Intel Northwood Pentium4 (800мгерц FSB): стресс-тест

Ядро Northwood степпинга D

При выпуске микросхем по определенному техпроцессу рано или поздно наступает момент, когда дальнейшее наращивание частот становится невозможным. Например, компания AMD усиленно штурмует отметку 2.2-2.3Ггерц для процессоров серии Athlon XP. А что касается Intel, то компания столкнулась с теми же трудностями на уровне 3.4Ггерц. В принципе, обе компании используют одинаковый техпроцесс - 0.13мкм (естественно с массой тонких отличий), но разницу в частотах легко объяснить различиями в архитектуре Pentium4 и AthlonXP.

Понятно, что, когда нельзя увеличить производительность за счет большей частоты, нужно искать другие пути. Их немного: редизайн ядра, увеличение встроенной кэш памяти второго уровня (L2) и увеличение частоты системной шины. И обе компании активно используют эти приемы. Так в свое время AMD сделала редизайн ядра (Thunderberd -> Palomino), а недавно перевела свои процессоры сначала на шину166(333DDR)Мгерц, а потом на 200(400DDR)Мгерц. Кроме того в процессорах Athlon XP был увеличен кэш L2 до 512кбайт (ядро Barton).

Возвращаемся к процессорам Intel - в Pentium4 объем кэш-памяти L2 был увеличен уже довольно давно (Willamette => Northwood c 512кбайт). Потом произошел переход с 100(400QP) Мгерцовой шины на 133(533QP) шину. При этом максимальная частота процессоров остается на уровне 3.2Ггерц (см Intel Northwood Pentium4: стресс-тест). Поэтому для дальнейшего ускорения процессоров Pentium4 они были переведены на новую, более скоростную шину - 200(800QP) Мгерц. Новые процессоры поменяли степпинг с "C1" на "D1". Кроме того изменилось наименование процессоров - теперь для обозначения 800Мгерцовой шины используется буква "C". Пример: Pentium4 2.4С - шина 800Мгерц, 2.4B - 533Мгерц, 2.4 - 400Мгерц.

При этом визуально процессоры не изменились: по-прежнему ядро процессора закрыто медной пластиной - теплораспределителем.

Northwood D1

А на обратной стороне процессора расположение элементов также не поменялось.

Northwood C1

Northwood D1

И отличить новые процессоры от старых можно двумя путями: прочитать маркировку на лицевой стороне процессора или собрать систему и запустить утилиту Wcpu (или подобную).

Итак, если процессор имеет степпинг D1, то "Stepping ID"=9

если степпинг C1, то "Stepping ID"=7,

ну и наконец, если вам попался раритет в виде степпинга B0, то его "Stepping ID"=4

Флагманом линейки новых процессоров стал Pentium4 3.0C. Так же было объявлено в будущем выпуске модели 3.2C. Однако компьютерных энтузиастов мало интересуют безумно дорогие топ-модели Pentium4, которые не имеют разгонного потенциала. Гораздо более интересны младшие модели, которые имеют тот же степпинг и изготавливаются из тех же пластин. При этом они спокойно достигают частот старших процессоров и за счет более высокой шины (а Penrium4 разгоняется только так) показывают более высокую производительность.

И тут Intel обрадовала пользователей - было объявлено о выпуске процессоров степпинга D1 с частотами 2.4Ггерц, 2.6Ггерц и 2.8Ггерц (соответственно модели получили наименования 2.4C, 2.6C и 2.8C). Первоначально продажу этих процессоров планировалось начать в конце июня. Однако лето это "мертвый" сезон в IT индустрии и перечисленные процессоры появились в магазинах уже в апреле-мае.

Собственно это можно было предположить заранее, поскольку производителю процессоров экономически выгодно выпускать только процессоры одного степпинга. Это подтверждает компания AMD, которая планирует выпустить Athlon XP Thorton, который представляет собой Barton c кешем = 256Кбайт. Так вот Intel перевел на новый степпинг и те процессоры, которые уже практически исчезли из прайс-листов, например Pentium4 1.8Ггерц. Но, к большому сожалению, вероятность появления этой модели в розничной продаже = 0.

И практически сразу же стали появляться восторженные отзывы об отличном разгонном потенциале новинок. Так среднестатистическим результатом стала частота 3.4-3.6Ггерц при использовании воздушного охлаждения и частота порядка 4ггерц - при использовании иных :) видов охлаждения.

Естественно, как только такие процессоры появились в продаже, была куплена младшая модель - Pentium4 2.4C, серии SL6WF.

Этот процессор имеет множитель =12 (для сравнения у 2.4B - множитель = 18), что очень хорошо для "тонкого" разгона. Но, кроме отличного разгонного потенциала, новые процессоры привлекательны еще и потому, что в них реализована технология Intel HyperThreading. О ней уже подробно рассказано на нашем сайте, но вкратце ее суть в следующем: при использовании процессора с HyperThreading в системе вместо одного физического процессора ставится два "виртуальных" процессора. То есть, Windows рапортует о том, что в компьютере установлено 2 процессора:

Подобным образом ведут себя и остальные утилиты.

До сих пор для одновременного выполнения нескольких приложений существовали следующие варианты:

• Выполнение всех приложений одним процессором. Это самый простой вариант: процессор очень быстро переключается между всеми запущенными приложениями и поочередно их выполняет. Таким образом создается эффект одновременно работающих программ и увидеть такое можно на любой версии Windows.
• Система с несколькими процессорами. Как правило, в настольных системах применяются 2х процессорные платы и для того, чтобы задействовать второй процессор, необходима уже операционная система на основе ядра Windows NT (Windows NT, 2000, XP). В этом случае в оптимизированных приложениях такая система может работать до 50% быстрее однопроцессорной.

А вот процессор Pentium4 с Hyperthreading представляет собой промежуточный вариант: он не содержит двух независимых ядер, однако может выполнять несколько потоков одновременно. Просто в процессоре c HT некоторые блоки работают независимо друг от друга и в результате чего мы можем получить от 5 до 30% прироста производительности.

Однако, чтобы получить этот прирост, технология Hyperthreading должна сопровождаться поддержкой со стороны чипсета, биоса материнской платы и операционной системой. Про поддержку HT чипсетами мы говорили в обзорах чипсетов, информацию о поддержке HT биосом конкретной платы можно узнать на сайте производителя; а что касается операционной системы, то HT поддерживается только Windows XP и отдельными версиями Linyx. А вот, например Windows 2000, хоть и покажет наличие двух "виртуальных" процессоров, но на самом деле прироста производительности не обеспечит. Операционные системы серии Windows 9X и Windows ME технологию HyperThreading не поддерживают.

Стоит заметить, что технология HT появилась на процессорах Pentium4 очень давно - она есть даже на процессорах на ядре Willamette, но в отключенном состоянии. В этом же состоянии она находится и на процессорах Northwood, степпинга B0. А впервые HT была активизирована в процессорах Northwood степпинга C1, причем только на самой старшей (и дорогой!) модели - 3.06Ггерц. И только появление младших процессоров Northwood степпинга D1 дало возможность пользователям приобрести HT за относительно небольшие деньги.

В любом случае это технические подробности - а пользователь хочет знать, где HyperThreading ускорит работу и насколько. Сразу скажу, что во всех современных 3D-играх прирост производительности будет отсутствовать вообще. Впрочем, какая-нибудь шахматная игра, оптимизированная под многопроцессорность, может показать прирост в скорости.

Прирост производительности следует ожидать в других приложениях, которые имеют соответствующую оптимизацию. Например, это различные программы рендеринга (3DMax, и т.д.) или программы для научных вычислений.

Кроме того прирост производительности и повышение комфортности следует ожидать в работе Windows. Этот момент требует наглядного пояснения. Итак, если на системе с отключенной технологией HT запустить программу максимально нагружающую процессор (да еще с высоким приоритетом), то дальнейшая работа в Windows будет затруднительна. Конечно, пользователь сможет набирать текст, но при этом он постоянно будет ощущать различные задержки и подтормаживания. Пользователь может даже запустить какую-либо 3D - игру, но этом случае играбельность будет ниже допустимого минимума - изображение будет постоянно дергаться.

А теперь посмотрим что будет, если технологию HyperThreading включить. Кстати, это очень просто делается - в биосе платы есть соответствующий параметр.

Итак, запускаем BurnP6 - смотрим на нагрузку процессора: она составляет 50%.

Далее - запуская любые офисные приложения, я не заметил совершенно никаких торможений или задержек. А потом я запустил игру Quake3 - игра шла очень плавно. Под впечатлением от HT я протестировал скорость Q3 при включенной и отключенной HT.

Результат впечатляет:

Кроме Q3 был запущен BurnP6

Вывод: по крайней мере у процессоров степпинга D1 есть один важный плюс - поддержка технологии HyperThreading. А каков разгонный потенциал и производительность новых процессоров мы увидим на следующих страницах этого обзора.