SPEC CPU2000. Часть 11. Новые десктопные и мобильные процессоры весны-лета 2003 года.


В этой статье будут рассмотрены сразу несколько новых продуктов первой половины 2003 года. Это процессоры Intel Pentium 4 с частотами 3 и 3,2 ГГц (FSB 800 МГц), AMD Athlon XP 3200+ (Barton) и Intel Pentium M. Выпущенный в апреле AMD Opteron «потянет» больше чем на одну статью, так что сначала закончим с этими :)

Первые три из них являются логичным продолжением своих предшественников в направлении увеличения частоты FSB (и ядра) и поэтому не настолько революционны, чтобы посвящать им отдельную статью. А вот Pentium M хотя и является действительно новым продуктом, позиционируется для использования в мобильной платформе Centrino и не претендует на звание «самого быстрого» в области вычислительных задач, однако и его результаты в SPEC CPU2000 оказались очень интересны.

Intel Pentium 4 3 и 3,2 ГГц (FSB 800 МГц)

Только мы рассмотрели платформы для Intel Pentium 4 с частотой шины 533 МГц, как Intel порадовал нас следующим процессором и чипсетом. Теперь шина у Pentium 4 может работать на частоте 800 МГц. Конечно, для такого процессора был выпущен и соответствующий чипсет — i875P.

При этом платы на чипсете i875P могут быть полезны и обладателям процессоров с FSB 533 МГц, поскольку с ними новички поддерживают работу с двухканальной памятью типа DDR333 (против DDR266 у E7205).

В тестах новые Intel Pentium 4 3 и 3,2 ГГц сравнивались со своим предшественником Pentium 4 3,06 ГГц на различных материнских платах. Как обычно, тесты проходили под управлением Microsoft Windows XP Pro SP1. В сравнении участвовала и плата на чипсете i845PE (Albatron PX845PEV-800), допускающая установку процессора с частотой FSB 800 МГц (память в этом случае работала на 400 МГц).

Использовались материнские платы:

  • i850E: ASUS P4T533
  • i845PE: Albatron PX845PEV-800
  • i875P: ASUS P4C800

Конфигурация SPEC CPU2000 — компиляторы Intel C/C++/Fortran 7.0, библиотеки Microsoft Visual.NET (160103). Использовалась оптимизация под SSE2.

Чипсет i875P умеет работать со следующими сочетаниями частот:

ПроцессорЧастота памяти
Pentium 4, FSB 533 МГц, 4,2 ГБ/сDDR333
Pentium 4, FSB 800 МГц, 6,4 ГБ/сDDR320/DDR400

Напомним и ПСП различных конфигураций памяти:

ПамятьПСП
DDR2662,1 ГБ/с
DDR3332,7 ГБ/с
DDR4003,2 ГБ/с
DDR266 (dual)4,2 ГБ/с
DDR333 (dual)5,4 ГБ/с
DDR400 (dual)6,4 ГБ/с
PC42004,2 ГБ/с

Сначала посмотрим на интегральные оценки всех конфигураций:



Мы видим, что компания стабильно повышает скоростные характеристики своих продуктов. С момента выхода Pentium 4 3,06 ГГц в конце прошлого года интегральные показатели SPECint_base2000 и SPECfp_base2000 в SPEC CPU2000 у топовых конфигураций от Intel возросли на 17 и 23% соответственно.

Теперь посмотрим подробнее на некоторые пары.

Начнем со сравнения работы i845PE на стандартных частотах (FSB 533 МГц с памятью DDR333) и при разгоне до FSB 800/DDR400 (конечно, и процессоры получились с разной, но очень близкой частотой). Для разнообразия приведем данные в виде таблицы. Значения в ячейках представляют собой процент отличий разогнанного варианта от обычного.

i845PE: FSB800/DDR400 против FSB533/DDR333, %
164.gzip-5,60168.wupwise4,23
175.vpr8,75171.swim4,24
176.gcc6,64172.mgrid5,93
181.mcf8,50173.applu4,37
186.crafty-2,41177.mesa-3,00
197.parser1,55178.galgel9,18
252.eon-3,49179.art13,38
253.perlbmk-2,23183.equake10,46
254.gap1,86187.facerec2,06
255.vortex2,98188.ammp7,36
256.bzip22,25189.lucas4,65
300.twolf7,98191.fma3d3,33
  200.sixtrack-2,80
  301.apsi2,01
SPECint_base20002,10SPECfp_base20004,59

Напомним, что в стандартной конфигурации используется на 2,15% более быстрый процессор. И тайминги памяти в ней лучше: 2-5-2-2 против 2-5-3-3. Пропускная способность шины процессора увеличилась на 50%, однако ограничение роста идет от увеличенной всего на 20% в данном случае ПСП. Полученные результаты хорошо согласуются с исследованием зависимости от ПСП. Хотя есть и небольшие отличия. В частности, 179.art показывает рост в 13,38%, а второй «любитель ПСП» — 171.swim — всего 4,24%. Также отметим неожиданно высокий рост у 183.equake.

Можно констатировать, что нестандартная установка FSB на 800 МГц на чипсете i845PE вполне может применяться в качестве недорогого варианта использования процессора с FSB 800 МГц. Хотя такая конфигурация является очень несбалансированной: ПСП в этом случае составляет всего 3,2 ГБ/с против необходимых процессору 6,4 ГБ/с.

Второй вопрос, на который мы попробуем ответить, это смысл использования нового чипсета со старыми процессорами. К сожалению, с Pentium 4 на FSB 533 МГц i875P может работать только с памятью DDR333, что, конечно, несильно превосходит DDR266 у E7205. Тем не менее, есть разница и в этом случае:



Как видно из диаграмм, несмотря на то, что формально ПСП двухканальной DDR266 как раз соответствует пропускной способности 533 МГц FSB процессора Pentium 4 3,06 ГГц, использование более быстрой DDR333 на i875P дает заметный прирост скорости. Кстати, не будем забывать, что в чипсете i875P есть и такая интересная технология, как PAT, которая также способна заметно повлиять на результаты тестов SPEC CPU2000 (но лишь в режиме FSB800/DDR400, когда она активируется).

Третье подробное исследование у нас будет между (уже :) прошлым лидером — Pentium 4 3,06 ГГц + i850E + RDRAM PC4200 и Pentium 4 3,0 ГГц + i875P + DDR400(dual).

P4 3,0 ГГц + i875P + DDR400(dual)
против
P4 3,06 ГГц + i850E + PC4200, %
164.gzip-2,09168.wupwise9,33
175.vpr8,84171.swim4,02
176.gcc15,01172.mgrid9,62
181.mcf14,41173.applu6,47
186.crafty-0,43177.mesa1,21
197.parser5,00178.galgel16,11
252.eon-1,68179.art22,45
253.perlbmk0,23183.equake17,19
254.gap3,04187.facerec8,35
255.vortex8,16188.ammp15,90
256.bzip24,36189.lucas4,58
300.twolf12,21191.fma3d7,20
  200.sixtrack-0,53
  301.apsi2,54
SPECint_base20005,42SPECfp_base20008,72

Итак, наконец это свершилось! С учетом меньшей частоты процессора в конфигурации с i875P эта пара полностью и безоговорочно выиграла у постоянного лидера последних лет — чипсета i850E с памятью RDRAM. Причем выиграла не какие-то полпроцента, а более 5,4% и 8,7% в интегральных метриках SPECint_base2000 и SPECfp_base2000. Конечно, использование процессора с частотой 3,2 ГГц приносит еще более высокие результаты, но и по этой таблице можно сделать вывод о том, что время RDRAM окончательно ушло и последние версии памяти DDR (в двухканальном режиме) являются сегодня более выгодным приобретением для высокопроизводительных систем. Хотя, учитывая невысокую стоимость такой памяти, получается, что высшие скорости доступны каждому (конечно, если он смог купить Pentium 4 3,0 или 3,2 ГГц и плату на чипсете i875P :).

AMD Athlon XP 3200+ (Barton)

С ростом рейтинга с 3000+ до 3200+ у процессора подросла и частота FSB — со 166 МГц (333 МГц DDR) до 200 МГц (400 МГц DDR). Кроме того, на 33 МГц увеличилась и частота ядра — до 2,2 ГГц.

Тесты нового процессора проводились на материнской плате ABIT NF7 с чипсетом NVIDIA nForce2 Ultra 400. Модули памяти — все те же TwinMOS PC3200 с минимальными таймингами.

Посмотрим, что у нас изменилось в интегральных оценках SPEC CPU2000 с увеличением рейтинга на 6,67% :)



Как видно из диаграмм, использование более быстрой шины позволило новому процессору от AMD еще немного повысить производительность в вычислительных задачах. Рост показателей составляет 3,2 и 5,7 процентов в SPECint_base2000 и SPECfp_base2000 соответственно.

Однако от Intel Pentium 4 3,2 ГГц его еще отделяет порядка 30% в целочисленных тестах и более 50%(!) в вычислениях с плавающей запятой. Но не будем забывать, что такой отрыв в основном объясняется использованием процессорами Intel дополнительного набора комманд SSE2, который у AMD появился только в процессорах Opteron.

Intel Pentium M

Несмотря на высокий уровень производительности, продемонстрированный этим процессором в наших тестах ноутбуков, компания Intel пока не высказывает интереса к использованию Pentium M (вместе с чипсетом i855) в настольных системах. Хотя пониженное энергопотребление, высокоскоростная шина и большой кэш L2 могли быть полезны, например, в блейд-серверах.

В тестировании процессоры Pentium M 1,3 ГГц и 1,6 ГГц сравниваются с процессором Pentium 4 1.6A ГГц (512 КБ L2, FSB 400 МГц).

В задачах пакета CINT2000 процессор Pentium M показывает потрясающую производительность. Конечно, до новых Pentium 4 с частотой 3 ГГц и выше ему далеко, однако Pentium 4 3,06 ГГц на чипсете i845PE с памятью PC2700 показывает «всего» 1049 баллов. И при этом последний еще имеет FSB 533 МГц и более быструю память.

И в наборе CFP2000 процессор Pentium M тоже неплохо себя показывает. По некоторым подтестам (например, 171.swim и 179.art) мы видим, что отличие результатов не может быть объяснено только большим объемом кэша L2, так что ядро Pentium M хотя и имеет общие с Pentium 4 черты, все же значительно от него отличается.

Заключение

Итак, посмотрим, что интересного показали наши последние тесты.

Процессоры Intel Pentium 4 продолжают оставаться лидерами в вычислительных задачах (среди десктопных процессоров). Производитель планомерно повышает все показатели — объем кэша, частоту FSB, внутреннюю частоту процессора. Успевает он подготавливать и необходимые чипсеты.

Использование двухканальной DDR-памяти, безусловно, необходимо современным процессорам. Положительный опыт E7205 компания Intel успешно развила в чипсете i875P. Даже с повышением частоты FSB у последних моделей Pentium 4 двухканальная память DDR400 вполне может обеспечить данными эти процессоры. Использование нового чипсета полезно и для «старых» процессоров с частотой FSB 533 МГц, поскольку теперь можно использовать память DDR333, чтобы таким образом «добавить немного ПСП» для шины AGP и периферийных устройств. Отметим и то, что чиспсет i875P лучше работает в случае синхронности частот FSB и памяти.

Результаты AMD Barton 3200+, конечно, выше, чем у его предшественника, однако рост рейтинга на 200 баллов носит эволюционный характер. Повышение частоты процессорной шины принесло свои дивиденды, но, учитывая, что у чипсета nForce2 уже давно нет проблем с обслуживанием потребностей процессора в ПСП, рост показателей не такой эффектный, как у Pentium 4, который получил одновременно и более быструю шину, и высокоскоростную память.

Intel Pentium M показал очень неплохие результаты в тестах SPEC CPU2000. По интегральным оценкам процессор с частотой 1,6 ГГц находится на уровне Pentium 4 2,53 ГГц + i850 в целочисленных рассчетах и на уровне Pentium 4 1,8 ГГц + i850 в операциях с вещественными числами.




Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.