Что лучше два ядра или два процессора. Вся правда о многоядерных процессорах. Как выбрать многоядерный процессор и не ошибиться
Процессор является очень важной частью компьютера. Для того, чтобы понять, какой процессор лучше intel или amd, нужно определить задачи, которые вы поставите перед компьютером. Это могут быть: работа с документами, просмотр медиафайлов, переписка в соцсетях и др. Чем больше он будет загружен, тем мощнее должен быть процессор.
Что такое центральный процессор
Центральный процессор представляет собой интегральную схему, выполняющую логические операции, задающиеся . Помимо этого, он контролирует остальные составляющие компьютера.
Процессор выглядит как пластина прямоугольной формы, сделанная из кристаллического кремния в пластмассовом корпусе. Процессоры имеют различные характеристики частоты, производительности, разрядности и др.
По разрядности процессоры, в основном бывают 32-х и 64-х разрядные. Тактовая частота определяется количеством простейших операций, происходящих в секунду и измеряется в гигагерцах. Внутренняя частота контролирует работу микросхем, а внешняя служит для обмена информацией материнской платы и процессора.
Процессор и другие комплектующие вашего компьютера должны быть совместимы, обратите внимание на присутствующие интерфейсы в устройствах.
В настоящее время на рынке присутствуют два конкурентоспособных бренда, поставляющих лучшее оборудование для ПК: Intel или AMD. Processor AMD представляет собой более дешевый вариант при почти одинаковых характеристиках.
Если вы предполагаете использовать для выполнения работы с документами и в развлекательных целях, скачивать и просматривать фильмы и игры, вам подойдет двухъядерный процессор средней мощности и средней ценовой категории, например, AMD Athlon 2.
Если вы профессионально работаете с графическими программами, обрабатываете видео файлы, нужен процессор мощнее, например, Intel Core i7, который будет стоить побольше.
В том случае, если вы – продвинутый геймер и устанавливаете на свой ПК , имеющие большой вес и требующие большого количества ресурсов, вам лучше приобретать четырех ядерный мощный процессор, стоимость которого, соответственно будет еще выше (Intel Core i5 750, i7 860 или AMD Phenom 2 X4 95x).
Профессиональным фотографам, видео операторам или инженерам лучше использовать шести ядерный процессор для работы с трехмерной графикой.
Эпоха одноядерных процессоров уходит в прошлое. Уже сейчас CPU, оснащенные двумя вычислительными ядрами, начали активное наступление на сегмент рынка настольных компьютеров. А там, глядишь, и многоядерные подтянутся...
В апреле-мае этого года в ИТ-индустрии произошли знаменательные события: монстры процессорного рынка AMD и Intel явили миру CPU с двумя вычислительными ядрами. Первой представила двухъядерные чипы для настольных ПК корпорация Intel: 11 апреля было официально объявлено о начале поставок процессора Pentium 4 Extreme Edition 840. Ответ AMD не заставил себя долго ждать, и уже 21 апреля компания представила три серверных двухъядерных процессора Opteron, а также торговую марку двухъядерных процессоров для настольных ПК - Athlon 64 X2, которые были официально презентованы 9 мая.
Intel Pentium D
Для корпорации Intel выпуск процессоров с двухъядерной архитектурой был фактически неизбежен, поскольку ядро Prescott на сегодня практически полностью исчерпало свой запас по тактовой частоте, ограниченный сверху величиной 4 ГГц. Первые двухъядерные процессоры Intel для настольных систем изготовлены на основе ядра Smithfield. Фактически оно состоит из двух ядер Prescott, выполненных на одном полупроводниковом кристалле. Туда же помещается арбитр, который следит за состоянием системной шины и помогает разделять доступ к ней между двумя CPU. Каждое из ядер имеет собственную кэш-память второго уровня размером 1 Мб. Все взаимодействие между ядрами в Smithfield происходит через системную шину.
На данный момент выпускается два типа процессоров для настольных компьютеров: просто двухъядерные Pentium D и CPU для энтузиастов Pentium Extreme Edition. Двухъядерные процессоры упаковываются в корпус LGA775 и работают с частотой системной шины 800 МГц.
Линейка CPU Pentium D представлена тремя моделями: 820, 830 и 840 с частотами соответственно 2,8, 3,0 и 3,2 ГГц. В элитарном секторе есть одна модель - Pentium Extreme Edition 840, процессорные ядра которого работают на частоте 3,2 ГГц. Отличие экстремального двухъядерника от остальных заключается в разблокированном коэффициенте умножения и включенной технологии Hyper-Threading, которая отключена в моделях линейки Pentium D. То есть операционной системой Pentium Extreme Edition будет определяться как четыре логических процессора. Основные характеристики новых CPU приведены в таблице 1.
Стоит также заметить, что новое процессорное ядро наследует от Prescott весь набор современных технологий: поддержка 64-битных расширений EM64T, технология безопасности Execute Disable Bit и полный набор средств Demand Based Switching для управления тепловыделением и энергопотреблением, включающий технологии C1E (Enhanced Halt State), TM2 (Thermal Monitor 2) и EIST (Enhanced Intel SpeedStep). Последние три технологии не поддерживаются самой младшей двухъядерной моделью Pentium D 820, поскольку для их работы требуется динамическое изменение множителя процессора. Коэффициент умножения этого чипа (14x) является минимальным для CPU на основе Prescott и его производных.
AMD Athlon 64 X2
Двухъядерные процессоры производства компании AMD получили название Athlon 64 X2. Как видно из наименования, новые CPU имеют архитектуру AMD64, а "X2" свидетельствует о том, что в них присутствует два вычислительных ядра.
Модельный ряд Athlon 64 X2 на сегодня включает в себя пять процессоров с рейтингами 3800+, 4200+, 4400+, 4600+ и 4800+, основные характеристики которых приведены в таблице 2. В их основе используются ядра с кодовыми именами Toledo и Manchester.
Различия между ними заключаются в размере кэша второго уровня. Toledo имеет кэш L2 объемом 1 Мб на каждое ядро, а у Manchester этот показатель вдвое меньше - по 512 Кб на каждое ядро. Процессоры с рейтингами 4400+ и 4800+ построены на основе ядра Toledo и работают на частотах 2,2 и 2,4 ГГц соответственно. А CPU с рейтингами 3800+, 4200+ и 4600+ имеют ядро Manchester и тактовые частоты 2,0, 2,2 и 2,4 ГГц. Существуют также варианты построения последних трех упомянутых процессоров на основе ядра Toledo, но с отключенной половиной кэша.
В отличие от Intel компания AMD не стала уменьшать частоту своих новых CPU. Как видим, тактовая частота самого быстрого двухъядерного процессора соответствует частоте старшей модели в линейке Athlon 64 (правда, существует более быстрый геймерский FX). Из этого следует, что даже в приложениях, не оптимизированных под многопоточность, Athlon 64 X2 будет демонстрировать очень хороший уровень производительности.
Следует отметить, что подход к реализации двухъядерности в процессорах AMD несколько отличается от того, что был предложен на чипах Intel. Хотя, как и Pentium D, Athlon 64 X2 по сути представляет собой два процессора Athlon 64, объединенных на одном кристалле. Дело в том, что ядра в Smithfield общаются между собой посредством системной шины, а в Athlon 64 X2 реализован несколько иной метод.
Еще на этапе разработки архитектуры AMD64 была предусмотрена возможность создания многоядерных процессоров. Каждое из ядер Athlon 64 X2 обладает собственным набором исполнительных устройств и выделенной кэш-памятью второго уровня, контроллер памяти и контроллер шины HyperTransport общий. А вот взаимодействие каждого из ядер с разделяемыми ресурсами происходит посредством специального коммутатора (Crossbar Switch) и интерфейса системных запросов (System Request Interface), в котором формируется очередь системных запросов (System Request Queue). И, что самое главное, на этом же уровне организовано и взаимодействие ядер между собой, благодаря чему вопросы когерентности кэшей решаются без дополнительной нагрузки на системную шину и шину памяти.
Двухъядерные процессоры AMD не нуждаются в новых чипсетах и материнках, достаточно лишь обновить BIOS на уже существующих платах под Socket 939. Стоит также отметить, что удалось вписать в ранее установленные рамки для Athlon 64 и энергопотребление Athlon 64 X2. Новый процессор поддерживает технологии: AMD64 (поддержка 64-битных расширений), Enhanced Virus Protectionи (защита от некоторых типов вирусов), а также Cool`n`Quiet (предназначена для понижения тепловыделения и энергопотребления процессора).
Тестирование
В тестовую лабораторию редакции попали двухъядерные CPU обоих гигантов процессорного рынка - Intel Pentium D 820 и AMD Athlon 64 X2 4800+. Напрямую сравнивать эти процессоры между собой нет никакого смысла, поскольку они находятся в совершенно разных весовых категориях. В качестве оппонента с каждым двухъядерником был сопоставлен его одноядерный предок, работающий на такой же тактовой частоте, - Intel Pentium 4 520 и AMD Athlon 64 4000+.
Тестирования проводились на стендах следующей конфигурации.
- Материнская плата - Intel D945GTP (чипсет Intel 945G);
- Оперативная память - два модуля по 512 Мб Micron DDR2-533;
- Материнская плата - ASUS A8N SLI Deluxe (чипсет nVIDIA nForce4 SLI);
- Оперативная память - два модуля по 512 Мб Corsair DDR400;
- Графические карта - 128 Мб ATi Radeon X600;
- Системный HDD - SATA Maxtor 250 Гб;
- Операционная система - Windows XP Pro, SP2.
В данном тестировании мы исследовали изменение производительности в различных популярных приложениях при использовании систем на основе двухъядерного процессора вместо одноядерного. В качестве тестовых программ применялись приложения, входящие в состав пакета WorldBench 5. Результатом тестов является время (в секундах), потраченное на выполнение приложения.
Результаты тестирования приведены в таблицах.
Заключение
Как видно из результатов тестирования, в большинстве приложений мы имеем незначительный прирост. Более солидный выигрыш мы получаем при запуске программ по обработке видео - Microsoft Windows Media Encoder 9.0 и Roxio VideoWave Movie Creator 1.5. Но лучше всего двухъядерные процессоры проявили себя при многозадачном тесте, когда одновременно запускается два приложения Mozilla и Windows Media Encoder. Причем отрыв Athlon 64 X2 4800+ от своего одноядерного предка составил 82,2%, а разница между процессорами Intel в этом тесте составила 47,1%. На первый взгляд, двухъядерность AMD эффективней, чем у Intel. Но не стоит забывать, что у Pentium 4 уже была псевдодвухъядерность в лице технологии Hyper-Threading. Может быть, именно поэтому прирост получился не такой солидный.
Глядя на менее выдающиеся результаты остальных приложений, можно предположить, что эти программы просто не оптимизированы под многопоточность. Но ведь процессы развития аппаратных и программных средств никогда не шли параллельными курсами. Постоянно кто-то кого-то обгонял и, как правило, "железо" вырывалось вперед, а "софт" уже потом догонял. Поэтому можно предположить, что в скором будущем производители ПО постараются оптимизировать под многопоточность как можно большее количество своих продуктов. И вот тогда двухъядерные процессоры смогут в полной мере раскрыть свой потенциал.
Оборудование для тестирования предоставлено представительствами компаний AMD и Intel в Украине.
Количество ядер процессора ноутбука влияет на спрос. Многие покупатели уделяют пристальное внимание этой характеристике, руководствуясь принципом «чем больше ядер — тем быстрее и производительнее лэптоп». Но эта формула справедлива далеко не всегда.
Как считают эксперты интернет-магазина «Фокстрот», мощный многоядерный процессор раскрывает весь потенциал только при работе с тяжелыми 3D-играми и ресурсоемкими инженерными/дизайнерскими программами. В остальных случаях пользователь не ощущает существенного прироста в скорости, поскольку процессор работает только в полсилы.
Производительность 4-ядерных процессоров
Самыми производительным считается ноутбук для игр , оснащенный процессором с 4 ядрами. Но и среди 4-ядерных процессоров существует своя конкуренция: одни модели CPU справляются со своими задачами гораздо быстрее других.
Разница в производительности объясняется не только количеством ядер, но и другими характеристиками процессора — тактовой частотой, техпроцессом, количеством потоков, объемом кеш-памяти и частотой системной шины.
Наглядные различия между процессорами с одинаковым количеством ядер демонстрируют с помощью специальных тестов (бенчмарков), результаты которых представляют в виде баллов. Максимальное количество баллов набирают процессоры Intel Core i7 и Core i5. Процессоры семейства AMD получают вдвое меньше баллов.
Превосходство продукции Intel частично объясняется использованием фирменной технологии Hyper-Threading, которая условно делит каждое физическое ядро на два виртуальных. В результате 4-ядерный ноутбук , который имеет процессор с архитектурой 4/8, параллельно обрабатывает 8 потоков данных, что положительно сказывается на его скорости.
Совет: при выборе игрового ноутбука отдавайте предпочтение моделям с процессорами Core i7 или i5, поддерживающими технологию Hyper-Threading.
Когда 4 ядра не нужны
Количество ядер процессора влияет на стоимость ноутбука. Стоит ли переплачивать за огромный потенциал CPU, если эта мощность не востребована?
4-ядерный процессор будет функционировать вполсилы, если:
- пользователь работает с простыми приложениями и играми, которые не «заточены» под параллельное вычисление;
- ноутбук используется для выполнения несложных задач — работы с офисными приложениями, серфинга в интернете, общения в социальных сетях.
Лэптоп с 2-ядерным процессором Intel или AMD имеет ряд преимуществ перед более мощным ноутбуком:
- более длительная автономность за счет скромного энергопотребления;
- более низкая стоимость ноутбука;
- работа с 4 потоками (модели Intel Core с технологией Hyper-Threading).
Кстати: производительность ноутбука зависит не только от процессора. Значительная роль отводится видеокарте и оперативной памяти (объем не менее 4 ГБ).
Задача в общем виде
Наши постоянные читатели, быть может, помнят серию статей, которая выходила в 2009 году под общим заголовком «Влияние различных характеристик на быстродействие процессоров современных архитектур ». В ней мы рассматривали некоторое количество сферических процессоров в вакууме, чтобы на основе анализа их быстродействия составить общее впечатление о скорости процессоров реальных и факторах, на неё влияющих. В новом году, после выхода следующей версии методики, мы решили творчески переработать опробованный ранее метод с уклоном в большую реалистичность исследуемых вопросов, то есть моделируя ситуации по возможности реальные. Как и в прошлый раз, начать мы решили с продукции компании AMD, а именно - с самой новой её платформы: Socket AM3. Благо, производитель обещает этой платформе достаточно долгую жизнь, популярность её в пользовательской среде велика, да и название себе компания подобрала более удачное, чем конкурент - с точки зрения сортировки по алфавиту. :)
Нынешняя линейка AMD на первый взгляд кажется несколько хаотичной (мы бы сказали, что и на все последующие тоже…), однако логику производителя понять можно: разумеется, гораздо приятнее бракованный процессор продать, чем выбросить. А т. к. модификаций с различными объёмами и типами кэшей и количеством ядер эта компания выпускает достаточно много, соответственно, есть большой соблазн придумать для экземпляра с «бракованным» ядром или кэшем какое-то название, ядро или часть кэша отключить, а процессор всё-таки продать. :) Благодаря этой замечательной, новаторской политике AMD, в линейке производимых ею AM3-процессоров наблюдается аж три разновидности двухъядерных - с разными объёмами L2-кэша, и даже с наличием L3; две модификации трёхъядерных - с L3 и без него; и снова три модификации четырёхъядерных - с L3 и без него, а также с различными объёмами L3. Кроме того, выпускается для платформы AM3 ещё и одноядерный Sempron. Сведя в одну небольшую таблицу основные технические характеристики CPU для платформы AM3, мы наконец-таки имеем шанс понять, что определённого рода логика в модельном ряде AMD есть:
| Sempron | Athlon II X2 | Phenom II X2 | Athlon II X3 | Phenom II X3 | Athlon II X4 | Phenom II X4 | Phenom II X6 | |
| ядер | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 6 |
| кэш L2, КБ | 1024 | 2×512/1024 | 2×512 | 3×512 | 3×512 | 4×512 | 4×512 | 6×512 |
| кэш L3, КБ | − | − | 6144 | − | 6144 | − | 4096/6144 | 6144 |
Итак, мы наблюдаем достаточно логичное «путешествие» от 1 ядра к 6, сопровождающееся вариациями на тему объёма L2-кэша, а также наличия или отсутствия L3 и его объёма. При этом объёмом L2 AMD «играется» на относительно слабых процессорах (двухъядерных), а далее в качестве универсального «убыстрятеля всего» используется введение L3. Также можно отметить два одинаково странно смотрящихся процессора: Phenom II X2, который при всего 2 ядрах имеет гигантский L3-кэш, и, наоборот, Athlon II X4 - который при 4 ядрах лишён оного совсем. По идее, первый должен являться идеальным вариантом для старого ПО без многопоточной оптимизации (хотя тогда ему и второе-то ядро не очень нужно…), а второй - процессором для оптимистов, надеющихся на то, что 4-ядерный CPU победит все процессоры с меньшим количеством ядер, невзирая на парусник объём кэша. Так оно будет или не так - посмотрим на результаты…
Соответственно, вырисовываются наиболее интересные сопоставления с точки зрения анализа производительности:
- Увеличение количества ядер при одинаковом объёме кэша:
- от 1 ядра к 2;
- от 2 ядер к 3;
- от 3 ядер к 4;
- от 4 ядер к 6.
- Увеличение количества кэша при одинаковом количестве ядер:
- на 2-ядерных процессорах (разные размеры L2, добавление L3);
- на 3-ядерных процессорах (добавление L3);
- на 4-ядерных процессорах (добавление L3, разные размеры L3).
- Вариации на тему «меньше ядер, но больше кэш*»:
- 1-ядерный процессор в сравнении с 2-ядерным;
- 2-ядерный процессор в сравнении с 3-ядерным.
* - подразумевается: на одиночное ядро.
Как видите, почвы для исследований - поле непаханое. Правда, для того чтобы мы могли зафиксировать своё внимание именно на влиянии вышеперечисленных факторов, убрав все мешающие, нам понадобилось всё-таки сделать один реверанс в сторону «синтетичности» - независимо от того, существует ли такая модель CPU в реальности, все участники тестов работали на одной частоте ядра: 2,6 ГГц. Впрочем, не так уж всё и плохо: Athlon II X3/X4, Phenom II X3/X4 с такой частотой действительно существуют, не бывает только 2600-мегагерцевых Sempron, Athlon/Phenom II X2 и Phenom II X6.Тестирование
Как и было сказано выше, тестирование проводилось в соответствии с новейшей методикой 2010 года , с некоторыми незначительными модификациями:
- Поскольку задача перед нами стояла достаточно масштабная и интересная, а все участники тестов вели себя весьма пристойно, и необъяснимых с точки зрения логики странностей практически не демонстрировали, нами было принято волюнтаристское решение все опциональные тесты объявить постоянными - таким образом, они присутствуют в основном разделе, и участвуют на общих основаниях в среднем балле.
- Поскольку некоторое количество рассмотренных процессоров являются, так сказать «виртуальными», и в реальности не производятся, для данного цикла, для удобства сравнения, был выбран свой собственный эталонный (100-балльный) процессор из числа принимавших участие именно в этой серии тестов: AMD Phenom II X4 810.
Также некоторым, быть может, покажется неожиданной первая тема, которую мы решили исследовать: очевидно, что в списке вопросов она находится отнюдь не на первом месте, с какого конца ни посмотри. Здесь вам придётся просто простить нам некую хаотичность в последовательности выхода серий: она обуславливается простым «рабочим моментом» - серии будут выходить в той последовательности, в которой будут становиться доступны рассматриваемые в них результаты. К сожалению, обширность нашей методики тестирования обуславливает один её неизбежный недостаток: тесты идут очень долго. Соответственно, если бы мы решили пожертвовать оперативностью ради красоты, первую серию (по логике, начинать следовало бы со сравнений с участием Sempron), вам пришлось бы ждать ещё примерно месяц, в то время как эта готова уже сейчас. Мы решили, наоборот, пожертвовать красотой ради оперативности, и, надеемся, вы нас поймёте. К тому же формат нынешнего тестирования: «одна статья - один ответ на конкретный вопрос», - вполне располагает к такому подходу: ведь нет «важных» и «неважных» вопросов, каждый из них по-своему интересен, и каждый наверняка найдёт своего читателя.
Итак, приступим. В этой серии мы рассмотрим, как и было обещано, один простой и конкретный вопрос : имеет ли 3-ядерный процессор, в котором на каждое ядро приходится по 512 килобайт L2-кэша, преимущество над двухъядерным CPU, в котором на каждое ядро приходится в 2 раза больше L2-кэша - 1024 килобайта? В плюсах у первого - дополнительное ядро. С другой стороны, каждое ядро второго может работать с удвоенным объёмом кэшированных данных. Ситуация, между прочим, вовсе не такая очевидная, как может показаться на первый взгляд…
3D-визуализация
| 2 ядра + 2×1024 L2 | 3 ядра + 3×512 L2 | %% | |
| 79 | 92 | ||
| 94 | 91 | ||
| 94 | 90 | ||
| 98 | 95 | ||
| 95 | 90 | ||
| 98 | 94 | ||
| Group Score | 92 | 91 |
Да-да, к вопросу о неочевидности ситуации. Поразительно, но при визуализации трёхмерной картинки, только один пакет из шести смог получить какую-то пользу от дополнительного ядра, а вот 5 остальных на уменьшение объёма L2 отреагировали весьма критически. Разумеется, понятно, с чем это связано: скорее всего, они просто не смогли задействовать третье ядро, и оно простаивало. Что ж - похвалим разработчиков 3ds max за хорошую оптимизацию, но заодно констатируем: они пока в явном меньшинстве.
Рендеринг трёхмерных сцен
| 2 ядра + 2×1024 L2 | 3 ядра + 3×512 L2 | %% | |
| 63 | 83 | ||
| 51 | 74 | ||
| 48 | 71 | ||
| Group Score | 54 | 76 |
В этой группе прирост производительности от добавления ещё одного ядра близок к идеальному, но относительно рендеринга данный факт не вызывает никакого удивления: 512 килобайт L2-кэша ядрам вполне хватает, т.к. сцена разбивается на достаточно мелкие параллельно обсчитываемые кусочки.
Научные и инженерные расчёты
| 2 ядра + 2×1024 L2 | 3 ядра + 3×512 L2 | %% | |
| 89 | 95 | ||
| 96 | 93 | ||
| 94 | 91 | ||
| 92 | 87 | ||
| 98 | 94 | ||
| 65 | 73 | ||
| 74 | 84 | ||
| Group Score | 87 | 88 |
Ситуация более сложная: инженерные CAD, судя по всему, оперируют достаточно большими объёмами информации при подсчёте, а вот задействовать третье ядро не умеют (справедливости ради: они и второе зачастую игнорируют…). «Выстрелили» неплохо многопоточно оптимизированные Maya, Mathematica (напомним, что начиная с 2010 года мы используем для этого пакета многопоточно-оптимизированный вариант теста MMA) и MATLAB, за счёт чего общий балл по группе вывел в лидеры 3-ядерный CPU.
Растровая графика
| 2 ядра + 2×1024 L2 | 3 ядра + 3×512 L2 | %% | |
| 101 | 97 | ||
| 96 | 97 | ||
Corel PhotoImpact | 99 | 98 | |
| 73 | 86 | ||
| Group Score | 92 | 95 |
Разница в ±1 процент вполне укладывается в погрешность измерений, поэтому нам только остаётся выделить кэшелюбивый ACDSee и хорошо многопоточно оптимизированный Photoshop. И снова за счёт более ощутимого преимущества в хорошо оптимизированном приложении 3-ядерник лидирует в общем балле по группе.
Сжатие данных
Наш тест компиляции (по крайней мере, так должно быть в теории…) сейчас поддерживает до 16 потоков, поэтому выигрыш процессора с бо́льшим количеством ядер не удивляет.
Java
Совсем новая, неизведанная группа тестов, статистики по которой ещё нет, но достаточно банальный результат: два бенчмарка отдали небольшое преимущество третьему ядру, а третий вообще не заметил никакой разницы.
Кодирование аудио
| 2 ядра + 2×1024 L2 | 3 ядра + 3×512 L2 | %% | |
| 50 | 67 | ||
| 50 | 66 | ||
Monkey’s Audio | 50 | 67 | |
| 50 | 67 | ||
| 51 | 67 | ||
| 50 | 67 | ||
| Group Score | 50 | 67 |
Тесты на скорость кодирования аудио начиная с 2009 года получили прекрасную многопоточную оптимизацию за счёт использование пакета dbPoweramp, который умеет запускать на исполнение столько процессов кодирования, сколько он обнаружит в системе процессоров. В этой ситуации выигрыш 3-ядерника был предрешён.
Кодирование видео
| 2 ядра + 2×1024 L2 | 3 ядра + 3×512 L2 | %% | |
| 77 | 93 | ||
Mainconcept (VC-1) | 64 | 81 | |
| 49 | 72 | ||
| 55 | 76 | ||
| 50 | 65 | ||
| 72 | 85 | ||
| Group Score | 61 | 79 |
Пакеты для кодирования видео также демонстрируют очень достойную многопроцессорную оптимизацию, в том числе ранее не использовавшиеся нами Adobe Premiere и Sony Vegas. Причём, заметьте: у двух вышеназванных пакетов она одна из лучших в группе.
Воспроизведение видео
| 2 ядра + 2×1024 L2 | 3 ядра + 3×512 L2 | %% | |
| 50 | 70 | ||
| 104 | 49 | ||
| 53 | 75 | ||
| 48 | 72 | ||
| Group Score | 64 | 67 |
Новая группа тестов преподнесла один из немногочисленных сюрпризов, резко негативно отреагировав на 3-ядерник. Забегая вперёд, отметим: похоже, речь идёт именно о реакции на 3 ядра, а не на уменьшение объёма L2, т. к. 4-ядерник настолько большого падения производительности не демонстрирует. Возможно, имеет место феномен категорического «непереваривания» конкретным ПО количества ядер, отличного от степени двойки, мы ранее с таким уже сталкивались.
Виртуальная машина
| 2 ядра + 2×1024 L2 | 3 ядра + 3×512 L2 | %% | |
| 92 | 97 | ||
|---|---|---|---|
| 60 | 84 | ||
| 84 | 90 | ||
World in Conflict | 65 | 70 | |
| Group Score | 69 | 84 |
Подавляющее большинство игр вполне удачно задействавали третье ядро, только Borderlands, S.T.A.L.K.E.R., Crysis и World in Conflict не испытывают особого оптимизма (менее 10% прибавки). Не то чтобы тенденция была такая уж чёткая (UT3 ей, например, противоречит), но можно заметить, что 3 игры из перечисленных четырех - не очень-то новые.
Общий балл
| 2 ядра + 2×1024 L2 | 3 ядра + 3×512 L2 | %% | |
| 71 | 80 |
Общий балл вполне в духе времени: даже с обрезанным кэшем, многоядерность всё равно в фаворе. Впрочем, не без пикантных подробностей: 16 тестов из 57 предпочли процессор с меньшим количеством ядер, но большим объёмом L2 на ядре. Есть искушение объявить данный факт происками ретроградов и леностью программистов, недостаточно хорошо умеющих задействовать ресурсы современных процессоров… и, наверное, так оно и есть. Всё-таки для нормальной поддержки многоядерности нужно проделать определённую работу (иногда немаленькую), а большой L2 иногда вызывает повышение производительности «сам по себе», без дополнительных усилий программиста. В таком случае, закончить следует на оптимистической ноте: судя по общему баллу, ленивцев среди разработчиков ПО становится всё меньше. Что же касается практических рекомендаций, то они очевидны: в целом, в случае с Athlon II, 3 ядра всё-таки однозначно лучше, чем 2.
В ноябрьском номере мы довольно подробно рассмотрели особенности нового четырехъядерного процессора Intel Core 2 Extreme QX6700, сосредоточившись главным образом на его архитектурных особенностях. Кроме того, были представлены первые результаты сравнительного тестирования этого процессора. Но напомним, что это было всего лишь несколько тестов, выполненных техническими специалистами компании Intel в рамках Форума IDF 2006. Естественно, по данным тестирования четырехъядерный процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 выглядел весьма впечатляюще по сравнению с двухъядерным процессором Intel Core 2 Extreme X8600. Однако набор использовавшихся тестов вызывал некоторое сомнение в их объективности, поэтому мы решили самостоятельно провести подробное, всестороннее тестирование процессора Intel Core 2 Extreme QX6700 в сравнении с процессором Intel Core 2 Extreme X8600.
Предисловие
Напомним, что на форуме IDF 2006 компания Intel представила новый четырехъядерный процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 и обнародовала первые результаты его тестирования в сравнении с двухъядерным процессором Intel Core 2 Extreme Х8600. Для тестирования специалистами компании Intel были отобраны следующие бенчмарки и приложения:
- 3DMark06 v. 1.0.2;
- PCMark05 v. 1.1.0;
- 3DS Max 8 SP2;
- XMPEG 5.03 (кодек DivX 6.2.5);
- POV-Ray 3.7 Beta 15;
- Sony Vegas 7.0a Build 115.
Конечно же, такой набор тестов нельзя признать объективным для оценки производительности и сравнения процессоров. Действительно, 3DMark06 v. 1.0.2 - это синтетический игровой тест, который используется для тестирования процессоров и видеокарт. К сожалению, на основе его результатов нельзя делать вывод о производительности процессора в играх. И тот факт, что ПК демонстрирует высокий результат в тесте 3DMark06 v. 1.0.2, вовсе не означает, что в реальных играх ПК результаты будут такими же.
Тест PCMark05 v. 1.1 позволяет провести комплексный анализ производительности ПК и его отдельных подсистем, в том числе процессора. Несомненным достоинством этого теста является то, что для тестирования не требуется слишком много времени, однако для объективной комплексной оценки производительности ПК результатов лишь этого теста мало.
Приложение 3DS Max 8 SP2 вполне может применяться для тестирования процессора, однако специалисты компании Intel использовали в тестировании только финальный рендеринг трехмерных сцен. А ведь работа с 3DS Max 8 SP - это не только рендеринг, но и сам процесс создания сцены. Скрипты, имитирующие работу пользователя в окнах проекций, в ходе тестирования также не применялись. И хотя в данном случае основная нагрузка ложится на процессор графической карты, говорить, что результаты вообще не зависят от процессора, было бы неверно.
Приложение POV-Ray 3.7 Beta 15, в котором имеется встроенный бенчмарк, опять-таки позволяет протестировать процессор на предмет производительности при рендеринге трехмерных сцен. То же самое касается и приложения XMPEG 5.03, которое в паре с кодеком DivX 6.2.5 использовалось для конвертирования High Definition-видеоконтента.
Ну и последнее приложение - Sony Vegas 7.0a Build 115 - применялось для нелинейного видеомонтажа. В данном случае все корректно и никаких замечаний у нас нет.
Несмотря на то что каждый из рассмотренных тестов (или приложений) является широко распространенным и традиционно используется для тестирования процессоров, делать какие-либо объективные выводы о производительности процессора Intel Core 2 Extreme QX6700, основываясь лишь на результатах данного набора тестов, было бы не совсем корректно. Вполне может оказаться, что именно в этих специально отобранных тестах четырехъядерный процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 демонстрирует свое превосходство над двухъядерным процессором Intel Core 2 Extreme Х8600, однако это вовсе не означает, что можно будет говорить о росте производительности при работе с остальными приложениями. То есть можно ли на основании, к примеру, результатов теста по конвертированию видео с использованием приложения XMPEG 5.03 в паре с кодеком DivX 6.2.5 говорить о том, что процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 при работе с любыми приложениями по конвертированию видео позволяет получить прирост производительности в сравнении с процессором Intel Core 2 Extreme Х8600?
Для получения более объективного представления о производительности процессора Intel Core 2 Extreme QX6700 и выявления класса задач, при решении которых можно говорить о неоспоримом преимуществе четырех ядер над двумя, мы решили провести полноценное сравнительное тестирование четырехъядерного и двухъядерного процессоров с применением достаточно большого набора тестов.
Но, прежде чем переходить к рассмотрению методики тестирования и анализу результатов, приведем краткую справку об участниках тестирования.
Кратко о процессорах Intel Core 2 Extreme QX6700 и Intel Core 2 Extreme Х8600
Процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 известен под кодовым названием Kentsfield. С точки зрения конструкции он представляет собой два двухъядерных процессора Conroe, совмещенных в одном процессорном корпусе.
Максимальное энергопотребление (TDP) четырехъядерного процессора Intel Core 2 Extreme QX6700 составляет 130 Вт, следовательно, для него требуется эффективная система охлаждения, а потому создать тихий компьютер на базе такого процессора невозможно. Максимальное энергопотребление (TDP) двухъядерного процессора Intel Core 2 Extreme X8600 несколько ниже и составляет 95 Вт.
Процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 имеет тактовую частоту 2,66 ГГц и напряжение питания 1,238 В, частота FSB составляет 1066 МГц, а суммарный объем кэш-памяти L2 - 8 Мбайт (2x4 Мбайт). Процессор Intel Core 2 Extreme X8600 имеет тактовую частоту 2,93 ГГц и напряжение питания 1,213 В, частота FSB составляет 1066 МГц, а объем кэш-памяти L2 - 4 Мбайт.
Краткие технические характеристики обоих процессоров приведены в табл. 1.
Таблица 1. Краткие технические характеристики процессоров
Intel Core 2 Extreme QX6700 и Intel Core 2 Extreme X8600
|
Параметры |
Intel Core 2 Extreme QX6700 |
Intel Core 2 Extreme X6800 |
|
Количество ядер |
||
|
Тактовая частота, ГГц |
||
|
Частота FSB, МГц |
||
|
Объем кэшпамяти L2, Мбайт |
||
|
Напряжение питания, В |
||
|
Энергопотребление (максимальное), Вт |
Методика тестирования
Для тестирования процессора Intel Core 2 Extreme QX6700 использовался стенд следующей конфигурации:
- системная плата - Intel D975XBX2 (BIOS BX97510J.86A.1304.2006.0620.1451);
- оперативная память - DDR2-800 Kingston KHX8000D2K2/2G (2x1024 Мбайт в двухканальном режиме);
- тайминги памяти:
CAS Latency - 4,
RAS to CAS Delay - 4,
Row Precharge - 3,
Active to Precharge - 12;
- видеоподсистема - видеокарта MSI NX8800GTX (графический процессор NVIDIA GeForce 8800GTX); версия видеодрайвера ForceWare 84.21;
- дисковая подсистема - два диска Seagate Barracuda 7200.7 объемом по 120 Гбайт, объединенные в RAID-массив уровня 0 на RAID-контроллере Sil 3114; файловая структура NTFS;
- операционная система - Windows XP Professional SP2.
Дополнительно устанавливались драйверы всех интегрированных устройств.
Как уже отмечалось, для сравнения был протестирован двухъядерный процессор Intel Core 2 Extreme X8600.
Для тестирования обоих процессоров мы применяли бенчмарки и реальные приложения, которые интенсивно нагружают процессор и память и традиционно используются для комплексного анализа производительности системы в целом:
- игровые тесты:
Quake 4 Demo ver 1.3,
F.E.A.R. ver 1.07,
Far Cry v.1.33,
Prey ver 1.01,
Company of Heroes ver 1.0,
Serious Sam 2 Demo,
The Chronics of Riddik;
- производительность ПК в целом:
Crystal Mark 9.0;
- научные расчеты:
Science Mark 2.0,
Super_PI/mod 1.5 XS,
SunGard Adaptiv Credit Risk;
- работа с 3D-графикой:
3ds Max 8.0 SP3 (скрипт SPECapc 3ds max 8 v.1.3),
Alias WaveFront Maya 6.5 (скрипт SPECapc Maya 6.5 v1.0),
SPECViewperf 9.0,
CINEBENCH 9.5,
POV-Ray v.3.7 Beta 17 (встроенный тест);
- распознавание текста: ABBYY FineReader 8.0 Pro;
- обработка цифровых фотографий: Adobe Photoshop CS2;
- аудиокодирование: Lame 4.0;
- архивирование: 7-ZIP 4.42;
- видеокодирование:
XMPEG 5.2 Beta 2,
DivX Converter 6.1.1,
TMPGEnc 2.524,
MainConcept MPEG Encoder 1.51,
MainConcept H.264 Encoder v.2.0.15.
Все тесты запускались по три раза, а по результатам измерений вычислялись среднее значение и доверительный диапазон измерения с вероятностью 95%.
Описание и настройка тестов
Игровые тесты
Группу игровых тестов составили наиболее популярные сегодня динамичные игры и синтетический бенчмарк 3DMark06 v.1.0.2, который предназначен для определения производительности ПК в игровых приложениях и традиционно используется для тестирования видеокарт. Однако результаты этого теста зависят не только от видеокарты, но и от возможностей центрального процессора.
Чтобы максимально загрузить именно процессор, а не видеокарту, при тестировании все игры и бенчмарк 3DMark06 v.1.0.2 запускались при разрешении 800x600 точек, а видеодрайвер настраивался на максимальную производительность. Кроме того, с целью увеличения нагрузки на центральный процессор в играх не использовались технологии антиалиасинга и анизотропной фильтрации. Все игры настраивались на максимальную производительность за счет отказа от всех эффектов, повышающих реалистичность изображения, но сказывающихся на падении производительности. Описание настроек каждой игры - довольно утомительное и скучное занятие, поэтому просто напомним их главный принцип: отключаются все эффекты, которые можно отключить.
Отметим, что в играх Quake 4 ver. 1.3 и Prey ver 1.014 мы применяли демо-версии, написанные специально для этого тестирования, а во всех остальных - те, что входят в состав игр.
В игровых тестах измерялась скорость обработки кадров, то есть количество кадров в секунду (frame per second, fps).
В тесте 3DMark06 v.1.0.2 результат, который рассчитывается по довольно сложной формуле, измеряется в безразмерных единицах, причем чем их больше, тем лучше.
Производительность ПК в целом
В группу тестов, ориентированных на измерение общей производительности ПК, вошли PCMark05 и CrystalMark 9.0.
Первый тест предназначен для комплексного анализа производительности ПК. В нем проводится ряд подтестов (всего 48), которые акцентированно нагружают различные подсистемы ПК: процессор, память, графическую подсистему, подсистему хранения данных. По результатам теста рассчитывается интегральный показатель производительности системы в целом, а также индексы производительности отдельных подсистем ПК (CPU Score, Memory, Graphics, HDD).
Результаты теста PCMark05 измеряются в безразмерных единицах, причем чем выше результат, тем лучше.
Второй тест также является комплексным и предназначен для анализа производительности ПК в целом и отдельных его подсистем. В данном бенчмарке проводятся отдельные подтесты с преимущественной нагрузкой на центральный процессор (ALU, FPU), память (MEM), подсистему хранения данных (HDD), графическую подсистему (GDI, D2D, OGL).
По результатам теста вычисляется безразмерный интегральный показатель производительности (Mark), а также показатели производительности отдельных подсистем ПК.
Опять-таки - чем выше результат, тем лучше.
Научные расчеты
В составе группы тестов, имитирующих научные расчеты, оказались Science Mark 2.0, Super_PI/mod 1.5 XS и SunGard Adaptiv Credit Risk.
Тест Science Mark 2.0 предназначен для определения производительности ПК при проведении научных расчетов. Основная нагрузка в нем приходится на процессор и память.
Результаты теста представляются в безразмерных единицах. Более высокому результату соответствует более высокая производительность.
В тесте Super_PI/mod 1.5 XS с заданной точностью (число знаков после запятой) вычисляется число PI. В нашем тестировании мы задали самую высокую точность - 32 М, то есть 32 млн знаков после запятой.
Результатом теста является время выполнения расчета, выраженное в секундах. Понятно, что чем меньше время, тем выше производительность процессора.
SunGard Adaptiv Credit Risk - это программа, которая применяется для расчета кредитных рисков по многим факторам на основе анализа огромной совокупности данных. Она является индустриальным стандартом и используется в крупных корпорациях. Ориентированная на применение в кластерных системах и мощных серверах, эта программа поддерживает многопроцессорность и хорошо масштабируется с ростом числа процессоров.
Результатом теста на основе программы SunGard Adaptiv Credit Risk является время выполнения расчетов, выраженное в секундах. Чем меньше время, тем выше производительность процессора.
Архивирование
Для архивирования использовался многопоточный архиватор 7-Zip 4.42. Архивированию подвергался тестовый каталог размером 135 Мбайт, который сжимался до 66,9 Мбайт, причем задавалась максимальная степень сжатия (Ultra).
Результатом теста является время выполнения архивирования при этом чем меньше время, тем, естественно, лучше.
Аудиокодирование
Для кодирования аудиофайлов из формата WAV в формат MP3 применялся популярный кодек Lame 4.0. Кодированию подвергался WAV-файл с исходным размером 195 Мбайт, который конвертировался в MP3-файл размером 17,7 Мбайт. Кодек запускался из командной строки с настройками по умолчанию (44,1 кГц, 128 Кбит/с).
Результатом теста является время конвертирования, выраженное в секундах, и чем оно меньше, тем лучше.
Распознавание текста
Для распознавания текста использовалась программа ABBYY FineReader 8.0 Pro. В качестве документа для распознавания был выбран 49-страничный PDF-файл.
Результатом теста является время распознавания документа, выраженное в секундах, и чем оно меньше, тем лучше.
3D-графика
В группу тестов, выявляющих производительность процессора при работе с 3D-приложениями, вошли SPECapc 3ds max8 v.1.3, SPECapc for Maya 6.5, POV-Ray 3.7 Beta 17, CINEBENCH 9.5 и SPECViewperf 9.0.3.
Тест SPECapc 3ds max8 v.1.3 представляет собой скрипт для приложения Autodesk 3DS max 8.0 SP3 и предназначен для тестирования платформы с приоритетной нагрузкой на процессор и видеокарту. В нем используется как рендеринг конечных 3D-сцен с преимущественной нагрузкой на центральный процессор, так и типичные задачи по созданию и редактированию сцены с преимущественной нагрузкой на процессор видеокарты. Для того чтобы переложить основную нагрузку на процессор и минимизировать влияние видеокарты на конечный результат теста, для приложения SPECapc 3ds max8 v.1.3. применялся программный видеодрайвер (Software).
Измеряемой характеристикой в тесте SPECapc 3ds max8 v.1.3 является время выполнения задач. На основе времени выполнения отдельных задач по созданию и редактированию сцены рассчитывается интегральный показатель производительности видеокарты, нормированный относительно результатов некоторого референсного ПК. Аналогично на основе времени выполнения рендеринга финальных сцен рассчитывается интегральный показатель производительность центрального процессора, который также нормирован относительно результатов некоторого референсного ПК.
Бенчмарк SPECapc for Maya 6.5 предназначен для тестирования платформы в приложении Alias WaveFront Maya 6.5 с нагрузкой на процессор, видеокарту и дисковую подсистему. Тест состоит из 30 подтестов.
Результат теста представляется в виде двух нормированных составляющих: нормированная производительность процессора и интегральная нормированная производительность. При расчете интегральной производительности вводятся весовые коэффициенты: для подтестов с нагрузкой на видеокарту - 0,7; для подтестов с нагрузкой на процессор - 0,2 и для подтестов с нагрузкой на дисковую подсистему - 0,1.
Для расчета нормированных результатов теста используется референсный ПК с процессором Intel Xeon 2,4 ГГц, 2 Гбайт памяти PC800 ECC RDRAM и видеокартой NVIDIA Quadro FX 1000.
Бенчмарк POV-Ray 3.7 Beta 17 предназначен для оценки скорости рендеринга, и основная нагрузка в тесте ложится на процессор. В тесте применяется встроенный бенчмарк, а результатом его является скорость редеринга в PPS (Pixel Per Second).
Тест CINEBENCH 9.5 предназначен для тестирования графических карт и процессоров и позволяет определить скорость редеринга. В нем используется подтест CPU Benchmark, а конечным результатом является скорость рендеринга при применении всех процессоров системы (для многопроцессорных систем), выраженная в безразмерных единицах CINEBENCH.
SPECViewperf 9.0.3 - это тест, предназначенный для определения производительности графической подсистемы в профессиональных OpenGL-приложениях. Он традиционно используется для тестирования графических станций и профессиональных видеокарт, его результаты в немалой степени зависят от производительности процессора.
Результатами теста являются относительные условные единицы (безразмерные), которые определяют, во сколько раз в данном тесте производительность тестируемого ПК выше производительности некоторого эталонного ПК.
Обработка цифровых фотографий
Для оценки производительности процессора при работе с приложениями по редактированию цифровых фотографий применялся скрипт для приложения Adobe Photoshop CS2. В нем на исходное изображение (цифровая фотография) в формате TIFF последовательно накладываются фильтры и рассчитывается суммарное время выполнения всех операций. Результатом теста является время выполнения задачи, выраженное в секундах.
Видеокодирование
Группу тестов для оценки производительности видеокодирования составили популярные программные конверторы и кодеки. Всего использовалось пять приложений: XMPEG 5.0.3, DivX 6.4 Converter, TMPGEnc 2.524, MainConcept MPEG Encoder 1.51 и MainConcept H.264 Encoder v. 2.0.
Утилита XMPEG 5.0.3 применялась в паре с кодеком DivX 6.4.1 Codec. С ее помощью видеоклип длительностью 24 с и размером 51,8 Мбайт в формате MPEG-2 с разрешением 1920x1980 точек и битрейтом 18 000 Кбит/с конвертировался в HD-видеофайл размером 36,5 Мбайт с битрейтом 7800 Кбит/с и разрешением 1920x1088.
Утилита DivX 6.4 Converter использовалась для конвертирования видеоклипа размером 51,8 Мбайт в формате MPEG-2 с разрешением 1920x1980 точек и битрейтом 18 000 Кбит/с в видеофайл DivХ размером 11 Мбайт и разрешением 1280x720. В утилите DivX 6.1.1 Converter применялся профиль High Definition.
Утилита TMPGEnc 2.524 предназначена для конвертирования AVI-файлов в формат MPEG для записи на DVD-диски. В нашем случае исходный AVI-файл размером 416 Мбайт и длительностью 2 мин 1 с преобразовывался в видеофайл в MPEG-2 (m2v+wav) размером 115 Мбайт в формате DVD 4:3 NTSC. Разрешение кадров устанавливалось равным 720x480 точек, битрейт - 8000 Кбит/с, скорость воспроизведения - 29,97 fps.
Утилита MainConcept MPEG Encoder 1.51 тоже предназначена для конвертации AVI-файлов в формат MPEG для записи на DVD-диски. В нашем случае исходный AVI-файл размером 416 Мбайт и длительностью 2 мин 1 с преобразовывался в видеофайл MPEG-2 (mpg) размером 111 Мбайт в формате DVD 4:3 NTSC. Разрешение кадров - 720x480 точек, скорость воспроизведения - 29,97 fps, скорость видеокодирования - 8000 Кбит/с.
С помощью утилиты MainConcept H.264 Encoder v. 2.0 исходный AVI-файл размером 416 Мбайт и длительностью 2 мин 1 при помощи кодека H.264 High преобразовывался в видеофайл MPEG-2 (mpg) размером 295 Мбайт в формате DVD 4:3 NTSC. Разрешение кадров устанавливалось равным 720x480 точек, скорость воспроизведения - 29,97 fps.
Результаты тестирования
Результаты сравнительного тестирования процессоров представлены в табл. 2.
Таблица 2. Результаты сравнительного тестирования процессоров
|
Intel Core 2 Extreme X8600 |
Intel Core 2 Extreme QX6700 |
||
|
F.E.A.R. ver 1.07, fps |
|||
|
Quake 4 Demo ver 1.3, fps |
|||
|
Far Cry v.1.33, fps |
|||
|
Prey ver 1.01, fps |
|||
|
Company of Heroes ver 1.0, fps |
|||
|
Half-Life 2, fps |
|||
|
Serious Sam 2 Demo, fps |
|||
|
The Chronics of Riddik, fps |
|||
|
HDR/SM 3.0 Score |
|||
|
SPECViewperf 9.0.3 |
|||
|
SPECapc 3ds max8 v.1.3, с |
|||
|
SPECapc Maya 6.5 v1.0 |
|||
|
Pov-Ray 3.7 Beta 17 (встроенный тест), PPS |
|||
|
CINEBENCH 9.5 (4 CPU Render) |
|||
|
ABBYY Finereader 8.0 Pro, c |
|||
|
Adobe Photoshop CS2, с |
|||
|
Science Mark 2.0 |
|||
|
Molecular Dynamics |
|||
|
Memory Benchmarks |
|||
|
Super_PI/mod 1.5 XS (32 M), c |
|||
|
SunGard Adaptiv Credit Risk, c |
|||
|
Архивирование (7-Zip 4.42), с |
|||
|
Аудиокодирование (Lame 4.0), с |
|||
|
Видеокодирование |
|||
|
DivX Converter 6.4 (High Definition), с |
|||
|
TMPEGEnc 2.524, с |
|||
|
MainConcept H.264 Encoder v.2.0, с |
|||
|
MainConcept MPEG Encoder v.1.51, с |
|||
Понятно, что анализ столь большого числа данных провести довольно сложно, поэтому мы решили разбить результаты тестов по логическим группам и вычислить интегральный нормированный показатель производительности по каждой группе тестов. При этом для нормирования результатов использовались результаты процессора Intel Core 2 Extreme X8600, то есть результаты, продемонстрированные данным процессором, принимались за единицу.
Первая логическая группа тестов - это игровые приложения. В данном случае интегральный показатель производительности рассчитывался как среднее геометрическое от нормированных результатов во всех играх (бенчмарк 3DMark06 не учитывался). Тест 3DMark06 мы решили вынести отдельно, поскольку его результат слабо коррелируется с тем, что наблюдается в реальных играх.
Следующую логическую группу составили тесты видеокодирования. В нее вошли XMPEG 5.0.3, DivX Converter 6.4, TMPEGEnc 2.524, MainConcept H.264 Encoder v.2.0 и MainConcept MPEG Encoder v.1.51. Интегральный показатель производительности рассчитывался как среднее геометрическое от нормированных результатов во всех тестах. Остальные тесты мы решили не объединять по логическим группам, что связано с их разнонаправленностью и довольно разными, слабо коррелирующимися друг с другом результатами.
Нормированные результаты в таком упрощенном виде представлены на диаграмме.
Теперь давайте проанализируем полученные данные.
Прежде всего рассмотрим результаты тестирования в играх. Как видите, четырехъядерный процессор не только не имеет преимуществ по сравнению с двухъядерным, но и проигрывает ему по производительности примерно 10%. Поэтому утверждение, что четырехъядерный процессор ориентирован на мощные игровые ПК, - не более чем миф. Сегодня не существует игр, которые могли бы получать преимущество от применения четырехъядерной архитектуры.
Это, конечно, не означает, что они не появятся завтра. Тем не менее для современных игр использование четырехъядерного процессора нецелесообразно.
Результаты же игрового синтетического теста 3DMark06 приводят к совершенно противоположным выводам. Прирост производительности в 3DMark06 CPU Score составил 58%, что очень впечатляет. Правда, его интегральный результат (3DMark Score) более скромный - прирост производительности всего 5%, однако речь все-таки идет о приросте, а не о снижении производительности. Еще раз напомним, что тест 3DMark06 несколько оторван от жизни и делать на основании его результатов выводы о том, что процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 имеет преимущество в игровых приложениях, все же было бы неправильно.
Следующий тест - PCMark05. Его результаты опять-таки неоднозначны. В PCMark05 CPU Score процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 показал прирост производительности в 56%, однако интегральный результат данного теста (PCMark05 Score) одинаков для обоих процессоров. Дело в том, что увеличение результата PCMark05 CPU Score компенсируется снижением результатов PCMark05 Memory и PCMark05 Graphics. Поэтому если относиться к данному тесту как к комплексному тесту, анализирующему производительность ПК в целом, то нужно отметить, что для набора задач, используемых в тесте PCMark05, система на базе четырехъядерного процессора Intel Core 2 Extreme QX6700 не имеет преимуществ в сравнении с системой на базе процессора Intel Core 2 Extreme X8600.
В тесте CrystalMark 9.0 Intel Core 2 Extreme QX6700 продемонстрировал довольно неплохой прирост производительности. Так, общий результат (Mark) вырос на 26%, а результаты подтестов, ориентированных на загрузку процессора (ALU, FPU), - даже на 77%.
Теперь рассмотрим результаты тестирования с использованием 3D-приложений (SPECapc 3ds max8 v.1.3, SPECapc for Maya 6.5, POV-Ray 3.7 Beta 17, CINEBENCH 9.5 и SPECViewperf 9.0.3).
В тесте SPECapc 3ds max8 v.1.3 в задачах, связанных с рендерингом финальных сцен, процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 позволил получить прирост производительности в 46%, что является очень хорошим показателем. В то же время в задачах, касающихся работы в окнах проекций (повороты, трансформация, масштабирование и т.д.), был получен не прирост, а 10-процентный проигрыш в производительности.
В тесте SPECapc for Maya 6.5, где нет рендеринга финальных сцен, мы получили аналогичную картину - падение производительности на 7%.
В тесте POV-Ray 3.7 Beta 17, который определяет исключительно скорость рендеринга, как и ожидалось, процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 обеспечил прирост производительности на целых 81%.
Аналогичная картина наблюдалась и в тесте CINEBENCH 9.5, где опять-таки измеряется скорость рендеринга. Четырехъядерный процессор позволил сократить время рендеринга на 48% в сравнении с двухъядерным.
В тесте SPECViewperf 9.0.3 интегральный результат для процессора Intel Core 2 Extreme QX6700, который мы определили как среднее геометрическое от нормированных результатов всех подтестов, на 5% меньше, чем для процессора Intel Core 2 Extreme X8600. Данный тест, конечно, предназначен для тестирования профессиональных видеокарт, но, как мы уже отмечали, его результат зависит в том числе и от процессора, и в данном случае наличие четырехъядерного процессора не способствует увеличению производительности.
В тестах, имитирующих научные расчеты, результаты неоднозначны. В тестах Science Mark 2.0 и Super_PI/mod 1.5 XS Intel Core 2 Extreme QX6700 продемонстрировал снижение производительности на 7 и 3% соответственно. Однако это проблема, скорее, самих тестов, нежели процессора. Дело в том, что данные тесты являются однопоточными и плохо распараллеливаются на несколько ядер. Поэтому ожидать, что многоядерная архитектура позволит получить в них прирост производительности, не приходится.
Тест SunGard Adaptiv Credit Risk - это уже не бесплатная утилита, а серьезное приложение, предназначенное для использования в крупных корпорациях и изначально ориентированное на многопроцессорные серверы. В данном случае процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 в полной мере раскрывает свое преимущество - прирост производительности составил 79%!
При работе с приложением Adobe Photoshop CS2 процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 позволил получить хоть и не очень большой (всего 16%), но все же прирост производительности. А вот с приложением ABBYY FineReader 8.0 Pro для распознавания текста ситуация обратная. В данном случае использование процессора Intel Core 2 Extreme QX6700 привело к снижению производительности на 5%.
Архивирование данных с помощью архиватора 7-Zip 4.42 также дало незначительное (на 4%) падение производительности при применении четырехъядерного процессора, а в задачах по аудиоконвертированию с использованием кодека Lame 4.0 оно составило уже 9%.
Относительно тестов по архивированию данных и аудиоконвертированию нужно сделать одно замечание. В принципе, даже в этих тестах можно попытаться выявить преимущества многоядерной архитектуры. Для этого нужно запускать одновременно несколько программных сессий. Если, к примеру, нужно конвертировать несколько WAV-файлов, то можно запустить одновременно несколько сессий (это делается путем написания соответствующего BAT-файла) и конвертировать каждый файл с использованием отдельной сессии. Лучше, конечно, найти соответствующую программную оболочку для кодека, которая «умела» бы делать это автоматически. В этом случае четырехъядерный процессор действительно позволит существенно сократить время конвертирования аудиофайлов.
Последняя группа тестов, которую нам осталось рассмотреть, - это приложения для видеокодирования. В данном случае во всех приложениях четырехъядерный процессор продемонстрировал свое преимущество. В зависимости от конкретного приложения и от формата видеоданных прирост производительности составил от 10 до 66%.
Выводы
Итак, какие же выводы можно сделать по результатам проведенного тестирования? Четырехъядерный процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 не оправдал наших ожиданий. Но, возможно, все дело в том, что под впечатлением от нового семейства двухъядерных процессоров Intel Core 2 Duo они были очень завышены.
В настоящее время потенциальные возможности, реализованные в процессоре Intel Core 2 Extreme QX6700, просто невозможно раскрыть, поскольку пользовательских приложений, способных получить выигрыш от четырехъядерной архитектуры процессора, сегодня не так много. Исключение составляют задачи по видеокодированию и финальному рендерингу трехмерных сцен, при решении которых в ходе тестирования преимущество четырехъядерного процессора было неоспоримым. Соответственно Intel Core 2 Duo было бы правильно позиционировать как процессор для графических станций и ПК, использующихся преимущественно для обработки видео. В остальных случаях целесообразность применения четырехъядерного процессора весьма сомнительна.
Для домашних же пользователей ПК на базе четырехъядерного процессора - это, скорее, экзотика или, если угодно, один из способов пустить пыль в глаза, но никак не востребованная необходимость.
В большинстве случаев компьютер на базе процессора Intel Core 2 Extreme QX6700 уступает по производительности ПК на базе процессора Intel Core 2 Extreme X8600. Поэтому позиционировать его как процессор для высокопроизводительных домашних ПК пока преждевременно. Конечно, незначительное падение производительности, наблюдаемое в играх и других приложениях, невозможно заметить на глаз. Все равно компьютер на базе процессора Intel Core 2 Extreme QX6700 является высокопроизводительным решением. Вопрос только в том, зачем и кому он нужен, если двухъядерный процессор позволяет получить большую производительность при решении всех задач, за исключением рендеринга и видеокодирования, причем за меньшие деньги и при меньшем энергопотреблении.
Однако компьютер приобретается не на один год, а четырехъядерная архитектура является хорошим заделом на будущее. Процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 опередил свое время, но уже завтра ситуация может измениться. Сейчас инфраструктура ПО не готова применять преимущества четырехъядерных процессоров. Но тот факт, что в скором времени все новые приложения будут поддерживать многоядерность, не вызывает сомнений.
Зачастую приходится слышать заявления, что преимуществами многоядерной архитектуры можно воспользоваться уже сегодня - не нужно ждать светлого будущего. Все что для этого надо - привыкнуть к работе в многозадачном режиме, когда на компьютере одновременно выполняется несколько различных приложений, например антивирусное сканирование и аудиокодирование или игра. Отчасти это действительно так, но… лишь отчасти. Если серьезно, то это не более чем маркетинговый миф. Чтобы убедиться в этом, попробуйте запустить задачу конвертирования видеофильма (например, пересжать фильм для PocketPC) и поработать в Microsoft Word или просто разложить пасьянс на компьютере. Интересно, через сколько минут вам это надоест? Между тем заметим, что большинство видеоконверторов под PocketPC (например, Omniquiti Lathe 1.5) являются однопоточными и не способны утилизировать одновременно несколько ядер процессора, то есть одно ядро целиком загружено, а все остальные при этом простаивают. Казалось бы, ничто не мешает при этом возложить на остальные ядра решение других задач. Если бы не одно «но». Дело в том, что в подобного рода сценариях быстродействие системы в целом определяется отнюдь не возможностями процессора - ведь есть еще жесткий диск, память и различные шины с ограниченной пропускной способностью. Велика вероятность того, что два или более одновременно выполняемых приложений начнут конкурировать за одни и те же (отнюдь не процессорные) ресурсы ПК, что не позволит повысить производительность.
Ранее мы пришли к выводу, что эффективность использования четырехъядерного процессора в домашних ПК довольно спорна. Однако мы еще не рассмотрели другой немаловажный аспект - маркетинг, который, как известно, является двигателем прогресса. В конечном счете не важно, плох новый процессор или хорош, - если по маркетинговым соображениям он нужен компании, то непременно будет выпущен.
Однако зачем компания Intel так торопилась выпустить новый, четырехъядерный процессор, если процессоры семейства Intel Core 2 Duo уже стали безусловными лидерами рынка? Вопрос этот отнюдь не банален и довольно сложен. Во-первых, для компании Intel процессор Intel Core 2 Extreme QX6700 - это своего рода побочный продукт производства, не требующий серьезных финансовых затрат: с технологической точки зрения производство двухъядерных процессоров Conroe и четырехъядерных Kentsfield мало чем различается. Различия есть лишь на этапе упаковки, которая производится на специализированных заводах в Малайзии. Но этот процесс компания Intel уже отладила: по технологии упаковки двух двухъядерных кристаллов в один корпус серверные четырехъядерные процессоры Xeon не отличаются от процессоров Intel Core 2 Extreme QX6700.
В самом деле, если производство четырехъядерных процессоров не требует никаких дополнительных финансовых затрат, то почему бы его не начать?
Во-вторых, появление четырехъядерного процессора - это следствие амбициозных планов компании Intel. В очередной раз завоевать звание лидера индустрии, вывести на рынок продукт, которого нет у конкурентов, - это дорогого стоит. А в том, что с технологической точки зрения Intel Core 2 Extreme QX6700 - это действительно огромный шаг вперед, сомневаться не приходится.
Есть, на наш взгляд, и еще одна, третья причина столь поспешного выпуска четырехъядерного процессора. В конкурентной борьбе между Intel и AMD на каждый шаг одной компании другая делает ответный ход. И конечно же, AMD не могла не отреагировать на выпуск четырехъядерного процессора Intel Core 2 Extreme QX6700. Об этом прекрасно знали в компании Intel, как, впрочем, и о том, что отвечать AMD нечем. Что же из этого получилось? Выпуск четырехъядерного процессора Intel Core 2 Extreme QX6700 заставил компанию AMD создать довольно странное и априори провальное решение под кодовым названием AMD 4x4, предполагающее использование двух двухъядерных процессоров вместо одного четырехъядерного. Почему оно странное? На протяжении всего последнего года компания AMD упорно пыталась доказать свое лидерство в области процессоров с низким энергопотреблением. Кроме того, она всегда провозглашала, что повышение тактовой частоты - это не метод для увеличения производительности процессоров. Выпуск решения AMD 4x4 противоречит проводимой компанией политике. Дело в том, что к энергосберегающим платформам оно не имеет никакого отношения, так как потребляет много электроэнергии и требует очень эффективной (а значит, очень шумной) системы охлаждения. Кроме того, новые двухъядерные процессоры AMD (FX-70, FX-72 и FX-74) - это не что иное, как разогнанные варианты старых процессоров в новом корпусе, рассчитанном на разъем Socket F (1207 FX).
Нормированные результаты сравнительного тестирования процессоров
Первые результаты тестирования решения AMD 4x4, которые были получены в американских и европейских тестовых лабораториях, позволяют сделать следующие выводы. По производительности решение AMD 4x4 с двумя двухъядерными процессорами AMD Athlon 64 FX-74 проигрывает решению на базе одного четырехъядерного процессора Intel Core 2 Extreme QX6700 практически во всех тестах. При этом энергопотребление системы AMD 4x4 примерно в два раза выше, к тому же требуется применение мощных (не ниже 600 Вт) блоков питания. Стоимость AMD 4x4 существенно выше, чем у решения на основе процессора Intel Core 2 Extreme QX6700. Таким образом, ответ на вопрос: «А кому это решение нужно?», ясен. Появление четырехъядерного процессора Intel Core 2 Extreme QX6700 вынудило компанию AMD потратить деньги и выпустить на рынок новое семейство парных двухъядерных процессоров, которое обречено на неудачу.