Рейтинг@Mail.ru

Испытание процессора Intel Pentium 4 2.0A GHz

Чуть более года назад компания Intel запустила свои первые процессоры Pentium 4, работающие на частоте 1.4 и 1.5 GHz. В то время процессоры AMD "Thunderbird" работали на частоте всего 1.1 GHz, что позволило Pentium 4 получить невероятное маркетинговое преимущество над AMD.

В течение прошлого года с процессором Pentium 4 произошли некоторые существенные изменения. Тактовая частота увеличивалась до 2.0 GHz. Форм-фактор процессора был изменен на более компактный Socket-478. При этом, несмотря на огромное количество используемых Socket-423 плат, переход на Socket-478 оказался удивительно быстрым.

В свою очередь, AMD постоянно «наступала на пятки», выпуская все более быстрые Thunderbird, и позднее, Athlon XP. В то время как Pentium 4 показывал невероятные уровни производительности в некоторых приложения, запуск Athlon XP позволил достичь более высоких уровней производительности за меньшие деньги. Кроме этого, большую роль в популяризации этого процессора стало большое число чипсетов для процессоров AMD.

И вот недавно, история с Pentium 4 получила новое развитие. Intel выпустила то, что многие называют "настоящим" Pentium 4. Новый процессор, известный под кодовым название "Northwood", имеет ряд серьезных отличий от своего старшего брата Pentium 4 "Willamette".

Краткая спецификация тестового процессора:

  • Архитектура "Northwood" Pentium 4
  • Тактовая частота 2.0 GHz (2000 MHz)
  • 8k L1 кэш данных, 512k кэш L2
  • Производственный процесс 0.13 µ
  • Форм-фактор Socket-478 mPGA
  • 20x Multiplier, 1.5V Core Voltage

 

Как отличить Northwood от Willamette

Первые процессоры Northwood работают на частоте 2.0 и 2.2 GHz, что соответствует максимальной частоте процессоров Pentium 4 "Willamette" – 2.0GHz. Для того, что бы отличить «новый» процессор, Intel вводит в название символ «A».

 

Но это не единственное отличие «нового» процессора. Наш тестовый Northwood Pentium 4 ничем не отличается от тех, которые можно купить в магазинах. Как уже было сказано выше, процессор  использует стандартный форм-фактор Socket-478 и очень похож на стандартный Socket-478 Willamette. Однако если расположить  «Northwood» и «Willamette», можно обратить внимание, что процессор Northwood имеют более мелкий текст и логотип Pentium 4.

(Слева на право) Socket-423 "Willamette", Socket-478 "Willamette", Socket-478 "Northwood"

Текст на лицевой стороне процессора говорит о том, что процессор работает при напряжении ядра 1.5V (ранее использовалось 1.75V), и использует 512k кэш памяти второго уровня. Эти усовершенствования стали возможны благодаря переходу на 0.13-мкм производственный процесс. Уменьшение производственного процесса позволило разместить на кристалле 55 миллионов транзисторов, 40% из которых отведены под кэш память. При этом в процессоре Willamette использовалось 42 миллиона транзисторов.

Пониженное напряжение ядра позволяет уменьшить потребление энергии и тепловыделение. Однако это же может вызвать проблемы установки нового процессора в старые Socket-478 платы, где скорее всего достаточно будет обновить BIOS.

Несмотря на слухи, относительно увеличения частоты FSB до 533MHz, в новом процессоре используются прежние 400 MHz. Большинство современных плат, уже имею поддержку 533MHz шины, что гарантирует простой переход на новые, более быстрые процессоры Northwood (или может быть, в будущем они будут называться иначе) будет максимально упрощен.

Увеличенный размер кэш памяти

Добавление 256k кэш памяти второго уровня в процессоре Northwood является одним из главных расширений нового процессора. Последние несколько месяцев мы наблюдали за семейством процессоров Pentium III-S, которые так же имели дополнительные 256k кэш памяти, позволяющие существенно увеличить производительность. Это позволяет надеяться, что расширение кэш-памяти так же сыграет положительную роль и для Northwood.

Кроме увеличения объема кэш памяти второго уровня до 512k все остальное (12k кэш micro-op и  8k кэш данных первого уровня) осталось неизменным.

Испытания

Итак, теперь, когда мы знакомы с основными отличиями процессора Northwood, пришло время посмотреть, насколько все эти изменения позволяют увеличить производительность Pentium 4.

Тестовые конфигурации

Для полной оценки возможностей процессора Northwood, было использовано несколько конфигураций для процессоров Pentium 4 и AMD с использованием различных типов памяти и чипсетов.

Athlon XP / nForce

Процессор

AMD Athlon 1.67 GHz (2000+) (128k L1, 256k L2)

Кулер

AMD Retail Cooler

Память

512MB Crucial PC-2100 DDR SDRAM (2 x 256M)

Системная плата

Asus A7N266 (nVidia nForce 420 Chipset)

Видео карта

Visiontek GeForce3 Titanium 64MB (240/500)

Жесткий диск

IBM Deskstar 60GXP 60GB, ATA/100, 7200 RPM, 2MB Cache

Программное обеспечение

Windows XP с DirectX 8.1, nVidia 2.03 nForce драйверы

Athlon XP / KT-266A

Процессор

AMD Athlon 1.67 GHz (2000+) (128k L1, 256k L2)

Кулер

AMD Retail Cooler

Память

512MB Crucial PC-2100 DDR SDRAM (2 x 256M)

Системная плата

Asus A7V266-E (VIA KT-266A Chipset)

Видео карта

Visiontek GeForce3 Titanium 64MB (240/500)

Жесткий диск

IBM Deskstar 60GXP 60GB, ATA/100, 7200 RPM, 2MB Cache

Программное обеспечение

Windows XP с DirectX 8.1, VIA 4-In-1 4.37 драйвера

Pentium 4 / Intel 850

Процессоры

Intel Pentium 4 2.0 GHz "Willamette" (8k L1, 256k L2) Intel Pentium 4 2.0A GHz "Northwood" (8k L1, 512k L2)

Кулер

Intel Socket-478 Retail Cooler

Память

512MB Samsung PC-800 RDRAM (4 x 128M)

Сисемная плата

Asus P4T-E (Intel 850)

Видео карта

Visiontek GeForce3 Titanium 64MB (240/500)

Жесткий диск

IBM Deskstar 60GXP 60GB, ATA/100, 7200 RPM, 2MB Cache

Программное обеспечение

Windows XP с DirectX 8.1, Intel 3.2 Chipset драйверы

Pentium 4 / Intel 845-D

Процессоры

Intel Pentium 4 2.0 GHz "Willamette" (8k L1, 256k L2) Intel Pentium 4 2.0A GHz "Northwood" (8k L1, 512k L2)

Кулер

Intel Socket-478 Retail Cooler

Память

512MB Crucial PC-2100 DDR SDRAM (2 x 256M)

Системная плата

Asus P4B266 (Intel 845-D)

Видео карта

Visiontek GeForce3 Titanium 64MB (240/500)

Жесткий диск

IBM Deskstar 60GXP 60GB, ATA/100, 7200 RPM, 2MB Cache

Программное обеспечение

Windows XP с DirectX 8.1, Intel 3.2 Chipset драйверы

Тестовое программное обеспечение

  • Adobe Photoshop 6.01
  • Grey Matter Wolfenstein MP тест
  • id Software Quake III Arena 1.
  • Kinetix 3D Studio MAX 3.1
  • LAME 3.89 MP3 декодер
  • MadOnion 3DMark 2001
  • SiSoft Sandra 2001 5.8.11

Замечания

  • Все тесты запускались с заблокированной VSync (Vertical Sync).
  • Во всех тестах использовался дрвайвер Nvidia Detonator XP (21.83).
  • DDR память работает с задержкой CAS 2.
  • RDRAM память работает с заблокированным режимом "Nap".

SiSoft Sandra’2001 (http://www.sisoftware.demon.co.uk/sandra/)

Синтетический тест SiSoft Sandra показывает отсутствие разницы производительности между процессорами Northwood и Willamette. Причиной является то, что оба чипа работают на частоте 2.0 GHz, и SiSoft Sandra не использует преимущество дополнительного кэш второго уровня процессора Northwood. Благодаря мощному FPU, Athlon XP показывает увеличение производительности по сравнению с Pentium 4 - 18%.

В тесте пропускной способности шины памяти, безраздельным лидером стал процессор Pentium 4. Комбинация 400 MHz FSB с PC-800 RDRAM на двух канальном интерфейсе позволяет достичь высочайшей пропускной способности шины памяти, необходимой для получения максимальной производительности процессора Pentium 4. Даже при использовании более медленно DDR памяти, Pentium 4 значительно обгоняет лучшие платформы Athlon XP.

3DMark2001 (http://www.madonion.com/)

В тесте 3DMark 2001 при установленном разрешении 1024x768x32, процессор Northwood опережает процессор Willamette примерно на 6% (i850), и примерно на 7% (i845-D). Дополнительная производительность Northwood помогает Intel вернуть лидирующую позицию, которую ранее занимал процессор Athlon XP на платформе KT-266A.

В высоком разрешении мы видим туже картину производительности: Northwood показывает лучший результат. В этих двух тестах, Northwood опережает Athlon XP примерно на 2%. 

Quake III Arena (http://www.quake3arena.com/)

В тесте Quake III Arena, процессор Pentium 4 всегда показывал лучшие результаты. Новый процессор не нарушает традиции. Northwood оказался быстрее Willamette на 7%, и на 11% быстрее Athlon XP / KT-266A.

В разрешении 1024х768 начинает сказываться влияние GeForce3 Ti500. Но и в этом случае Northwood оказывается лидером. А вот в разрешении 1600x1200x32, где уровень производительности зависит непосредственно от графической карты, мы наблюдаем очень интересную ситуацию: платформа Athlon XP / nForce показывает значительное увеличение производительности.

Return to Castle Wolfenstein (http://www.activision.com/games/wolfenstein/)

Это новый OpenGL игровой тест, который подчеркивает мощность графической подсистемы и пропускной способности памяти, а так же особенности процессора.

В основе этого теста лежит движок Quake III, однако картина производительности выглядит иначе. Здесь мы видим, что Northwood опережает Willamette на 9%, и отстает от Athlon XP на 5%.

Adobe Photoshop 6.0 (http://www.adobe.com/)

В этом тесте мы накладываем различные фильтры на тестовое изображение, измеряя время выполнения операции. Мы использовали специальный патч Abobe SSE-2 Pentium 4.

Здесь Northwood на 10% быстрее Willamette, и на 5% медленнее Athlon XP 1.67 GHz / KT-266A.

KINETIX (http://www.kinetix.com/)

3D Studio один из популярнейших продуктов создания и редактирования 3D сцен. В качестве тестовой задачи мы использовали рендеринг 100-кадровой сцены с более чем 40,000 фэйсами и 20,000 вершинами. Тестовая версия 3D Studio MAX не включает SSE-2 оптимизацию.

Результаты 3D Studio MAX практически на 100% зависят от процессора. Здесь мы видим преимущество дополнительных 256k кэш памяти второго уровня, позволяющее Northwood выполнить задачу на минуту быстрее Willamette, что составляет примерно 5% увеличение производительности.

Однако, мы так же видим что  Athlon XP закончил выполнение задачи на три с половиной минуты быстрее Northwood, что составляет  25 %!!! Учитывая реальное преимущество тактовой частоты этот результат несколько обескураживает.

L.A.M.E. (http://www.mp3dev.org/mp3/)

Операции MP3 кодирования позволяют реально оценить мощность CPU, (в частности производительность FPU ). Для этого теста мы использовали LAME 3.89, который имеет оптимизацию для MMX, 3DNow, и SSE. В качестве тестового файла использовался 200MB .wav файл, который кодировался в формат MP3 с битрэйтом 160 kbps.

В этом тесте мы видим, что процессор Northwood кодирует наш тестовый .wav файл на 4-5 секунд быстрее (5-6%) чем процессор Willamette. В свою очередь Athlon XP демонстрирует мощный FPU, что позволяет ему быть на 13 секунд быстрее Northwood, что составляет 23%.

Разгоняем Northwood

Одной из наиболее интересных особенностей процессора Northwood является возможность разгона. Благодаря применению более тонкого технологического процесса разумно предположить, что новый процессор должен иметь очень хороший разгоночный потенциал.

Испытание частотного потенциала Northwood мы провели на двух системных платах. На плате P4T-E (i850 / RDRAM) разгон, можно сказать, не удался. Максимальная частота, даже при установке самого высокого уровня напряжений, составила 2.20 GHz. На плате Asus P4B266 (i845-D / DDR SDRAM), результаты разгона оказался значительно лучше. Частота 2.3 GHz была достигнута при поднятии напряжения всего на 0.05V. Еще небольшое поднятие напряжения позволило достичь уровня 2.5 GHz, при частоте FSB 500 MHz (125 MHz x 4). При этом система оставалась полностью стабильной неограниченно долго.

Для того, что бы понять насколько разогнанный процессор производительней «стандартного» Northwood мы провели повторные испытания. Ниже в таблице указаны результаты для различной рабочей частоты Northwood.

Тест

2.0 GHz

2.4 GHz

2.45 GHz

2.5 GHz

3DMark - 1024x768

7903

8422

8472

8538

Sandra CPU Benchmark

3914

4645

4727

4746

Quake III : Fastest

283.5

323.5

328.0

335.8

LAME MP3 Encode

71 сек.

60 сек.

59 сек.

57 сек.

Выделение тепла

Отличительной особенностью всех процессоров Pentium 4 является не высокая температура нагрева. Это подтверждают испытания проведенные Toms Hardware (см. здесь). Как уже было сказано выше, новый 0.13-мкм технология и уменьшенное напряжение ядра, позволяют еще больше уменьшить нагрев процессора. Так, при использовании обычного кулера, температура Northwood 2.0GHz составляет 89.5°F (температура окружающего воздуха составляет 77°F). Для сравнения температура Willamette составляет 100°F.

При работе в разогнанном режиме температура несколько увеличилась. Для получения уровней температуры при работе в разогнанном режиме, мы запустили программу Prime95, которая работала в течение 15 минут. Значения считывались Asus PC Probe, который снимает показания с внутреннего термодиода Pentium 4.

Частота/ vCore

Максимальная температура

2000 MHz @ 1.5V

89.5°F

2300 MHz @ 1.55V

93°F

2400 MHz @ 1.60V

95°F

2500 MHz @ 1.70V

104°F

Посмотрите, что мы получили: 100°F для 2.5 GHz процессора. Неплохо!!!

Сегодняшние цены на процессоры Intel Pentium 4 (Northwood) можно посмотреть здесь.

Заключение

Мы вполне понимаем, что многих из Вас волнует вопрос, когда же Intel обгонит по производительности AMD. На самом деле скоро. В реальности, учитывая практически неограниченные возможности разгона Northwood на платах с i845D, это уже произошло.

Благодаря запуску процессора Northwood, в котором Intel совместила современную архитектуру Pentium 4, большой объем кэш памяти и новый технологический процесс. Благодаря этому теперь компания сможет очень легко увеличивать частоту процессора до 3GHz. Кстати, Intel уже демонстрировала Northwood, работающий на частоте 3GHz с применением воздушного охлаждения (скорее всего, 3GHz является вполне достижимой частотой для серийных Northwood при разгоне).

Мы благодарим компанию «ULTRA Computers» (http://www.ultracomp.ru) за помощь, оказанную при подготовке этого материала. По вопросам консультаций и приобретения процессоров Intel Pentium 4 (Northwood), а так же готовых компьютеров, основанных на этом процессоре обращайтесь по телефонам в Москве: (095) 729-5255, 729-5244.