Что можно приготовить из кальмаров: быстро и вкусно

31 мая обещает быть очень интересным днём, так как именно тогда на сектор настольных ПК выйдут двуядерные процессоры. Конечно, двуядерный Pentium Extreme Edition 840 можно купить уже сегодня - скажем, в машинах Dell, - но моделей для массового рынка Pentium D вряд ли стоит ждать раньше июля. В то же время, AMD смогла побить Intel в прибыльном секторе серверов/рабочих станций, выпустив двуядерные Opteron x65/x70/x75. Второй шаг в стратегии AMD на 2005 год - двуядерные процессоры для настольного сектора. О них и пойдёт речь в нашем обзоре.

Первый сюрприз здесь заключается в том, что, в отличие от Intel, проблемы с тепловыделением не заставили AMD уменьшать тактовую частоту двух ядер на одном физическом чипе. То есть двуядерные процессоры AMD должны работать так же быстро, как их одноядерные версии с такой же частотой. Intel, напротив, заявила частоту самого быстрого двуядерного процессора 3,2 ГГц, в то время как одноядерные модели достигли 3,8 ГГц.

Переход со 130-нм на 90-нм техпроцесс и технология кремния на изоляторе (SOI) уменьшили тепловой пакет процессоров AMD с 89 Вт до 67 Вт, с частотой до 2,2 ГГц (Winchester 3500+). В то же время, Athlon 64 FX-55 на 2,6 ГГц отличается достаточно ёмким тепловым пакетом (104 Вт), что позволяет установить двуядерные чипы на большую часть систем Socket 939, уже присутствующих на рынке. Но если вы желаете попробовать Pentium D, то придётся потратиться на новую материнскую плату, хотя физически разъём процессора не изменился.

31 мая официально выходят четыре двуядерных процессора от AMD, и все они относятся к линейке Athlon 64 X2 (напомним, что Intel имеет три модели Pentium D плюс Extreme Edition). Два процессора X2 будут использовать сдвоенные ядра Manchester с 512 кбайт кэша L2 на ядро. Две оставшиеся версии построены на дизайне Toledo с 1 Мбайт кэша L2 на логический блок.

Если варианты Manchester для массового рынка будут "влезать" в тепловой пакет 95 Вт, то более производительным моделям потребуется пакет в 110 Вт, который, в принципе, легко обеспечивается любой материнской платой, поддерживающей Athlon 64 FX-55. Хотя рассеиваемую тепловую мощность нельзя назвать низкой, не следует забывать, что топовая модель Intel на частоте 3,2 ГГц даёт максимум в 130 Вт, при этом и среднее тепловыделение процессоров Pentium D тоже оказывается выше. Довольно интересна "связь" энергопотребления для массового рынка у обоих производителей, так как здесь в обоих случаях мы получаем 95 Вт.

Hyper-Threading против двух ядер

Любая современная операционная система способна выполнять несколько программ одновременно, динамически распределяя нагрузку между всеми доступными логическими процессорами (многозадачность). При возможности, операционная система будет распределять нагрузку и на более глубоком уровне - с помощью потоков (многопоточность). Многозадачное окружение позволяет запускать несколько приложений и большое число системных служб без особого ущерба для производительности. А переход на многопоточность обеспечит такой её прирост, который намного превосходит по эффекту все частотные продвижения в области процессоров за последние годы. Система, оснащённая двуядерным процессором, сможет дать производительность, очень близкую к настоящей двухпроцессорной системе.

В 2002 году Intel уже пыталась подчеркнуть значимость двух полноценных логических процессоров на чипе, представив технологию Hyper Threading (HT). Причиной появления HT в Pentium 4 можно считать гонку тактовых частот. К тому времени Intel достигла скорости 3,06 ГГц, а исполнительный конвейер Intel состоял из 20 ступеней. AMD Athlon XP, напротив, работал с 10/15 ступенями (ALU/FPU), в то время как у Pentium III число ступеней составляло 10 (12 для Tualatin и Pentium M). Процессоры AMD Athlon 64 тоже используют 12-ступенчатый конвейер.

С одной стороны, глубоко конвейеризированный процессор способен выполнять больше действий за один такт. Это бывает особенно хорошо при использовании расширенных наборов команд SSE2 и SSE3. С другой стороны, каждая операция в процессоре проходит через большинство ступеней, впустую теряя драгоценные такты. Чтобы это компенсировать, Intel добавила логику, позволяющую, в среднем, более эффективно нагрузить конвейер Pentium 4, который с архитектуры Prescott увеличился до 31 ступени, симулируя два логических процессора.

Хотя процессор с технологией Hyper-Threading никогда не даст производительность, близкую к настоящей двухпроцессорной системе, вы получаете компьютер с лучшей отзывчивостью. Если вы когда-нибудь работали на двухпроцессорной системе (или на системе с HT), вы поймёте, что мы имеем в виду. Кроме того, есть некоторые приложения, которые ускоряют свою работу при включении HT, в то время как другие, напротив, дают меньшую производительность.

Intel гордится технологией Hyper-Threading, считая её важным промежуточным шагом при переходе от одного ядра к нескольким. Компания верит, что технология HT проложила путь для многопоточных приложений, так как они работают существенно быстрее на машине с HT. Действительно, Intel немало сделала для развития программирования, ориентированного на многопоточность. AMD, с другой стороны, всегда считала Hyper-Threading временной технологией, которая в будущем будет не нужна, - именно поэтому процессоры AMD её не поддерживают.

Ответ на поставленный вопрос, как всегда, находится где-то посередине. Действительно, средний геймер не запускает несколько приложений одновременно, пытаясь обеспечить максимум ресурсов своей игре. В то же время, профессиональная работа на ПК часто подразумевает запуск нескольких приложений одновременно, позволяя Hyper-Threading развернуться. Кроме того, практически каждый пользователь сегодня запускает в фоне антивирусную программу и/или межсетевой экран. Пока число фоновых служб или уровень их активности не достигнут определённого порога, любой процессор без HT сможет справиться с ними без какого-либо замедления. Но по мере роста активности, которую система выполняет в данный момент времени, технология Hyper-Threading будет становиться всё важнее. То же самое относится и к новым двуядерным процессорам. Так что давайте вернёмся к теме нашей статьи.

Удовлетворят ли два ядра потребности в производительности?

Если вы обдумаете сказанное выше, то зададитесь вопросом: разве требования к производительности CPU сегодня опережают возможности? Конечно, если не принимать во внимание некоторые приложения типа кодирования аудио и видео, 3D-рендеринг, профессиональную обработку фотографий, звука и видео и т.д.

Посмотрите на систему двухлетней давности с Pentium 4 на частоте 2,8 ГГц. Разве сегодня можно найти настольное приложение, которое не запустится на этой машине из-за нехватки производительности? Насколько быстрее будет новая машина Pentium 4 с памятью DDR2 и шиной следующего поколения PCI Express? Конечно, такой компьютер позволит его владельцу ощущать себя на вершине технологий, но вряд ли он будет лучше справляться с ежедневными задачами в MS Office, Photoshop, Firefox, Skype и Miranda. Будучи безумно хорошей, новая технология не позволит уходить с работы раньше.

Теперь давайте взглянем с точки зрения геймера. Обновите графическую карту двухлетней давности моделью за $250, и вы обнаружите, что последние 3D-игры вполне нормально запускаются с разрешением 1280x1024 в 32-битном цвете (как мы полагаем, вы уже купили ЖК-дисплей, на котором лучше использовать "родное" разрешение). Похоже, что графическая карта была "узким местом" старой машины?

Подобные рассуждения ставят под вопрос и "разгон" системы. Изначально оверклокеры пытались улучшить производительность менее дорогого "железа", чтобы оно соответствовало уровню дорогих комплектующих. Целью оверклокеров была безупречная работа последнего "софта" без чрезмерных трат на "железо". Но если "разгон" по-прежнему является эффективным способом выжать дополнительную производительность бесплатно, то "железо" с достаточной для большинства задач производительностью сегодня стоит уже не так дорого. Более того, программы, которые являются движущей силой для создания более скоростного "железа", а именно игры, сегодня ограничиваются больше графической подсистемой, нежели CPU.

Мы слышим ворчание оверклокеров и энтузиастов по этому поводу, но следует понимать, что эта группа пользователей относительно невелика. Кроме того, они-то уж точно знают, на что потратить дополнительную производительность своего компьютера. Все остальные рано или поздно спросят: "А зачем мне всё это нужно?". Что ж, несмотря на указанные выше доводы, существуют хорошие перспективы развития, когда новые технологии смогут изменить способ использования компьютеров.

Источник: AMD.

Чтобы правильно оценивать двуядерные процессоры, мы должны пересмотреть характер использования компьютера. Системы с двумя логическими процессорами прекрасно подходят для выполнения нескольких работ одновременно - и вы это даже не заметите. Представьте себе игру в самый последний 3D-шутер, параллельно с которой будет выполняться кодирование звуковых файлов. Если вы решите добавить ещё одно задание и одновременно архивировать большой файл, то на качестве игры в шутер это никак не отразится. Добавьте к этому четвёртое задание - вы сможете уменьшить общее время выполнения работы, но на отзывчивость системы это особо не повлияет. Ниже, в разделе тестирования, мы покажем несколько примеров.

В среднесрочной перспективе пытайтесь перейти на программное обеспечение, оптимизированное под многопоточность. Все программы, разработанные или оптимизированные с учётом двух- или многопроцессорных машин, продемонстрируют существенный прирост производительности на двуядерном ПК по сравнению с одноядерным.

Будущие приложения станут более интеллектуальными

История с многопроцессорностью напоминает извечную проблему курицы и яйца. Если число систем с несколькими ядрами или процессорами будет велико, то программные разработчики смогут перейти на новые модели использования и приложения без каких-либо проблем. Но пока их число невелико. Почему же маленькая или средняя компания-разработчик должна тратить энергию и деньги на то, чтобы исследовать и использовать потенциал многопроцессорного или многоядерного окружения?

Выше мы уже упомянули несколько служб, которые сегодня очень важны, например антивирусные программы или межсетевой экран. Средний настольный компьютер обычно запускает не меньше, чем 5-10 не-Windows служб. Это, например, утилита графической карты, значки в трее для различных программ, утилита мониторинга, сетевые службы для различных устройств. Каждый значок в правом нижнем углу вашего экрана представляет собой службу, потребляющую память и процессорное время. Учитывая масштаб роста производительности компьютеров, в будущем мы не хотим, чтобы эти службы хоть как-нибудь отражались на скорости работы системы.

Но мы так и не ответили на вопрос: что делать с дополнительными ресурсами двуядерной системы? Что ж, давайте рассмотрим пример. Мы помним, как горячо Intel обсуждала технологию распознавания речи во время появления первого 1-ГГц Pentium III. Тогда эта технология вряд ли была доступной; по крайней мере, я не нашёл, как её включить в Windows XP. А как насчёт того, чтобы управлять вашим компьютером голосом? Ограничить голосовой доступ, чтобы компьютер откликался только на речь хозяина? Или представьте, как вы общаетесь с кем-то в чате, и компьютер автоматически переводит ваш голос в текст, а также читает ответы собеседника. Как насчёт свободы? Ведь вы можете в это время прогуливаться по комнате с Bluetooth-гарнитурой.

Поговорим об играх. Вы когда-нибудь встречали игру, где искусственный интеллект близок по уровню к человеческому? Сомневаюсь. Ведь при этом необходимо проводить более сложные оценки вероятностей, просчитывать сложные стратегии, оценивать риски и т.д.

Будущая версия Windows Longhorn является ещё одним примером использования возможностей компьютера. Операционная система должна интеллектуально выстраивать, организовывать и отображать данные, превосходя возможности иерархической системы. Например, если я получаю электронное письмо или создаю какой-либо документ, я хочу, чтобы система знала о сути информации, которую он содержит - это значительно упростило бы жизнь. Я не хочу тратить ни одной дополнительной секунды на то, чтобы решить, куда мне записывать звуковой файл: в папку с именем исполнителя или названную по стилю музыки.

Как видим, мы движемся в своеобразном направлении. Мы хотим получить более умные компьютеры, чтобы повысить эффективность общения друг с другом. Мы хотим, чтобы компьютеры справлялись с новым цифровым стилем жизни, столь усердно рекламируемым многими компаниями. Кроме того, для многих это уже не просто будущее, а повседневная необходимость. Уделите время и проверьте, сколько MP3-файлов, документов, таблиц, презентаций, фотографий и других объектов хранится на вашем компьютере? Полагаю, это количество сразу же отобьёт у вас желание на какое-либо упорядочивание коллекции. Не пора ли предоставить эту функцию компьютеру? Конечно, если он будет обладать достаточным "разумом".

А вот и он: двуядерный красавец AMD Athlon 64 X2.

С технической точки зрения, Athlon 64 X2 не далеко ушёл от процессора, известного нам под названием Athlon 64. Он основывается на последней 90-нм технологии AMD и содержит улучшения, внесённые в ядра San Diego и Venice, содержащие 1 Мбайт и 512 кбайт кэша L2, соответственно. Кстати, когда вы читаете эту статью, они уже должны появиться на рынке. Кроме того, все упомянутые ядра, включая двуядерный X2, теперь поддерживают SSE3.

Ядра подключены через коммутатор (crossbar), который отвечает за доступ обоих ядер к каналу HyperTransport и контроллеру памяти. AMD упоминает лишь небольшое падение производительности по сравнению с полноценной двухпроцессорной системой, связанное с коммутатором. И наши тесты доказывают, что падение действительно ничтожно.

Три канала HyperTransport актуальны только для Opteron - Athlon 64 X2 поставляется с одним каналом HyperTransport, который соединяет CPU и северный мост.

Socket 939 останется главной опорой AMD до начала 2006 года. Потом его должен сменить сокет M2.

CPU-Z 1.28 пока ещё не знает Athlon 64 X2.

На момент запуска будут доступны четыре различных двуядерных процессора Athlon 64 X2, которые будут основываться на разных 90-нм ядрах. Athlon 64 X2 4200+ и 4600+ будут использовать 512 кбайт кэша L2 на ядро, а частоты составят 2,2 и 2,4 ГГц, соответственно. Процессоры 4400+ и 4800+ будут работать на таких же тактовых частотах, но они будут оснащены 1 Мбайт кэша L2 на ядро.

Тепловой пакет 110 Вт

AMD указывает у двуядерных процессоров Toledo тепловой пакет в 110 Вт. Это чуть больше, чем максимальное тепловыделение Athlon 64 FX-55, но для существующих материнских плат Socket 939, соответствующих спецификациям AMD, это вряд ли составит проблему. Всё, что вам нужно сделать, - обновить версию BIOS, где добавлена поддержка Athlon 64 X2.

Cool & Quiet и защита от вирусов

С момента своего появления линейка AMD64 поддерживает технологию Cool & Quiet и бит NX (non-execute). Технология Cool & Quiet должна также поддерживаться BIOS материнской платы, после чего она позволяет операционной системе динамически снижать тактовую частоту CPU. Cool & Quiet позволяет снизить энергопотребление и тепловыделение процессора при низких нагрузках. Но будьте осторожны, если попытаетесь заняться "разгоном" с включённой Cool & Quiet. Этот механизм автоматически перезапишет все настройки множителя процессора, которые вы указали вручную, возвращая процессор к частоте по умолчанию.

Бит NX помогает предотвратить атаки методом переполнения буфера, которые используют многие вирусы и вредоносные программы. Но для этого вам понадобится Windows XP Service Pack 2.

AMD ясно указала на то, что Athlon 64 FX останется топовым процессором для геймеров и однопоточных приложений. В данном отношении, как мы предполагаем, летом на рынке появится 2,8-ГГц Athlon 64 FX-57. Что касается цены, то Athlon 64 X2 должен находиться где-то между текущими моделями FX и Athlon 64, при этом медленные модели X2 могут оказаться весьма привлекательными.

В таблице приведены все модели Athlon 64, доступные на сегодняшний день, за исключением двуядерных X2. AMD планирует выпустить их на рынок в июне, причём, официальный анонс ожидается 31 мая - во время проведения выставки Computex в Тайбэе (Тайвань). Впрочем, мы сомневаемся, что X2 появятся в широкой продаже до третьего квартала.

Обратите внимание, что некоторые процессоры базируются на устаревшем 130-нм техпроцессе. Их вряд ли стоит рекомендовать к покупке. Они поддерживают технологию Cool & Quiet и позволяют снижать тактовую частоту до 1 ГГц для экономии энергии и снижения тепловыделения. Но увеличенный размер ядра означает также и то, что они будут потреблять больше энергии, независимо от рабочей тактовой частоты. Кроме того, 90-нм ядра Venice и San Diego поддерживают расширения SSE3 и дают небольшой прирост производительности. В частности, потоковые расширения оказываются весьма полезны в растущем числе профессиональных приложений.

Тестовая система Athlon 64 X2

Для нашего тестирования AMD предоставила полную тестовую платформу. Она базируется на материнской плате Asus A8N-SLI Deluxe с чипсетом nVidia nForce4. На плате уже был предустановлен процессор Athlon 64 X2 4800+, а также пара 512-Мбайт модулей DDR400 с низкой задержкой от Corsair.

Плата A8N-SLI является на сегодня одной из самых привлекательных материнских плат - она поддерживает широкий диапазон процессоров (включая двуядерные модели, конечно же), а также обеспечивает установку двух графических карт PCI Express в режиме SLI, предоставляет два порта гигабитного Ethernet и дополнительный чип Serial ATA II RAID.

Линейку модулей памяти Corsair 3200XL Pro можно назвать довольно интересной, так как она сочетает чипы с самыми низкими задержками и светодиоды активности. Хотя память с задержками CL2,0-2-2-5 сегодня предлагают многие производители, Corsair можно признать хорошим выбором, так как эта компания уже достаточно давно выпускает память для энтузиастов.

Выход на рынок двуядерных процессоров ожидается где-то в конце этого месяца, во время проведения Computex. Если AMD говорит о том, что X2 не будут доступны в достаточных количествах до конца лета, то Intel, скорее всего, сможет выдать на рынок большое число двуядерных процессоров Pentium D. В то же время, чиповому гиганту приходится быть очень терпеливым и ждать, пока на рынок выйдут производители материнских плат со своими решениями 945.

Мы постарались собрать идеальные платформы для процессоров AMD и Intel, поэтому для Socket 775 мы выбрали Asus P5ND2. Эта плата использует чипсет nForce4 Intel Edition, который уже появился на рынке и даёт небольшое преимущество по производительности в сравнении с чипсетами Intel. Это связано с контроллером памяти nVidia, отражающим большой опыт компании в бизнесе 3D-графики. Кроме того, функции двух платформ nForce4 хорошо сравнимы между собой.

Тесты и настройки

Однопоточные приложения типа Prime95 могут нагрузить CPU, максимум, на 50%.

Чтобы оценить производительность в многозадачной среде мы провели два различных прогона. Во время первого мы запустили Doom 3, в то время как в фоне с помощью многопоточной версии Lame 3.97.1 кодировали большой аудио-файл в формат MP3. Во втором прогоне мы добавили сжатие 1,2-Гбайт файла с помощью WinRAR 3.4, чтобы ещё больше увеличить нагрузку.

Так как Doom 3 является однопоточной 3D-игрой, то планировщику Windows не особо сложно выдавать высокую частоту кадров, если одно ядро будет заниматься Doom 3. Чтобы создать более высокую нагрузку, во втором тесте мы перешли с Doom 3 на приложение, которое поддерживает многопоточность и способно более эффективно использовать два ядра. Мы выбрали 3DS Max 7 и повторили тесты с одним Lame 3.97, или с парой Lame и WinRAR 3.4.

Мы также постарались поработать с различными фоновыми службами типа антивирусной программы. Но к концу дня мы обнаружили, что имеет смысл показать только плохую отзывчивость одноядерных систем. Любая двуядерная система, в той или иной степени, с лёгкостью справляется с дополнительной нагрузкой.

Вот что мы запустили в фоне до старта основных приложений, Doom 3 или 3DS Max 7. С однопоточным приложением (WinRAR) и многопоточной программой (Lame 3.97.1) система и так уже немало загружена.

В диспетчере задач можно менять приоритет процессов. Полезно для работы некоторых задач в фоне.

Хватит сумасшедших fps

Если в обычных тестах процессоров или материнских плат мы понижаем разрешение и уровень детализации, чтобы графическая карта не стала "узким местом", то здесь мы решили отказаться от этой практики. Вряд ли кто-нибудь будет покупать high-end систему (с одним или двумя ядрами и 1-2 Гбайт памяти) и при этом решит оснащать её дешёвой графической картой стоимостью меньше $200. Сомневаемся, что такие пользователи будут довольны низким качеством графики.

Даже 3D-карты среднего ценового уровня сегодня обеспечивают приличные частоты и хорошее визуальное качество. Именно поэтому мы решили выбрать разрешение 1280x1024 на 32 битах с высокими настройками качества. Разрешение было выбрано с учётом того, что оно является "родным" на большинстве 17-19" ЖК-дисплеев.

В результате вы обнаружите лишь небольшую разницу в некоторых тестах типа Doom 3 и Unreal Tournament 2004. Возникает вопрос: столь ли она важна? Результаты всех систем достаточны для безупречной игры. Кроме того, они показывают, что графическая карта для хорошей 3D-производительности сегодня важнее.

Как видим, линейка Athlon 64 расходует энергию более экономно. Кроме того, чипсет nForce4 SLI построен на одном чипе, в то время как nForce4 Intel Edition использует традиционный дизайн с северным и южным мостами. Кроме того, системы Intel Pentium 4 и Pentium D потребляют немало энергии в режиме простоя - больше, чем Athlon 64 или Athlon 64 X2 при максимальной нагрузке.

Результаты не включают энергопотребление графической карты. В случае GeForce 6800 GT при запуске 3DMark 2005 следует добавить около 45 Вт. Если же две такие карты поставить в режим SLI, то добавлять придётся уже не меньше 100 Вт!

Заключение

Сразу же стоит отметить, что ни Athlon 64 X2, ни Pentium D не выйдут на рынок раньше лета. Хотя Intel уже выпустила двуядерный Pentium Extreme Edition, он встречается очень редко. Так что до официального выхода платформы 945 и процессора Pentium D два ядра вряд ли станут массовыми на рынке. AMD объявила о планах начала отгрузки процессоров X2 основным OEM-клиентам в конце лета, поэтому вряд ли стоит ожидать широкой доступности этих процессоров до конца третьего квартала.

Intel и AMD позволили нашему сайту протестировать грядущие технологические новинки ещё до момента официального выхода. После оценки обеих двуядерных технологий, результаты оказались весьма разочаровывающими - для Intel.

Что касается производительности, то здесь следует добавить несколько комментариев. Если приложение получает прирост от двух ядер (см. тесты), то в большинстве случаев Athlon 64 X2 обгоняет Pentium D 840. Кроме того, этот процессор ничуть не медленнее одноядерного аналога Athlon 64 4000+. Обратите внимание, что мы использовали процессор со старым ядром Clawhammer, что объясняет некоторые различия в производительности X2. Последнее ядро San Diego должно работать на том же уровне, что и X2.

Если посмотреть на линейку Intel, то двуядерные Pentium D останавливаются на частоте 3,2 ГГц, в то время как одноядерные варианты могут похвастаться частотой до 3,8 ГГц (Pentium 4 570). В итоге, если вы решите перейти на новую систему в ближайшем будущем, двуядерные процессоры Intel будут чуть медленнее в однопоточном окружении.

Давайте посмотрим на платформы. Любой из грядущих двуядерных процессоров Athlon 64 X2 может работать на стандартных материнских платах Socket 939 (AGP и PCI Express), если производитель платы выпустит обновлённую версию BIOS. Вряд ли стоит лишний раз упоминать, что X2 является прекрасным чипом для модернизации. Что же касается Intel, то вам придётся купить материнскую плату на nForce4 Intel Edition, 955X или 945 (ещё не вышел) по причине мелких изменений в раскладке разъёма. Обидно видеть, как текущая стабильная платформа 915P не сможет поддерживать двуядерные Pentium D. Хотя те же материнские платы на nVidia nForce3 или VIA K8T800 Pro можно обновить до двух ядер - и они прослужат ещё не меньше года.

Отставание в производительности со стороны Intel вполне можно принести в жертву многозадачному окружению, так что вряд ли у Pentium D возникнут проблемы в распространении на рынке. Однако есть одно большое "но": система Pentium D будет "проедать" не меньше 200 Вт сразу же после включения, даже если вы ничего не будете на ней делать. При максимальной нагрузке энергопотребление достигает 310 Вт и превышает 350 Вт, если добавить графическую карту. У AMD ситуация намного лучше: система будет потреблять от 125 до 190 Вт (235 Вт с видеокартой) в зависимости от нагрузки. И это без включения Cool & Quiet.