Procesorowe wojny – kolejne starcie

Ciekawostki | Dvd,Mp3 | Ebiznes | Gry komputerowe | Internet | Kościół i Internet | Oprogramowanie | Sprzęt |

Procesorowe wojny - kolejne starcie

Marcin Lejman

Z nowymi procesorami jest jak z używkami - trzeba coraz większych dawek, aby wywarły wrażenie. Procesor 2,4 GHz, dający się przetaktować na 3 GHz, wciąż jednak wywołuje silne emocje.

Branża procesorów to zdecydowanie jedna z najszybciej rozwijających się gałęzi techniki komputerowej. Nic w tym jednak dziwnego, skoro np. Intel wydaje na badania około 20 miliardów dolarów rocznie. Przy takim poziomie inwestycji postęp musi być błyskawiczny. Co ważne, rezultaty tych badań w postaci gotowych produktów bardzo szybko stają się dostępne dla zwykłych użytkowników. Jeszcze rok temu trudno byłoby w to uwierzyć, ale już dzisiaj można w sklepie kupić procesor taktowany zegarem 2,4 GHz, a przy naprawdę niewielkim wysiłku (polegającym głównie na doborze odpowiedniej płyty głównej i chłodzenia) uruchomić go nawet na 3 GHz! Jeśli zaś nie zależy Ci na rekordowych wynikach w testach wydajności, a raczej na oszczędnym gospodarowaniu pieniędzmi, to nawet wtedy za niewiele ponad 500 zł możesz kupić procesor mniej więcej 1,5 GHz. To najlepszy dowód błyskawicznego postępu.

A co czeka nas w najbliższej przyszłości? Zawsze warto wybiec myślą nieco do przodu, aby w danym momencie podjąć najbardziej właściwą decyzję o zakupie.

Główna rozgrywka będzie się niezmiennie odbywać się między Intelem i AMD. Koncern VIA, który mniej więcej od dwóch lat działa na rynku procesorów, na razie nie zagrozi tym dwóm potentatom, choć może uszczknąć nieco udziałów w segmencie najtańszych układów.

Intel wszystkie wysiłki wkłada w promocję swojego najważniejszego produktu, procesora Pentium 4, i opartych na nim konstrukcji. W czym się to przejawia? Pentium 4 można obecnie znaleźć w urządzeniach ze wszystkich przedziałów cenowych - od bardzo tanich komputerów do bardzo drogich stacji roboczych. Na przełomie lutego i marca zadebiutowały układy Pentium 4 do komputerów przenośnych. Mniej więcej w połowie roku możemy się spodziewać Celeronów z jądrem Pentium 4.

Jeszcze w tym roku i na początku następnego należy oczekiwać kilku istotnych modyfikacji w konstrukcji Pentium 4. Najważniejszą zmianą w tym roku będzie wprowadzenie magistrali systemowej taktowanej zegarem 533 MHz (4x133) zamiast dotychczasowej 400 MHz. Wpłynie to zasadniczo na wydajność całego systemu, zwiększając przede wszystkim szybkość transferu danych na drodze procesor - pamięć. Pierwsze testy (np. na www.tomshardware.com) pokazują, że Pentium 4 z szyną 533 MHz faktycznie są dużo szybsze od tak samo taktowanych układów z szyną 400 MHz.

W 2003 roku pojawią się kolejne modele Pentium 4, oparte na nowym rdzeniu Prescott. Według zapowiedzi na lutowym Intel Developer Forum, pierwsze egzemplarze z nowym rdzeniem będą taktowane zegarem 4 GHz. Może jednak istotniejsze jest to, że będą po raz pierwszy wykorzystywać technologię Hyper-Threading, która pozwala procesorowi realizować dwa wątki programu zupełnie niezależnie, w sposób przypominający pracę systemów dwuprocesorowych. Powinno to znacząco zwiększyć wydajność wielu, odpowiednio zoptymalizowanych, aplikacji. Co ważne, w związku z rychłym pojawieniem się Pentium 4 z szyną 533 MHz, producenci wprowadzają na rynek odpowiednio zmodyfikowane wersje chipsetów, a co za tym idzie, płyt głównych. Intel zapowiedział chipset i850E, a także całą nową serię i845 (w tym i845E oraz i845G, właśnie z szyną 533 MHz). SiS na targach CeBIT zaprezentował zmodyfikowaną wersję chipsetu SiS645, do którego nazwy dodano teraz przyrostek DX. VIA wprowadziła do sprzedaży płyty z chipsetem P4X266A, który również stanowi zmodyfikowaną wersję P4X266, zdolną do obsługi magistrali 533 MHz. Dlatego jeśli zależy Ci na zbudowaniu komputera dającego się w przyszłości unowocześnić, nie kupuj już płyt obsługujących wyłącznie magistralę 400 MHz.

Oczywiście AMD nie ustępuje i także szykuje ciężką artylerię, którą już w najbliższym czasie wytoczy do walki z Intelem. W tej chwili najpotężniejszą bronią są procesory z serii Athlon XP, wśród których szczytowym osiągnięciem jest obecnie model 2100+, produkowany jeszcze w starej technologii 0,18 mikrona. Jednak już w najbliższym czasie możemy spodziewać się zupełnie nowych konstrukcji. Według nieoficjalnych informacji, jeszcze w marcu pojawić się powinny pierwsze próbki układów z nowym jądrem Thoroughbred, wykonane w technologii 0,13 mikrona. Jeśli te doniesienia się potwierdzą, wówczas prawdopodobnie będziemy świadkami szybkiego wzrostu taktowania układów Athlon XP, a co za tym idzie, wyraźnego wzrostu wydajności. Co ważne dla dotychczasowych użytkowników komputerów z układami AMD, nowe procesory będą w pełni zgodne z płytami głównymi przeznaczonymi do starszych Athlonów z jądrami Thunderbird i Palomino.

To jednak nie jedyne posunięcie, jakie planuje AMD. Tajną bronią mają się okazać procesory znane pod kodową nazwą Hammer. Dostępne będą w dwóch wersjach, do komputerów biurkowych i serwerów. Najbardziej interesujące jest to, że co prawda "Młoty" będą procesorami w pełni 64-bitowymi, ale pozostaną kompatybilne z kodem 32-bitowym, co gwarantuje ich dużą uniwersalność. Podczas pierwszych pokazów AMD zaprezentowało dwa działające zestawy, na jednym z nich instalując 64-bitową wersję Linuksa, a na drugim 32-bitowe Windows XP. Prawdopodobnie jednak możemy się ich spodziewać dopiero w 2003 roku.

Jeśli zaś chodzi o koncern VIA, wiadomo jedynie, że podczas targów CeBIT zostanie zaprezentowany układ C3 taktowany zegarem 1 GHz. Nie wiadomo natomiast na razie, jak potoczą się losy układu o kodowej nazwie Nehemiah; termin jego prezentacji odsuwany jest w bliżej nieokreśloną przyszłość. Trzeba jednak pamiętać, że VIA największy nacisk kładzie na produkcję chipsetów i od niedawna płyt głównych, procesory zaś nie mają dla niej aż tak strategicznego znaczenia.

Po powyższym wstępie, przedstawiającym najbliższe plany producentów procesorów, czas przyjrzeć się bliżej ich aktualnej ofercie.

Intel Pentium 4

Pojawienie się na rynku procesora Pentium 4 2,4 GHz umocniło pozycję Intela jako producenta najszybszego z dostępnych obecnie układów i nawet odbywająca się w czasie targów CeBIT premiera Athlona XP 2100+ nie była tego w stanie zmienić. Co więcej, nawet wersja 2,2 GHz jest szybsza niż wspomniany Athlon. Oznacza to, że Pentium 4 spełnia wreszcie pokładane w nim nadzieje, pokazując prawdziwe zalety swojej architektury. Jednak aby tak się stało, musieliśmy czekać ponad rok na wprowadzenie jądra Northwood i technologii produkcji 0,13 mikrona. Aby w pełni wykorzystać moc tego procesora, trzeba również korzystać z nowych aplikacji, których kod jest zoptymalizowany za pomocą odpowiednich kompilatorów.

Ciekawie wygląda porównanie najszybszych procesorów, Pentium 4 i Athlona XP, przy użyciu kilku wersji testu SYSMark. Historyczny już dziś SYSMark98 pokazuje przewagę Athlona (minimalną), SYSMark2000 daje rezultaty wyrównane, SYSMark2001 dowodzi przewagi

Pentium 4, tak samo zresztą jak SYSMark2002, jednak w tym przypadku różnica jest jeszcze większa. Na tym przykładzie widać znaczenie zastosowania nowych aplikacji i badania wydajności w sposób możliwie wiernie odzwierciedlający strategie wykorzystania komputera przez dzisiejszych użytkowników.

Niestety, nie ma róży bez kolców. O ile ceny starszych Pentium 4, z jądrem Willamette i zegarem około 1,5 GHz, wynoszą kilkaset złotych, o tyle ceny najszybszych modeli grubo przekraczają 3000 zł. Trzeba o tym pamiętać, gdy podejmuje się decyzję o zakupie. Na przykład Pentium 4 2,2 GHz jest o ponad 1000 zł droższe od Pentium 2 GHz (to prawie 40 procent), podczas gdy zysk wydajności nie przekracza 7-8 procent. W chwili pisania tego tekstu cena wersji 2,4 GHz nie była jeszcze znana, ale można podejrzewać, że okaże się niebotyczna.

Także przy niższych częstotliwościach cena nie przemawia na korzyść Intela. Na przykład Pentium 4 1,8 GHz (wynik testu wydajności 8/10) kosztuje 1069 zł, a Athlon XP 1800+ (wydajność 8,1/10) 802 zł.

AMD Athlon XP

Wprowadzenie Athlonów XP do sprzedaży było jednym z najskuteczniejszych posunięć AMD zarówno od strony marketingowej, jak i technologicznej.

Z technologicznego punktu widzenia, jądro Palomino zastosowane w nowych Athlonach przynosi wiele interesujących rozwiązań, zebranych pod zbiorczą nazwą QuantiSpeed. Zmierzają one m.in. do zwiększenia liczby instrukcji wykonywanych w jednym cyklu zegara i optymalizacji dostępu procesora do danych przechowywanych w pamięci. Drugiemu z tych celów ma służyć m.in. zaawansowany algorytm pobierania danych z wyprzedzeniem.

Z praktycznego punktu widzenia równie istotne jest wyraźne ograniczenie ilości wydzielanego ciepła w porównaniu do układów z jądrem Thunderbird. Zmniejszyło to znacznie ryzyko niestabilnej pracy systemu, spowodowanej przez nadmierne nagrzewanie się procesora.

Najszybszy przedstawiciel tej rodziny oznaczony jest obecnie symbolem 2100+, zgodnie z przyjętą przez AMD nową konwencją nazewnictwa. Faktyczne taktowanie wynosi 1733 MHz. Model zajął trzecie miejsce w naszym rankingu wydajności, za Pentium 4 2,4 i 2,2 GHz, przy czym strata do tego drugiego była niewielka (0,2 punktu).

Niestety, podobnie jak w przypadku Pentium 4, także w przypadku Athlonów XP wzrost ceny szybszych modeli jest nieproporcjonalny do przyrostu wydajności. To odwrócenie trendu, na który zwróciliśmy uwagę w teście procesorów w numerze 12/2001. Wówczas, jeśli wydajność wzrastała na przykład o 5 procent, cena wzrastała o 6-8 procent, co znaczy, że korelacja tych parametrów była duża. Obecnie zaś Athlon XP 1900+ jest tylko o niecałe 3 procent szybszy od Athlona XP 1800+, ale o prawie 30 procent droższy. AMD zaczęło więc prowadzić politykę podobną jak Intel.

Znalazło to odzwierciedlenie w ocenie opłacalności. Najszybszy Athlon XP, którego cenę znamy, czyli model 2000+, otrzymał notę zaledwie 2,9/10. Tymczasem we wspomnianym już poprzednim teście najszybszy wówczas Athlon Thunderbird 1,4 GHz mógł się poszczycić oceną 7,4/10.

Intel Celeron

Procesory Celeron przeznaczone są dla użytkowników domowych, lecz to one pierwsze zaczęły wykorzystywać technologię 0,13 mikrona, która później trafiła do Pentium 4. Trudno dziś zresztą klasyfikować procesory tak jak dawniej - do domu albo dla profesjonalistów - gdyż nawet taki teoretycznie domowy procesor osiągnął właśnie taktowanie zegarem 1,3 GHz.

Oczywiście nie tylko taktowanie stanowi o wydajności; architektura Celerona jest znacznie prostsza niż na przykład Pentium 4. Faktycznie wciąż opiera się na znikającym z rynku Pentium III z jądrem Tualatin, czyli nie została zoptymalizowana pod kątem najnowszych modeli wykorzystania komputera. Pomimo to rezultaty uzyskiwane w testach są satysfakcjonujące. W niektórych zastosowaniach, na przykład w grach, można w ogóle nie zauważyć zastosowania szybszego procesora, czego dowodem są wyniki Celerona i Pentium 4 w teście 3DMark2001. Niestety, Celeron musi przełknąć gorzką pigułkę. Taktowany takim samym zegarem Duron jego arcyrywala AMD osiąga ocenę wydajności o 0,4 wyższą. W najbliższym czasie pojawi się jeszcze Celeron 1,4 GHz, a później już powinniśmy doczekać się pierwszych Celeronów wykorzystujących jądro Willamette, znane ze starszych Pentium 4.

AMD Duron

W przeciwieństwie do Celerona, który nie wykorzystuje najnowszego jądra znanego z Pentium 4, w Duronach wykorzystano rdzeń Palomino, stosowany również w najnowszych Athlonach XP. Oczywiście poddano go pewnym modyfikacjom, których celem jest takie zmniejszenie wydajności, aby wystarczająco zróżnicować te dwie linie produktów. Podobnie jak Celeron, najszybszy Duron dostępny jest obecnie z zegarem 1,3 GHz. AMD nie stosuje tutaj systemu oznaczeń takiego jak w rodzinie Athlon XP. Nie ulega wątpliwości, że właśnie Duron 1,3 GHz dla wielu użytkowników może być obecnie najbardziej atrakcyjną ofertą. Nie zagwarantuje maksymalnej dostępnej dzisiaj wydajności, ale stanowi rozsądną kombinację mimo wszystko bardzo dobrych osiągów i atrakcyjnej ceny. Wystarczy powiedzieć, że jest zauważalnie szybszy od Celerona 1,3 GHz i o około 180 zł tańszy.

Z drugiej strony, prymat Durona może się skończyć niedługo, gdy dojdzie do konfrontacji z Celeronem zawierającym jądro Pentium 4. Chyba że AMD zaskoczy wszystkich nieanonsowanym wcześniej rozwiązaniem.

Jak testowaliśmy:

Wszystkie procesory zostały poddane jednakowej procedurze testowej i ocenione w kategoriach wydajności i opłacalności. Te dwie oceny posłużyły do obliczenia oceny końcowej.

Wydajność obliczana jest na podstawie wyników testów przeprowadzonych za pomocą programów Quake III Arena (Demo1, tryb Normal), 3DMark2001 (1024x768x32, włączony sprzętowy T#L), SYSMark2001 oraz SiSoft Sandra 2001 te. W teście 3DMark2001 celowo wykorzystaliśmy tryb wysokiej rozdzielczości (w którym o wyniku decyduje również karta graficzna), aby pokazać, jaki wpływ może mieć wybór szybszego procesora w typowych zastosowaniach, a nie teoretycznych (wówczas test powinien się odbyć w najniższej rozdzielczości, przy wyłączonym T#L).

Opłacalność wyliczana jest dwuetapowo. Najpierw obliczenia dokonywane są według wzoru OP pomocnicza = wydajność * średnia cena wszystkich urządzeń / cena danego urządzenia. Następnie wyniki normalizowane są do skali 0-10 według wzoru OP = 10 * OP pomocnicza / OP pomocnicza MAX (wartość maksymalna opłacalności pomocniczej, obliczonej poprzednim wzorem).

Wszystkie testy wykonywane były z poziomu systemu operacyjnego Windows Me.

Procesory Pentium 4 testowaliśmy na dwóch płytach głównych: Asus P4 (1,4 - 1,7 GHz) i Intel 850 DM (1,8 - 2,4 GHz). Obydwie płyty zbudowane są z wykorzystaniem chipsetu i850. Wyposażone były w 256 MB pamięci RDRAM PC800, kartę graficzną GeForce2 Pro, twarde dyski Maxtor 40 GB. Procesory AMD Duron i Athlon działały z płytą Abit KG7 (chipset AMD760), 256 MB pamięci DDR PC2100. Pozostała konfiguracja jak w wypadku Pentium 4.

Testy procesorów Celeron przeprowadziliśmy na płycie głównej Asus TUSL2-C (chipset i815EP), wyposażonej w 256 MB pamięci SDRAM.

opr. JU/PO