Три стаи попугаев — посвящается Athlon XP


Данная статья отражает частное мнение автора, которое может не совпадать с мнением редакции сайта iXBT.com

По большому счету, идея PR (performance) рейтингов не является чем-то новым. Все мы прекрасно помним Cyrix. Когда компания внезапно вспоминает, что правило «Покупают мегагерцы» еще никто не отменял, и примеряет его на собственную линейку процессоров, заметно уступающую конкурентам по тактовой частоте, а также соотносит его с падающими объемами продаж, на помощь инженерам приходит отдел маркетинга, вытаскивающий на свет из запыленных чуланов попорченное молью знамя PR-рейтинга.

Или не вытаскивающий — тут уж все зависит от того, наcколько компания готова признать свой проигрыш конкурентам. Ведь когда Cyrix или AMD начинают вводить PR-рейтинг относительно процессоров Intel, будь то Pentium или Pentium 4, и мы, и они в глубине души понимаем, что эти процессоры, соответственно, признаются эталоном, как если бы ВАЗ завтра заявил: «Наши «Жигули» почти так же хороши, как Mercedes». ВАЗ такое (и даже не такое) заявить может, Mercedes обратное — никогда. Когда компания начинает доказывать, что все не так очевидно, как выглядит, и на самом деле ее процессор ничуть не хуже, чем у конкурента, в любом случае на подсознательном уровне начинаешь считать наоборот.

Позиция Apple в этом плане выглядит чуть более выигрышно, но именно — чуть. Ту тоже напрягает отставание от x86 конкурентов по мегагерцам, но она к этому относится как-то более солидно, делая акцент не на том, что, мол, PowerPC примерно равен по производительности такому-то Pentium 4, а на том, что эти процессоры настолько разные, что сравнивать их по частоте просто бессмысленно. Наверное, это более взвешенный подход, хотя понятно, что у AMD свои проблемы, и конкуренция имеет немного другую окраску.

Если Apple все же работает в несколько обособленной нише рынка, то AMD конкурирует с Intel напрямую и просто не может не реагировать, когда та начинает активно использовать превосходство своих процессоров по тактовой частоте в рекламных целях. Спорить невозможно: да, Pentium 4 очень заметно уступает в производительности чуть ли не любому x86 процессору, работающему на той же тактовой частоте. Но суть-то как раз и состоит в том, что Pentium III или Athlon, работающий на частоте 2 ГГц, нам никто предложить не в состоянии.

Как настаивает сама AMD, ее Athlon XP является победителем по следующей формуле: производительность = тактовая частота * количество исполняемых за такт инструкций. С самой формулой производительности спорить невозможно. Так же как и с тем, что по второму множителю AMD принадлежит явная и безоговорочная победа, которая еще больше укрепляется как раз с выпуском Athlon XP, SSE в котором, по нашим тестам, реализован лучше, чем в самом Pentium III. Однако нельзя забывать, что максимальное число одновременно исполняемых за такт инструкций так и остается максимальным и в случае реальных приложений достигается крайне редко. А вот числа «в среднем» исполняемых одновременно инструкций могут быть у Athlon и Pentium 4 ближе друг к другу. Особенно, если при компиляции программа оптимизировалась под процессор Intel, что, как правило, и делается. Более того, очень сложно судить о процессорах молодых микроархитектур по уже существующим приложениям, которые не являются адекватными тестами для оценки перспективности новых моделей вследствие повальной оптимизации под самые распространенные на время своего создания микроархитектуры (как правило, это Pentium или Pentium II). Лишь через некоторое время, по мере появления приложений, оптимизированных под Pentium 4 или Athlon, мы сможем судить о совершенстве их микроархитектур. Налицо классический замкнутый круг — оптимизация приложений под популярный процессор может сделать его еще более популярным и т. д. И здесь до сих пор наблюдалось явное преимущество Intel.

Вернемся к формуле, предложенной AMD. Что касается первого пункта вышеупомянутой формулы — тактовой частоты, то здесь AMD, несмотря на уделенное этому вопросу внимание при создании ядра Palomino, серьезно продвинуться не удалось: даже сегодня старший Athlon XP имеет тактовую частоту 1,5 ГГц, и в дальнейшем можно ожидать ее плавного роста до почти 1,8 ГГц (на 0,18 мкм, разумеется) или чуть выше в случае перехода на 0,13 мкм медную технологию. К тому времени Pentium 4 уже должен перевалить за 3 ГГц.

Таким образом, очевидно, что гонку по тактовой частоте AMD на этот раз проигрывает: соревноваться с Pentium 4, чье ядро Intel намерен еще гнать да гнать, это совсем не то, что спорить с отживающим свои дни Pentium III, как год назад, когда Athlon был лидером по скорости. AMD просто не оставалось ничего больше, кроме как заявить, что «тогда как частота является одним из факторов, определяющих быстродействие процессора, сама по себе как индикатор производительности она не годится, поскольку микроархитектура процессоров значительно различается».

AMD принялась доказывать, что вплоть до 486 процессоров все шло идеально — архитектура практически не менялась, росли лишь мегагерцы, которые единственно и можно было использовать для сравнения производительности процессоров. Далее ситуация изменилась — новая микроархитектура могла превосходить предыдущую, даже имея более низкую частоту (пример — Pentium 60 и i486DX4-100). Так же было и с Pentium II — на одинаковой частоте он превосходил Pentium по производительности. А вот в случае Pentium 4 Intel начал мухлевать — количество исполняемых за такт операций снизилось! Клиенты, твердо уверенные еще со времен 386-х, что производительность = тактовая частота * константа, постоянная для всех процессоров, начали впадать в заблуждение.

Ситуация сейчас крайне напоминает ту, что была лет этак восемь назад, но перевернутую вверх ногами. Тогда мы имели Pentium 60 и самую мощную 486 модель AMD, 5x86-133. Несмотря на меньшее число выполняемых за такт операций, более высокочастотный процессор в большинстве приложений (разумеется, скомпилированных в то время в расчете на 486) лидировал. Но вскоре Pentium окреп, тактовая частота выросла, и надобность в сравнениях отпала.

Сейчас мы имеем новую архитектуру Intel, сделанную с учетом требований завтрашнего и послезавтрашнего дня, и на сегодняшних задачах явно уступающую более медленному Athlon на всех фронтах кроме SSE2, которого в Athlon еще нет. С другой стороны, тактовая частота Pentium 4 заметно выше и имеет большой потенциал роста в отличие от Athlon. Так что вполне логично ожидать, что со временем лидерство по производительности вновь перейдет к Pentium 4 по следующей элементарной причине:

Производительность Athlon = тактовая частота * константа1
Производительность Pentium 4 = тактовая частота * константа2

Да, константа1, количество выполняемых за такт операций, у Athlon явно выше, чем аналогичный параметр константа2 у Pentium 4, но вот скорость роста тактовой частоты… Тактовая частота у Pentium 4 за следующий год вырастет как минимум вдвое больше, чем у Athlon!

Таким образом, из выбранной AMD системы попугаев, когда 1,5 ГГц Athlon XP (он же Athlon XP 1800+) сравнивается по производительности с 1,8 ГГц Pentium 4, мы можем грубо вывести следующий коэффициент: 1,8/1,5=1,2.

И наши формулы трансформируются следующим образом:

Производительность Athlon = 1,2 * тактовая частота * константа
Производительность Pentium 4 = тактовая частота * константа

Пробуем сравнить процессоры примерно второй половины следующего года, исходя из того, что тактовая частота Athlon XP будет составлять 2 ГГц, Pentium 4 — 3 ГГц:

Производительность Athlon XP = 2,4 стаи попугаев
Производительность Pentium 4 = 3 стаи попугаев

То есть разрыв, зафиксированный AMD сейчас, когда ее старший процессор, Athlon XP 1800+, имеет производительность, процентов на 20–25 превосходящую средний Pentium 4, с частотой 1,8 ГГц, в дальнейшем будет только уменьшаться. Что будет делать AMD в этой ситуации, остается лишь гадать.

Вариант первый — переход Athlon на медные 0,13 мкм позволит отыграть кое-что из утерянного, и это позволит продержаться до выхода Hammer (вариант, который мы условно назовем «K7-III»).

Вариант второй — AMD попытается максимально ускорить выпуск Hammer, что маловероятно: последние утверждения руководства компании — 2003 год.

Вариант третий — полумера. Скажем, через полгода AMD на лету меняет длину попугаев (наш коэффициент, равный сегодня 1,2, увеличивается раза этак в полтора, до 1,8). Соответственно, можно гордо оповестить всех о том, что:

Производительность Athlon XP = 3,6 стаи попугаев
Производительность Pentium 4 = 3 стаи попугаев

Благо компания уже заявила, что настоящий индикатор производительности (читай, коэффициент) она с индустрией будет вырабатывать в 2002 году, а то, что представлено сейчас — это так, переходный вариант…




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.