Athlon 64 FX против Pentium 4 Extreme Edition / Процессоры и память

II. Intel Pentium 4 Extreme Edition

Производительность AMD Athlon 64 ожидается куда более высокой (особенно у модели FX-51 с двухканальной памятью), чем у Athlon XP даже в 32-разрядных приложениях, поэтому корпорация Intel вынуждена была предпринять ответные меры, каковой явился анонс выхода нового процессора Pentium 4 Extreme Edition, запланированного к продаже в октябре-ноябре.

Помимо технологии Hyper-Threading, системной шины 800 МГц и тактовой частоты 3,2 ГГц, его главным "оружием" (и отличием от предшествующих Pentium 4 на ядре Northwood) является кэш-память третьего уровня объемом 2 Мбайт, расположенная на самом кристалле и работающая на частоте ядра процессора. Она сосуществует с обычным "нортвудовским" кэшем L2 512 кбайт, но кэш у Пентиумов инклюзивный (в отличие от Атлонов, где он эксклюзивный), поэтому суммарный объем для кэширования данных из системной памяти будет не 2,5 Мбайт, а только 2 Мбайт. А кэш L2, имеющий скорость, большую, чем у L3, будет в этом случае кэшировать данные из кэш-памяти L3, а не из системной памяти.

Кристалл нового Pentium 4 происходит от серверных процессоров Xeon MP на 0,13-микронном ядре Gallatin и не является будущим Prescott. Тем не менее, по утверждениям интеловцев, его все же специально доработали для поддержки системной шины 800 МГц и упаковали в корпус от нынешних Pentium 4. Поэтому процессор Pentium 4 Extreme Edition 3,2 ГГц не может работать в многопроцессорных конфигурациях, зато полностью совместим со всеми нынешними материнскими платами на двухканальных чипсетах Intel 875/865 даже без обновления BIOS. Внешне Extreme Edition от обычного Pentium 4 можно отличить лишь по большему количеству фильтрующих конденсаторов с обратной стороны корпуса.

Pentium 4 Extreme Edition (слева) и Pentium 4 Northwood (справа)

Процессор Pentium 4 Extreme Edition Intel задумала как ответ на вышедшие 23 сентября AMD Athlon 64 с архитектурой AMD64. И нацелен он тоже во многом именно на геймеров.

Pentium 4 Extreme Edition 3,2 ГГц

Pentium 4 3,2 ГГц (Northwood)

Судя по информационным утилитам (отдирать распределитель тепла, чтобы воочию увидать новый гигантский кристалл процессора, мы по понятным причинам не стали) Extreme Edition имеет на борту полный набор прежних признаков Pentium 4 на ядре Northwood (включая 8+12 кбайт кэша L1 и 512 кбайт кэша L2, см. скриншоты выше и ниже)


Pentium 4 Extreme Edition 3,2 ГГц по программе AIDA32	Pentium 4 3,2 ГГц по программе AIDA32

и в придачу к ним – дополнительный кэш L3 объемом 2 Мбайт.

Кэш-память Pentium 4 Extreme Edition 3,2 ГГц по программе WCPUid

Кэш-память Pentium 4 3,2 ГГц по программе WCPUid

Который виден, в том числе, при непосредственных измерениях латентности кэш-памяти:

Латентность кэш-памяти Pentium 4 Extreme Edition 3,2 ГГц по программе CPU-Z

Кэш-память Pentium 4 Extreme Edition 3,2 ГГц по программе CacheBurst32

Причем латентность кэша L3 оказалась всего вдвое больше, чем у быстродействующего L2 (сказывается одинаковая с L2 ассоциативность и ширина шины доступа, а также частота работы, равная частоте ядра – 3,2 ГГц).

Программа CPU-Z даже обозвала это ядро как "Northwood", что, конечно, не совсем так, хотя мы вполне допускаем, что во всем, кроме добавочного кэша L3 и схем, его обслуживающих, эти ядра действительно совпадают. Тем не менее, в глаза бросается одна деталь – нынешние Нортвуды для системной шины имеют степпинг F29 (ревизия кристалла D1), тогда как Экстрим Эдишн – "всего" F25 (ревизия M0), а вышедшие год назад первые P4 с технологией HT имели степпинг F27 (C1). Таким образом, кристалл нового Pentium 4 продолжает не линейку Northwood, а совсем другую линейку кристаллов Intel – кристалла Gallatin (то есть Xeon MP).

Исходя из этого, число транзисторов у Pentium 4 Extreme Edition составляет почти 170 миллионов, что втрое (!) больше, чем у Northwood (55 миллионов), хотя площадь и тепловыделение возросло не столь сильно: площадь – менее, чем вдвое (131 против 230 кв. мм), а тепловыделение – менее, чем на 15% (с 82 до 93,9 ватт). "Новый" кристалл использует то же напряжение питания (1,55 вольт), но предельная рабочая температура корпуса снизилась до 64 градусов вместо 70 для процессоров с частотой 3,2 ГГц. Максимальный ток потребления возрос с 67,4 до 72,3 ампер, однако это, по словам Intel, не требует переделки уже существующих стабилизаторов на материнских платах, как не требуется и более мощных кулеров. Тем не менее, мы позволим себе утверждать, что снижение предельной допустимой температуры почти на 10 процентов и рост мощности на 15% все же "не по зубам" средним текущим системам охлаждения для Pentium 4, и с новым процессором потребуется более тщательный подход к охлаждению (а также к фильтрации импульсных токов – например, количество элементов с обратной стороны корпуса процессора существенно возросло). Например, сама Intel для демонстрации систем на Pentium 4 Extreme Edition использовала знаменитый медный кулер Zalman Cu7000-CNPS, эффективность которого значительно выше, чем даже у "выставрочного" "турбинного" кулера Intel, уже не говоря о стандартных боксовых кулерах (пусть с медным сердечником). Вместе с тем, мы для длительных испытаний нового процессора использовали именно стандартный новый боксовый кулер (крестообразно расходящиеся ребра вокруг небольшого медного сердечника), и в хорошо проветриваемом корпусе у нас никаких проблем перегрева при этом не возникало.