Крок лівою, крок правою

На початку 2002 року Intel зробив два дуже важливі кроки, які сприяли значному збільшенню продуктивності систем на основі Pentium 4. Перший крок це дворазове збільшення обсягу кеш-пам'яті другого рівня з 256 Кб до 512 Кб в процесорах Northwood, що випускаються по 0.13 мкм техпроцесу. Другий, не менш важливий крок - випуск набору системної логіки i845D, що підтримує пам'ять DDR SDRAM, який, нарешті, зробив платформу Pentium 4 привабливою для кінцевого користувача. І ось сьогодні зроблений третій крок - збільшена частоти системної шини з 400 МГц (4х100 МГц) до 533 МГц (4х133 МГц).

Які ж переваги обіцяє перехід на системну шину зі збільшеною частотою? Перш за все - підвищення швидкості обміну даними між процесором і північним мостом чіпсета, контролюючим роботу з пам'яттю і AGP-відкритий. Крім цього, 533 МГц системна шина дозволяє сподіватися на можливість синхронної роботи чіпсета і системної пам'яті DDR266. Дійсно, і там і там базова, фізична частота роботи становить 133 МГц. Відповідно затримки на синхронізацію імпульсів, викликані невідповідністю частот системної шини і пам'яті, повинні зменшитися.

У той же час, прискорення шини зовсім не позначиться на швидкості обчислень. Процесору, по суті, все одно, яка шина використовується. Наприклад, для досягнення частоти 2.4 ГГц можна скористатися комбінацією 24х100 МГц, а можна - 18х133 МГц. Результат, з точки зору процесора, один і той же - 2.4 ГГц.

Також не варто сподіватися на збільшення швидкості роботи компонент, що працюють під управлінням південного моста. Ні PCI-пристрої, ні тим більше диски та периферія не отримають додаткового імпульсу.

Таким чином, слід очікувати, що найбільший виграш від збільшення частоти системної шини буде отримано в задачах, в яких здійснюється інтенсивний обмін даними між процесором і пам'яттю. А ось в чисто обчислювальних завданнях, таких, як наукові програми або програми для 3D-візуалізації приріст швидкості буде менш помітним.

Втім, поки що це лише припущення, які слід підтвердити або спростувати практичним тестуванням. Ми вирішили не захаращувати діаграми десятками плат і процесорів, а поставити експеримент в чистому вигляді, порівнявши на одній і тій же платі, з однією і тією ж пам'яттю швидкість двох 2.4 ГГц процесорів, що працюють на різних частотах системної шини. На наш погляд, саме такий підхід дозволить найбільш точно "виміряти користь" від 533 МГц шини.

чіпсети

Випускаючи процесори, розраховані на 533 МГц шину, Intel хитрує. На цей раз з чіпсетами. До сих пір жоден з чіпсетів виробництва Intel не надавав можливості роботи на частоті 533 МГц. Здавалося б логічно разом з новими процесорами представити нові набори системної логіки, офіційно підтримують нову шину. Intel так і надходить ... але замість всього спектра рішень, пропонує лише одне - чіпсет i850E, розрахований на пам'ять Rambus DRAM. За відомим тільки Intel причин, анонс аналогічного DDR-рішення - чіпсета i845E - запланований, за неофіційними даними, на кінець травня.

Віддаючи належне високої пропускної здатності пам'яті RDRAM, слід визнати очевидне - сьогодні комп'ютерна індустрія орієнтована на DDR. Системам ж на основі RDRAM залишений порівняно невеликий сегмент, практично не захоплюючий mainstream рішення, привабливі для кінцевих користувачів. Саме тому ми визнали за необхідне і доцільне провести дослідження на DDR-платформі.

Тут на допомогу приходять сторонні виробники - SiS і VIA, що випускають чіпсети, "неофіційно" підтримують 533 МГц на системній шині і працюють з пам'яттю DDR SDRAM. Йдеться про SiS645, SiS645DX і VIA P4X266A. На жаль, SiS645DX в Україні поки не доступний. Вибираючи ж між SiS645 і VIA P4X266A, ми зупинили вибір на першому варіанті, головною перевагою якого є офіційна підтримка пам'яті DDR333.

Характеристики SiS645 неодноразово обговорювалися і у нас, і на сторінках інших комп'ютерних видань. І тим не менше, варто, мабуть, ще раз коротко зупинитися на основних параметрах SiS645, хоча б вже для того, щоб не гортати підшивки і не відкривати пошукові системи в сусідніх вікнах Web-браузера :-) Отже:

• Чіпсет складається з 2-х мікросхем: північного моста SiS645 і південного моста SiS961
• Частота шини - 400 МГц офіційно, 533 МГц неофіційно
• Пам'ять DDR SDRAM PC1600 (DDR200), PC2100 (DDR266), PC2700 (DDR333)
• Для зв'язку між північним і південним мостом використовується шина MuTIOL з частотою 533 Мб / с
• USB 1.1, ATA / 100, програмний звук і т.п.

Материнська плата Soltek SL-85DRS2

SiS645 користується величезною популярністю у розробників системних плат. Не маючи можливості випускати материнські плати для Pentium 4 на чіпсетах VIA (через сумнозвісної історії з ліцензуванням), більшість компаній звернуло увагу на чіпсети SiS, і зокрема - на SiS645. І не дарма - маючи більш ніж задовільною швидкістю роботи, SiS645 підтримує DDR333 і пропонується за дуже привабливою ціною. Таким чином, у розробників з'являється можливість випускати відносно дешеві і дуже швидкі плати, що працюють до того ж з модною пам'яттю ... Краса! ;-)

Наша тестова платформа будувалася на основі материнської плати Soltek SL-85DRS2, заснованої на SiS645 A2 revision. Ось її параметри:

• 3 DIMM
• 6 PCI
• 4 USB 1.1
• 2 COM порту, 1 LPT
• Програмний звук AC'97
• ATX форм фактор

Зверніть увагу: у разі використання модулів пам'яті DDR333, задіяти можна лише 2 слота DIMM. Максимальний обсяг пам'яті складе 2 Гб. Якщо ж обмежитися пам'яттю DDR266, то можна встановити вже 3 модуля, довівши тим самим обсяг ОЗУ до 3 Гб.

Дизайн плати, хоч і не позбавлений деяких недоліків, в цілому цілком задовольняє основним вимогам. Елементи розташовані акуратно, один одному не заважають. На жаль, роз'єми живлення знаходяться не в самому вдалому місці. Втім, з цим, в кінцевому рахунку, можна миритися.

Soltek SL-85DRS2 працює під управлінням AMIBIOS. Любителі розгону будуть розчаровані - плата не володіє оверклокерской функціональністю. Частоту процесора можна виставити лише на стандартні значення - 100 МГц, 133 МГц. І це все. Не передбачена навіть можливість зміни напруги живлення процесора.

А ось налаштування пам'яті відкриті практично повністю. Користувач може вибирати частоту роботи (100 МГц, 133 МГц, 166 МГц), вручну виставляти таймінги. Крім цього, на материнській платі розташовані перемикачі, що дозволяють регулювати напругу, що подається на модулі DIMM.

Традиційно для Soltek, плата комплектується додатковим термодатчиком, дані якого відображаються як в секції Hardware Monitoring в CMOS Setup, так і в спеціальній утиліті, що поставляється на компакт-диску. Крім неї, в комплект входять драйвери, а також утиліти Drive Image, Partition Magic, Virtual Drive і антивірус PC-cillin.

Тестова конфігурація

Як уже згадувалося, ми намагалися підібрати тестову конфігурацію таким чином, щоб з максимальною точністю виміряти приріст продуктивності системи, обумовлений переходом на шину 533 МГц. Тому, ми не стали захаращувати цей матеріал різними платформами, приплітати сюди Athlon-системи і т.п. Всі вимірювання були проведені спочатку на 533 МГц шині, а потім повторені на 400 МГц шині. Тестова конфігурація виглядала так:

• Процесор Pentium 4 2.4 ГГц @ 533 МГц і Pentium 4 2.4 ГГц @ 400 МГц
• Материнська плата Soltek SL-85DRS2
• 256 Мб пам'яті DDR SDRAM PC2700, CAS2
• Відеокарта Leadtek GeForce2 Ti
• Жорсткий диск Maxtor 20 Гб (5400 RPM, ATA / 100)
• Windows Me, драйвери nVidia Detonator 23.11

результати

Для початку, запустимо синтетичні тести з пакету SiSoft Sandra 2002 які покажуть, як впливає швидша системна шина на обчислювальну продуктивність процесора.

"Ось бачите, ніякої різниці", - (с) порошок Гала. Цього і слід було очікувати - внутрішні обчислювальні блоки процесора жодним чином не залежать від частоти шини.

А ось швидкість роботи з пам'яттю змінюється:

... і не тільки в SiSoft Sandra, але і в Cachemem:

Аналогічні результати виходять і в синтетичному тесті MadOnion PCMark 2002. Збільшення швидкості роботи пам'яті - у наявності, а ось швидкість обчислень залишається практично тією ж.

Що ж, запустимо Sysmark 2002.

Ми використовуємо цей тест вперше, тому необхідно сказати про нього пару слів. Sysmark 2002 складається з двох частин - Office Productivity і Content Creation. Тести Office Productivity емулюють роботу з типовими офісними додатками: Microsoft Word 2002 Microsoft Excel 2002 Microsoft PowerPoint 2002 Microsoft Outlook 2002 Microsoft Access 2002 Netscape Communicator 6.0, Dragon NaturallySpeaking Preferred v.5, WinZip 8.0, and McAfee VirusScan 5.13. А тести Content Creation складаються з додатків, які можуть використовувати для створення "контенту", і зокрема - Web-сторінок. Це Adobe Photoshop 6.01, Adobe Premiere 6.0, Microsoft Windows Media Encoder 7.1, Macromedia Dreamweaver 4, Macromedia Flash 5.

Приріст у наявності - порядку 10%. Власне, нічого дивного, адже до складу тестів входять додатки, які активно працюють з пам'яттю. До них відносяться і PhotoShop, і Dragon, і пакети Macromedia.

Продовжуючи офісну тему, запускаємо архіватори.

І тут є хоч і незначний, але виграш. По всій видимості, в цих додатків більшу роль відіграють швидкість роботи з дисками, обчислювальна швидкість процесора, в той час як системна шина відходить на другий план.

В іграх знайома картина. У низькій роздільній здатності приріст помітний неозброєним оком. А ось у високих - різниці практично немає. Виною тому - недостатня швидкість відеокарти, в яку, в результаті, і "впирається" вся система.

Завдання 3D-рендеринга, очевидно, не повинні сильно залежати від швидкості передачі даних по системній шині. Тут основну роль грає процесор. Що і підтверджується тестами в 3D Studio Max і Bryce 3D.

Нарешті, наукові програми. Картина, повністю аналогічна 3D-рендерингу.

висновки

Безумовно, переклад процесорів Pentium 4 на частоту системної шини 533 МГц можна тільки вітати. Цей крок був необхідний, він робить Pentium 4 платформу більш збалансованою і цілісною. У той же час, користь від використання 533 МГц шини відчувається в більшій мірі в тих завданнях, які активно працюють з пам'яттю, і меншою мірою - там, де основне навантаження припадає на процесор, відеокарту, жорсткий диск та інші пристрої.

Як би там не було, але обираючи між процесорами з однаковою тактовою частотою, але працюють на різній системної шини, зупинитися варто все ж на 533 МГц варіанті. За інших рівних умов він працює швидше ... Саме цього домагається Intel, саме цього очікуємо і ми, кінцеві користувачі.