Conroe: билет в лидерство

Немало лет производители микропроцессоров ломали копья в борьбе за высокую тактовую частоту. «Мегагерц никогда не бывает много» — гласил популярный и отчасти популистский лозунг тех времен. Однако векторы развития микроархитектур постепенно расходились, более того — зачастую стало трудно проводить параллели даже между чипами внутри одной модельной линейки. При одинаковой тактовой частоте процессоры могли иметь отличающийся объем кэш-памяти, работать на разных шинах и т.д. Частота перестала быть универсальным параметром оценки производительности и даже просто идентификации чипа.

Первой от подобной маркировки отказалась компания AMD, окончательно перейдя к так называемому Performance-рейтингу (подобные попытки предпринимались ею и ранее).

Корпорация Intel пошла несколько другим путем: она вообще не стала напрямую привязывать буквенно-цифровое обозначение чипов к производительности. Это ознаменовало конец гонки частот и начало борьбы за «реальную» производительность.

Кавычки тут стоят не случайно: показатели производительности в первую очередь зависят от того, как и при каких условиях их измерять. Когда сравнивать «в лоб» процессоры уже невозможно из-за различий в архитектурах, на помощь приходит интегральная оценка работы в «типичных» приложениях. Кроме того, весьма важен и показатель удельной производительности: как в пересчете на ватты потребляемой мощности, так и на мегагерцы тактовой частоты.

Последние годы по упомянутым параметрам в «настольном» сегменте рынка лидировали решения от AMD. Процессоры Intel (особенно Extreme-модели) порой вырывали флаг лидера, но только в отдельных приложениях. Да, Intel удалось наладить массовый выпуск чипов с очень высокой тактовой частотой — свыше 3,7 ГГц, в чем корпорация значительно опередила конкурентов, но чипы Athlon64 все равно демонстрировали лучшие показатели производительности на мегагерц. Архитектура AMD K8 показала себя весьма перспективной, по крайней мере, разработчики до сих пор связывают с ее дальнейшим развитием немало планов на будущее.

Переход на двухъядерные чипы (Pentium D и Athlon64 X2 соответственно у Intel и AMD) на расстановку сил особенного влияния не оказал. Во-первых, существующие двухъядерные процессоры по сути объединяют в одном корпусе два чипа, обладающих независимой кэш-памятью и связанных только общей шиной. Во-вторых, для «реальной модели использования ПК» все еще очень велика доля однопоточных приложений. При работе с таким ПО, когда загружено лишь одно ядро, оно получает доступ только к своей половине кэш-памяти, то есть к половине всего кэша L2 процессора. В таком случае даже современный Pentium D работает практически подобно одноядерному Pentium 4 (Prescott), к тому же в среднем обладающему более низкой тактовой частотой.

Однако в мобильном сегменте ситуация совсем иная. С появлением даже первой модели процессора Pentium M (Banias) лидерство корпорации Intel стало бесспорным как с точки зрения абсолютной производительности, так и по параметру удельной. При невысоких относительно «настольных» Pentium 4 тактовых частотах чипы Pentium M демонстрировали завидные характеристики, в том числе и низкий уровень энергопотребления. Аналитики делали прогнозы, что вот-вот эти процессоры придут в настольные ПК. По ряду причин этот шаг казался вполне логичным и ожидаемым.

Прорывом стало появление архитектуры Intel Core Duo. Пожалуй, важнейшей ее отличительной особенностью является технология Intel Advanced Smart Cache, обеспечивающая динамическое распределение кэш-памяти второго уровня между двумя вычислительными ядрами (при этом увеличена и пропускная способность). Таким образом, даже при работе однопоточного приложения, когда используется одно процессорное ядро, оно получает доступ ко всему объему кэш-памяти L2 процессора. Даже теоретически это должно обеспечивать значительный выигрыш в производительности. «Первой ласточкой» здесь стал мобильный чип Core Duo, известный под кодовым именем Yonah.

Однако уже близко долгожданное событие: появление двухъядерных процессоров, выполненных на базе этой же архитектуры, и в «настольном» сегменте. Уже известна дата — 27 июля будут официально объявлены чипы семейства Core 2 Duo на ядре Conroe.

Понятно, что 65-нм ядро Conroe является ближайшим родственником двухъядерного Yonah. Однако любопытно проследить «генеалогию» более глубоко. И Yonah, и Conroe по сути представляют собой дальнейшее развитие Pentium M. Последний же, как известно, своими корнями восходит к Pentium III и даже к Pentium Pro. Как видно, во всей этой цепочке «предков» не фигурируют чипы архитектуры NetBurst, в свое время позволившей процессорам Pentium 4 достичь высоких тактовых частот, но при этом из-за длинного исполнительного конвейера ограничившей их удельную производительность. Таким образом, с рядом оговорок можно констатировать, что частично исполняются прогнозы аналитиков относительно прихода более удачной мобильной платформы в настольные ПК.

Впрочем, в Conroe хватает нововведений даже относительно ядра Yonah. В частности, частота системной шины достигла 1066 МГц, вдвое увеличена скорость исполнения 128-разрядных SIMD-инструкций: до одной инструкции за такт в каждом исполнительном устройстве. Кроме того, Conroe оснащен уже четырьмя декодерами микроопераций x86 против трех у Yonah. Усовершенствованы механизмы работы с памятью и аппаратная предвыборка. Улучшена технология энергосбережения; во время бездействия чип может отключать свои функциональные блоки, при необходимости вновь активируя их. Согласно имеющимся данным, показатель рассеиваемой мощности (TDP) в зависимости от модели для новых процессоров будет лежать в пределах от 65 до 80 Вт.

Из официальных источников уже известны некоторые подробности о модельной линейке. В день премьеры обещают представить пять «настольных» Intel Core 2 Duo. Все они будут содержать 291 млн. транзисторов, площадь чипов составит 143 мм2, а частота системной шины FSB — 1066 МГц. Объем кэш памяти L2 составит 64 Кб (по 32 на ядро), а объем кэша L2 в зависимости от модели будет либо 4 Мб, либо 2 Мб.

Наиболее высокая тактовая частота — 2,93 ГГц — будет у «экстремальной» версии процессора X6800 (Intel Core 2 Extreme), естественно, объем кэш L2 у нее будет равен 4 Мб. Младшие модели, E6300 и E6400, получат только по 2 Мб и будут работать на частотах 1,86 и 2,13 ГГц соответственно. Чипы E6600 и E6700 будут отличаться частотами 2,40 и 2,67 ГГц соответственно, а также 4-Мб кэш.

Конечно, для любого продукта очень важен ценовой фактор. К сожалению, официальных данных на этот счет нет, но в интернете уже появилась непроверенная информация, что в зависимости от модели стоимость чипов Core 2 Duo в оптовых партиях будет варьироваться от $183 до $530.

С выходом Conroe платформа Intel получит официальную поддержку DDR2-800. Таким образом, при частоте шины 1066 МГц оперативная память будет работать асинхронно, отношение ее частоты к частоте FSB составит 2:3. Вероятно, в относительно недалеком будущем можно ожидать официальной поддержки модулей DDR2-1066, так как новые платы и чипсеты потенциально к этому уже готовы.

К слову, платы, поддерживающие Conroe, появились в продаже задолго до даты официального анонса самого процессора. Однако на тестовый стенд попал инженерный образец еще официально не объявленной новинки — платы Intel DG965SS (кодовое имя Shrewsbury) на чипсете G965. Сам «виновник торжества» также был представлен инженерным образцом чипа E6600. К сожалению, на момент тестирования не удалось найти 800-МГц модули оперативной памяти (все-таки они пока являются новинкой), поэтому использовались две 512-Мб планки Hyundai DDR2-667 (5-5-5-15). В системе были установлены дискретная видеокарта NVIDIA GeForce 7300 GS с 512 Мб локальной памяти и жесткий диск Seagate Barracuda 7200.7 емкостью 160 Гб со скоростью вращения шпинделя 7200 об./мин. и интерфейсом SATA II. Система работала под управлением ОС Microsoft Windows XP Media Center Edition (5.1.2600).

Новая платформа сравнивалась с актуальными на сегодняшний день конфигурациями на базе двухъядерных процессоров Intel Pentium D 920 (2,80 ГГц, кэш 4 Мб — по 2 на ядро) и AMD Athlon64 X2 3800+ (2,0 ГГц, 512 Кб) в исполнении для Socket 939. Первая система была построена на плате Intel DG965SS и использовала DDR2-667. Вторая конфигурация базировалась на плате ASUS A8N-SLI (чипсет nForce4), в ней была установлена память DDR-400 (2-2-2-5). По прочим параметрам все конфигурации были аналогичны. Для чистоты эксперимента было бы логичнее использовать в качестве конкурента от AMD плату с разъемом Socket AM2 (с поддержкой DDR2), на момент тестирования достать ее не получилось: они тогда только-только появились на рынке.

Тем не менее, полученные при тестировании результаты позволяют сделать вполне однозначные выводы. Сейчас даже не приходится подсчитывать проценты преимущества Conroe — разница в показателях для новой платформы и «старичков» буквально бросается в глаза. Лидерство Intel Core 2 Duo E6600 неоспоримо даже в тех приложениях, которые прежде были «вотчиной» чипов AMD (в частности, арифметика, 3D). Отрыв нового процессора Intel не может не впечатлять.

Между тем, стоит обратить внимание на то, что тестировалась вовсе не топовая модель Conroe. Кроме того, были определенные проблемы с «сырыми» драйверами платы (что, в общем-то, типично для инженерных, а не серийных образцов), и использовалась память DDR2-667, а не DDR2-800. И даже если в таких условиях Conroe показал выдающиеся результаты, то какова же будет производительность серийных процессоров, работающих в штатных условиях!

Да, это уже не эволюционное развитие, где шла борьба за каждые 5% роста производительности. Теперь впору говорить о революции. Видимо, для своего времени очень удачной архитектуре AMD K8 пришло время сдать свои позиции. Тут остается лишь гадать, смогут ли исправить ситуацию «косметические» улучшения Athlon64 X2 до тех пор, пока AMD не выпустит процессоры с новой архитектурой (чего в ближайшее время не ожидается). Между тем Intel полна решимости развивать заложенный в Core 2 Duo потенциал. Уже в этом году планируется преодолеть для Conroe планку в 3,20 ГГц. Кроме того, вероятно, уже не за горами переход на системную шину 1333 МГц и дальнейший рост тактовых частот, благо 65-нм технология производства и сравнительно короткий исполнительный конвейер это позволят…

Дмитрий Коростелев ([email protected]), Сергей Матющенко ([email protected])

Новости партнеров: