Двухъядерные процессоры Intel: выбираем лучший. Количество вторая
Первую доля обзора читайте здесь.
Методика тестирования
Для тестирования процессоров семейства Intel Pentium D и Intel Pentium Processor Extreme Edition 840 использовалась безусловно одинаковая конфигурация стенда, то есть одними и теми же были системная плата, память, дисковая подсистема, видеокарта и т.д. Стенд для тестирования имел следующую конфигурацию:
- материнская плата: Gigabyte 8I955X Royal (версия BIOS F7);
- чипсет материнской платы: Intel 955X Express (ICH7);
- память: Corsair 2 x 512 Мбайт DDR2-667 (PC5300);
- видеокарта: ATI RADEON X700 XT (256 Мбайт) (интерфейс PCI Express x16);
- дисковая подсистема: Seagate Barracuda ST3160827AS (ёмкость 160 Гбайт);
- файловая система: NTFS с размером кластера по умолчанию (4 Кбайт).
В качестве операционной системы использоваласьОС WindowsXP Professional (English) c SP2.
Из дополнительных утилит и драйверов применялись:
- Intel Chipset Software Utility Version 7.0.0.1019;
- версия видеодрайвера: ATI 6.14.10.6497.
Все тесты производились при глубине цвета 32 бит и частоте строчной развертки 60 Гц.
Бенчмарки
С учётом позиционирования двухъядерных процессоров как процессоров для работы с 3D-графикой и обработки видео- и аудиоданных, а ещё для работы в многопоточной среде, для их сравнительного тестирования были отобраны тесты и приложения, направленные на обработку звуковых и видеофайлов, созданий Интернет-контента, а кроме того стандартные офисные приложения. Использовались следующие тестовые пакеты и приложения:
Настройки тестов
Первые два теста - традиционные бенчмарки, предназначенные для тестирования производительности системы в целом c использованием популярных офисных приложений. Результаты этих тестов определяются не только процессором, но и пропускной способностью памяти, а также производительностью дисковой подсистемы компьютера. При использовании данных тестов устанавливалось дозволение экрана 1024 х 768 точек при 32-битной глубине цвета.
Приложение ABBYY FineReader 8.0 использовалось для распознавания многостраничного pdf-документа, в процессе которого измерялось миг выполнения задачи. Данный тест является многопоточным и оптимизирован под двухъядерные процессоры.
В тесте WinRAR 3.0 использовалась максимальная уровень сжатия с размером словаря 4096 Кбайт. При этом отметим, что сам по себе тест является однопоточным, оттого ожидать, что двухъядерные процессоры получат в этом тесте преимущество, не приходится.
Ещё одна группа тестов была ориентирована на обмеривание производительности процессора при обработке аудио- и видеоданных. Для конвертации аудиоданных из формата wav в формат mp3 использовались кодеки Lame 4.0 alpha 14 и iTunes 5.0.0.1.4. Помимо того, для обработки mp3-файла использовалась утилита MP3Gain v.1.2.5.
Отметим, что кодек iTunes 5.0.1.4 результативно раскладывает аудиоданные на два потока и использует два ядра процессора. В то же время, употребление технологии Hyper-Threading в процессоре серии Extreme Edition не приводит к распараллеливанию потока на четыре логических ядра процессора.
Отметим, что при конвертировании аудиофайла с использованием кодека iTunes 5.0.1.4 использовался файл размером 701,5 Мбайт (1411 kbps, 44 кГц, Stereo, 16 бит), а битрейт составлял 160 kbps.
При использовании для конвертирования кодека Lame 4.0 alpha 14 использовался тот же самый-самый wav-файл, причём запуск процесса конвертирования производился из командной строки. При этом использовалась команда запуска с параметром -nores (команда c:\lame.exe -nores -mt mixTest.wav), что позволяет задействовать два ядра процессора. В кодеке Lame 4.0 alpha 14 прыть потока составляла 128 kbps, а скорость сэмплирования - 44 кГц.
Для конвертирования видеофайла из формата MPEG-2 (расширение файла mpg) в формат DivX (контейнер avi) использовалась утилита XMPEG 5.2 с кодеком DivX 6.0. Габарит исходного видеофайлафайла (в формате MPEG-2) составлял 110 Мбайт (разрешение 720 х 480), а охват сжатого файла в формате DivX - 88,8 Мбайт. При этом звук не подлежал компрессии (48 кГц, Stereo, 128 kbps), а скорость видеопотока составляла 6147 kbps. Отметим, что утилита XMPEG 5.2 с использованием кодека DivX 6.0 великолепно раскладывает поток данных на два ядра процессора, равномерно загружая их. В то же время, разложение на четыре потока (с учётом технологии Hyper-Threading) малоэффективно.
Для конвертирования avi-видеофайла в формат m2v использовалась утилита TMPGEnc 2.5.24. При этом устанавливались настройки DVD NTSC (4:3, 525 lines) (MPEG-2, 720x480, битрейт 7995 kbps). В итоге исходный видеофайл, тот, что был создан кодеком DivX MPEG-4 Low Motion, с размером 51,9 Мбайт конвертировался в m2v файл размером 222 Мбайт и wav-файл размером 42,7 Мбайт.
Отметим, что ход конвертирования с помощью утилиты TMPGEnc 2.5.24 оптимизирован под двухъядерные процессоры. В процессе конвертирования в равной степени загружаются оба ядра процессора. Добавление технологии Hyper-Threading к каждому ядру процессора не способствует росту эффективности конвертирования.
Для конвертирования того же avi-файла (кодек DivX MPEG-4 Low Motion) в формат wmv использовались программы Windows Media Encoder 9.0 (Advanced Profile). При использовании конвертора Windows Media Encoder 9.0 (Advanced Profile) размер результирующего файла составлял 7,82 Мбайт.
Следующий тест - это популярное 3D-приложение Discreet 3d Studio Max 7.0, которое использовалось только для рендеринга трёхмерных сцен, так как как раз в этом режиме на центральный процессор системы ложится наибольшая нагрузка.
Во всех тестах, кроме пакта VeriTest Business Winstone 2004 и VeriTest Multimedia Content Creation Winstone 2004, измеряемой характеристикой являлось момент выполнения задачи. Потому чем меньше оказывалось время, то есть итог теста, тем лучше.
Кроме того, для того, чтобы дать оценку преимущества двухъядерных процессоров при многопоточной обработке данных вместе с тем комбинировалось немного тестов, запускавшихся одновременно. Так, процесс конвертирования формата wav в mp3 кодеком lame 4.0 мы сочетали с одновременной обработкой mp3-файла утилитой MP3Gain v.1.2.5. Для этого сперва запускался больше долговременный процесс конвертирования, и на фоне выполнения этой задачи запускалась более короткая проблема обработки mp3-файла. В этом случае период выполнения задачи рассчитывалось как пора выполнения более короткой задачи, то есть обработки mp3-файла. Аналогично процесс конвертирования одного видеофайла из формата mpg в DivX (XMPEG 5.2с кодеком DivX 6.0) сочетался с процессом конвертирования другого видеофайла из формата DivX в формат wmv (Windows Media Encoder 9.0). В этом случае фоновым процессом являлся более продолжительный процесс конвертирования DivX в wmv, а за плод теста принималось час конвертирования формата mpg в формат DivX.
Результаты сравнительного тестирования процессоров представлены в таблице.
| Тесты | Intel Pentium Extreme Edition 840 | Intel Pentium D 840 | Intel Pentium D 830 | Intel Pentium D 820 |
| Business Winstone | 22.56 0.21 | 22.64 0.21 | 22.08 0.32 | 21.06 0.14 |
| Mulitasking Test | 2.81 0.02 | 2.95 0.10 | 2.89 0.09 | 2.80 0.07 |
| Multimedia Content Creation | 31.90 0.09 | 31.92 0.10 | 30.38 0.06 | 28.58 0.14 |
| iTunes 5.0.01.4 (wav-»mp3) | 133.60 7.38 | 119.50 0.51 | 126.40 0.68 | 134.60 0.68 |
| lame 4.0 a14 (wav-»mp3) 128 kbps | 163.40 1.11 | 164.00 1.52 | 174.60 0.68 | 187.00 0.00 |
| MP3Gain v.1.2.5 | 72.20 0.56 | 71.80 0.56 | 77.00 0.88 | 83.00 0.88 |
| WinRAR 3.0 | 162.40 6.51 | 165.60 1.11 | 170.60 1.42 | 175.60 1.88 |
| WinRAR 3.0 (два потока) | 226.20 11.3 | 210.20 4.16 | 213.60 0.68 | 217.40 1.42 |
| TMPGEnc 2.5.24 (avi -» m2v) | 238.86 6.68 | 221.20 1.36 | 233.80 2.54 | 250.40 1.88 |
| XMPEG 5.2 (кодек DivX 6.0) (MPEG-2-»DivX) | 140.60 1.42 | 137.80 2.39 | 146.00 1.96 | 155.00 1.52 |
| Windows Media Encoder 9 (avi -» wmv) | 122.20 1.04 | 142.80 2.54 | 153.20 1.84 | 160.60 1.42 |
| Adobe After Effects 6.5, с | 417.60 4.35 | 414.00 1.76 | 436.60 1.88 | 464.20 2.04 |
| ABBYY FineReader 8.0, с | 111.00 1.52 | 110.80 1.04 | 117.00 1.52 | 125.80 1.04 |
| 3d Studio Max 7.0 Rendering | 250.59 1.27 | 301.08 0.61 | 320.60 0.54 | 343.26 0.58 |
Прежде чем перескакивать к описанию результатов тестирования, хотелось бы уделить чуть-чуть внимания методике расчёта результатов тестирования. Все тесты запускались как самое малое по пять раз. Для некоторых тестов цифра прогонов увеличивалось до десяти раз, что позволило снабдить требуемую аккуратность измерения. В качестве результата тестирования использовалось среднее по выборке от всех прогонов, то есть:
|
|
Кроме того, рассчитывалась дисперсия выборки среднего и доверительный интервал измерений с коэффициентом надёжности β = 95%:
|
|
Кроме того, рассчитывалась и относительная погрешность измерений:
|
|
Не вникая в подробности этих математических премудростей, отметим лишь, что истинное роль каждый измеряемой величины на практике позволительно обусловить только с заданной степенью точности, потому как истинное важность определяется лишь при бесконечном числе измерений, что теоретически нереально реализовать. Вследствие этого истинное значимость измеряемой величины заменяется на некоторое усреднённое значение (среднее по выборке). Сам же доверительный интервал - это интервал, в котором с вероятностью, равной коэффициенту надёжности, будет находиться истинное значение измеряемой величины. Понятно, что чем больше проводится измерений, тем меньше будет и доверительный интервал. В особенности подчеркнём, что доверительный интервал - это не интервал, в который попадает с заданной вероятностью каждое отдельное измерение. То есть, если потом определения доверительного интервала изготовить измерение искомой величины ещё раз, то вовсе не обязательно, что её значение попадёт в доверительный интервал. Доверительный интервал определяет лишь диапазон возможных значений истинного значения измеряемой величины.
В наших тестах численность прогонов (измерений) выбиралось исходя из того, чтобы доверительные интервалы с коэффициентом надёжности 95% для одних и тех же измеряемых величин, но для разных процессоров, по возможности бы не перекрывались, а относительная погрешность измерения была бы менее 5%.
Анализ результатов
В заключение попробуем проанализировать результаты тестирования.
Офисные приложения
Как видим, в офисных тестах (рис. 4) производительность всего семейства двухъядерных процессоров грубо одинакова и, конечно же, отличить "на глазок" единственный процессор от другого не представляется возможным. Более того, лидером в данном случае является процессор Intel Pentium D 840, а не Intel Pentium Processor Extreme Edition 840. Несмотря на одинаковую тактовую частоту, подмога технологии Hyper-Threading в процессоре Intel Pentium Processor Extreme Edition 840 лишь ухудшает результаты, причём особенно негативно методика Hyper-Threading отражается аккурат на многозадачном тесте Business Winstone 2004 Multitasking test, где результаты процессора Intel Pentium Processor Extreme Edition 840 приблизительно равны результатам процессора Intel Pentium D 820.
|
|
|
Результаты тестирования в офисных приложениях |
В тесте по скорости архивации с использованием утилиты WinRAR 3.00 технология Hyper-Threading позволяет принять незначительное превосходство при использовании процессора Intel Pentium Processor Extreme Edition 840. Собственно, это и понятно, потому как приложение является однопоточным, и технология Hyper-Threading позволяет более действенно загрузить ресурсы процессора.
В то же время, если в то же время запустить две утилиты WinRAR 3.0, что позволяет реализовывать параллельно два потока на отдельных ядрах процессора, то технология Hyper-Threading не только не способствует росту производительности, но и наоборот, по сути дела "убивает" процессор. Так, при одновременном выполнении двух утилит WinRAR 3.0 результаты процессора Intel Pentium Processor Extreme Edition 840 становятся хуже результатов процессора Intel Pentium D 820.
|
|
|
Сравнение времени архивации с использованием архиватора WinRAR 3.00 |
Ещё один образец реального офисного приложения, в котором двухъядерный процессор позволяет заполучить существенное преимущество - это программа распознавания текстов ABBYY FineReader 8.0. В общем-то, это и понятно, ибо распознавание отдельных страниц текста - независимые товарищ от друга задачи, которые должны что надо распараллеливаться. Поэтому при использовании двухъядерного процессора одновременно распознаются две страницы текста (два потока с использованием двух ядер), а при использовании Intel Pentium Processor Extreme Edition 840 - четыре страницы (четыре потока с использованием четырёх логических процессоров), хотя стоит отметить, что технология Hyper-Threading в случае наличия двух ядер процессора не позволяет обрести дополнительного преимущества в производительности.
|
|
|
Результаты тестирования процессоров с использованием пакета ABBYY FineReader 8.0.0tp |
Итак, на основании результатов тестирования двухъядерных процессоров в офисных приложениях разрешается свершить обычный вывод.
Преимущество двухядерной архитектуры содержится не только в том, что в определённых приложениях она позволяет получить выигрыш в производительности, но и в том, что она позволяет основать многопоточную обработку данных более того при работе с однопоточными приложениями. Чтобы удостовериться в этом, довольно запустить на выполнение одновременно несколько задач (даже однопоточных). К примеру, если произносить об офисных задачах, разрешено запустить сканирование антивирусной программы одновременно с процессом архивирования данных. Эдакий подход позволяет нагружать одновременно два ядра процессора. Конечно же, в этом случае преимущество двухъядерной архитектуры налицо.
Если вы являетесь счастливым обладателем Intel Pentium Processor Extreme Edition 840 (хотя непонятно, где вы его взяли) и работаете в основном с офисными приложениями (только к чему вам тогда этакий процессор), то лучше отключите поддержку технологии Hyper-Threading сквозь настройки BIOS.
Обработка аудиоданных
Теперь обратимся к результатам тестирования процессоров в задачах по обработке аудиоданных. При использовании популярной утилиты iTunes 5.0.01.4 для конвертирования аудиофайла в формате wav в формат mp3 время конвертирования линейно уменьшается с ростом тактовой частоты процессора, что целиком естественно. Напомним, что при конвертировании с помощью утилиты iTunes 5.0.01.4 загружаются оба ядра процессора, то есть приложения оптимизированы под двухъядерную архитектуру. В то же время, технология Hyper-Threading в процессоре Intel Pentium Processor Extreme Edition 840 сводит на нет всё его преимущество по тактовой частоте, опуская его до уровня процессора Intel Pentium D 820. Ну что ж, к вредоносным последствиям Hyper-Threading в двухъядерных процессорах мы начинаем уже помаленьку привыкать.
Использование для конвертирования аудиофайлов популярного кодека Lame 4.0 приводит на глаз к таким же результатам: наблюдается уменьшение времени конвертирования по мере роста тактовой частоты. При всем при том в данном случае последствия от активирования технологии Hyper-Threading не так катастрофичны. Если она и не способствует уменьшению времени конвертирования, так хоть не увеличивает его. При использовании утилиты MP3Gain v. 1.2.5 для обработки mp3-файлов наблюдаются аналогичные результаты: вреда от технологии Hyper-Threading нет (пользы, правда, тоже), а лидером в данном случае является процессор с более высокой тактовой частотой.
|
|
|
Результаты тестирования процессоров в задачах по обработке аудиофайлов |
Обработка видеоданных
Теперь обратимся к рассмотрению результатов тестирования процессоров в задачах по обработке видеофайлов.
При использовании утилиты XMPEG 5.2 с кодеком DivX 6.0 для конвертирования видеофайла из формата MPEG-2 в DivX наилучшие результаты показывает процессор Intel Pentium D 840. Технология Hyper-Threading в процессоре Intel Pentium Processor Extreme Edition 840 в данном случае не позволяет получить прироста производительности (более того, результаты при этом становятся негусто хуже).
Примерно аналогичный результат получается и при конвертировании файла в формат m2v с помощью утилиты TMPGEnc 2.5.24. Отличалка заключается в том, что в данном случае негативное воздействие технологии Нyper-Threading более существенно.
Собственно, мы уже имели вероятность увериться в том, что технология Hyper-Threading в двухъядерных процессорах в лучшем случае способна лишь не навредить. Однако, как выяснилось, есть и исключения из этого правила. Так, при конвертировании видеофайла в формат wmv утилитой Windows Media Encoder 9.0 в лидерах оказывается процессор Intel Pentium Processor Extreme Edition 840, который получает значимый прирост в производительности именно за счёт использования технологии Hyper-Threading.
А вот в таком пакете, как Adobe After Effects 6.5, всё достаточно традиционно. Результаты улучшаются по мере роста тактовой частоты, а применение технологии Huper-Threading несколько ухудшает результаты.
|
|
|
Результаты тестирования процессоров в задачах по обработке видеофайлов |
В пакете Discreet 3ds Studio Max 7.0, который использовался для рендеринга трёхмерных сцен, результаты тестирования оказались достаточно нетипичными. Фактически, это одно из немногих пользовательских приложений, которому технология Hyper-Threading идёт на пользу. То есть при рендеринге эффективно используются все четыре логических процессора, причём прирост производительности от использования технологии Hyper-Threading в данном случае даже выше, чем от увеличения тактовой частоты. К примеру, при увеличении тактовой частоты процессора на 200 МГц время рендеринга сокращается на 6%, а при использовании технологии Hyper-Threading - на 20%.
Вообще, не возбраняется ожидать, что использование технологии Hyper-Threading в двухъядерных процессорах принесёт выигрыш в производительности при рендеринге трёхмерных сцен и в других приложениях. Отседова можно изготовить вывод, что ниша, для которой предназначен процессор Intel Pentium Processor Extreme Edition 840 - это недорогие графические станции для дизайнеров.
|
|
|
Результаты тестирования в пакете 3ds Studio Max 7.0 |
Поиск золотой середины
Итак, давайте попробуем обобщить результаты тестирования двухъядерных процессоров Intel. В отношении технологии Hyper-Threading, реализованной в процессоре Intel Pentium Processor Extreme Edition, всё предельно ясно: вреда от неё больше чем пользы. Впрочем, вряд ли пользователю придётся анализировать на тему блокировать или не блокировать данную технологию в BIOS, поскольку, как мы уже отмечали, данный процессор несложно запрещено купить. Поэтому остаётся соорудить отбор между тремя моделями. Если речь идёт о компьютере на базе двухъядерного процессора, который должен иметь максимальной производительностью, то выбор однозначен - это процессор Intel Pentium D 840. И все-таки сказать, что тот самый процессор оптимален, нельзя. Действительно, всё бы хорошо, но стоимость! А если при этом учесть, что в сравнении с процессором Intel Pentium D 820 прирост производительности в среднем составляет 10%, а цена отличается на 115%, то, согласитесь, есть о чём призадуматься. Если же сравнивать приятель с другом процессоры Intel Pentium D 830 и Intel Pentium D 820, то окажется, что при усреднённой разнице в производительности на 5% их стоимость отличается всего на 30%. Согласитесь, что пара 5% и 30% куда лучше пары 10% и 115%.
Поэтому, если сообщать об оптимальности, то выбор, конечно, следует совершать между процессорами Intel Pentium D 830 и Intel Pentium D 820. И раньше чем перенести свой решительный вердикт, напомним, что кроме производительности и стоимости эти два процессора отличаются ещё и тем, что модель Intel Pentium D 830 поддерживает технологию Intel Speed Step, а модель Intel Pentium D 820 - нет. Что это означает с точки зрения пользователя? Да хотя бы то, что данная технология снижает энергопотребление процессора Intel Pentium D 830 и позволяет, тем самым, творить на его основе малошумные ПК. Впрочем, нужно отметить, что даже с использованием технологии Intel Speed Step энергопотребление процессора Intel Pentium D 830 остаётся выше, чем энергопотребление процессора Intel Pentium D 820. Занятие в том, что технология Intel Speed Step позволяет снижать тактовую частоту и усилие питания процессора в периоды его слабой активности, но до тех значений, которые являются штатными для Intel Pentium D 820. Что ж, это на самом деле так, но... Есть одно маленькое "но".
Дело в том (только это по большому секрету), что двухъядерные процессоры семейства Intel Pentium D весьма добро разгоняются. Ничего не мешает путём разгона и процессор Intel Pentium D 820, и Intel Pentium D 830 обратить в модель Intel Pentium D 840. А вот Intel Pentium D 840 выгонять тяжело. То есть разогнать можно (проблем нет), но вот охлаждать его чрезвычайно проблематично. Так вот, именно при разгоне процессоров технология Intel Speed Step, которой нет у процессора Intel Pentium D 820, как раз и окажется весьма востребованной, потому что именно эта технология, за счёт снижения тактовой частоты и напряжения питания процессора в те моменты, когда он малоактивен, позволяет снизить требования к эффективности системы теплоотвода и созидать не только высокопроизводительные, но и малошумные ПК. Итак, свойский окончательный вердикт таков: наилучшим выбором для пользователей посреди семейства двухъядерных процессоров Intel является процессор Intel Pentium D 830. При умеренной цене этот процессор обладает производительностью, сопоставимой с производительностью старшей модели (Intel Pentium D 840), несложно разгоняется, а главное - обладает всем набором технологий, которые позволяют снижать энергопотребление системы и контролировать температуру процессора. В результате именно этот процессор позволяет создавать на его основе высокопроизводительные малошумные ПК за умеренную цену.
По материалам: http://ferra.ru/online/processors/s26224/
Опубликовано: 05 мая 2008