Процессоры Intel Pentium4 Extreme Edition LGA775

Процессоры Intel Pentium4 Extreme Edition LGA775

Впервые процессоры Intel Extreme Edition появились более года назад. В сентябре 2003 года был выпущен процессор Pentium 4 EE с частотой 3.2Ггерц. Цель его выпуска была предельно проста - не дать возможность конкурентам (т.е. компании AMD) выпустить "самый быстрый в мире процессор". Напомню, что в сентябре прошлого года AMD выпустила процессоры Athlon 64 FX-51 и Athlon 64 3200+ (S754), причем первый показывал просто выдающиеся результаты. Однако по большому счету процессор Athlon 64 FX является маркетинговым инструментом: его розничная цена находится в районе 750$. В тот момент у этого процессора были все шансы стать самым быстрым, так как Intel столкнулась с проблемами наращивания частоты у ядра Northwood (а ядро Prescott все еще находилось в стадии отладки). Однако Intel предприняла очередной ход: ядро Northwood было модифицировано путем добавления кеш-памяти третьего уровня объемом 2 Мбайт. Новое ядро получило название Gallatin, и оно позволило добиться роста производительности в большинстве приложений. В результате была решана главная задача - создать конкурента процессору Athlon 64 FX.

Правда рядовой пользователь не смог вкусить плодов от 2 мегабайтного кеша L3: на процессоры серии EE была установлена розничная цена ~750$. В результате сражение десктопных процессоров за кошельки пользователей вели обычные Athlon XP и Athlon 64 с одной стороны и Pentium4 Northwood с другой стороны. А процессоры Athlon 64 FX и Pentium4 Extreme Edition лишь изредка упоминались в сообщениях о достижении очередного рекорда в 3D Mark.

На сегодняшний день ситуация совершенно не изменилось: маркетинговую битву за звание "самого быстрого" процессора ведут Athlon FX и Pentium4 EE. Изменились только цены - в частности стоимость процессора P4 3.46EE находится в районе 1000$. Однако одна особенность все же есть: именно начиная с этого процессора, компания Intel начинает переход на 266Мгерцовую системную шину (или 1066Мгерц Quad Pumped Bus). Для поддержки именно этих процессоров был специально выпущен чипсет i925XE, о котором вы можете подробно почитать в обзоре платы Intel D925XECV2.

Переход на 1066Мгерцовую шину крайне важен для Intel. Во-первых это дает реальную возможность поднять производительность процессоров. Кстати это довольно больное место: возможности наращивание тактовой частоты у ядра Prescott полностью исчерпаны. Наиболее быстрый процессор, который Intel смог выпустить имеет частоту = 3.8Ггерц, а психологически важный рубеж = 4Ггерц остался непреодоленным. Очевидно Intel не захотела повторить ошибку с процессором Pentium3 1.13 Ггерц Coppermine, который был сначала выпущен (в далеком 2000году), а в последствии отозван под давлением большого количества проблем связанных со стабильностью работы.

Второй очень важный фактор это то, что с переходом на 1066Мгерцовую шину начнет приносить пользу память DDR2. Фактически любые связки на чипсетах i915Pi925X + память DDR-I DDR -II проигрывали по быстродействию старому доброму i875P + DDR-I (причем при использовании памяти с минимальными таймингами 2-2-5-2 этот проигрыш был довольно заметен). Единственный аргумент в пользу платформы LGA775 это существование таких процессоров как 3.6 и 3.8Ггерц, которые выпущены исключительно для новой платформы. Так вот, с переходом на 1066Мгерцовую шину память DDR-I уже не в состоянии удовлетворять потребности в пропускной способности, которая находится на уровне 8.5 Гбайт в секунду. А подобную пропускную способность может обеспечить память только DDR2-533.

Выход процессора Intel Pentium4 EE 3.46 решает еще одну важную задачу: компьютерная индустрия подготавливается к переходу на более скоростную процессорную шину. В частности разработчики материнских плат будут тестировать свои продукты на совместимость с 1066Мгерцовой шиной: отлаживать программный код биосов, тестировать модули памяти на совместимость и тому подобное. Цель такой подготовки состоит в следующем: есть определенная вероятность того, что в 2005 году на 1066Мгерцовую шину перейдут "десктопные" процессоры на ядре Prescott-II. Кстати эти процессоры будут поддерживать такие технологии как EM64T (64-битные расширение), Enhanced SpeedStep (уменьшение тепловыделения) и Execute Disable Bit (повышение безопасности при исполнении программного кода).

Впрочем, на мой взгляд, вероятность перехода Prescott на 1066Мгерцовую шину зависит от того, насколько успешно AMD будет осваивать 0.09мкм техпроцесс. А до той поры, только процессоры серии Extreme Edition будут поддерживать эту шину.

Теперь посмотрим что собой представляет процессор Pentium4 EE 3.46:

Слева - Gallatin, справа Prescott

Как мы видим он имеет такой же корпус LGA775, как и остальные процессоры нового поколения. А вот на обратной стороне, есть некоторые отличия в расположении элементов:

Слева - Gallatin, справа Prescott

Утилита CPU-Z выдает следующую информацию:

Программа совершенно правильно определила используемый техпроцесс (0.13мкм), объем кеш-памяти (всех уровней) и диапазон изменения множителя (12-13).

Теперь перечислим технические характеристики процессора Pentium4 EE 3.46:

Разгон и перспективы

Разгон обычных "десктопных" процессоров интересует, в лучшем случае, одного из десяти пользователей. Это оверклокеры, которые тщательно изучают, какая модель позволит добиться наилучшего сочетания "ценапроизводительность". Что касается процессоров серии Extreme Edition с ценой = 1000$, то рядового оверклокера они в принципе не интересуют. Зато информация о разгоне окажется любопытной тем людям, которые изо для в день ставят рекорды в различных бенчмарках. Собственно достижение очередного рекорда в популярном тесте (например 3DMark) это большая маркетинговая акция с множеством спонсоров (производители видео, памяти, сис. плат, процессоров, бп). И именно для этих целей выбирают наиболее мощные процессоры, которые впоследствии разгоняют.

Мы тоже провели опыты по разгону процессора P4 EE 3.46Ггерц. Однако главный вопрос на который мы искали ответ это сможет ли Intel выпустить еще одну модель процессора на ядре Gallatin. Ведь в этом случае его тактовая частота должна быть равна 3.73Ггерц, что довольно много для ядра выпущенного по 0.13мкм техпроцессу (технологический предел ядра Northwood как раз находится в районе 3.6-3.8Ггерц).

Для разгона мы использовали пока единственную доступную плату на чипсете i925XE - Intel D925XECV2. Результат: процессор работал стабильно только на частотах FSB не превышающих 283Мгерц.

В любом случае данный экземпляр процессора работал довольно близко к частоте 3.73Ггерц (разница ~60Мгерц). Поэтому вполне вероятно, что Intel все же сможет выпустить следующую модель процессора P4 EE. Впрочем какие-либо выводы делать преждевременно, особенно основываясь на результата разгона одного процессора, и используя материнскую плату, которая слабо подходит для подобных опытов.

Однако отметим другой факт: система работала стабильно на частотах FSB более 280Мгерц. Это означает, что материнские платы на чипсете i925XE автоматически становятся лучшим выбором для разгона обычных процессоров LGA775. Дело в том, что подавляющее большинство протестированных нами плат на чипсетах i915Pi925X имели определенные проблемы при разгоне, и только две платы оказались способные выжать максимум из "рабочего" процессора. Примечательно, что это две платы на top-чипсете i925X (производства Asus и DFI). Правда есть еще пара плат, на которых отметка 250Мгерц была легко достигнута - это платы на чипсете i865PE (производства Abit и Albatron). Но как я уже говорил, с ростом частоты FSB все острее встает вопрос о пропускной способности памяти. Поэтому работоспособность процессоров с FSB = 266Мгерц на платах i865PE требует как качественной "оверклокерской" памяти (как минимум работающей на частоте DDR533), так и специально подготовленных версий биоса.

Кстати, мы проверили что будет, если процессор P4 EE 3.46 установить на платы с чипсетом i925X. Теоретически подобная связка должна работать без проблем, однако на практике вполне возможны затруднения. Дело в том, что биос обязан "узнавать" подобный процессор и соответственно устанавливать делитель частоты памяти = 1/2 (что соответствует DDR2-533). Кроме того, северный мост должен сам по себе нормально функционировать на частоте шины = 266Мгерц (насчет этого были определенные сомнения). Итак, при установке процессора P4 EE 3.46 на плату DFI 925X-T2, последняя поморгала диагностическими светодиодами и не стартовала. А вот плата Asus P5AD2 Premium не только стартовала, но и работала довольно стабильно на частоте FSB=266Мгерц. В частности система успешно завершила все тесты, кроме одного (Serious Sam в режиме 640х480 fastest). Данный факт, а также возможность снижения множителя до 12 позволили нам сравнить производительность процессора P4 EE с "обычными" процессорами Pentium4 на одинаковой частоте = 3.2Ггерц.

P4 EE 3.46 на плате Asus P5AD2 Premium c пониженным до 12 множителем

Естественно, отдельная благодарность материнской плате за поддержку такой нужной функции, как изменение множителя. Кстати, подобную функцию собираются вводить и остальные производители материнских плат. Это даст возможность пользователю снизить множитель и повысить частоту FSB с 200Мгерц(800QPB) до более высоких. И как следствие, получить прирост производительности даже если тактовая частота процессора не увеличится.

Теперь пара слов о тепловыделении процессора P4 EE 3.46. Благодаря отлаженному 0.13мкм техпроцессу, средняя температура процессора должна быть ниже средней температуры процессора на ядре Prescott. С другой стороны тепловыделение должно увеличиться за счет большого объема кеша L3. В результате тепловыделение P4 EE 3.46 находится на уровне процессоров Pentium4 550 и 560.

Кстати, вместе с этим процессором мы получили "боксовый" кулер Intel'а производства компании Foxconn.

Особенностью его конструкции является цилиндрическая форма радиатора, причем каждое ребро раздваивается. Это сделано с целью максимально увеличить площадь поверхности, для улучшения рассеивания тепла.

Обратите внимание на медную вставку в центре. Фактически это и есть основание кулера, которое имеет хорошее качество обработки.

Высота кулера относительно небольшая - около 75 мм.

Так же стоит обратить внимание на новую систему крепления, которая состоит из четырех независимых защелок:

Честно говоря конструкция крепления мне не понравилась: при установке плата довольно сильно изгибается, а усилительная пластина в комплекте поставки - отсутствует. Также отметим, что для снятия кулера потребуется отвертка с плоским жалом, которой нужно освободить защелки.

В верхней части радиатора установлен 92мм вентилятор со скоростью вращения 2200 RPM.

При реальной работе шум кулера достаточно тихий, и не сильно мешает работе за компьютером. Что касается эффективности охлаждения, то мы сравнили новый боксовый кулер с кулером Zalman 7700Cu.

Боксовый кулер показал слабую эффективность. Для улучшения охлаждения системы наверняка придется установить в корпус не один дополнительный вентилятор, что негативно скажется на уровне шума.

Вообще, процессоры изготовленные по 0.13мкм техпроцессу имеют разумный уровень тепловыделения (в частности ядро Northwood). Однако в случае с процессором XE, тепловыделение = 110W объясняется наличием 2-мегабайтного кеша третьего уровня.

Производительность

Для тестирования производительности мы собрали четыре системы. Первая - плата для процессоров Socket 478 (чипсет i875P) + двухканальная память DDR400 (тайминги по 2-3-6-3). Вторая система - это плата LGA775 на i925X + двухканальная память DDRII -533. И наконец плата LGA775 на чипсете i915P и плата Intel на чипсете 925XE.

Мы использовали следующие комплектующие:

Итак в тестах использовался уже привычный набор приложений. Вначале посмотрим на результаты синтетических тестов.

Перед нами исключительно синтетические приложения, которые демонстрируют теоретическую производительность.

Теперь тесты игровых приложений.

Очевидно, что на результаты в игре Quake3 большую роль играет как латентность памяти, так и частота системной шины. В результате система с DDR I выигрывает у систем с DDR2-533 на 800Мгерцовой шине. Но при переходе на 1066Мгерцовую шину платформа LGA775 оказывается значительно быстрее.

В игре SeriousSam системы с DDR II памятью показывают лучшие результаты. Причем ускорение системной шины только увеличивает преимущество в скорости.

В других играх мы наблюдаем либо равенство в скорости, либо выигрыш связки P4 EE + DDR2-533.

В игре FarCry процессор P4 EE также оказывается значительно быстрее своего конкурента на ядре Prescott. Что касается серьезного отставания связки i875P+DDR-I, то она объясняется тем, что драйвер 60.85 имеет ошибку в формировании картинки на видеокартах PCI Express (соответствующие скриншоты можно посмотреть в обзоре платформы Intel LGA775).

А с игрой X2 обратная ситуация: система с PCIE видеокартой почти в два раза медленнее. Также в этой игре нет никакого преимущества от использования процессора P4 EE.

кбс. больше - лучше

Выводы

Несмотря на впечатляющий прирост производительности в отдельных приложениях, общий уровень скорости процессора P4 EE 3.46Ггерц находится на уровне других "настольных" процессоров Intel. Если внимательно рассмотреть графики, то можно заметить, что наибольшее превосходство новый процессор показывает исключительно в играх, движок которых оптимизирован под высокое быстродействие магистрали "процессор- системная память". В результате в низких разрешениях мы видим превосходство до ~30 процентов, но с ростом разрешения это превосходство улетучивается. Оно и понятно - все больший вклад в уровень производительности оказывает видеокарта. Поэтому для игр, процессоры серии Extreme Edition совершенно бесполезны: уже с разрешения 1024х768 с включенным полноэкранным сглаживанием и форсированием анизотропной фильтрации (до х8 или х16) практически нет разницы, какой именно процессор Intel LGA775 установлен в системе (не считая процессоров Celeron для сокета LGA775:).

Кроме того, в ассортименте Intel есть процессоры с более высокой тактовой частотой (например Pentium 4 570J 3.8Ггерц за 600 с лишним $), который в плане быстродействия должен составить серьезную конкуренцию процессору P4 EE 3.46Ггерц (цена - 1000$).

Все вопросы, замечания и пожелания можно и нужно задавать в конференции.

Дополнительные материалы: