AthlonXP: производительность выше мегагерц!

Лозунг “Производительность выше мегагерц” (Performance matters more than MHz) взят с первой страницы презентации AMD, которая была выпущена по поводу готовящегося запуска процессора на ядре Palomino для обычных (настольных) компьютеров в конце августа. Представители AMD уже раньше жаловались на известный маркетинговый принцип — потребитель покупает мегагерцы. Если опытные пользователи знают, что главное в процессоре — это не его частота, а используемая архитектура, то для большинства обычных людей мегагерцы привычно ассоциируются со скоростью процессора. Конечно, доля истины в этом есть. Но как вы понимаете, зависимость производительности от мегагерц далеко не линейная.

С выпуском Pentium 4 Intel стремительно нагнала мегагерцы, но, большие мегагерцы отнюдь не означают большую производительность. Во многих приложениях даже старые Pentium III 1 ГГц процессоры легко оставляют позади “именитых” старших братьев. И теперь настала очередь AMD образовывать и убеждать среднего пользователя в том, чтобы они смотрели не на цифру, а на реальную производительность.
Новые процессоры AMD названы «Athlon XP». Но здесь приставка XP вовсе не означает “eXPerience” (опыт), как у Windows XP. Как считает AMD, для Athlon XP — это “eXtreme Performance” (экстремальная производительность).
Для борьбы с предрассудками потребителей AMD вновь пошла по пути объявления не тактовых частот, а “модельных номеров” — рейтингов, которые должны подчеркивать реальную производительность процессоров. Мы не будем сейчас обсуждать этическую сторону такого решения, но наверняка среди опытных пользователей такая мера не станет популярной. Как утверждает AMD, рейтинги сопоставляют новый процессор на ядре Palomino со старым, на ядре Thunderbird. Таким образом, Athlon XP 1800+ должен работать быстрее абстрактного Athlon Thunderbird 1800 МГц. Цель модельных номеров понятна — средний пользователь посмотрит на цифру в 1800+ и подумает про 1800 МГц, что позволит ему сделать (конечно, неверное) сравнение с Pentium 4 1800 МГц. Как мы надеемся, наши читатели обладают достаточным опытом и не запутаются в цифрах.
AMD не просто взяла и назначила процессорам рейтинги. Компания использовала набор 14 популярных тестов и игр и определила рейтинг на основе этих тестов.
Для оправдания использования рейтингов AMD ввела термин “QuantiSpeed Architecture” — квантискоростная архитектура. На самом деле здесь нет ничего нового, просто AMD пожелала отметить тот факт, что Athlon XP выполняет больше операций за такт по сравнению с Pentium 4.

Что скрывается за XP?
Ядро не подверглось изменениям по сравнению с мобильным Athlon 4 или Athlon MP, то есть здесь введены все те же улучшения:
1) полная поддержка инструкций Intel SSE;
2) улучшенный механизм аппаратного предсказания ветвлений;
3) улучшенный буфер преобразования адреса TLB;
4) пониженное энергопотребление и встроенный термодиод.
Athlon XP 1,53 ГГц (1800+) впервые для AMD использует новый тип упаковки — органическую (organic based). До Athlon XP все процессоры AMD использовали старую керамическую технологию упаковки. Переход к органической упаковке позволит AMD быстрее наращивать тактовые частоты процессора и FSB. Также на нижней стороне процессора прямо под ядром появились конденсаторы, которые помогают улучшить доставку питания на ядро и устранить нежелательные помехи. Поскольку AMD планирует уменьшить техпроцесс Athlon XP до 0,13 мкм, конденсаторы придутся как нельзя кстати, так как напряжение ядра еще больше упадет.
Все процессоры Athlon XP работают на FSB 133 МГц (эффективные 266 МГц). Следовательно, шина в 100 МГц медленно отходит в прошлое. При таких высоких тактовых частотах уже появляется реальная потребность в повышенной скорости FSB.
Для любителей разгона приятным известием станет то, что процесс разгона в Athlon XP не изменился. Соединение мостиков L1 все так же позволяет изменять множитель.
Тестирование
В качестве платформы на Pentium 4 была взята плата на i850 с RDRAM. Операционная система — Windows XP Professional. Система тестирования — SYSMark 2001.

Создание Интернет-контента и офисные приложения
Давайте начнем с оценки рейтинга. AMD Athlon XP 1,33 ГГц обозначен как 1500+, следовательно, он должен работать со скоростью Intel Pentium 4 1,5 ГГц, если не быстрее. На самом деле, производительность процессора находится между Pentium 4 1,7 ГГц и Pentium 4 1,8 ГГц. Не кажется ли вам, что AMD поскромничала?
Эта скромность продолжается и далее. Модель 1600+ (1,4 ГГц) обгоняет Pentium 4 1,6 ГГц на 9%, все то же самое касается и старших моделей. Положительно на производительность повлияли добавление SSE и другие улучшения ядра Palomino. Athlon XP 1,4 ГГц более чем на 21% быстрее обычного Athlon-C на той же частоте. Большинство прироста произошло по причине появления команд SSE, так как они активно используются в Windows Media Encoder, играющего немалую роль в этом тесте.
С включением SSE Athlon XP 1,53 ГГц (1800+) по скорости сравнялся с Pentium 4 2,0 ГГц. Впрочем, выходящий в недалеком будущем Pentium 4 2,2 ГГц должен снова вывести Intel вперед.
Еще на старом ядре Thunderbird Athlon прекрасно себя показывал в офисной части тестирования SYSMark 2001. Переход на ядро Palomino не привел к положительным (равно как и отрицательным) эффектам в тесте, если сравнивать равные частоты. Но это нас не сильно огорчает, так как 1,4 ГГц Athlon и раньше лидировал в этом тесте. С ростом частоты до 1,53 ГГц Athlon XP продолжает играть роль лидера, обгоняя Pentium 4 2 ГГц на 7%. И снова мы видим, что модельные номера Athlon XP не раскрывают настоящий потенциал процессора.
Производительность в этом тесте очень важна для большинства наших читателей, несмотря на заголовок “офисные приложения”. Ведь в этом тесте SYSMark 2001 не просто запускаются Word и Excel. Тест производит множество параллельных вычислений типа распознавания голоса и сканирования на вирусы в реальном времени вместе с различными манипуляциями документами и электронной почтой. Большинство наших читателей наверняка держат открытым Outlook (или другую почтовую программу), несколько окошек браузера, копию MS Word и, возможно, Excel параллельно проводя регулярное тестирование на вирусы. Именно такая жизненная модель и используется в этом тесте.
По итогам общей производительности вперед вышли Athlon XP 1,53 и 1,47 ГГц (1800+ и 1700+ соответственно), вместе с Pentium 4 2,0 ГГц (3-процентный отрыв Athlon можно считать в пределах погрешности). По причине сильной зависимости данного теста от SSE, Athlon XP 1,33 ГГц на 8% быстрее Athlon-C 1,4 ГГц. Если бы в тесте не так активно использовалось SSE, их производительность была бы близка (старый Athlon даже вышел бы вперед).

Кодирование видео и звука
Мы протестировали три типа кодирования медиа-данных: MPEG-4 видео, MPEG-2 видео и MP3 аудио. Начнем с кодирования MPEG-4 с помощью Flask.
При тестировании были использованы следующие настройки:
1) входной видеопоток — 320×240, non-interlaced, MPEG-1;
2) алгоритм iDCT был поставлен на автоопределение наилучшего способа кодирования для данного процессора;
3) использовалась Flask MPEG v.0.60 preview с официальным кодеком DiVX 4.01;
4) выходное разрешение — 352×288, качество фильтров — максимальное, аудио не кодировалось;
5) для конфигурации выходных данных использовался DivX 4.01, опции аудио не изменялись;
6) записывалась частота кадров в конце кодирования;
Здесь мы можем оценить преимущество ядра Palomino в Athlon XP по сравнению с Thunderbird. Athlon XP 1,4 ГГц смог кодировать MPEG-1 файл на 10% быстрее, чем “старый” Athlon 1,4 ГГц. Даже Athlon XP 1,33 ГГц работает быстрее. Такой прирост производительности связан с улучшением аппаратного предсказания ветвлений, которое оказывается полезным в приложениях с интенсивной обработкой данных.
Athlon XP 1,53 ГГц (1800+) легко обходит флагманский процессор Intel Pentium 4 2 ГГц почти на 10%.
При кодировании в MPEG-2 положение сильно не меняется. Так как MPEG-2 не так сильно нагружает процессоры, разница в производительности сокращается. Например, почти 10-процентная разница между Athlon XP 1,53 ГГц (1800+) и Pentium 4 2,0 ГГц сократилась наполовину.
Для тестирования кодирования MP3 использовался кодер Win32 LAME 3.89. В качестве исходного файла мы взяли 170-мегабайтный WAV-файл. Создавался VBR MP3, битрейт изменялся со 160 кбит/с до 320 кбит/с. Конечный результат — 27-мегабайтный MP3-файл. Кодирование занимало от 2 до 4 минут.
Athlon XP не смог удержать абсолютное лидерство, так как Pentium 4 вполне конкурентоспособен в этом тесте. Ядро Palomino позволило Athlon XP 1,4 ГГц оторваться на 6% от “старого” Athlon.

3D-игры
Исторически в Quake III лидирует Pentium 4, но Athlon XP явно дышит в затылок. Хотя разница между 240+ и 230+ fps кажется несколько абсурдной, она дает нам общее представление об игровой производительности. Ядро Palomino увеличивает производительность на 5%.
Когда мы начали использовать Wolfenstein MP Test в обзоре GeForce3 Titanium, мы отметили что первый тест (демо atdemo6) явно привязан к процессору и мало зависит от производительности видеокарты. Судя по полученным результатам, наша гипотеза оправдалась, так как результат изменяется от 40 fps до 56 fps. Важно отметить, что в atdemo6 действие происходит на открытом воздухе со множеством взрывов, процессор при этом сильно нагружается. Вы можете рассматривать это демо как усредненный наихудший показатель производительности вашей системы. То, что Athlon XP 1800+ смог вплотную приблизиться к 60 fps — впечатляет.
Еще один интересный факт: Pentium 4 не смог достойно конкурировать с Athlon XP в этом тесте. Athlon XP 1800+ на 11% быстрее флагманского процессора Intel 2,0 ГГц, который даже не смог обогнать Athlon XP 1,4 ГГц (1600+). Результат очень удивляет, так как Wolfenstein базируется на движке Quake III Arena, а этот движок очень хорошо работает на Pentium 4. Впрочем, это только MP Test, поэтому расклад производительности в финальной версии игры может измениться (хотя это и маловероятно).
Если использовать менее зависящий от процессора/платформы тест (к примеру, демо на закрытом пространстве), то частота кадров здесь намного выше, однако расклад не меняется. Разрыв между процессорами немного уменьшился, так как производительность здесь больше зависит от видеокарты, чем от процессора.
В игре Max Payne даже разработчики отмечают необычно сильную зависимость производительности от мощности процессора, что делает эту игру прекрасным тестом. Все наши процессоры AMD обогнали Intel Pentium 4 2,0 ГГц. Athlon XP 1,53 ГГц оторвался от Pentium 4 на 11%.
Наконец, Serious Sam. И опять же, аналогичные результаты! Здесь Athlon XP демонстрирует максимальное превосходство над Pentium 4 2,0 ГГц (из всех наших тестов).

Выводы
Если раньше многие спорили, что быстрее — Pentium 4 2,0 ГГц или Athlon-C 1,4 ГГц, то Athlon XP все расставил по своим местам и вновь принял эстафетную палочку лидера. На частоте 1,53 ГГц Athlon XP смог явно обогнать Pentium 4, что связано также и с возросшей производительностью KT266A. В таких современных играх, как Wolfenstein или Serious Sam сразу видно, что Pentium 4 — дутый игровой процессор.
В большинстве случаев Pentium 4 отстает на 10%, которые ему должны вернуть 512 кб встроенного L2-кэша в Northwood. Если в следующем месяце мы увидим первый 2,2 ГГц Northwood, лидерство AMD и Athlon XP будет недолгим. Если они, конечно, не представят процессор с большей тактовой частотой, но рост частоты AMD будет даваться намного труднее, чем Intel, что связано с различиями в архитектуре.
Такой попеременный успех Intel и AMD никогда не наблюдался раньше. Если мы перейдем года так на два назад, то безусловным лидером являлся Intel (особенно в играх и в профессиональных тестах), а AMD выдвигался как бюджетное решение. Одна из самых честных цитат, которую нам довелось услышать от представителей Intel (хотя она, конечно, неофициальная), была ответом на вопрос: “Когда же Intel вернется к роли безусловного лидера, которую компания потеряла два года назад?” — “Не раньше, чем AMD потеряет нюх”. AMD получила очень мощный козырь в свои руки — процессор Athlon, и если только они не допустят ряд серьезных промахов и ошибок, впереди нас ждет горячая конкуренция между Intel и AMD. В любом случае, все это будет только на руку конечным пользователям, так как сейчас мы можем покупать передовые процессоры по невиданным раньше ценам.
Перейдем к рейтинговой маркировке AMD. Как вы могли убедиться, они мало отражают реальность. Процессоры превосходят по производительности цифры, указанные в рейтинге, поэтому нельзя сказать, что рейтинг обманывает конечного покупателя. Очевидно, что этим рейтингом AMD пытается не обмануть, а научить конечного покупателя не верить одним лишь только мегагерцам. Иначе как еще показать результаты производительности в 14 тестах кроме как не рейтингом? Однако рейтинговая система все же слишком подозрительна, учитывая негативный опыт P-Rating. Возможно, AMD следовало найти лучшие пути для обучения масс, ведь даже на своей “родной” тактовой частоте Athlon XP — очень сильный продукт.

При написании статьи использованы материалы тестирования Anandtech

.


Рекомендуем почитать: