Первые впечатления от Intel Conroe: «прорыв вперед» уже начался

Евгений Слободянюк, Олег

🕛 22.06.2006, 12:16

Вот и свершилось. Инженерный образец нового десктопного процессора с кодовым названием Conroe, о плановых характеристиках которого загодя рассказывали сотрудники компании Intel, предрекая «рывок вперед», наконец находится в нашей Тестовой лаборатории - несмотря на то, что до официального анонса еще остается немало времени. У нас появилась уникальная возможность изучить его быстродействие, а также сравнить с наиболее производительным из доступных чипов конкурента.

Мы уже немало писали о новой кросс-платформенной микроархитектуре Intel Core - в частности, в наших репортажах с весенних IDF, прошедших в Сан-Франциско и Москве. По информации сотрудников компании, Intel Core вобрал в себя все лучшие идеи, реализованные и обкатанные как в уходящей NetBurst, так и в удачном мобильном чипе Pentium M, который был разработан израильским подразделением компании. На деле же как Pentium M, так и представители новой микроархитектуры Intel - мобильный Merom, десктопный Conroe и серверный Woodcrest (кодовые названия процессоров), по своим архитектурным особенностям и общей концепции значительно ближе к родоначальнику семейства Pentium Pro, нежели к архитектуре NetBurst. Причиной для такого «возврата в будущее» послужили несколько факторов. Стало очевидно, что длинноконвейерная NetBurst, создававшаяся с целью достичь высочайших тактовых частот, исчерпала свой потенциал по их наращиванию немного раньше, чем планировалось. Переход на более «тонкие» техпроцессы мог лишь отсрочить, но не снять проблему с пределом повышения быстродействия. Кроме того, это привело к возникновению побочного эффекта, борьба с которым ныне является едва ли не главной тенденцией в IT-индустрии - значительное повышение энергопотребления и тепловыделения. Причем «последние динозавры» эпохи NetBurst (речь, разумеется, идет о чипах серии Extreme Edition) при всей своей рекордной производительности убедительно продемонстрировали тупиковость этой ветви эволюции процессоров.

Что же впереди? Теперь по инициативе Intel, которую весьма быстро подхватили остальные игроки рынка, важнейшей характеристикой становится удельная производительность на ватт потребляемой энергии. При всей, на первый взгляд, неоднозначности такого подхода он, очевидно, верен. Не секрет, что период «взрывного» развития IT-индустрии с заоблачными для других сегментов процентами роста подходит к концу. Наступает этап зрелости, и стероидный рост мегагерцев и мегабайтов уходит в прошлое. Меняются и требования к ПК - для все большего числа людей на первое место выходят такие параметры, как бесшумность, компактность и надежность, поскольку производительности уже зачастую достаточно для работы в типичных приложениях. Постепенно к персональному компьютеру формируется отношение как к бытовой технике, и нам уже не хочется видеть на столе безликую белую коробку, гудящую как пылесос и обогревающую средних размеров комнату не хуже батареи.

Intel утверждает, что именно в ответ на требования рынка и было создано очередное семейство процессоров Intel Core. Еще одна созвучная указанным факторам тенденция - платформизация. Технологии Centrino Duo, Viiv и vPro - это основополагающие платформы нового поколения, призванные обеспечить пользователей определенных сегментов рынка ПК именно той совокупностью характеристик, которая им больше всего требуется. Что из всего этого выйдет - увидим в ближайшие пару лет, пока же у нас есть возможность ознакомиться с первым «кирпичиком», из которого будет строиться здание компьютинга будущего.

Процессор Conroe с тактовой частотой 2,66 GHz имеет два ядра и оснащен L2-кэшем общим объемом 4 MB. Частота системной шины составляет 1066 MHz. Чип изготовлен по 65-нанометровому техпроцессу, который станет основным для массовых продуктов Intel на ближайшие год-полтора, до тех пор, пока его не сменит технология 45 нм. Данный процессор является старшим в будущей десктопной линейке продукции для массового сегмента рынка (если не принимать во внимание экстремальные версии, которые также будут выпущены), и мы видим, что тактовые частоты значительно понизились по сравнению с последними Pentium 4. Как это скажется на быстродействии, станет ясно чуть позднее, но уже очевидно, что удельная производительность не только на ватт, но и на мегагерц сильно превосходит таковую у чипов NetBurst и даже Athlon 64, хотя эти процессоры до сих пор лидировали по данному показателю.

Что же обусловило такой значительный прирост производительности при одновременном снижении частоты и TDP (65 Вт)? В основе архитектуры Core лежат пять ключевых технологий.

Wide Dynamic Execution - под этим названием скрывается увеличение числа выполняемых микроопераций с трех до четырех за один такт, что существенно влияет на параметры «производительность на ватт» и «...на мегагерц».

Intelligent Power Capability представляет собой целый набор технологий, направленных на существенное снижение энергопотребления. В частности, неиспользуемые в данный момент функциональные блоки могут «засыпать» с возможностью очень быстрого включения в случае необходимости их задействования.

Advanced Smart Cache - оба ядра имеют возможность гибко разделять между собой кэш-память второго уровня, являющуюся общей для двух ядер, и в случае, например, если загрузка одного из них выше, оно может использовать весь свободный объем. Такой подход позволяет значительно снизить частоту обращений к основной RAM, что, в конечном итоге, вновь приводит к повышению производительности и сохранению ценных ватт энергии.

Smart Memory Access является комплексом технологий по оптимизации алгоритмов доступа к памяти и предварительной загрузки данных. Теперь они более гибкие и позволяют, например, производить загрузку перед записью, если в этом возникает необходимость, одновременно отслеживая и оперативно разрешая возникающие конфликты.

Advanced Digital Media Boost - еще одна технология оптимизации, направленная на ускорение воспроизведения мультимедиаконтента. В частности, появилась возможность исполнения за один такт любых инструкций набора SSE, использование которого становится все более популярным.
Технические характеристики процессоровМодель Intel с ядром Conroe AMD Athlon 64 FX-60
Socket S775 S939
Техпроцесс, нм 65 90
Тактовая частота, GHz 2,66 2,6
L1 кэш-память, KB 2×32 2×128
L2 кэш-память, MB 4 2 x 1
Частота FSB, MHz 1066 1000
Технология EM64T/AMD64 + +
Поддержка Execute Disable Bit + +

Результаты тестирования

Наконец перейдем к самому интересному - какие же результаты покажет новый десктопный процессор Conroe. Здесь следует отметить, что тестирование мы проводили с материнской платой Intel Desktop Board D975XBX ревизии 304, тогда как более ранние ее версии могут не работать с чипами семейства Conroe.

Для исследования производительности в типичных задачах применялись два популярных тестовых приложения - PCMark2005 и SYSmark2004. В первом синтетическом бенчмарке наиболее важное влияние на результат оказывает скорость работы с потоковыми задачами, и чипы от Intel с архитектурой NetBurst выглядели очень хорошо. Как видно на диаграммах, ситуация даже улучшилась. SYSmark2004 (разработка BAPCO) для оценки быстродействия использует скрипты в реальных приложениях. Обратим внимание, что разница в производительности процессоров практически с равными тактовыми частотами в задачах класса Content Creation может составлять 20%. Это еще раз подтверждает, что заявления Intel о возросшем быстродействии на мегагерц имеют под собой почву, не просто слова. Короткий конвейер и большой объем L2-кэша оказывает очень позитивное влияние на итоговый результат. Пока еще в офисных задачах нагрузка на оба ядра процессора распределяется, как правило, неравномерно. Поэтому использование общей кэш-памяти второго уровня с возможностью ее динамического распределения (в зависимости от загруженности одного или второго ядра) тут как нельзя кстати.

Преимущество чипа Intel c новым ядром в синтетических приложениях от Futuremark составляет порядка 5%. В то же время тест непосредственно процессорных возможностей в 3DMark2006 регистрирует преимущество над Athlon 64 FX-60 на уровне 13%.

Переходя к игровым тестам, отметим, что выпуск процессоров Conroe, похоже, станет переломным моментом в ситуации с игровыми приложениями. Если до этого времени системы с чипами от AMD, как правило, предпочтительнее выглядели в играх, то теперь мы видим, что ситуация меняется кардинальным образом. В Quake 4, обладающем поддержкой двухъядерных процессоров, чип c ядром Conroe уверенно обходит AMD Athlon 64 FX-60.

F.E.A.R. - одна из самых ресурсоемких игр современности, и она отлично демонстрирует разницу в производительности как видеокарт, так и процессоров. Помимо этого, игра имеет отличную масштабируемость при установке второй видеокарты. Не исключено, что отрыв Conroe будет еще более значительным при использовании режимов CrossFire или SLI, что является предметом отдельного исследования.

Far Cry не использует в полной мере возможности двухъядерных процессоров, не поддерживая многопоточность. И, тем не менее, «тупик» по fps, достигнутый на новейших системах с двумя видеокартами, был успешно преодолен новым Conroe. И в этом случае отрыв от бывшего лидера Athlon 64 FX-60 весьма ощутим.

3ds max 7 - едва ли не «образцовое» приложение с точки зрения эффективности использования двухъядерных чипов. Во время рендеринга сцены он практически не зависит от производительности подсистемы памяти, а также кэш-памяти. Определяющими являются возможности ALU и FPU конкретного процессора, а также его частота. Как видим, Conroe и здесь на высоте.

Потоковые задачи всегда считались «коньком» процессоров с архитектурой NetBurst, поэтому с анонсом Intel Core были некоторые опасения, что новая микроархитектура окажется не такой эффективной в задачах кодирования видео. Однако и они не подтвердились.

Новая версия WinRAR наконец обзавелась поддержкой многопоточности, что сделало его еще более интересным бенчмарком. Системы с процессорами показывают практически одинаковые результаты с небольшим преимуществом решения от Intel.
Конфигурация тестового стендаAMD
Процессор AMD Athlon 64 FX-60 (2,6 GHz, 2×1 MB L2)
Охлаждение Asetek WaterChill KT03A (СВО)
Системная плата Foxconn WinFast NF4SK8AA (NVIDIA nForce4 SLI)
Видеокарта ATI Radeon 1900XTX 512 MB (650/1550 MHz)
Память 2 GB (4×512 MB) Kingston HyperX (2-2-2-5) DDR400
Жесткий диск 300 GB Samsung SpinPoint T133 (HD300LJ)
БП Hiper Type-R HPU-4B580-MU
Intel
Процессор Intel Conroe (2,66 GHz, 4 MB L2, 1066 FSB)
Охлаждение Thermaltake CL-P0092 (~2400 об/мин)
Системная плата Intel D975XBX (Intel 975X), rev. 304
Видеокарта ATI Radeon 1900XTX 512 MB (650/1550 MHz)
Память 2 GB (2×1 GB) Kingston (5-5-5-15) DDR2-667
Жесткий диск 320 GB (2×160 GB, RAID0) Maxtor DiamondMax 10 (6B160M0)
БП Seasonic SS-600HT (600 Вт)

Предварительные итоги

Разумеется, чтобы сделать окончательные выводы, следует дождаться официального выпуска процессоров Conroe (он запланирован на III квартал 2006 г.), а также сравнить их с конкурентами от AMD на новой платформе AM2, и теоретически это может несколько изменить расклад сил. И, тем не менее, результаты впечатляют. Столь заметного рывка вперед по производительности мы не видели довольно давно. Похоже, Intel по праву использует слоган Leap Ahead. Честно говоря, хотя для Conroe и было обещано увеличение быстродействия до 40%, мы ожидали прежде всего, что будет снижено тепловыделение и энергопотребление, а производительность останется примерно на уровне флагманских NetBurst. Это само по себе было бы уже немалым достижением. Но факт остается фактом: низкочастотный и достаточно холодный Conroe демонстрирует впечатляющее быстродействие безотносительно к объектам сравнения. А ведь появятся еще Extreme Edition-версии этих процессоров... То, что семейство Conroe будет весьма успешным, ясно уже сейчас, а со временем нас ожидает его дальнейшая эволюция. Планируется как минимум удвоить количество ядер, а также осуществить переход на 45 нм, 32 нм и более «тонкие» техпроцессы.

Так что скепсис по поводу новых маркетинговых стратегий продвижения и диковинных методик оценки производительности приходится оставить. Conroe даже на первый взгляд оказался действительно выдающимся процессором, и его появление станет событием. К более углубленному знакомству с новыми чипами и Intel, и AMD мы обязательно вернемся после того, как они будут официально представлены. Но уже и так ясно, что период «энергоэффективных» вычислений действительно близок, и после знакомства с Conroe это нельзя не приветствовать.

Тестовая система Nebesa ONE FX (на базе процессора Athlon 64 FX-60) предоставлена компанией «Небеса», www.nebesa.com