Результаты тестов

4.1 Результаты тестов

Поскольку процессор Pentium 4 имеет совершенно новую архитектуру,

анализ производительности этого процессора будет состоять из двух частей. В первой для измерения быстродействия мы воспользуемся синтетическими тестами, а во второй протестируем процессоры, принимающие участие в тестировании, реальными приложениями.

CPUmark 99

Этот тест показывает производительность целочисленной части процессора и скорость работы с данными. Казалось бы, поскольку ALU Pentium 4 работает на удвоенной частоте процессора, то по результатам этого теста впереди должен быть Pentium 4. Однако этого не происходит. Разгадка медлительности Pentium 4 в данном тесте кроется в недостаточно большом L1 кэше, в который не помещаются все необходимые для его работы данные. Athlon же, с областью данных в L1-кеше размером 64 Кбайта, а это в 8 раз больше, чем кеш данных Pentium 4, значительно превосходит всех своих соперников.

FPU WinMark

Этот бенчмарк показывает "чистую" скорость работы арифметического сопроцессора благодаря тому что все данные, необходимые для его работы умещаются в L1 кэше процессора. Результаты еще раз подтверждают, что блок FPU у Athlon очень хороший. Кроме того, ясно видно, что из-за возросшей латентности FPU в Pentium 4, его показатели в этом тесте выглядят даже хуже, чем у Pentium III.

3DMark2000 CPUmarks

Этот бенчмарк, входящий в состав 3DMark2000 демонстрирует теоретическую скорость работы процессора по обработке типовых игровых 3D-сцен при активном использовании наборов SIMD-команд SSE и 3DNow!. К сожалению, тестов, позволяющих оценить выигрыш, получаемый от использования новых SSE2 инструкций Pentium 4 пока нет, поэтому сегодня мы довольствуемся только использованием базового набора инструкций SSE. Тем не менее, даже в этом случае Pentium 4 оказывается на высоте, обходя ближайшего конкурента, процессор AMD Athlon 1.2 ГГц на 12%. Таким образом, логично ожидать, что в играх, особенно поддерживающих SSE, Pentium 4 будет показывать достойные результаты.

Так как процессор Pentium 4 работает на совершенно отличной платформе, использующей двухканальную RDRAM, посмотрим на то, какую скорость операций с памятью может обеспечить эта система в сравнении с соответствующими результатами, полученными на остальной паре платформ:

Memory Speed - Read

Memory Speed - Write

По графикам совершенно очевидно, что действительно скорость работы L1 и L2 кэшей в Pentium 4 по сравнению с Pentium III возросла. Однако, AMD Athlon обладает гораздо большим по размеру L1 кэшем, что в ряде случаев обуславливает его превосходство. Естественно, также на графике ясно видно, что пропускная способность двухканальной RDRAM гораздо выше, чем используемой в системах на Athlon и Pentium III PC133 SDRAM. Также, результаты этого теста позволяют оценить, что L2 кеш процессора Athlon действительно работает медленнее чем L2 кеш даже Pentium III, из-за более узкой шины. И достаточно любопытным является тот факт, что влияние L1-кеша совершенно не сказывается в системе с Pentium 4 при записи в память.

Перейдем теперь к тестам в реальных приложениях.

Content Creation Winstone 2000

Этот тест основывается на измерении скорости системы в нескольких приложениях для создания контента. Как можно видеть, производительность системы с Pentium 4 тут однозначно выше, чем скорость системы на Pentium III 1 ГГц и приближается к производительности системы с Athlon 1.2 ГГц. Получается, AMD была права не став выпускать процессоры с более высокой, чем 1.2 ГГц частотой. Athlon 1.2 ГГц может конкурировать с Pentium 4 вполне успешно.

Sysmark 2000

Еще один тест, использующий для измерения производительности офисные приложения. Однако, тут упор делается на приложения более широкого профиля, чем в предыдущем тесте, в результате чего показатели Athlon здесь выше. Однако, архитектуры Pentium III, Athlon и Pentium 4 отличаются слишком сильно, поэтому, соотношения производительностей этих процессоров может изменяться от приложения к приложению. Поэтому, посмотрим на скорости испытуемых процессоров в конкретных приложениях.

Sysmark 2000

Нетрудно заметить, что тут однозначного лидера выделить тяжело. Однако, в семи из двенадцати приложений лидирует AMD Athlon 1.2 ГГц, в то время как Pentium 4 показывает большую скорость только в трех задачах: системе распознавания речи Dragon Naturally Speaking Preferred 4.0, графическом редакторе Adobe Photoshop 5.5 и в утилите для кодирования видеопотока Microsoft Windows Media Encoder 4.0. Таким образом, вся полезность Pentium 4 раскрывается действительно только в задачах потоковой обработки данных. И то, часть заслуги за высокую производительность этого процессора лежит на подсистеме памяти с гораздо более высокой пропускной способностью, чем у конкурирующих платформ.

3D Studio MAX R3 (чем меньше – тем лучше)

Для оценки производительностей систем в этом 3D-пакете, мы засекли время рендеринга сцены Anisotropic Wheel, входящей в дистрибутив. Соответственно, меньшее время соответствует лучшему результату. Удивительно, но тут производительность Pentium 4 1.4 ГГц в точности повторяет производительность Pentium III 1 ГГц. Это говорит о том, что FPU в Pentium 4 действительно работает медленнее, чем в Pentium III. Athlon 1.2 ГГц, обладая лучшим блоком FPU легко обошел обоих конкурентов, построив сцену на 40% быстрее.

WinZIP (чем меньше – тем лучше)

Тестирование в архиваторах позволяет увидеть целочисленную производительность процессоров при оперировании с небольшими объемами данных. В архиваторе WinZip лучшую скорость (на диаграмме меньшее значение соответствует лучшему результату) продемонстрировал Athlon 1.2 ГГц. По всей видимости, сказывается большой кеш первого уровня у этого процессора.

WinRar (чем меньше – тем лучше)

Как можно увидеть из диаграммы (на ней меньшее значение снова соответствует лучшему результату), Pentium 4 1.4 ГГц с ALU, работающим на частоте 2.8 ГГц здесь равных нет. Влияние объемного кеша первого уровня Athlon в WinRAR сводится на нет достаточно большим объемом словаря, используемого в этом архиваторе.
Перейдем теперь к результатам, которые показали испытуемые системы в игровых приложениях.

Quake3 Arena (demo001) - 640x480x16

В Quake3 Pentium 4 1.4 ГГц показывает себя с лучшей стороны, показывая на 30% более высокое быстродействие, чем Athlon 1.2 ГГц, не говоря уже о Pentium III. Это объясняется как тем, что ALU протестированного Pentium 4 работает на частоте 2.8 ГГц, так и тем, что Quake3 использует SSE инструкции, которые, как мы показали выше, исполняются на Pentium 4 очень быстро.

Quake3 Arena (demo001) - 1024x768x32

С одной стороны, число fps в высоких разрешениях в Quake3 зависит в основном от пропускной способности шин, связывающих различные компоненты системы, однако с другой – ограничивается скоростью заполнения используемой в системе видеокарты. Именно поэтому, тут разброс результатов не так велик, как в предыдущем случае. Однако, благодаря Quad Pumped bus Pentium 4 остается в лидерах. Однако, Athlon, с 200-мегагерцовой шиной EV6 дышит практически ему в затылок.

Unreal Tournament – 640x480x16

Тут лидирующую позицию удерживает Athlon, имеющий самый производительный среди всех участвующих в тесте процессоров блок FPU.

Unreal Tournament – 1024x768x32

Однако, при возрастании нагрузки на шины передачи данных в системе, которое влечет за собой увеличение разрешения, вперед выходит Pentium 4. Что ж, с 400-мегагерцовой шиной и памятью с пропускной способностью 3.2 Гбайт/с поспорить тяжело.

Expendable - 640x480x16

Expendable - игра, производящая во время своей работы интенсивные операции с небольшими объемами данных. Поэтому, система на Pentium 4 с RDRAM, имеющей большую латентность оказывается медленнее обоих своих конкурентов. Причем, отставание Pentium 4 1.4 ГГц от Athlon 1.2 ГГц оказывается немаленьким – более 30%.

Expendable - 1024x768x32

Результаты практически полностью повторяют предыдущий случай.
К сожалению, в настоящий момент мы не можем оценить потенциал новых Pentium 4 с точки зрения разгона. Дело в том, что имевшаяся в нашем распоряжении системная плата для Pentium 4 Intel D850GB не имела никаких функций для запуска процессора на частоте, отличающейся от штатной. Однако, по мере появления системных плат от сторонних производителей, мы протестируем Pentium 4 и на разгон.

Заключение

Итак, сделать однозначный вывод относительно процессора Pentium 4 нельзя. Безусловно, его архитектура имеет массу достоинств, основным из которых следует признать возможность легкого наращивания тактовых частот. Однако, производительность нового процессора в ряде приложений все же не так высока как хотелось бы: достаточно часто она оказывается меньше производительности старшего процессора семейства Athlon. Виной этому – сверхдлинный 20-стадийный конвейер и недостаточно большой кеш данных первого уровня. Поэтому, в ближайшее время Pentium 4 обогнать по быстродействию конкурента от AMD, Athlon, который также имеет пути для наращивания скорости посредством перехода на новое ядро Palomino и использования DDR SDRAM, не сможет.

 В то же время, у систем на Pentium 4 есть и более существенные недостатки, главный из которых – цена. Поскольку стоимость RDRAM, необходимой для Pentium 4, а также системных плат для него достаточно высока, Athlon-платформы обладают сегодня гораздо лучшим соотношением цена-производительность.
Тем не менее, Pentium 4 все же имеет отдаленные перспективы. С переводом технологического процесса на 0.13 мкм и с выпуском чипсетов, поддерживающих более дешевые чем RDRAM типы памяти, Pentium 4 может стать массовым процессором. Пока же его удел – высокопроизводительные рабочие станции.

Список использованных источников:

1.          Компьютерный еженедельник “Компьютерра”, № 24 2000 г.

2.          Журнал “Страна игр”, №22 2000 г.

3.          Журнал “Мир ПК”, №12 2000 г.

4.          www.ixbt.ru

5.          www.computerra.ru

6.          www.zdnet.ru