Обзор мобильной платформы Centrino Duo

Благодаря выходу платформы Intel Centrino Duo в магазинах появились ноутбуки, оснащённые процессорами с двухъядерной архитектурой. Однако окажется ли такой шаг на мобильном рынке столь же успешным, как и в случае с декстопами и серверами? Предлагаем вашему вниманию материал, в котором новая платформа Centrino Duo противопоставляется проверенной временем платформе Centrino предыдущего поколения.

Введение

Начало этого года, помимо всего прочего, ознаменовалось и новым прорывом, произошедшим на рынке мобильных компьютеров. В январе 2006 года Intel анонсировал свежую аппаратную платформу для ноутбуков, получившую название Centrino Duo (ранее известную под кодовым именем Napa). Основной особенностью этой платформы стало то, что в её состав вошёл двухъядерный мобильный процессор Core Duo (Yonah). Таким образом, процессоры с двухъядерной архитектурой пришли и в сектор мобильных решений.
Таким образом, вектор развития современных процессоров, направленный в сторону многоядерности, наконец, затронул и ноутбуки. Впрочем, это и неудивительно. Согласно наполеоновским планам той же компании Intel, которая в настоящее время может считаться не только "законодателем мод" в этой области, но и лидером с точки зрения объёмов продаж, около 70 процентов всех поставляемых ноутбуков к концу текущего года будут снабжаться CPU с двухъядерной архитектурой.
Следует отметить, что Intel удалось опередить компанию AMD и выпустить двухъядерный мобильный процессор раньше конкурента. Анонс же процессора AMD Turion 64 X2 с двумя вычислительными ядрами планируется лишь ближе к середине года, в июне. Такая прыть со стороны Intel особенно удивительна, если учесть, что на рынке серверных и настольных процессоров на протяжении пары последних лет Intel не мог похвастать первенством в части внедрения новых архитектур и технологий. Однако факт остаётся фактом: инженерам этой компании удалось успешно разработать и внедрить новый двухъядерный мобильный процессор на основе существующей архитектуры Pentium M. И сделать это раньше конкурента, собирающегося адаптировать для использования в ноутбуках обычные двухъядерные CPU, в целом аналогичные Athlon 64 X2.
В наших многочисленных тестированиях мы уже неоднократно имели возможность оценить все преимущества двухъядерных процессоров над одноядерными. В наше время, когда большинство современного программного обеспечения оптимизируется под многопоточные среды, процессоры с двумя аппаратными ядрами способны значительно поднять производительность компьютера. Более того, даже при работе с неоптимизированными программами двухъядерные процессоры способны улучшить впечатление пользователя от взаимодействия с системой благодаря уменьшению времени переключения между задачами и возможности одновременной эффективной работы нескольких ресурсоёмких приложений одновременно. Наконец-то все эти плюсы смогут почувствовать и владельцы ноутбуков.


В данном материале мы подробнее ознакомимся с новой платформой Centrino Duo, и подробно рассмотрим все основные входящие в неё компоненты: двухъядерный процессор, обновлённый набор системной логики и улучшенный беспроводной сетевой адаптер.


Основной целью данной статьи станет выявление тех преимуществ, которые смогут получить пользователи мобильных компьютеров, основанных на новой аппаратной платформе от Intel. Именно поэтому помимо теоретической части, мы предложим вашему вниманию и сравнительное тестирование реальных продуктов, основанных на более старой платформе Centrino и на новой платформе Centrino Duo.

Процессор Intel Core Duo

Главной деталью новой мобильной платформы Centrino Duo, безусловно, является инновационный процессор Core Duo. В его основе лежит хорошо известная архитектура, позаимствованная из процессоров Pentium M с ядром Dothan, поставлявшихся в составе платформы Centrino прошлого поколения в течение всего прошлого года. Как нетрудно догадаться, основная особенность CPU семейства Core Duo заключается в их двухъядерности, иными словами новый мобильный процессор от Intel объединяет в себе два вычислительных ядра, которые с архитектурной точки зрения во многом подобны ядрам Dothan. В отличие от двухъядерных процессоров, ориентированных на использование в настольных компьютерах, Core Duo, вне всяких сомнений, можно считать наиболее тесно интегрированным процессором в своём классе. Его ядра не только располагаются на одном полупроводниковом кристалле, но и пользуются единым, общим кешем второго уровня. В этом заключается существенное идеологическое отличие Core Duo от современных двухъядерных процессоров Intel Pentium D для настольных компьютеров, построенных на ядре Presler. Современные "десктопные" CPU от Intel не только обладают отдельным L2 кешем для каждого из ядер, но и физически состоят из двух полупроводниковых кристаллов, соединение между которыми осуществляется лишь посредством печатной платы, на которой смонтированы полупроводниковые процессорные ядра.


Надо заметить, что проводить параллели между мобильными и десктопными процессорами Intel не совсем правомерно. Не для кого не является секретом, что с начала 2003 года эти семейства CPU используют различную архитектуру. В то время как в основе Pentium 4 и Pentium D используется микроархитектура NetBurst, мобильные Pentium M и их современные последователи Core Duo имеют строение, унаследованное от процессоров возрастной линейки Pentium III. Дело в том, что старая архитектура Pentium III оказалась гораздо более эффективной с точки зрения соотношения производительности на Ватт, оказывающего ключевое влияние не только на быстродействие ноутбука, но и, что не менее важно, на продолжительность его работы от аккумуляторной батареи.
В то же время не следует думать, что Core Duo представляет собой просто двухъядерный Pentium III. C переносом этой микроархитектуры уже в семейство мобильных процессоров Pentium M в ней были сделаны многочисленные усовершенствования, естественным образом перекочевавшие и в Core Duo. В числе основных улучшений Pentium M по сравнению с Pentium III следует упомянуть удлинённый исполнительный конвейер, улучшенный механизм предсказания ветвлений, технологию micro-ops fusion, выделенный менеджер стека, использование процессорной шины Quad Pumped Bus, поддержку набора инструкций SSE2 и специальные технологии для снижения энергопотребления и тепловыделения. Более подробную информацию об архитектуре Pentium M можно почерпнуть из нашей статьи "Pentium M 780 в основе настольного PC: применяем переходник ASUS CT-479 на практике". Кроме того, переход от одноядерного Pentium M к двухъядерному Core Duo также позволил инженерам Intel выполнить дополнительные микроархитектурные доработки.
Наиболее заметным изменением такого рода стало появление технологии, называемой маркетологами Intel Digital Media Burst. Суть данного нововведения заключается в том, что помимо наборов SIMD инструкций SSE и SSE2, новый процессор Core Duo стал поддерживать и самый современный набор команд SSE3. В десктопных процессорах команды SSE3 появились достаточно давно: их первым носителем стало процессорное ядро Prescott, CPU на базе которого имеются в продаже с начала 2004 года. Поэтому нет ничего удивительного в том, что на сегодня множество инструкций SSE3, содержащее 13 команд, достаточно активно используется в различного рода развлекательных приложениях (например, видеокодеках) и современных 3D играх.
Другие изменения в исполнительных ядрах процессора Core Duo не столь существенны, но о них также необходимо сказать. Определённое внимание при разработке этого CPU Intel уделил совершенствованию блока FPU. Дело в том, что данный функциональный модуль является недостаточно быстродействующим ещё со времён Pentium III. В одноядерных процессорах Pentium M он не претерпевал особых изменений, поэтому до настоящего момента мобильные CPU от Intel не могли похвастать высокой производительностью в приложениях, работающих с вещественными числами. Блок FPU Core Duo на ряде операций стал работать несколько быстрее, однако говорить о качественном скачке всё-таки нельзя. Поэтому, приложения, активно использующие FPU, показывают относительно невысокую производительность даже на системах с новейшим процессором Core Duo. Впрочем, в оправдание мобильных CPU от Intel следует сказать, что среди типичных задач, решаемых на ноутбуках, программ требующих высокой скорости от FPU, не так много. В основном, критичны к скорости этого блока приложения для кодирования видео, 3D рендеринг и трёхмерные игры. Очевидно, что нагрузка такого типа для мобильных компьютеров нетипична.
Перечисленные микроархитектурные отличия Core Duo от Pentium M на ядре Dothan вряд ли можно назвать революционными. Это скорее простая "доводка" процессора. Основные же его плюсы новинки, естественно, вытекают из двухъядерной архитектуры. Причём реализованной, по нынешним временам, достаточно необычно – с разделяемым между ядрами кешем второго уровня объёмом 2 Мбайта. Он, кстати, и называется Intel Smart Cache ("интеловский умный кеш"), чем подчёркивается его интеллектуальность, выражающаяся в совместном использовании одного и того же пространства L2 кеша двумя исполнительными ядрами.

Что же даёт такой подход к реализации кеш-памяти? Плюсов у разделяемого между процессорными ядрами кеша видится несколько. Во-первых, это – возможность гибко регулировать размеры областей кеша, используемых каждым из ядер. Иными словами, доступ ко всем 2 Мбайтам L2 кеша имеет любое из ядер процессора Core Duo. Это значит, что когда одно из ядер бездействует, второе получает в своё полное распоряжение все 2 Мбайта.


Если работают два ядра, то кеш делится между ними пропорционально, в зависимости от частоты обращений каждого ядра к оперативной памяти. Более того, если оба ядра работают синхронно с одними и теми же данными, то хранятся они в разделяемом L2 кеше только единожды. То есть, разделяемый интеллектуальный L2 кеш процессора Core Duo объёмом 2 Мбайта гораздо более эффективен и, даже можно сказать, более вместителен, чем два отдельных кеша размером 1 Мбайт, которые используются, например, в двухъядерных процессорах семейств Intel Pentium D 8XX и AMD Athlon 64 X2 для настольных PC.


Другой плюс объединённой кеш-памяти второго уровня заключается в том, что благодаря такой его организации значительно снижается нагрузка на оперативную память системы и на процессорную шину. Дело в том, что в этом случае перед системой не стоит задача контроля и обеспечения когерентности кеш-памяти. В системах с двухъядерными процессорами с раздельными кешами, в случае, если оба ядра работают с одними и теми же данными, эти данные дублируются в кеш-памяти каждого из ядер. Таким образом, возникает необходимость в контроле их актуальности. Перед тем, как извлечь такие данные из L2 кеша для обработки, каждое процессорное ядро должно проверить, не изменило ли эти данные другое ядро. И если это так, то требуется обновление содержимого кеш-памяти, которое в системах на базе процессоров Intel выполняется через системную шину и оперативную память. Общий на два ядра кеш позволяет полностью отказаться от этого неэффективного алгоритма. И более того, посредством управляющей логики, имеющейся в процессоре Core Duo, стал возможен и прямой обмен данными между кеш-памятью первого уровня каждого из ядер, что даёт возможность гораздо более результативного их взаимодействия при совместной работе над одной задачей.

Впрочем, необходимо понимать, что никакое усовершенствование не обходится бесплатно. За разгрузку процессорной шины и решение проблем с когерентностью заплатить пришлось увеличением размеров ядра. Площадь, которую занимает на кристалле процессора Core Duo арбитр, управляющий Smart Cache, составляет примерно треть площади одного исполнительного ядра. Этот факт даёт возможность оценить, насколько непросто управлять разделяемой кеш-памятью. Усложнение алгоритма работы кеш-памяти повлекло за собой и снижение её скорости. Оно выражается в 40-процентром увеличении латентности. В то время как латентность L2 кеша процессора Pentium M с ядром Dothan составляет 10 циклов, латентность кеша Core Duo выросла до 14 циклов. Нивелировать столь досадное падение производительности инженеры Intel попытались улучшением блока предварительной выборки данных в L2 кеш, благодаря чему на реальных однопоточных приложениях различия в производительности Pentium M и Core Duo, работающих при одинаковых условиях, малозаметны.
Как уже было сказано выше, производительность – это не главная характеристика для процессоров, предназначенных для мобильных компьютеров. В свете того, что помимо неё пользователи с большим вниманием относятся к энергопотреблению ноутбучных CPU, Intel при разработке Core Duo потратил немало сил на то, чтобы экономичность этого процессора с двумя ядрами была как минимум не хуже, чем у одноядерного предшественника Pentium M с ядром Dothan. Между тем, сама двухъядерная архитектура открывает для технологий энергосбережения новые перспективы. Чем, не преминули воспользоваться его создатели. Новая реализованная в Core Duo технология Intel Dynamic Power Coordination позволяет изменять параметры энергопотребления обоих ядер независимо друг от друга. Это позволяет в состояниях, когда характер выполняемых процессором задач не задействует возможности многопоточной обработки, отключать неиспользуемое ядро и снижать тем самым энергопотребление и тепловыделение процессора в целом. Технология Dynamic Power Coordination даёт возможность независимо переключать процессорные ядра в состояния c пониженным энергопотреблением Halt, Stop Clock и Deep Sleep. В то же время процессор обладает и более экономичными состояниями для режимов простоя: Deeper Sleep и Enhanced Deeper Sleep, однако их активация возможна лишь для обоих ядер одновременно.

Естественно, новым двухъядерным процессором поддерживается и традиционная уже для всех CPU от Intel технология Enhanced Intel SpeedStep (EIST), позволяющая "на лету" менять частоту процессора и его рабочее напряжение в зависимости от загрузки. Однако эта технология также оказывает влияние на оба ядра одновременно. Минимальная частота, на которой может работать Core Duo при активированной технологии EIST, составляет 1 ГГц вне зависимости от штатной частоты CPU.
Комплекс энергосберегающих технологий процессора Core Duo весьма эффективен. Чтобы проиллюстрировать это, достаточно лишь обратить внимание на то, что типичный уровень максимального тепловыделения, увеличился по сравнению с Pentium M на ядре Dothan лишь на 4 Вт и составляет теперь 31 Вт. И это, учитывая тот факт, что вычислительных ядер в Core Duo стало в два раза больше! Что же касается среднего энергопотребления нового процессора в нормальных условиях, то есть при самой обычной работе, то эта характеристика для Core Duo примерно соответствует аналогичной величине у одноядерного предшественника. Это означает, что среднее время работы ноутбука с процессором Core Duo от батареи примерно равно времени работы аналогичного мобильного компьютера, оснащённого процессором Pentium M на ядре Dothan.
Приведённые факты весьма красноречивы, но поверить в них непросто, если не знать об ещё одной технологии для повышения экономичности процессора, реализованной на стыке Smart Cache и Dynamic Power Coordination. Эта технология позволяет динамически изменять размеры активной кеш-памяти второго уровня, отключая её незадействованные участки. Если учесть, что 35-40% площади Core Duo занимает L2 кеш, данная методика представляется весьма полезной. На практике это выглядит так: если логика Smart Cache обнаруживает, что какая-то область кеш-памяти не используется в работе некоторое установленное время, данные из этой области принудительно отправляются в системную память, а сама эта область обесточивается. К слову, появление у Core Duo дополнительного энергосберегающего состояния Enhanced Deeper Sleep обеспечивается как раз благодаря работе данного алгоритма. Дело в том, что минимальный уровень напряжения в режиме Deeper Sleep определялся именно необходимостью поддерживать в рабочем состоянии кеш-память. Теперь же такой необходимости нет, так как в периоды неактивности данные из L2 кеша перемещаются в память, а сам кеш отключается.
Говоря о тепловыделении, необходимо упомянуть и тот факт, что инженеры Intel предприняли дополнительные меры для улучшения работы системы аппаратного мониторинга, управляющей скоростью вращения вентиляторов ноутбука. Процессоры Core Duo снабжаются двумя встроенными цифровыми температурными датчиками, находящимися на каждом ядре в наиболее горячих точках. Благодаря им становится возможным более точный контроль за температурным режимом процессора, что в конечном итоге (при условии правильного подхода со стороны производителей мобильных компьютеров) должно выражаться в снижении уровня шума, производимого системой охлаждения. Кстати, есть в Core Duo и третий "общий" датчик, который оставлен для совместимости со старыми системами аппаратного мониторинга.
На этом основные отличия Core Duo от Pentium M на ядре Dothan с точки зрения "внутренностей" заканчиваются. Добавить остаётся лишь то, что в новый мобильный процессор заложена технология виртуализации Intel Virtualization Technology. Однако то, что она будет использоваться в мобильных компьютерах, маловероятно. Скорее всего, она нашла своё место в Core Duo потому, что Intel собирается продвигать этот процессор и в качестве возможной основы развлекательной платформы Viiv.
Внимательные читатели, наверное, заметили, что на протяжении всего материала мы так ни разу и не упомянули 64-битные расширения архитектуры x86, Enhanced Memory 64 Technology (EM64T). Да-да, к сожалению, новый мобильный двухъядерный процессор Core Duo, подобно своему предшественнику Pentium M, так и остался 32-битным. Впрочем, это легко объяснимо: прародитель современных CPU от Intel для ноутбуков, Pentium III, появившийся на рынке в 1999 году, не имел никаких намёков на возможность работы с 64-битными данными. Поэтому, для реализации поддержки x86-64 в Core Duo потребовалась бы очень большая переделка микроархитектуры, к которой Intel пока не готов. Хотя, стоит заметить, что в то же время в недрах Intel идёт работа над следующими поколениями мобильных процессоров, известными в настоящее время под кодовым именем Merom. Эти CPU, которые появятся на рынке в октябре-ноябре текущего года, уже будут полноценными 64-битными процессорами, что неминуемо повлечёт за собой обновление платформы Centrino Duo.
Что касается внешней стороны процессора Intel Core Duo, то, хотя он выпускается в 479-контактной упаковке, со старыми платами с процессорным разъёмом Socket 479 он не совместим, что в общем, неудивительно, учитывая богатый опыт Intel по части смены разъемов.

Назначение выводов новинки отличается от использовавшегося в Pentium M. К тому же, контакты Core Duo несколько иначе расположены: это физически не даёт возможности для апгрейда старых мобильных компьютеров при помощи нового двухъядерного процессора. Кроме того, хотя новинка использует ту же процессорную шину Quad Pumped Bus, её частота теперь увеличена с 533 до 667 МГц, что кажется вполне логичным шагом, учитывая вдвое возросшее количество процессорных ядер. К сожалению, это по-прежнему существенно ниже теоретической пиковой пропускной способности применяемой в современных ноутбуках памяти DDR2-667 SDRAM, работающей в двухканальном режиме, которая достигает 10.7 Гбайт в секунду.
Также как и современные двухъядерные процессоры для настольных компьютеров, CPU семейства Core Duo изготавливаются по новому технологическому процессу P1264 с нормами 65 нм. Следует отметить, что Intel удалось перейти на более современную технологию гораздо раньше конкурента: компания AMD сбирается внедрить 65 нм технологический процесс в лучшем случае только лишь к концу этого года.
Благодаря новому технологическому процессу двухъядерный процессор Core Duo, состоящий из 151.6 млн. транзисторов занимает площадь всего в 90.3 кв. мм. Таким образом, площадь Core Duo с двумя ядрами превышает площадь одноядерного Pentium M на 90 нм ядре Dothan всего лишь на 8%. Столь небольшой рост площади гарантирует невысокую себестоимость производства новинки (при условии достаточной отлаженности технологического процесса).

Подводя некий промежуточный итог, в таблице ниже мы привели основные формальные характеристики процессоров Intel и AMD для ноутбуков:


Линейка процессоров Intel Core Duo состоит из четырёх CPU с частотами от 1.66 до 2.16 ГГц. Во второй половине года к ним добавится ещё один аналогичный процессор, разогнанный до 2.33 ГГц. Кроме этого, в данный момент существует и две модели Intel Core Duo с пониженным энергопотреблением. Их частоты равны 1.5 и 1.66 ГГц.
Среди двухъядерных мобильных процессоров затесался и ещё один любопытный экземпляр – процессор Intel Core Solo с частотой 1.66 ГГц. Несмотря не несколько иное название, этот CPU представляет собой тот же Yonah, но с одним отключенным ядром. Следует заметить, что Intel Core Solo – это не аналог процессоров дешёвой линейки Celeron. Данный CPU просто ориентирован на применения, не требующие поддержки многопоточности, в то время как в нём имеются все остальные сильные стороны Core Duo. Впрочем, судя по всему, Core Sole не станет популярным решением: в настоящее время за отключение одного ядра Intel сбрасывает всего лишь 15% от стоимости процессора.
И, в заключение, несколько слов следует сказать о системе процессорных рейтингов новинок, используемой Intel для маркировки CPU семейства Core Duo. Дело в том, что новая линейка мобильных процессоров не использует привычный трёхциферный процессорный номер, характерный для Pentium 4, Pentium M и Pentium D. Для новинок Intel подготовил совершенно новую систему обозначений.
Новые мобильные процессоры Core Duo и Core Solo маркируются рейтингом, состоящим из буквы, за которой следуют четыре цифры. Кстати, как это ни странно, новая система идентификации процессоров Intel для ноутбуков больше всего напоминает систему рейтингов мобильных процессоров AMD Turion 64. Так, в новых обозначениях процессоров Core Duo и Core Solo литера соответствует классу энергопотребления, следующая за ней цифра указывает на число ядер, а замыкающая рейтинг трехциферная комбинация обозначает уровень производительности процессора внутри класса. На данный момент Intel говорит о трёх литерах, которые могут стоять в начале маркировки: U, L и T. Буква U сообщает о принадлежности CPU к классу Ultra Low Voltage, L – к семейству Low Voltage, а T - что процессор самый что ни на есть обычный.

Чипсет Intel 945

В состав новой платформы Centrino Duo вошёл и новый набор логики. Это, впрочем, совершенно неудивительно, если принять во внимание тот факт, что новые процессоры семейства Core Duo используют 667-мегагерцовую системную шину, не поддерживающуюся мобильным чипсетом Intel прошлого поколения i915PM/GM. Новый набор логики для процессоров Core Duo получил называние i945PM/GM (Calistoga), что несколько роднит его с аналогичным продуктом для настольных компьютеров. Впрочем, данное сходство в наименовании совсем не случайно. Новые мобильные чипсеты действительно разработаны на основе десктопных аналогов, слегка переработанных в свете постановки во главу угла экономичности. Поэтому, i945PM/GM приобрели как специальные функции для управления собственным энергопотреблением, так и для оптимизации потребления питания используемыми в системе модулями памяти.
Что же касается отличий i945PM/GM от мобильных наборов логики предшествующего поколения, i915PM/GM, то они не столь уж и значительны. По крайней мере, в i945PM/GM никаких принципиально новых нововведений нет, все улучшения носят эволюционный характер. Впрочем, недооценивать их также не стоит.
В первую очередь следует отметить, что наряду с поддержкой более скоростной процессорной шины Quad Pumped Bus, работающей на частоте 667 МГц (что означает пропускную способность до 5.3 Гбайт в секунду), чипсеты i945PM/GM получили и возможность функционирования с более скоростными модулями DDR2 SODIMM. Если более ранние наборы логики для мобильных применений могли работать лишь с двухканальной DDR2-533 SDRAM, то новые наборы системной логики получили поддержку двухканальной DDR2-667 SDRAM. Таким образом, пропускная способность подсистемы памяти увеличилась до 10.7 Гбайт в секунду. Это, безусловно, положительным образом должно сказаться на быстродействии современных мобильных систем, и не только на нём.
Мобильное семейство Intel 945 состоит из двух продуктов: i945GM и i945PM, первый из которых обладает встроенным графическим ядром, а второй – рассчитан на использование внешних видеокарт. Соответственно, увеличение пропускной способности памяти, о котором мы уже неоднократно упоминали выше, способно улучшить характеристики тех систем, которые используют в качестве видеопамяти часть системной памяти. То есть, в первую очередь, платформ, основанных на i945GM.
Коли уж речь зашла о встроенном в набор логики i945GM графическом ядре, то следует заметить, что оно имеет некоторые отличия от ядра, которое использовалась в интегрированном чипсете предыдущего поколения i915GM. Об этом, в частности, говорит и произошедшая смена названия. Если ядро прошлого поколения именовалось как Intel Graphics Media Accelerator (GMA) 900, то новое графическое ядро чипсета i945GM получило название Intel Graphics Media Accelerator (GMA) 950. Впрочем, кардинальные улучшения искать в новом интегрированном видеоускорителе не стоит. Его архитектура по сравнению с предыдущей версией не изменилась: GMA950 обладает 4 пиксельными конвейерами и способен накладывать до 4 текстур за такт. При этом, как и в GMA900, наряду с аппаратным ускорением Pixel Shader 2.0, поддержка Vertex Shader 3.0 и T&L реализована лишь на программном уровне. Тем не менее, GMA950, как и GMA900, является полностью совместимым с DirectX 9 ускорителем.
Приведя список параметров, по которым новое ядро GMA950 не превосходит своего предшественника, мы, практически наверняка, породили вполне естественный вопрос: "А в чём же оно всё-таки лучше, чем GMA900?". Ответ на этот вопрос достаточно прост: GMA950 отличается от своего предшественника повышенными частотами. Про возросшую частоту работы памяти (являющейся одновременно и видеопамятью) сказано уже было, кроме этого увеличилась и частота работы самого графического ядра. В то время как ядро GMA900 работало на максимальной частоте в 333 МГц (которая могла быть понижена с целью уменьшения энергопотребления), предельной частотой для GMA950 является 400 МГц.
При этом, набор логики i945GM, как и i945PM, снабжён шиной PCI Express x16 для подключения внешней видеокарты. В этом никаких отличий у новых наборов логики от их предшественников нет.
В качестве южного моста наборы логики i945PM/GM используют микросхему ICH7-M, соединение северного моста с которой осуществляется при помощи специализированной шины Direct Media Interface (DMI) с пиковой пропускной способностью 2 Гбайта в секунду.


Южный мост, входящий в наборы логики i945PM/GM может похвастать поддержкой одного порта Parallel ATA, двух портов Serial ATA, восьми портов USB 2.0 и наличием интегрированного звукового решения уровня High Definition Audio. Помимо этого южным мостом поддерживается и шесть линий PCI Express x1, которые предполагается использовать для подключения внешних устройств, среди которых в первую очередь следует назвать гигабитный сетевой контроллер и WiFi контроллер.
В заключение рассказа о новых наборах логики i945PM/GM, мы приведём таблицу, в которой эти новые чипсеты сопоставляются с наборами логики, входящими в платформу Centrino предыдущёго поколения:

Беспроводной сетевой контроллер Intel PRO/Wireless 3945ABG

Хочется напомнить, что поскольку мобильная платформа Centrino, как и её новая реинкарнация Centrino Duo, помимо центрального процессора и набора системной логики включает и WiFi контроллер, Intel уделил определённое внимание обновлению и этого компонента. Входящий в платформы на основе процессоров Core Duo и Core Solo беспроводный сетевой адаптер Intel PRO/Wireless 3945ABG (Golan) отличается от своих предшественников в первую очередь тем, что он подключается к южному мосту чипсета по шине PCI Express x1, отчасти благодаря чему он теперь занимает внутри ноутбука значительно меньше пространства. Кроме того, согласно информации, которую сообщает о новинке сам производитель, у нового WiFi компонента увеличена устойчивость к помехам, а также снижен уровень помех, наводимых на другие устройства (в первую очередь, Bluetooth).


Надо сказать, что с точки зрения своих возможностей беспроводной компонент Intel PRO/Wireless 3945ABG мало отличается от PCI аналогов, применявшихся в составе платформы Centrino ранее. Впрочем, хочется отметить, что для нового WiFi адаптера Intel предлагает переработанное программное обеспечение с несколько изменившимся интерфейсом и специальной оптимизацией для использования в IP-телефонии.

В остальном же характеристики Intel PRO/Wireless 3945ABG вполне привычны: он поддерживает стандарты IEEE-802.11 a, b и g, а также алгоритмы WPA/WPA2 шифрования.

Ноутбуки

В настоящее время в продаже доступно большое количество ноутбуков, основанных на новой мобильной платформе от Intel, Centrino Duo. Однако вместе с тем и предыдущая платформа, Centrino, включающая в себя процессор Intel Pentium M и наборы логики семейства i915PM/GM не собирается сдавать свои позиции. По этой причине мы решили провести сравнительное тестирование двух мобильных компьютеров, основанных на двух разных платформах от Intel.
Для наших испытаний мы выбрали два мобильных компьютера аналогичного класса и близкой стоимости, основанные на старой платформе Centrino и новой платформе Centrino Duo. В качестве этих ноутбуков выступили два продукта компании ASUS: U5A и W5А. Оба эти ноутбука имеют экран с диагональю 12.1 дюйма и могут быть отнесены к классу компьютеров с высокой степенью мобильности благодаря их сравнительно небольшой массе 1.4-1.6 кг. В основе ноутбука ASUS U5A лежит набор логики i915GM и процессор Pentium M 760 с частотой 2.0 ГГц, ноутбук ASUS W5F же базируется на чипсете i945GM и процессоре Core Duo T2400 с тактовой частотой 1.83 ГГц. Оба мобильных компьютера, принимающих участие в нашем тестировании, были снабжены 1 Гбайтом двухканальной DDR2-533 SDRAM, работающей при таймингах 4-4-4-12.

Ниже приведены скриншоты, выдаваемые диагностической утилитой CPU-Z на протестированных экземплярах мобильных компьютеров.

Рассмотренные продукты использовали интегрированные версии мобильных наборов логики, что означает применение в ASUS U5A графического ядра Intel GMA900, а в ASUS W5F – ядра Intel GMA950. То, что ASUS U5A и ASUS W5F можно рассматривать как совершенно обычных представителей платформ Centrino и Centrino Duo подтверждается и применением в них штатных беспроводных компонентов WiFi: Intel PRO/Wireless 2915ABG и Intel PRO/Wireless 3945ABG соответственно.
Важно заметить, что оба мобильных компьютера, принявших участие в нашем тестировании были оборудованы батареями одинаковой ёмкости в 4800 mAh.

Результаты тестов производительности

SYSMark2004 SE

По традиции, производительность систем в приложениях "общего" характера мы определяли при помощи теста SYSMark 2004 SE. Этот бенчмарк моделирует работу пользователя в популярных приложениях, активно используя многозадачность. Перед тем, как перейти к результатам, хочется отметить, что SYSMark 2004 SE в первую очередь позиционируется как тестовое приложение для определения производительности настольных систем. Поэтому, в состав данного пакета входят и приложения, которые, вообще говоря, могут быть не характерны в качестве типичной нагрузки для мобильных компьютеров. Именно поэтому результаты бенчмарка мы приведём в "развёрнутом" виде, фокусируясь отдельно на каждом типе создаваемой им нагрузки.


В данном случае моделируется работа пользователя, который в пакете 3ds max 5.1 рендерит в bmp файл изображение, и, в это же время готовит web-страницы в Dreamweaver MX. После окончания этих операций выполняется создание 3D анимации в векторном графическом формате 3D анимацию.
Поскольку данная модель работы активно задействует "тяжёлые" приложения, изначально поддерживающие многопоточность, полученный результат вполне предсказуем. Двухъядерный процессор Core Duo даёт возможность ноутбуку, на нём основанному, продемонстрировать значительно более высокое быстродействие.


В этом случае моделируется работа в Premiere 6.5 пользователя, который создает видео-ролик из нескольких других роликов в raw-формате и отдельных звуковых треков. Ожидая окончания операции, пользователь готовит также изображение в Photoshop 7.01, модифицируя имеющуюся картинку и сохраняя ее на диске. После завершения создания видео-ролика, пользователь редактирует его и добавляет специальные эффекты в After Effects 5.5.
Все три приложения от Adobe, используемые в этом тесте, оптимизированы под многопоточность. В этом мы убеждались уже не раз. Поэтому, вновь, результирующие цифры выглядят вполне закономерно. Двухъядерная процессорная архитектура доказывает свою эффективность.


В данном бенчмарке моделируется работа профессионального вебмастера. Гипотетический пользователь разархивирует контент веб-сайта из архива в zip-формате, одновременно используя Flash MX для открытия экспортированного 3D векторного графического ролика. Затем пользователь модифицирует его путем включения других картинок и оптимизирует для более быстрой анимации. Итоговый ролик со специальными эффектами сжимается с использованием Windows Media Encoder 9 для транслирования через Интернет. Затем создаваемый веб-сайт компонуется в Dreamweaver MX, а параллельно система сканируется на вирусы с использованием VirusScan 7.0.
Вновь можно констатировать безоговорочную капитуляцию ноутбука, основанного на одноядерном процессоре Pentium M. Причины те же – оптимизиция проргаммного обеспечения под многопоточные среды, на которую наслаивается и активное выполнение нескольких задач одновременно, с чем, безусловно, двухъядерные процессоры справляются лучше своих одноядерных собратьев.


В данном случае при измерении производительности используется вполне привычный для типичного пользователя ноутбука сценарий. Пользователь в Outlook 2002 получает письмо, которое содержит набор документов в zip-архиве. Пока полученные файлы сканируются на вирусы при помощи VirusScan 7.0, пользователь просматривает e-mail и вносит пометки в календарь Outlook. Затем пользователь просматривает корпоративный веб-сайт и некоторые документы при помощи Internet Explorer 6.0.
Очевидно, что уровень параллелизма такого сценария невысок. Поэтому ноутбуки, основанные на процессорах Pentium M 760 и Core Duo T2400, показывают одинаковый результат. Впрочем, двухъядерная архитектура и здесь проявляет себя с положительной стороны. Чтобы понять это, достаточно вспомнить о том, что сравниваемые нами процессоры работают на различной тактовой частоте: 2.0 и 1.83 ГГц соответственно.


В данном бенчмарке гипотетический пользователь редактирует текст в Word 2002, а также использует Dragon NaturallySpeaking 6 для преобразования аудио-файла в текстовый документ. Готовый документ преобразуется в pdf формат с использованием Acrobat 5.0.5. Затем, при задействовании сформированного документа создается презентация в PowerPoint 2002.
Вновь свой высокий потенциал в реальных применениях демонстрирует процессор Core Duo, который, обладая более низкой тактовой частотой, справляется с описанным сценарием немного быстрее, нежели одноядерный мобильный CPU Pentium M.


Здесь модель работы такова: пользователь открывает базу данных в Access 2002 и выполняет ряд запросов. Документы архивируются с использованием WinZip 8.1. Результаты запросов экспортируются в Excel 2002, и на их основании строится диаграмма.
Соотношением сил, наблюдаемым на диаграмме, пожалуй, уже никого не удивишь. Реальная работа пользователя, использующего многозадачность операционной системы Windows XP, не может не ускоряться от применения в системе центрального процессора с двумя вычислительными ядрами.

MobileMark2005

Помимо теста SYSMark 2004 SE, использующего сценарии работы, более свойственные для настольных компьютеров, мы для оценки производительности платформы Centrino Duo воспользовались и специализированным тесто MobileMark2005. Этот бенчмарк использует более приближенную к мобильным условиям модель работы пользователя. Так, в данном случае при тестировании используются следующие приложения: Microsoft Word 2002, Microsoft Excel 2002, Microsoft PowerPoint 2002, Microsoft Outlook 2002, Netscape Communicator 6.01, WinZip Computing WinZip 8.0, McAfee VirusScan 5.13, Adobe Photoshop 6.0.1 и Macromedia Flash 5. В тесте моделируется работа сотрудника автомобильной компании, который создаёт и редактирует документы, используя Microsoft Word, Excel и PowerPoint, работает с электронной почтой, а также пользуется Photoshop и Flash для обработки изображений и анимаций, включаемых в формируемую презентацию. В процессе работы также активно используется Интернет-броузер, а также вспомогательные утилиты – архиватор и антивирус, которые работают в фоновом режиме.
Отдельно следует отметить тот факт, что тест MobileMark2005 спроектирован особым образом: он измеряет быстродействие при работе мобильного компьютера от батарей. И это неудивительно: такой режим работы для того типа ноутбуков, о котором идет речь в данной статье, гораздо более характерен. Следует заметить, что при таком тестировании задействуются все технологии энергосбережения, которые предусмотрены в соответствующих мобильных платформах. Таким образом, приведённая ниже цифру учитывают и то отрицательное влияние, которое оказывает на скорость работы системы технологии Enhanced Intel SpeedStep и Intel Dynamic Power Coordination.


Забавно, но на диаграмме мы видим прямо противоположную картину, относительно тех результатов, что наблюдались в SYSMark2004 SE. Однако обескураживать это не должно, всему есть логичное объяснение. С одной стороны, тестируемая платформа Centrino Duo оборудована более медленным с точки зрения тактовой частоты процессором, нежели платформа Centrino. С другой – типичные сценарии использования ноутбуков (не относящихся к классу "замена настольного PC") редко включают "тяжелые" приложения, оптимизированные под многопоточность, а также мало используют многозадачность операционной системы. Кроме того, тест MobileMark2005 моделирует работу в достаточно старых версиях популярных приложений, которые в большинстве своём были разработаны без учёта тех возможностей, которые предоставляют современные CPU сегодня.

Синтетические тесты: PCMark05, 3DMark05

PCMark05 – это ещё один популярный тестовый пакет, выдающий данные об "общей" производительности системы. Поскольку в процессе своей работы он создаёт многопоточную нагрузку, процессоры, обладающие двумя ядрами, показывают в нём наивысшие результаты.

Помимо тестов процессора, этот бенчмарк может оценивать и скорость подсистемы памяти.


Впрочем, поскольку оба тестируемых ноутбука укомплектованы примерно одинаковой подсистемой памяти (двухканальная DDR2-533 SDRAM с одинаковыми таймингами 4-4-4-12), результаты в этом подтесте у соперников достаточно близки. Тем не менее, ноутбук на базе чипсета i945GM работает с памятью немного быстрее, что объясняется его более новым и совершенным контроллером памяти, лишённом обратной совместимости с устаревающей DDR-I SDRAM.


Тест PCMark05 даёт возможность продемонстрировать свои сильные стороны и графическому ядру Intel GMA950. Согласно полученным результатам, основанным на измерении его скорости в 2D и 3D режиме, при проигрывании видео и при работе с пиксельными и вертексными шейдерами, новое графическое ядро, встроенное в набор логики i945GM оказывается быстрее предыдущего ядра Intel GMA900 более чем на 20%.
Впрочем, чаще для оценки скорости графических ядер в 3D режимах используются тесты семейства 3DMark. Поэтому, помимо PCMark05 для исследования быстродействия Intel GMA950 мы применили и 3DMark05.


По данным этого теста, активно использующего все современные возможности актуальных видеоакселераторов, Intel GMA950 в ноутбуке ASUS W5F оказывается быстрее ядра Intel GMA900, применённого в ASUS U5A, почти в два раза. Объясняется это как более высокой частотой самого графического ядра GMA950, так и большей вычислительной мощностью двухъядерного процессора Core Duo, посредством которого выполняется расчёт вертексных шейдеров и T&L.
Тест 3DMark05 содержит в себе и процессорный бенчмарк, активно использующий многопоточность.


Результат вполне закономерен и наглядно демонстрирует, что два ядра лучше, чем одно. По крайней мере, при соответствующей оптимизации приложений.

3D игры

Мобильные компьютеры, использующие встроенное графическое ядро набора системной логики вряд ли будут использоваться своими хозяевами для игр. Однако мы провели тестирование ноутбуков в Quake III и Doom 3, поскольку бенчмарки в этих игровых приложениях достаточно часто используются для оценки скорости платформ.

Хотя старые игры не используют многопоточность, платформа Centrino Duo демонстрирует более высокий результат. Объясняется это применением в ее составе более производительного графического ядра.

Тестирование в приложениях

Для этого раздела мы отобрали несколько задач, использование которых на ноутбуках весьма вероятно.
В первую очередь мы протестировали скорость работы ноутбуков в популярном архиваторе WinRAR.


WinRAR не поддерживает многопоточность, зато скорость его работы сильно зависит от производительности подсистемы памяти. Благодаря тому, что чипсет i945GM может обеспечить более низкую латентность при работе с памятью, нежели его соперник, i915GM, платформа Centrino Duo демонстрирует в данном случае более высокий результат. Даже более низкая, чем у Pentium M, частота процессора Core Duo не не портит положительное впечатление от ноутбука на новой платформе.
Далее, мы обратили внимание на скорость кодирования аудио-файлов в популярный формат mp3.


Apple iTunes обладает поддержкой двухъядерных процессоров, эффективно задействуя в процессе кодирования оба вычислительных ядра. Именно поэтому ноутбук, в основе которого лежит CPU Core Duo, значительно опередил своего соперника.
Помимо скорости кодирования аудио, мы оценили и производительность систем при кодировании видео.

Современные видеокодеки обладают оптимизацией под многоядерные CPU, благодаря чему двухъядерный Core Duo обеспечивает более высокую производительность ноутбука ASUS W5А, а основе которого лежит платформа Centrino Duo.
Также, нами было протестировано и быстродействие платформ при обработке изображений в популярном графическом редакторе Adobe Photoshop CS2.


Полученные результаты никаких вопросов не вызывают: благодаря оптимизации большинства фильтров Photoshop под многопоточность, производительность ноутбука с двухъядерным процессором Intel Core Duo оказывается ощутимо выше быстродействия системы с одноядерным CPU Intel Pentium M.

Время работы от батарей

Продолжительность работы от аккумуляторной батареи – не менее важная, чем производительность, характеристика мобильного компьютера. Поэтому, измерению этой величины при наиболее типичных моделях нагрузки мы уделили отдельное внимание. Тестирование выполнялось с использованием тестового пакета MobileMark2005.
Первый сценарий, который мы задействовали для измерения продолжительности работы ноутбуков от батарей, основывался на моделировании обычной работы пользователя в типичных офисных приложениях. Также как и при измерении быстродействия, в данном случае на ноутбуке исполнялись следующие приложения: Microsoft Word 2002, Microsoft Excel 2002, Microsoft PowerPoint 2002, Microsoft Outlook 2002, Netscape Communicator 6.01, WinZip Computing WinZip 8.0, McAfee VirusScan 5.13, Adobe Photoshop 6.0.1 и Macromedia Flash 5. Используемый в данном случае тестовый скрипт изображал реальное использование ноутбука в профессиональной деятельности сотрудником автомобильной компании.


Как видим, в данном случае мобильный компьютер с более старым одноядерным процессором Pentium M способен обеспечить более длительное автономное время работы. Однако, различие в результатах систем, основанных на платформах Centrino и Centrino Duo, не столь велико и составляет всего лишь 5%. Учитывая тот рост производительности, который способна порой обеспечить новая платформа, разница кажется совсем незначительной.
Второй сценарий, который мы использовали в наших испытаниях, моделировал использование мобильных компьютеров для проигрывания видео. Конкретнее, проведённый тест демонстрирует время работы ноутбуков от батарей при просмотре DVD-фильма с использованием плеера InterVideo WinDVD 6.0.


В данном случае оба мобильных компьютера смогли продемонстрировать практически одинаковое время работы от аккумулярора. Впрочем, простой просмотр DVD фильма вряд ли задействует оба ядра процессора Intel Core Duo, благодаря чему одно из его ядер большинство времени проводит в состоянии Deep Sleep.
Третий эксперимент заключался в измерении времени работы ноутбуков при работе от аккумуляторной батареи в случае простого чтения текста. В качестве программы, отображающей текст на экране, применялся Netscape Navigator 6.01.


В данном случае ноутбук, основанный на платформе Centrino предыдущего поколения смог проработать на целых семнадцать минут больше. Так что современные технологии явно не идут на пользу любителям почитать.
Последний, четвёртый сценарий был ориентирован на измерение продолжительности работы при пребывании пользователя в сети Интернет. Модель поведения пользователя в данном случае чрезвычайно проста: используя Microsoft Internet Explorer, выполняется обращение к различным веб-ресурсам. При этом, подключение ноутбуков к сети осуществляется посредством встроенных беспроводных сетевых контроллеров.


Новая платформа Centrino Duo демонстрирует в данном случае весьма посредственные результаты. Ноутбук ASUS U5A с процессором Pentium M при нагрузке такого рода работает от аккумулятора на 20% дольше. А это – немало.
Пару слов хочется сказать и про нашумевшую проблему с уменьшением времени работы Centrino Duo ноутбуков от батарей при подключении USB 2.0 устройств. Согласно сообщениям некоторых новостных сайтов, такие компьютеры могут некорректно расходовать энергию, провоцируя тем самым ускоренный разряд аккумуляторной батареи. Проблема якобы проявляется в том случае, если к ноутбуку подключены какие-либо внешние устройства с интерфейсом USB 2.0. Как категорично заявляли источники, в этом случае время автономной работы компьютера может сократиться более чем на час по сравнению с показателем, заявленным производителем.
Естественно, мы попытались проверить эту информацию. К счастью, никаких явлений, подобных описанным, обнаружено не было. Протестированный нами серийный ноутбук ASUS W5F на базе платформы Centrino Duo не демонстрировал сколь-нибудь значительного снижения времени автономной работы при подключении к нему флеш-брелоков с интерфейсом USB 2.0. Уменьшение этого времени при всех сценариях использования ноутбука вписывалось в 10-процентную дельту, что вполне может быть списано на энергопотребление USB 2.0 устройства.

Выводы

Подведём итоги. На первый взгляд, израильская команда инженеров Intel заслуживает самой щедрой похвалы. Действительно, благодаря стараниям разработчиков, компания Intel смогла в ногу со временем выпустить на рынок двухъядерные мобильные процессоры, причём сделать это раньше основного конкурента. Поскольку количество приложений, так или иначе способных получать выигрыш от использования процессоров с двухъядерной архитектурой стремительно увеличивается, недооценивать появление платформы Centrino Duo нельзя. Новый двухъядерный процессор Core Duo, входящий в эту платформу, способен значительно увеличить уровень производительности мобильных компьютеров, а также улучшить впечатление пользователей от их использования благодаря уменьшению времени реакции системы при переключении между задачами.
Важно отметить, что произошедший прогресс в области роста быстродействия не связан с такими неприятными побочными явлениями, как значительный рост тепловыделения и энергопотребления CPU. Ноутбуки, основанные на платформе Centrino Duo в большинстве случаев работают от аккумулятора практически столь же долго, как и их предшественники, в основе которых лежат одноядерные процессоры семейства Pentium M. Добиться этого инженерам Intel удалось, во-первых, благодаря своевременному вводу в строй более совершенного технологического процесса с нормами производства 65 нм, а, во-вторых, посредством внедрения очередного пакета специальных энергосберегающих методик.
Особенно приятно, что произошедший в секторе мобильных платформ прогресс не вызвал рост цен на ноутбуки. Процессоры Intel Core Duo и платформы Centrino Duo продаются производителем по тем же самым ценам, по которым до этого продавались CPU и платформы предыдущего поколения. Таким образом, учитывая все изложенные выше факты, мы должны признать, что новая платформа удалась. В данный момент она выглядит значительно более выгодной основой для мобильного компьютера, нежели платформа Centrino предыдущего поколения.
Однако на фоне всей этой радужной картины впечатление портит один неприятный факт. К сожалению, время жизни (и, соответственно, актуальности) процессоров Intel Core Duo крайне ограничено. Уже текущей осенью они не смогут называться самыми современными мобильными CPU. Им на смену придут новые мобильные двухъядерные процессоры, известные в настоящее время под кодовым именем Merom. Столь быстрая смена поколений неслучайна. Дело в том, что современные процессоры Core Duo имеют существенный изъян: они не поддерживают 64-битные расширения EM64T. Именно поэтому, уже в следующем году, когда на рынок выйдет новая операционная системаMicrosoft Vista, все сегодняшние плюсы Core Duo могут резко померкнуть. Хотя Vista сможет работать как с 32-битными, так и 64-битными процессорами, оптимизирована она будет именно под более совершенные CPU. В результате чего владельцы систем, основанных на процессорах Core Duo, могут быть сильно разочарованы.
В свете вышеизложенного, наш вердикт будет таков. Если вы нуждаетесь в приобретении нового ноутбука, то, безусловно, обратите внимание на новую платформу Centrino Duo. Это – хороший выбор на сегодня, хотя и не столь дальновидный. Но менять старые ноутбуки, основанные на платформе Centrino, на новые, мы бы советовать не стали. Лучше дождаться осени и сразу приобрести мобильный компьютер с двухъядерным процессором, поддерживающим 64-битные расширения архитектуры x86.
Кроме того, в середине года мы ожидаем появление двухъядерных 64-битных процессоров AMD для мобильного рынка, которые могут оказаться весьма привлекательным вариантом. Согласно имеющейся информации, эти CPU могут оказаться вполне достойной альтернативой предложениям Intel. Так что пропагандируемая нами выжидательная позиция на сегодня смысла явно не лишена.