Три вариации на тему Sandy Bridge DC на одинаковой тактовой частоте

И их сравнение со сходными по характеристикам энергоэффективными изделиями


Тестируя миниатюрные компьютерные системы, до последнего времени мы ограничивались связками из чипсетов и процессоров, укладывающимися в теплопакет 25 Вт и менее. Однако так ли уж важно столь жесткое ограничение? Ведь по большому счету большинство ноутбуков содержат внутри процессоры с TDP 35 Вт, а то и все 45 Вт, а в нетбуках применяются менее потребляющие лишь потому, что они такими получились: Atom в принципе много энергии переварить не в силах. В неттопах не предусмотрена работа от аккумулятора, так что требования к экономичности еще ниже — лишь бы охлаждалось хорошо. С учетом того, что производители иногда способны использовать и процессоры с TDP 65 Вт, очевидно, что ничего невозможного в применении моделей с пакетом 35 Вт нет. Один недостаток — скорее всего, о пассивном охлаждении лучше и не задумываться. С другой стороны, и плат на более слабых процессорах с пассивной СО не так много, а часть тех, что есть, нередко прекрасно горит в неудачных корпусах :)

В общем, сегодня настал момент подняться на чуть более высокий (с точки зрения энергопотребления, но и по производительности тоже) уровень иерархии. В первом приближении. Во втором-то становится ясно, что по производительности мы действительно шагнем далеко вперед, а вот по потреблению — не обязательно. Какой процессор с TDP 17-18 Вт сейчас самый производительный? Очевидно, что разные AMD E-350/E-450 об этой вакансии и мечтать не могут, поскольку занимает ее Core i7-2677M: два полноценных ядра Sandy Bridge, работающих на частоте от 1,8 до 2,9 ГГц (благодаря поддержке Turbo Boost), выполняют четыре потока вычислений (спасибо Hyper-Threading), в чем им способствуют 4 МБ кэш-памяти L3, а выводом изображения занимается, опять же, старший (в своей линейке процессоров) GPU GMA HD 3000. И все это, повторимся, укладывается в 17 Вт! А три наших сегодняшних героя официально рассчитаны на 35 Вт, хотя на деле это все тот же Sandy Bridge, но с более слабыми, чем в примере выше, техническими характеристиками, т. е. и энергопотребление их должно быть более низким. В общем, на деле мы остаемся все в том же сегменте миниатюрных низкопотребляющих компьютерных систем, только вот перебираемся ближе к верхнему краю достижимого в нем уровня производительности.

Конфигурация тестовых стендов

Процессор Intel Celeron G440 Intel Celeron G500 Intel Core i3-2000 Intel Celeron U3400 AMD E-350
Название ядра Sandy Bridge DC Sandy Bridge DC Sandy Bridge DC Arrandale Zacate
Технология пр-ва 32 нм 32 нм 32 нм 32/45 нм 40 нм
Частота ядра, ГГц 1,6 1,6 1,6 1,07 1,6
Кол-во ядер/потоков вычислений 1/1 2/2 2/4 2/2 2/2
Интегрированная графика GMA HD GMA HD GMA HD 2000 GMA HD Radeon HD 6310
Кэш L1, I/D, КБ 32/32 32/32 32/32 32/32 32/32
Кэш L2, КБ 256 2×256 2×256 2×256 2×512
Кэш L3, МиБ 1 2 3 2
Частота UnCore, ГГц 1,6 1,6 1,6 1,07
Оперативная память 2×DDR3-1066 2×DDR3-1066 2×DDR3-1333 2×DDR3-1066 1×DDR3-1066

Реально существующий из всех трех главных героев — только один: Celeron G440. Виртуальные Celeron G500 и Core i3-2000 получены, соответственно, из G530T и 2120Т фиксацией тактовой частоты на 1,6 ГГц. Значение TDP, соответственно, не определено: у «базовых» модификаций — 35 Вт, но наши должны быть экономичнее хотя бы из-за даунклока. Ну и см. выше насчет самого производительного процессора с TDP 17 Вт — по всем параметрам он «сильнее» любого из нашей тройки, так что задача вписать ее в нужные рамки тепловыделения не является невозможной.

Впрочем, на данный момент нам это не важно. Что важно — так это посмотреть, какова производительность получившихся решений. А также разобраться окончательно с тем, какие из современных приложений ограничены одним или двумя потоками вычислений, а какие могут «потреблять» больше, для чего одинаковая частота разных по внутреннему устройству (одно ядро, два ядра, два ядра плюс НТ) процессоров наиболее удобна. Также для тех приложений, которым требуется не более двух потоков вычислений, можно легко оценить потребность в емкости кэш-памяти, которая у всей тройки разная.

Ну и пара потенциальных конкурентов тоже очевидна — AMD E-350, имеющий ту же частоту, что выбрана для основной тройки испытуемых, и низкочастотный, но двухъядерный Celeron U3400 (более старая архитектура, но если закрыть на это глаза, то по производительности он должен попадать где-то в середину диапазона между G440 и G500, а как там на самом деле — проверим). Опять же — последний интересен использованием GPU GMA HD первого поколения.

  Системная плата Оперативная память
E-350 Gigabyte E350N-USB3 Corsair Vengeance CMZ8GX3M2A1600C9B (1×1066; 7-7-7-20)
U3400 Acer Aspire One 753-U341 Kingston KVR1333D3S9/4G (1×1066; 7-7-7-20)
LGA1155 Biostar TH67XE (H67) Corsair Vengeance CMZ8GX3M2A1600C9B (1×1066; 8-8-8-20)

Как мы и говорили, в рамках этого тестирования мы решили сделать некоторое послабление для «суррогатных» систем — все (а не только они) будут тестироваться с памятью в одноканальной конфигурации. Чтобы еще сильнее нивелировать различия, мы не стали задействовать и присущую Core i3 поддержку DDR3-1333. В общем, изучая результаты, стоит помнить, что все Celeron и выше нами немножко заторможены искусственно, т. е. в «правильных» условиях производительность может быть и более высокой. А может и не быть в каких-то приложениях, поскольку большинство из них вообще не зависит от производительности системы памяти.

Тестирование

Традиционно, мы разбиваем все тесты на некоторое количество групп, и приводим на диаграммах средний результат по группе тестов/приложений (детально с полной методикой тестирования вы можете ознакомиться в отдельной статье). Результаты на диаграммах приведены в баллах, за 100 баллов принята производительность референсной тестовой системы iXBT.com образца 2011 года для тестирования микросистем. Основывается она на процессоре AMD E-350 с использованием встроенного видеоядра. Объем памяти для всех систем — 4 ГБ, причем в одноканальном режиме (позднее он будет использован и для систем с двухканальными контроллерами — для облегчения сравнения). Тем, кто интересуется более подробной информацией, опять-таки традиционно предлагается скачать таблицу в формате Microsoft Excel, в которой все результаты приведены как в преобразованном в баллы, так и в «натуральном» виде.

Интерактивная работа в трёхмерных пакетах

Внимательное изучение подробных результатов показывает, что SolidWorks — чисто однопоточное приложение, а вот остальные два худо-бедно временами задействуют и второе ядро. С другой стороны, может быть, им просто настолько радикально не хватает одного мегабайта кэш-памяти третьего уровня, что его добавление увеличивает результаты в полтора раза, но вряд ли. А победителем здесь остается E-350 — активно используется графическая система, а качество драйверов Intel с точки зрения программ профессионального назначения критику по-прежнему выдерживает с трудом. Да и аппаратно не бог весть что :) Впрочем, по сравнению с предыдущим поколение GMA HD наблюдается очевидный и заметный шаг вперед, чему вполне можно порадоваться. Но все еще недостаточный, чтобы претендовать на лидерство.

Финальный рендеринг трёхмерных сцен

А вот здесь никакая графика уже не мешает Sandy Bridge легко и непринужденно громить всех, кто под горячую руку попадется. G440, впрочем, оказался самым медленным, но от него другого и не ожидалось — это единственный одноядерный процессор изо всех пяти. При этом, кстати, от равночастотного двухъядерного E-350 он отстал лишь на 13%, в то время как наш синтетический G500 обогнал последнего более чем вдвое. Кстати и в очередной раз подтвердилась гипотеза о том, что программам рендеринга важен объем кэш-памяти — G500 обошел G440 в 2,5 раза, а не в два, как можно было бы предположить. Ну а Core i3 в задачах такого рода обходит одноядерный Celeron той же частоты аж в три раза. Двухяъдерный — примерно на треть, что вполне коррелирует с эффективностью НТ.

Упаковка и распаковка

Предпочтения этих программ в плане количества вычислительных потоков нам давно известны, их любовь к системе памяти — тоже, так что единственным открытием можно счесть только то, что Celeron G440 сумел обогнать AMD E-350. Впрочем, предположить это можно было и заранее: после тестирования Celeron U3400, которое показало, что мало иметь два ядра — они должны быть еще и более-менее приличными. А не Bobcat, проигрывающим старому Core с много более низкой частотой. Ну а если частота равная, получаем типичное избиение младенцев с артистизмом, на фоне которого древний царь Ирод может, разве что, локти от зависти искусать.

Кодирование аудио

А вот здесь одного (пусть и быстрого) ядра для конкуренции с двумя — никак не достаточно, но такова уж специфика теста. В более равных условиях преимущество Celeron аналогично продемонстрированному в предыдущей группе тестов со всеми вытекающими. Младшие Core i3 еще быстрее — прирост от НТ здесь близок к максимальному. В общем, на одинаковой частоте «полный» SBDC быстрее Zacate более чем в два раза, а «базовый» — примерно в полтора.

Компиляция

Мегабайта L3 мало даже для одного ядра — прирост при увеличении емкости кэш-памяти и добавлении второго ядра сверхлинейный. А вот производительность G500 и U3400 соотносится как их тактовые частоты — мы уже не раз говорили, что компиляторам интенсивные улучшения Sandy Bridge не слишком уж важны. Точнее, вообще не важны. Зато экстенсивные параметры имеют очень высокое значение — еще один мегабайт кэш-памяти и поддержка Hyper-Threading позволяет увеличить результат еще в полтора раза.

Математические и инженерные расчёты

Группа малопоточная, но и входящим в нее приложениям мегабайта L3 слишком мало, почему G440 и отстал от G500 в полтора раза. Но, при этом, он обошел что E-350, что U3400. А вот доплачивать за i3 в этом случае не интересно — прирост совершенно микроскопический.

Растровая графика

Да и в этой группе — он тоже невелик, хотя часть из них уже умеет использовать несколько потоков вычислений. Но все равно — достаточно иметь быстрый двухъядерный процессор. А быстрый одноядерный, пусть и не поражает воображение, однако все равно способен с легкостью обгонять медленные двухъядерные. Иногда даже радикально — на одинаковой частоте Celeron G440 обходит AMD E-350 на треть.

Векторная графика

Все-таки, пожалуй, мы возьмем обратно свои слова по поводу радикальной однопоточности этих тестов — какая-никакая поддержка хотя бы двух ядер есть. Но не слишком заметная, так что и тут двухъядерный процессор может пригодиться лишь постольку, поскольку быстрых одноядерных больше не выпускается.

Кодирование видео

Что эти программы умеют использовать много потоков вычислений, никто не сомневался. Однако удивить нас им все-таки удалось — результаты E-350 иначе как позорными не назовешь: он проигрывает не только низкочастотному старому двухъядернику Intel, но и новому одноядерному Celeron на равной частоте! Немного, но проигрывает. А «полноценные» SBDC на тех же 1,6 ГГц уносятся куда-то в туманную даль по производительности…

Офисное ПО

Не секрет, что для офисной работы по-прежнему вполне достаточно иметь хороший одноядерник — во всяком случае, это работает быстрее плохого двухъядерника :) Не всегда, конечно, но в большинстве случаев такое соотношение сохраняется. А вот Core i3 уже избыточен. Т. е. при покупке ноутбука или нетбука для «типовой работы» при ограниченном бюджете имеет смысл обращать свое внимание именно на разнообразные Celeron 800/B800 и Pentium 900/B900 — будет намного быстрее, нежели нетбучные платформы, но существенно дешевле, чем ноутбуки на Core i3 и выше. Да и одноядерные Celeron 787 или 797 для такого применения подойдут намного лучше, нежели Atom или Brazos.

Java

JVM неоднократно демонстрировала отличную масштабируемость, так что тут одноядерному процессору делать нечего. Точнее, почти нечего — производительность Celeron G440 в этом тесте находится на уровне Atom N2600, несмотря на поддержку последним четурех потоков вычислений. Но, разумеется, четырехпоточный Sandy Bridge — это совсем иной уровень: почти в три раза более высокий при равной частоте. Да и обычный двухъядерный Celeron тоже хорош.

Игры

Группа «стандартных настроек» для этой линейки тестирования является чистой синтетикой (а посему и в общий балл не входит): все равно ни одной из систем недостаточно для получения «играбельной» частоты кадров ни в одном из приложений. Что, собственно, и немудрено — даже APU семейства Llano с этой задачей справляются лишь в Batman, а все остальные игры настоятельно требуют наличия дискретного видеоадаптера. F1, кстати, отказалась работать на Celeron G440 — судя по всему, уровень производительности одноядерного процессора с интегрированным видеоадаптером игра сочла недостаточным. Так что тут можно, разве что, полюбоваться на борьбу по очкам. В которой, что уже любопытно, E-350 впервые победить не смог. Несмотря на то, что интегрированный в него GPU работает во всех приложениях, а вот GMA HD с одним бенчмарком, как водится, справиться не сумел.

Игры: низкое качество

Даже снижение качества картинки не делает из E-350 игровую платформу — за 30 кадров в секунду удалось перевалить только в пресловутом Batman. Celeron G440, впрочем, еще хуже. А вот на нашем гипотетическом G500 играбельны уже два приложения: к Batman добавился Crysis Warhead. Но еще более интересно, что на Core i3-2000 в низком качестве играть нельзя только в Metro 2033! Ну и в Alien vs. Predator тест не выполнился (как обычно), но лишь потому, что используемый нами бенчмарк (а не сама игра) в обязательном порядке требует поддержку DX11. А вот все остальное работает. Причем даже на GMA HD 2000, а ведь в «настоящих» мобильных процессорах это видеоядро не используется — там несколько более мощное GMA HD 3000. Формально более слабое, чем Radeon HD 6310, встроенное в AMD E-350, однако слабость процессорной части последнего приводит к такому вот немного неожиданному, но закономерному результату. В общем, это не отменяет того факта, что для игр в первую очередь важно видео, однако несколько корректирует наивные рассуждения о том, что для игр APU AMD подходят лучше, чем процессоры Intel, из-за более мощной графики. Более-то она более, но иногда надо внимание и на другие компоненты обращать ;)

Итого

Если говорить чисто о процессорной части, то, как видим, двухъядерный AMD E-350 на одинаковой тактовой частоте оказался медленнее, нежели одноядерный Celeron G440. А вот от двухъядерного Celeron U3400 с частотой 1,07 ГГц последний все же отстал, несмотря на наличие в методике (равно как и в реальной жизни) большого количества однопоточных приложений. Ну а двухъядерный Celeron почти вдвое быстрее равночастотного Zacate. Добавление же еще одного мегабайта кэш-памяти и поддержки Hyper-Threading уже не столь весомо — порядка 20% дополнительно.

Задействование же графического ядра делает выигрыш процессоров Intel меньшим. Хотя, как мы уже говорили выше, не всегда стоит обращать внимание только на соревнование по очкам — в играх, например, использование минимальных настроек позволяет поиграть на E-350 с хоть сколько-нибудь приемлемой частотой кадров всего в одну игру из шести, а синтетическому Core i3-2000 в той же степени доступны уже четыре приложения. Таким образом, количественный перевес в относительных цифрах в ряде случаев подтверждается и качественными различиями.

Можно, конечно, возразить, что AMD E-350 относится к другому классу энергопотребления — всего 18 Вт, в то время как настольные SBDC (и наши герои в первоначальном виде — не исключение) имеют TDP как минимум вдвое выше, а именно от 35 Вт. Возражение справедливое, но не совсем — как мы уже сказали в начале статьи, в ассортименте Intel есть мобильные процессоры с TDP 17 Вт, заметно превосходящие, однако, наших героев по техническим характеристикам. Просто тестирование мобильных платформ — занятие сложное. Поэтому мы и направились к решению обходным путем — протестировав три различные вариации SBDC на одинаковой тактовой частоте. Ну а поскольку она равна таковой для E-350 (да и конфигурацию системы памяти мы тоже низвели до аналогичного уровня), можно и сравнительную эффективность платформ оценить. И это вполне может пригодиться при выборе нетбука или ноутбука — архитектурно-то используемые там процессоры такие же. Разве что мобильные Core i3 (и выше) снабжены более производительной версией графического ядра, но вот собственно процессорную составляющую можно (хоть и грубо) рассчитать как пропорцию от тактовой частоты. А с Celeron все еще проще — в них и графика такая же.

В общем, сегодняшнее тестирование несколько выбивается за стандартные рамки изучения реальных продуктов, являясь попыткой перекинуть еще один мостик между теорией и практикой. Любители околонаучной терминологии могут назвать это сравнением эффективности архитектур. С чем, как видим, у AMD дела обстоят не слишком гладко: одно дело Atom громить, а другое — равночастотные «полновесные» процессоры. В этой связи немного непонятно становится: как компания планирует продвигать свою линейку ультратонких ноутбуков? Ну да — они дешевле, чем ультрабуки, однако… Пока для таких решений позиционируется все та же Е-серия, т. е. решено продолжить пляски на граблях, начатые партнерами, бодро освоившими в прошлом году выпуск полноразмерных ноутбуков на этой линейке APU. Недорогих, опять же, но пересекающихся по ценам с моделями на Celeron и Pentium (кстати — и нетбуков это в немалой степени касается). А теперь, фактически, AMD попыталась замахнуться даже не на Core i3, а на основные для ультрабуков Core i5/i7. И сколько б ни было разговоров о том, что в этом классе производительность вовсе не важна, все-таки не настолько она не важна :) Так что остается лишь надеяться, что нынешние разговоры об ультратонких ноутбуках — не более чем декларация о намерениях, а реальные продукты будут выпускать на базе Trinity. Или сильно (вплоть до полной неузнаваемости) обновленной Е-серии. Потому как в текущем виде ей там ловить точно нечего.

На этом пока и закончим. На этот раз, а не вообще — за рамками тестирования пока осталось еще немало вопросов без ответов. В том числе, и на самом низком уровне, так что в следующий раз мы, скорее всего, вернемся к Atom. И не только :)




Дополнительно

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.