не снижал яркость экрана. За компанию в этом тесте поучаствовал ноутбук IRU Brava 35C.

На диаграмме приведена продолжительность проигрывания DVD-диска вплоть до полного умирания системы. Впечатляют ноутбуки ASUS и RoverBook UT6. Учитывая их относительно невысокую стоимость (к тому же у M2, UT6 и L3 DVD-привод записывает и диски CD-R/RW), эти модели могут быть прекрасным выбором для тех, кто часто работает с оптическими носителями информации.

Время непрерывного проигрывания DVD (MPEG4)

Время непрерывного проигрывания DVD (MPEG4), минут.

Честно говоря, обидно, что Crusoe оснащают трехэлементными аккумуляторами. Ситуацию можно решить, купив дополнительные батареи, и, может, тогда оправдают себя хвалебные наклейки на Fujitsu-Siemens P-2040, обещающие долгую работу…

Обобщать и говорить что-то об эффективности платформ бессмысленно, так как ASUS L1 и M2 выиграли за счет батарей. Их влияние мы вычтем, разделяя время на емкость батарей. Смотрите следующую диаграмму. На эти цифры формально влияют еще размеры ЖК-матрицы, но, как мы видели выше, этот эффект не может быть определяющим.

Время непрерывного проигрывания DVD, отнесенное к емкости батарей ноутбуков

Время непрерывного проигрывания DVD, отнесенное к емкости батарей.

Проигрывание MPEG4 с жесткого диска дается гораздо легче вращения оптического MPEG2. Так что если вы хотите растянуть удовольствие и посмотреть два-три фильма во время долгого перелета, придется научиться делать MPEG4-файлы из вашей коллекции DVD. Но если хватает одного фильма и не смущает существенная потеря энергии в DVD-ROM-приводе, лучшим выбором будет мощный и экономный Pentium III-M с видеокартой, поддерживающей аппаратное ускорение MPEG. Разница между UT6 и Tecra возникает оттого, что GeForce делает это в существенно большей мере, чем Super Savage, и сильно влияет DVD-привод.

Порадовал и Crusoe, также использующий довольно продвинутую, даже по сегодняшним меркам (motion compensation и iDCT), четырехмегабайтную ATI Rage Mobility-M. И если ноутбук оснастить хорошей батареей, вы сможете насладиться даже трехчасовым «Властелином Колец».

L1 обошел M2, думается, за счет снижения яркости подсветки, а в остальном их конфигурации, с точки зрения проигрывания DVD, идентичны. Достаточно хорошо справляются и более слабые Tualatin’ы — заметный вклад в производительность вносит механизм предварительной выборки данных из памяти во вместительный L2-кэш (Data Prefetch Logic).

Немного озадачил Pentium 4-M — по-видимому, виноват даже не процессор, а не до конца реализованное энергосбережение в видеокартах. Но следует учесть, что на нем выпускаются полноразмерные ноутбуки, комплектуемые батареями большой емкости.

Трехмерная графика
Для теста производительности в трехмерных играх использовались пакеты 3DMark 2000/2001, а также игры «Max Payne» и «Serious Sam».

Набор игровых эпизодов 3DMark 2000 подобран в эпоху седьмого DirectX, которая уже считается прошлым в настольном мире. Но для отстающего в развитии производительности мобильного рынка полностью совместимые с DirectX 7 видеокарты только сейчас выходят из ниши роскоши. Поэтому мы и включили, казалось бы, устаревший, выпущенный в прошлом веке, тест.

Производительность ноутбуков в трехмерной графике по тесту 3DMark 2000

Производительность в трехмерной графике по тесту 3DMark 2000 (Default).

Количество баллов, набранное видеокартой в 3DMark 2001(SE), уже начали применять как абсолютную меру производительности в игровой графике. (Почти во всех комментариях производителей относительно скорости своих новых продуктов приводятся результаты 3DMark 2001SE, естественно, с оговоркой об используемой платформе). Вышедшая в этом году модификация SE осталась в пределах спецификаций DirectX 8, расширив только часть теста, относящуюся лишь к продвинутым DX8-видеокартам. А так как ни один из протестированных нами видеочипов таковым не является, результаты полученные нами с использованием обыкновенного 3DMark 2001, не теряют актуальности (сопоставимы с SE).

Производительность ноутбуков в трехмерной графике по тесту 3DMark 2001

Производительность в трехмерной графике по тесту 3DMark 2001.

Учитывая скромные возможности графических подсистем ноутбуков, кроме прогона в настройках по умолчанию (1024х768х32) мы исследовали более применяемые большинством пользователей режимы: 1024х768х16 и 800х600x16 или Compressed Textures, если 3D-ускоритель это поддерживал.

Обратимся к результатам. Как видите, ноутбуки с графикой уровня ATI Rage, даже оснащенные весьма мощными процессорами, давно уже не справляются с современными играми. Ни один из них не смог пройти 3DMark 2001.

Ниже тысячи баллов в 3DMark 2000 также набрал интегрированный чипсет для PIII от ALi Corporation. Но не стоит судить его строго: во-первых, на нем стоит самый медленный из тестируемых процессоров. Кроме того, несмотря на то что установленные модули системной памяти — PC133, они работают на частоте 100 МГц. Поэтому не стоит делать глубокие выводы о производительности интегрированного графического ядра «сидящего на диете», ограничивающей столь необходимую пропускную способность памяти.

Любопытна расстановка сил между ASUS L1, M2 и Tecra 9000. Несмотря на все успехи в тестировании «рабочих» приложений, где Super Savage оказался лучше решений Intel, интегрированная концепция Extreme Graphics (так ее называет сам Intel) смогла обойти дискретный графический чип в игровом тесте 3DMark 2001. Также складывается впечатление, что если бы не более быстрый процессор inside Tecra 9000, то и в 3DMark 2000 картина была бы та же самая.

Но более интригующим выглядит сравнение результатов ASUS L1 и M2. Во-первых, странно само присутствие разницы. Она настолько существенна, что требует объяснений. Воспользоваться специальными утилитами, пока ноутбуки были у нас на тестировании, мы не успели, но если обратить внимание на то, как схожесть результатов (и относительно, и по абсолютной шкале) при уменьшении зависимости от пропускной способности памяти (от 30% в 1024х768х32 до семи процентов в 800х600хDXCT), можно предположить, что у интегрированного графического ядра есть, допускаемый спецификациями, собственный 11-мегабайтный кадровый RDRAM-буфер (по информации ZDNet, он используется в аналогичном ноутбуке Sony SRX77).

Поддерживающий аппаратное ускорение Transformation&Lighting, nVidia GeForce2 Go оставил менее продвинутых в этом отношении конкурентов далеко позади, но и сам был далек до лидерства. Кроме объективного (из-за разницы в платформах) отставания по результатам, текущие драйверы имеют проблемы с первым эпизодом 3Dmark 2001 в 32-битном цвете, а обновлять их производители ноутбуков не спешат.

Между Radeon 7500 и GeForce4 Go острое соперничество. (Незначительное отставание ASUS L3 скорее всего связано с несовершенством драйверов — L3 побывал у нас раньше всех.) Очень наглядна разница в архитектурах семейств GeForce и Radeon на примере Satellite Pro 6100 и GRX-570. Внутренней глубиной цвета для Radeon является 32 бита, в то время как для его конкурента — 16. Добавьте сюда 128-разрядную DDR-память у Radeon Mobility 7500 против 64-разрядной у  420Go — вот причина лидерства ATI в режиме «Default». Но в 16-битном цвете и сжатых текстурах GeForce4 выходит вперед (несмотря на сильно критикуемую урезанность GeForce4 MX и Go, они все-таки унаследовали от GeForce3 прогрессивную технику работы с памятью — Lightning Memory Architecture).

Почти такое же расположение результатов в ориентированной преимущественно на производительность центрального процессора игре «Max Payne» (использовались результаты 3DMark 2001) и типичной OpenGL-игре «Serious Sam». В первой, как всегда, хорошо смотрятся платформы на процессорах AMD, а во второй надо отметить, что чипам ATI, увы, не помогло даже то, что «Serious Sam» — одна из немногих игр, эффективно нагружающих его конвейеры с тремя (вместо обычных двух) текстурными блоками.

Производительность ноутбуков в трехмерной игре «MaxPayne»

Производительность в трехмерной игре «MaxPayne» (DirectX).

Производительность ноутбуков в трехмерной игре «Serious Sam, Second Encounter Demo»

Производительность в трехмерной игре «Serious Sam, Second Encounter Demo» (OpenGL).


1. Конечно, если они не конфликтовали с SYSmark’ом. [вернуться]

2. Результаты получены с включенной поддержкой SSE для процессоров AMD в Windows Media Encoder. Хотя этот патч недоступен широкой публике (дабы не нарушать права BAPCo), с сайта Microsoft можно скачать обновленные кодеки версии 8.0, которые понимают 3DNow! Professional. Впрочем, и без SSE гигагерцовые Athlon’ы выдают порядка 118 баллов. [вернуться]


Автор
Кайрат Ахметов