CPU - wojny rdzeniowe

Ostatnie miesiące obfitowały w procesorowe premiery wielkiego kalibru. Praktycznie każdy numer przynosił kolejne przetasowania w naszym rankingu. Przyszedł czas, aby dokonać kolejnego podsumowania tych wydarzeń.

Ostatnie miesiące obfitowały w procesorowe premiery wielkiego kalibru. Praktycznie każdy numer przynosił kolejne przetasowania w naszym rankingu. Przyszedł czas, aby dokonać kolejnego podsumowania tych wydarzeń.

Moment jest tym bardziej stosowny, że po targach CeBIT obydwaj producenci na chwilę zwolnili tempo wprowadzania nowych produktów, jakby chcąc złapać drugi oddech. Wszystko wskazuje jednak na to, że druga połowa roku znowu będzie obfitowała w nowe procesory. Zanim ten moment nastąpi, możemy spokojnie przeanalizować ostatnie wydarzenia, poddać wszystkie układy rozbudowanym testom i ułożyć ostateczną klasyfikację. Wbrew pozorom, budowanie takiej klasyfikacji w momencie wprowadzania najnowszych procesorów nie jest proste ze względu na presję czasową, jaką wywierają producenci - nie jest też rzadkością, że przez pierwszych kilka dni od pojawienia się układu w całym kraju znajdują się tylko jeden lub dwa egzemplarze, które oczywiście mają przed sobą długą drogę do przebycia.

Świat się komplikuje

Linie produktowe obydwu producentów w ostatnich miesiącach bardzo się skomplikowały i znaleźliśmy się w sytuacji, w której nawet zaawansowani pod względem wiedzy o komputerach klienci mogą mieć kłopot z wyborem określonego typu procesora. Nie dość, że należy podjąć fundamentalną decyzję: Intel czy AMD, wybrać platformę 32-bitową lub 64-bitową, to należy się jeszcze świetnie orientować w niuansach i podrodzinach poszczególnych grup procesorów. Przy takim zamieszaniu kwestia wyboru odpowiedniego taktowania staje się mało ważna. Kłopot ten dostrzegają również producenci i np. Intel zapowiedział, że zamierza w najbliższej przyszłości wprowadzić oznaczenia... kodowe swoich procesorów, rezygnując z oznaczania ich za pomocą taktowania. Specjalny system kodów ma pomóc klientom zorientować się, do jakich zastosowań przewidziany jest dany procesor i jakiej wydajności można się po nim spodziewać.

Jakie haczyki czekają na osoby nie do końca poinformowane, najlepiej pokazać na przykładzie. Cóż może być prostszego niż kupno np. Pentium 4, jeśli akurat na ten układ się zdecydujemy? Pozornie nic, ale zaraz okazuje się, że pod jedną marką handlową kryją się trzy linie urządzeń - podstawowe, znane od dawna Pentium 4, Pentium 4 Prescott (produkowane w technologii 0,09 mikrona, 1 MB pamięci podręcznej L2 zamiast 0,5 MB) oraz Pentium 4 Extreme Edition (wyposażone w dodatkowe 2 MB pamięci podręcznej L3). Każdy z tych procesorów taktowany jest z częstotliwością np. 3,4 GHz. Najbardziej bolesne pomyłki dotyczyć mogą sytuacji, gdy na zakup zdecydujemy się np. pod wpływem recenzji wersji Extreme Edition, ale w rzeczywistości nabędziemy zwykłe Pentium 4, które jest zauważalnie wolniejsze. Żeby było jednak jeszcze zabawniej, ten sam (pozornie) procesor Pentium 4 Prescott dostępny jest w dwóch wersjach steppingu - C0 i D0. Ta druga podobno cechuje się nieco lepszą optymalizacją w zakresie wydzielania ciepła, co nie jest bez znaczenia, biorąc pod uwagę, że zwykły Prescott wydziela aż 103 W energii cieplnej.

Świat przyspieszy

W najbliższych miesiącach możemy oczekiwać wielu interesujących wydarzeń, które pośrednio lub bezpośrednio związane będą z rozwojem procesorów. Intel zapowiada, że wprowadzi nową magistralę 1066 MHz, przeznaczoną do procesorów Prescott. Tak szybka magistrala ma być obsługiwana przez nowy chipset Alderwood. Jest to też sygnał, że Intel będzie szybko dążył w kierunku procesorów taktowanych z częstotliwością około 4 GHz. Z kolei AMD zapowiada, że w układach Athlon 64, w obudowie 939-pinowej, wykorzysta 2-kanałowy kontroler pamięci. Jednokanałowy kontroler pamięci w obecnych układach Athlon 64 jest jedną z przyczyn, dla których wydajność tych układów - choć już teraz bardzo wysoka - nie osiągnęła jeszcze swojego maksimum.

Ciekawie kształtuje się też sytuacja na rynku. Jak podała firma badawcza Current Analysis, w pierwszym tygodniu kwietnia AMD po raz pierwszy w historii sprzedał więcej procesorów do komputerów klasy desktop niż Intel, osiągając udział w rynku na poziomie 52 procent. Oczywiście jeden tydzień nie może zmienić całego obrazu, ale stanowi pierwszą jaskółkę i dowód na to, że oferta 64-bitowych układów AMD spotyka się z uznaniem.

Wszystko się wyrównuje

Wydajność i opłacalność

Wydajność i opłacalność

Niezależnie od stałych wysiłków głównych producentów procesorów, od wielu lat żadnemu z nich nie udaje się trwale zająć pierwszego miejsca w rankingach procesorów. Pisma branżowe (w tym PC World) oraz serwisy internetowe stale ogłaszają, że pojawił się kolejny król wydajności, jednak jego panowanie zwykle jest bardzo krótkie, a reakcja konkurenta błyskawiczna. Świetnym przykładem takiego działania była premiera procesorów Athlon 64 FX-51. Równolegle do której Intel zupełnie niespodziewanie ogłosił wprowadzenie układu Pentium 4 Extreme Edition, którego wcześniej wcale nie zapowiadał i który najwyraźniej był partyzancką, ale skuteczną odpowiedzią na działania AMD.

Niniejszy test będzie nieco odmienny z jednego powodu - po raz pierwszy od bardzo dawna najszybsze układy obydwu producentów (Pentium 4 Extreme Edition 3,4 GHz oraz AMD Athlon FX-53) osiągnęły identyczną ocenę wydajności po podsumowaniu wyników wszystkich testów. Doszły do tej oceny różnymi drogami, uzyskując odmienne rezultaty w poszczególnych testach, ale po przeliczeniu wszystkich wyników okazało się, że ocena wydajności dla obydwu wynosi 9,4/10. Zbliżone są do siebie również cenowo - model firmy AMD jest wprawdzie o 400 zł tańszy, ale przy cenach oscylujących około 5000 zł nie robi to już wielkiej różnicy.

Oczywiście analizując wydajność pod kątem specyficznych zastosowań, można uznać, że jeden z nich prezentuje lepsze możliwości, czasami nawet znacznie, jednak jako układy uniwersalne są wobec siebie równorzędne.

Rodzina Intel Pentium 4

Jak już wspomnieliśmy, pod hasłem Pentium 4 kryje się duża rodzina zbliżonych do siebie, ale jednak różniących się w ważnych szczegółach procesorów. Te różnice owocują nie tylko odmienną wydajnością w poszczególnych zastosowaniach, ale wpływają też na cenę układów taktowanych z tą samą częstotliwością. Sprawę komplikuje fakt, że żadna z trzech wersji, przy identycznym taktowaniu, nie okazuje się szybsza od pozostałych we wszystkich benchmarkach. Ogromna różnica cen występuje przede wszystkim pomiędzy wersją Extreme Edition a pozostałymi - EE przy najszybszym taktowaniu 3,4 GHz jest droższa ponad dwa razy i ewentualne zyski wydajności na pewno tego nie uzasadniają. Przejdźmy jednak do szczegółów.

Najbardziej znana, bo najdłużej dostępna na rynku, jest linia układów z rdzeniem Northwood. Układy te miały sporo czasu, żeby sprawdzić się w praktyce. W sprzedaży dostępne są jednostki taktowane z częstotliwością od 2,4 GHz do 3,4 GHz, ze skokiem co 200 MHz. Najwolniejsze wersje kosztują nieco ponad 700 zł, zaś najdroższe przekraczają 2000 zł. Pod względem wydajności trudno oczekiwać jakichkolwiek niespodzianek. Dzięki wykorzystaniu technologii HyperThreading, układy z rdzeniem Northwood osiągają świetne rezultaty w testach, w których można wykorzystać wielowątkowość. Northwood to rzeczywiście dopracowana konstrukcja i świadczy o tym fakt, że najszybsza wersja 3,4 GHz zajęła ostatecznie trzecie miejsce w rankingu wydajności, ustępując tylko taktowanemu z taką samą częstotliwością Pentium 4 Extreme Edition i konkurencyjnemu Athlonowi FX-53. Jednak obydwa te układy są ponad dwa razy droższe. Northwood okazał się zaś szybszy od dużo nowszej wersji Pentium 4 z serii Prescott.

Athlon 64 FX to oferta dla osób szukających najwyższej wydajności - przy taktowaniu o 1 GHz niższym niż najszybsze Pentium 4, osiągają taką samą wydajność.

Athlon 64 FX to oferta dla osób szukających najwyższej wydajności - przy taktowaniu o 1 GHz niższym niż najszybsze Pentium 4, osiągają taką samą wydajność.

Prescott - rozpatrując sprawę z perspektywy czysto rynkowej - to dla Intela w tej chwili jedna z najważniejszych grup produktów. Procesory z rdzeniem Northwood prawdopodobnie zatrzymają się już na poziomie 3,4 GHz, a od tego momentu w górę dążyć będą tylko układy Prescott. Szacuje się, że zmiany wprowadzone do architektury i procesu produkcyjnego, w stosunku do jądra Northwood, powinny pozwolić na taktowanie na poziomie 5 GHz. Jakie zmiany pozwalają na takie szacunki i czy tylko w tym kierunku poszły modyfikacje? Przede wszystkim Prescott jest już produkowany w procesie 0,09 mikrona.

Teoretycznie pozwala to zachować pod kontrolą wzrost emisji ciepła, choć w praktyce okazało się, że procesor klasy desktop bije wszelkie rekordy. Drugim ważnym powodem, dla którego technologia 0,09 mikrona została wprowadzona, jest powiększenie pamięci cache L2 do 1 MB. Spowodowało to znaczne zwiększenie liczby tranzystorów, do 125 milionów. Jednak dzięki nowszemu procesowi produkcyjnemu, Prescott jest nawet mniejszy niż Northwood - powierzchnia układu to tylko 112 mm<sup>2</sup>, w porównaniu do 131 mm<sup>2</sup>. Skoro zaś poruszyliśmy już wątek pamięci cache, trzeba jeszcze dodać, że cache L1 dla danych został również powiększony dwukrotnie - z 8 do 16 KB.

Dosyć tajemnicze pozostaje znaczenie trzynastu nowych poleceń SSE3. Związane są głównie z operacjami na liczbach zmiennoprzecinkowych i zespolonych. Ponieważ jednak dzisiejsze aplikacje ich praktycznie nie wykorzystują, oszacowanie ich wpływu na rzeczywistą wydajność jest niemożliwe. Dopiero przyszłość pokaże, czy nowe polecenia będą miały jakiekolwiek praktyczne zastosowanie.


Zobacz również