Компьютеры
25 декабря 2001 в 00:33

Голем, или Кого перехитрила Intel

Сказ о том, как Celeron показал процессорам Pentium 4 и Athlon XP, где раки зимуют.
Present

Present

Жили-были Дед Мороз с Дедморозихой. И случилась у них под самый Новый год нужда большая — приспичило им, понимаешь, современный компьютер купить, дабы навести порядок в копившейся годами базе данных о подарках, раздаваемых по случаю сами догадываетесь какого праздника, и вытравить зловредный басурманский вирус. А выбор нынче в компьютерах зело большой, глазенки разбегаются… Вот сели они в своем огороде и стали чесать репу. Чешут-почешут, вычесать не могут. И даже Жучка с кошкой не в помощь. Наконец, прибежала мышка-норушка, хвостиком махнула, яичко упало, разбилось, а оттуда золотой цыпленок соловья-разбойника выпрыгнул и молвит человечьим голосом: «Надобно вам, старче, купить компьютер не простой, а такой, чтобы в нем Голем каменный обитал. Через него смерть свою вирус и найдет». Сказал и умер от запаха русского духа. А что за Голем такой и где его искать — сказать забыл.

Погоревали Дед Мороз с Дедморозихой над птичьим трупиком, да время не ждет — за оградой уж толпа собралась, всё подарки требуют, а база данных-то повисла наглухо. Видать, не жить Форткам на вконец истрепавшейся оперативке. И случилась тут радость большая — мимо на своем сивом мерине проезжал сисадмин Илья Муромский. Дедморозиха не растерялась, выбежала за калитку да рухнула в ноги Илье с мерином. «Пожалей, — говорит, — просвети темных, что за Голем такой каменный и где его искать?» Глянул Илья добрым взглядом на бабушку Снегуркину и молвит: «Ладно, коли выдашь за меня внучку свою красно-голубу девицу Снегурицу, выручу я вас, так и быть, хотя без меня век не видать вам сетевой безопасности». И вот какую историю поведал им Илья Муромский не в меру техническим языком, вырванным по случаю у отца золотого цыпленка соловья-разбойника.

Жила-была, рассказал Илья, в Тридевятом царстве компания Intel и выпускала любимые всеми каменные сердца, то есть по-ихнему — процессоры Пентиум. Жила себе, не тужила, добра наживала. Как однажды появился у нее конкурент — компания AMD со своими не в меру резвыми и еще более горячими, чем у Intel, сердцами. Стали в Intel задумываться, как бы им вернуть себе былую монополию на каменные сердечки, и придумали грамотный маркетинговый ход — дескать «покупать надо мегагерцы», а не что-то там еще. А мегагерцев этих у Intel было предостаточно, поскольку их новые Pentium 4 благодаря своей длинноконвейерной (прости, бабка) архитектуре позволяли (пусть даже в ущерб сиюминутной, на удельный герц производительности) повышать тактовую частоту сердец вдвое по сравнению с тогдашним любимцем публики — Pentium III (при одинаковых технологических нормах процессов изготовления).

Но поначалу погоня за «длинным мегагерцем» Pentium 4 шла не очень успешно, поскольку высокая цена на эти камни не совсем соответствовала той сиюминутной производительности, которую они давали (по соотношению «цена/скорость» выгоднее были третьи пеньки и «сердца» от AMD), а убедить платить за гипотетические «на шаг впереди отраслевых стандартов» оказалось не так просто — обычно всем достаточно было просто соответствовать «отраслевым стандартам». И вот в конце лета 2001 года Intel решила наступить своей массивной ножищей на горло своим же собственным третьим пенькам, резко снизив цены на четвертые, благодаря чему последние с вдвое большей частотой стали стоить столько же, сколько третьи с вдвое меньшей. И, вдобавок, решила в ближайшем будущем вообще свернуть выпуск «народных любимцев». А чтобы совсем не разочаровывать покупателей, решено было перевести третьи пни в линейку младших «сердец», то есть процессоров Celeron, оснастив их таким же большим кэшем второго уровня, как ранее у третьих пеньков (256 Кбайт). В результате, сейчас новые Celeron с сердцем (ядром) Tualatin и частотой от 1,2 ГГц (а скоро появятся также 1 и 1,1 ГГц) уверенно завоевывают своей низкой ценой сердца покупателей, а выпуск процессоров на ядре Coppermine быстрыми темпами сворачивается.

Intel Celeron Processor

Intel Celeron Processor

Но это лишь присказка, а сказка впереди. Чтобы младшие братья не стояли на пути у старших при выборе невесты (то есть покупателей), надо было первых немного урезонить. И вот заокеанские «гуманисты» решили подкастрировать (ой, прости, бабка) младшеньких, не только не давая им полновесного кэша в 512 Кбайт (который позволяет делать новый 0,13-микронный техпроцесс), но и обрезать быструю системную шину до 100 МГц взамен уже давно ставшей стандартом де-факто 133-мегагерцовой (поступили, как и ранее с шиной 66 МГц вместо 100, а ведь хорошо известно, как сильно частота системной шины влияет на производительность системы). Более того, нынешняя технология позволяет, в принципе, уже сейчас выпускать процессоры на ядре Tualatin с тактовыми частотами до 1,5–1,6 ГГц, однако Intel насильственно ограничивает спектр частот нынешних Celeron, и камешки на 1,5 ГГц должны появиться в продаже лишь ближе к концу 2002 года (см., например, ориентировочные планы Intel по выпуску процессоров на www.compuferra.ru/pubimages/23639.gif). Согласно этим же планам, Intel будет продолжать «жадничать» до самого конца и никогда не выпустит процессоров Celeron на шине 133 МГц, несмотря на полное исчезновение к середине года процессоров Pentium III (на шине 133 МГц).

Столь сильное упорство ведущего производителя не может не иметь под собой веских оснований, и мы попробуем их выяснить. Забегая вперед, скажу, что этими основаниями с большой долей вероятности можно считать боязнь, что высокая производительность, которую могут демонстрировать «некастрированные» Celeron (то есть на шине 133 МГц и с тактовой частотой до 1,6 ГГц даже с кэшем 256 Кбайт, уже не говоря о 512), способна отвратить взор огромного числа покупателей от Pentium 4 (даже несмотря на его «двухгигагерцовость») в пользу дешевого Celeron.

Чтобы проверить эту догадку и сравнить производительность «одинаковогерцовых» процессоров с разными ядрами, мы решили повести эксперимент  посмотреть, что было бы если бы... и использовать тот самый «Голем», о котором говорил золотой цыпленок соловья-разбойника — некастрированный Celeron с частотой 1600 МГц (нынешний предел технологии 0,13 мкм для ядра Tualatin) на системной шине 133 МГц. Его кэш L2 был стандартным — 256 Кбайт с латентностью, характерной именно для Celeron (то есть хуже, чем у Pentium III). Для базового сравнения взяты стандартный Intel Celeron 1200 МГц (шина 100 МГц, кэш 256 Кбайт, ядро Tualatin), процессоры Intel Pentium 4 1,6 ГГц и AMD Athlon XP 1600+ (реальная тактовая частота 1400 МГц). Для полноты картины в тестах приняли участие прежний Athlon 1400 МГц (ядро Thunderbird) и Pentium 4 с частотой 2 ГГц (ядро Willamette).

Поскольку Celeron тестировался нами на системной плате ASUS TUSL2-C на чипсете i815EP с 512 Мбайт памяти SDRAM PC133/PC100, то справедливости ради его надо было бы сравнивать только с другими платформами для SDRAM — например, на чипсетах VIA KT133A (плата SL-75KAV) и Intel i845 (плата ASUS P4B). Однако для полноты картины мы включили и наиболее производительные платформы для каждого из этих процессоров — на чипсете VIA KT266A c памятью DDR PC2100 (одна из самых быстрых плат на этом чипсете — SL-75DRV2) для AMD Athlon и на чипсетах Intel i850 c RDRAM PC800 (плата ASUS P4T-E) и i845D с DDR PC2100 (плата ASUS P4B266) для Pentium 4. Везде использовались видеоускоритель ASUS 8200 Deluxe, винчестер Seagate Barracuda ATA IV и 512 Мбайт системной памяти (двумя банками по 256 Мбайт). Процессоры и платы были предоставлены компаниями «Никс» и «Пирит», а отличная память производства Kingston и Transcend — компанией «АК-Цент Микросистемс».

Результаты сравнительных испытаний процессоров показаны на диаграммах. По скорости работы с памятью (см. первую диаграмму) оба варианта Celeron сильно отстают от всех остальных платформ — собственно, сложно было ожидать иного, когда и системная шина (процессора), и шина памяти не имеют хотя бы удвоенной скорости передачи данных. Тем интереснее будет посмотреть, как (вопреки такому отставанию памяти) наш «Голем» демонстрирует чудеса каменной мощи.

Тесты быстродействия памяти

Тесты быстродействия памяти

Сначала — о математических вычислениях. Они представлены на четырех следующих диаграммах. Простейшая математика в тестах TestCPU, ProcessorMark 3.0 и рейтинг процессора в SiSoft Sandra 001 Pro сразу же выявляет каменные мускулы нашего героя — с заметным отрывом победив в TestCPU (Calculations) и обогнав при этом даже Pentium 4 2 ГГц и Athlon XP 1800+ (!!!), «Голем» не уходит из тройки лидеров в двух остальных категориях (если TestCPU еще можно «обвинить» в некоторой древности, то два других теста вполне свежие). Напротив, Celeron 1200 на шине 100 МГц аутсайдер по всем позициям. В более сложных тестах научных расчетов из пакета Science Mark V1.0 поведение Celeron 1600/133 скромнее — он отстал ото всех на первой из задач, зато уступил только «Атлонам» на второй, заметно обогнав все платформы с Pentium 4 2 ГГц! На третьей диаграмме показана скорость архивирования в популярных архиваторах, где Celeron, как оказалось, даст фору любому из конкурентов, включая самые быстрые на данный момент варианты Athlon XP и Pentium 4! Как мы помним, WinRAR 2.90 крайне чувствителен к скорости работы системной памяти и шины процессора. Тем не менее, самый медленный в этом отношении «камень» лидирует. Воистину — торжество «зрелости». Celeron же на шине 100 МГц ведет себя куда скромнее. Наконец, в тестах CPUmark 99 и AMD N-bench наш Голем еще раз демонстрирует свою мощь — уступив в первом из них только 1800 «Атлону», он фактически обогнал всех в тесте AMD. Дело в том, что этот специфический тест (бенчмарк на фрагментах трехмерных игр) создан AMD специально для демонстрации возможностей своего набора инструкций 3DNow!, а интеловские наборы SSE и SSE2 в нем не работают (точнее — формально «галка» для SSE есть, но что с ней, что без нее процессоры Intel работают практически одинаково). То есть для процессоров Intel этот тест выявляет именно их математические способности, где Celeron 1600/133 лидирует. А поскольку прирост от применения 3DNow! составляет, как правило, 50–70 процентов (особенно для теста от AMD), то фактически по чистой математике в этом тесте наш герой никак не слабее самого шустрого из камешков AMD.

1 / 4

Calculations Tests

При работе с мультимедиа-задачами (с видео и аудио, следующие две диаграммы) Celeron 1600 наглядно показывает, что есть еще порох в пороховницах и ягоды в… Несколько отстав при кодировании потока MPEG4 и в многогранном тесте Video2000, он берет свое в Windows Media Encoder 7.1 и Lame 3.89, расположившись в теплой компании Pentium 4 2 ГГц и даже обонгав всех при кодировании MP3! Celeron же 1200 на шине 100 МГц и тут безвозвратно отстал. Здесь надо сделать одну существенную оговорку. Дело в том, что нынешняя версия Windows Media Encoder не распознает наличие инструкций SSE в процессорах AMD Athlon XP. Как следствие — его отставание в этом тесте. Известно, что манипуляциями (модификацией) одной из системных библиотек эту ошибку можно исправить и обучить WME понимать SSE для Athlon XP. Однако официального патча, исправляющего этот недостаток, до сих пор не выпущено. Соответственно, у подавляющей массы пользователей нет возможности «включить» поддержку SSE для Athlon XP в этом тесте (а также в тесте Internet Content Creation из Sysmark 2001). И хотя активизация этих инструкций приводит к существенному ускорению работы AMD Athlon XP, «насладиться» этим могут лишь избранные (кто самостоятельно «поправил» код библиотеки). Для остальных же полезнее знать нынешнюю реальную (а не гипотетическую) производительность камней в этом тесте, поэтому здесь (а также в SysMark 2001) использовался тест «без включения» SSE. С появлением официальной исправленной версии WME мы рассмотрим изменение диспозиции.

1 / 2

Тесты Video2000 и кодирования Lame MP3

Перейдем к тесту SysMark 2001. Здесь Celeron 1600 почти догнал самую быструю платформу на Pentium 4 1,6 ГГц с RDRAM в тесте ICC и основательно перегнал ее в офисных задачах, а Pentium 4 с той же частотой и памятью PC133 может просто отдохнуть. Лидерство Athlon XP 1600+ в этих тестах особо не подвергалось сомнению, но здесь надо помнить, что для ICC «активация» SSE для Athlon XP приводит к его безоговорочному лидерству по всем позициям. Однако, если присмотреться, отставание Celeron 1600 от лидеров не столь фатально (менее 10 %), и вряд ли будет ощущаться пользователем в реальной работе.

Тест SysMark2001

Тест SysMark2001

В трехмерных игровых тестах Голем тоже не думает уступать более именитым и дорогим конкурентам. Так, в DirectX 7 и 8, уступая «Атлонам» (тесты 3Dmark 2000 и 2001), он обгоняет «равночастотный» Pentium 4. В «Quake III Arena» — обходит все остальные системы на SDRAM PC133, включая Pentium 4 на 2 ГГц, да и в других OpenGL-играх («Seriuos Sam», «DroneZ») выше всех систем на PC133. Профессиональные трехмерные расчеты в тестах пакета SPEC viewperf 6.1.2, очень чувствительные к скорости работы памяти, показывают, что эта область деятельности не совсем подходит для Celeron, тем не менее, в половине случаев наш герой смотрится получше других систем на SDRAM, даже с Pentium 4 с частотой 2 ГГц.

3DMark2001 and 3DMark2000

3DMark2001 and 3DMark2000

Тесты в Quake III Arena

Тесты в Quake III Arena

Игровые тесты под OpenGL

Игровые тесты под OpenGL

Тесты профессиональных 3D-расчетов SPEC viewperf 6.1.2

Тесты профессиональных 3D-расчетов SPEC viewperf 6.1.2

Подводя краткий итог нашего исследования, можно сказать, что Голем (другими словами — мифическое кремниевое существо) Celeron 1600 МГц на системной шине 133 МГц оказался явно не хуже своих более именитых и дорогих соперников, тогда как стандартный Celeron на шине 100 МГц можно в противоположность ему обозвать «голимым» (разумеется, при его сравнении с другими процессорами, например, с AMD Duron, наши акценты могут сместиться). Глядя на результаты этих тестов, можно с уверенность сказать, почему Intel искусственно «обрезает» возможности хорошего процессора (Celeron на ядре Tualatin) в угоду более дорогому (и пока менее «понятному» для простых пользователей) Pentium 4, идущему «на шаг впереди стандартов». Возможно, через N лет последний и будет на голову быстрее первого, но нам-то работать сейчас, а не ждать прихода новых «оптимизированных» программ. Впрочем, никто не может воспрепятствовать желанию крупнейшей и любимой многими компании получать больше прибылей и обращать меньше внимания на нужды небогатых пользователей, желающих за разумные деньги иметь современный высокопроизводительный компьютер с процессором любимой марки.

Celeron 1600 MHz - TestCPU 0.96

Celeron 1600 MHz - TestCPU 0.96

На этом наша новогодняя сказка заканчивается, а Деду Морозу и другим хорошим людям можно рекомендовать последовать мудрому совету безвременно почившего в Бозе цыпленка соловья-разбойника и обзавестись таким вот Големом. К сожалению, 1600-е големы (среди стандартных 1200-х) встречаются не так часто, зато скоро ожидается появление на рынке очень дешевых Celeron 1 и 1,1 ГГц на ядре Tualatin (наряду с существующими уже давно Celeron Coppermine с теми же частотами). Вот их-то уж точно можно будет без проблем ставить на шину 133 МГц. Хотя это всего лишь слова цыпленка, с которого теперь уже не спросишь, так что все «нестандартные манипуляции» вы можете проводить только на свой страх и риск. И не кляните потом нашего бедного цыпу. С Новым годом!