Обзор семейства процессоров Athlon XP

Автор: Gavric
Дата: 24.10.2001
Все фото статьи
Вторая половина этого года оказалась чрезвычайно богатой на события на процессорном рынке. В этот период оба основных игрока, компании Intel и AMD, предложили несколько новых процессорных ядер, которые теперь используются в современных CPU. Intel внедрил новое 0.13-микронное ядро с Pentium III архитектурой, Tualatin, в семейства дешевых процессоров Celeron, серверных Pentium III-S и мобильных Pentium III-M. AMD перешла на новое 0.18-микронное ядро Palomino, которое используется как в серверных Athlon MP и мобильных Athlon 4, так теперь и в настольных CPU линейки Athlon XP. Помимо этого, производное от этого ядра, ядро Morgan начало применяется также и в семействе дешевых процессоров Duron. Почти все новые ядра, используемые в различных семействах процессоров мы уже рассмотрели в наших последних статьях:

Обзор Intel Celeron 1.2 ГГц с ядром Tualatin
Обзор AMD Duron 1.0 и 1.1 ГГц с ядром Morgan
Двухпроцессорные Socket A системы на базе чипсета AMD 760MP
Pentium III-S на ядре Tualatin

Неисследованным нашей тестовой лабораторией осталось лишь одно последнее семейство процессоров от AMD, построенное на ядре Palomino, Athlon XP. В данной статье мы восполним этот пробел.
Athlon XP – новая линейка процессоров от AMD, ориентированных на использование в настольных компьютерах, которая со временем должна будет сменить привычные Athlon. Как ожидается, к середине следующего года Athlon XP сможет окончательно вытеснить с рынка старые Athlon на ядре Thunderbird. При этом приставка XP в названии новых CPU расшифровывается как «extra performance» и призвана подчеркнуть произошедшие по сравнению с предыдущим семейством изменения, позволяющие нарастить производительность и тактовые частоты без перехода на новый технологический процесс.
Также, одновременно с запуском нового семейства Athlon XP, произошедшим 9 октября, AMD представила и новую систему наименования процессоров, основанную на «рейтинге производительности». Соответственно, обойти вниманием нельзя и этот факт, поэтому ниже мы также поговорим и о нем.

Рейтинг производительности от AMD


Для обозначения различных моделей новых процессоров Athlon XP AMD приняла решение не использовать их реальную частоту, а маркировать CPU при помощи специального рейтинга. Подобное решение уже использовалось ранее как компанией AMD, так и другим производителем процессором, Cyrix, и было вызвано желанием сопоставить свои процессоры процессорам конкурента (в первую очередь имеется в виду Intel), основанным на более совершенной архитектуре. Сейчас мотивы у AMD примерно такие же, с той лишь разницей, что архитектура Athlon, как показывает практика, вполне сопоставима по своей прогрессивности с архитектурой Pentium 4, однако при этом они настолько сильно отличаются друг от друга, что сравнение тактовых частот оказывается абсолютно некорректным. Дело в том, что, имея значительно большие частоты, верхние модели процессоров Intel Pentium 4 превосходят в производительности старшие модели Athlon далеко не всегда. Большинство же неинформированных покупателей, привыкших к тому, что частота характеризует производительность CPU, отдают предпочтение Pentium 4, часто в результате проигрывая как в скорости, так и в деньгах.
Для объяснения различий в производительности процессоров разных классов, но работающих на одинаковой частоте, AMD ввела понятие QuantiSpeed Architecture. Вкратце, смысл этого термина состоит в том, что процессоры Athlon XP, имеющие пресловутую QuantiSpeed Architecture, выполняют в среднем больше инструкций за такт, нежели процессоры семейства Pentium 4. Впрочем, это неудивительно: NetBurst архитектура, использующаяся в Pentium 4, оптимизирована в первую очередь на обработку потоковых данных линейными алгоритмами. Говоря конкретнее, отметим, что одним из ключевых моментов NetBurst архитектуры является сверхдлинный конвейер обработки команд, благодаря которому процессоры Pentium 4 могут работать на относительно высоких частотах. Однако, длинный конвейер имеет и обратную сторону. В случае неизбежных ошибок в предсказании переходов процессор вынужден сбрасывать весь конвейер целиком и декодировать другую ветвь программы заново. В результате, хоть частоты Pentium 4 и смотрятся внушительно, производительность их не так уж и велика. Например, на графике ниже приведено отношение быстродействия по данным теста SPECint 2000 к частоте для процессоров Athlon и Pentium 4:
Как видно из диаграммы, для достижения эквивалентной производительности процессоры Pentium 4 должны иметь несколько большую частоту. То есть, поскольку производительность процессора определяется как частотой, так и средним числом инструкций, выполняемым им за такт, а это число инструкций у Athlon однозначно выше, гигагерцы от AMD и от Intel приобретают совершенно разное значение.
Таким образом, желая «улучшить» первое впечатление от своих CPU в глазах неискушенных покупателей, AMD приняла решение ввести независящую от частоты характеристику производительности CPU. И теперь, процессоры семейства Athlon XP будут маркироваться следующим образом:

Маркировка
 Название CPU Частота FSB Множитель Реальная частота
 Athlon XP 1800+ 133 МГц 11.5x 1.53 ГГц
 Athlon XP 1700+ 133 МГц 11.0x 1.47 ГГц
 Athlon XP 1600+ 133 МГц 10.5x 1.40 ГГц
 Athlon XP 1500+ 133 МГц 10.0x 1.33 ГГц


В настоящее время значения процессорного рейтинга определяются на основании сравнения производительности новых процессоров Athlon XP с производительностью старых Athlon на ядре Thunderbird. То есть, например, Athlon XP 1800+ будет работать в большинстве задач со скоростью, примерно равной скорости гипотетического процессора Athlon с ядром Thunderbird, работающего на частоте 1.8 ГГц. Естественно, говорить в данном случае приходится только лишь о примерном равенстве быстродействий в большинстве распространенных приложений, и гарантировать, например, что Athlon XP 1500+, имеющий реальную частоту 1.33 ГГц всегда будет обгонять Athlon (Thunderbird) 1.4 ГГц, все же нельзя.
Что же касается напрашивающегося сравнения рейтинга Athlon XP с частотами Pentium 4, то AMD не делает никаких разъяснений по этому поводу. Но если мы позволим себе провести это сопоставление, то окажется, что AMD оценивает свои CPU весьма скромно. Даже обычный Athlon 1.4 ГГц в большом числе приложений мог бы сравниться по своему быстродействию с Pentium 4 2 ГГц. Теперь же, если сравнивать рейтинг от AMD с частотой Pentium 4, получается, что Athlon XP 1.53 ГГц сравним по скорости только лишь с Pentium 4 1.8 ГГц. То есть, вроде как, рейтинг Athlon XP не имеет никакого отношения к частотам Pentium 4.
Однако, не все тут так просто. Сравнивая планы компаний Intel и AMD на следующий год, можно заметить, что уже к концу первого квартала рейтинг старшей модели Athlon XP дорастет до 2200+, в то время как старшая модель Pentium 4, которая будет присутствовать на рынке в то же время, будет иметь частоту 2.2 ГГц. Такое же поразительное совпадение ожидает нас и во втором квартале 2002 года: у AMD выйдет Athlon XP 2400+, а Intel выпустит Pentium 4 2.4 ГГц. Так что, очень похоже на то, что AMD все же думает о возможном сравнении своего рейтинга с частотой Pentium 4 в будущем. Имеющийся же в данный момент «запас», благодаря которому сегодняшние Athlon XP с рейтингом, равным частоте Pentium 4, будут их превосходить по производительности, очевидно может быть нивелирован с переходом Pentium 4 на новое ядро Northwood, который должен произойти в начале следующего года. Как известно, благодаря увеличенному до 512 Кбайт кешу второго уровня, Pentium 4 с новым 0.13-микронным ядром будут иметь более высокую производительность, чем Pentium 4 на ядре Willamette, предлагаемые Intel сегодня. Таким образом, мы беремся утверждать, что рейтинг Athlon XP, введенный AMD, позволит по замыслу производителя сопоставлять его быстродействие не только со скоростью Athlon на ядре Thunderbird, но и с производительностью будущих Pentium 4 на ядре Northwood.
Заканчивая разговор о процессорном рейтинге от AMD, хочется затронуть и еще один любопытный факт. В ближайшее время AMD постарается добиться того, чтобы реальная частота Athlon XP из употребления исчезла совсем. Процессоры будут маркироваться только рейтингом, а продавцам розданы инструкции не указывать в прайс-листах реальную частоту Athlon XP. Более того, AMD даже оповестила своих партнеров-производителей материнских плат о том, что если в процессе загрузки BIOS показывает реальную частоту Athlon XP, а не его рейтинг, то такая плата сертификацию в AMD не пройдет и не будет включена в список рекомендованных продуктов на сайте AMD.

Процессор


Сам по себе процессор Athlon XP основывается на уже знакомом нам ядре Palomino. Вот его спецификации:

Кодовое имя процессорного ядра Palomino. Выпускается по технологии 0.18 мкм с использованием медных соединений на заводе Fab30 в Дрездене.
Кеш первого уровня 128 Кбайт (по 64 Кбайта на данные и инструкции); кеш второго уровня, встроенный в ядро и работающий на его частоте, 256 Кбайт. Кеш второго уровня эксклюзивный.
Частоты 1.33 (1500+), 1.4 (1600+), 1.47 (1700+) и 1.53 (1800+) ГГц. До конца года также ожидается выход процессора с частотой 1.6 (1900+) ГГц.
Системная шина EV6. Частота шины 266 Мгц. Физический интерфейс Socket A.
Поддержка набора инструкций 3DNow! Professional (107 SIMD инструкций).
Размер ядра 128 кв. мм. Число транзисторов 37.5 млн.

Также как и другие процессоры на ядре Palomino, Athlon XP имеет и несколько архитектурных усовершенствований. В первую очередь следует отметить два нововведения, благодаря которым процессоры Athlon XP превосходят по производительности процессоры Athlon на ядре Thunderbird, работающие на аналогичной частоте. Это Data Prefetch Mechanism (механизм предсказания данных) и усовершенствованный Translation Look-aside Buffers (TLB, буфер быстрого преобразования адреса). О том, какую роль играют эти возможности мы уже говорили в предыдущих обзорах, поэтому теперь просто посмотрим на тот эффект, который они оказывают на быстродействие, для чего сравним производительности двух процессоров на ядрах Thunderbird и Palomino, работающих на одной частоте 1.4 ГГц:

Производительность
  Thunderbird 1.4 ГГц Palomino 1.4 ГГц Разница в производительности
 Business Winstone 2001 52.6 52.6 0.0%
 Content Creation Winstone 2001 69.4 70.2 1.1%
 Quake3 Arena (four), Fastest, 640x480x16 220.5 233.2 5.7%
 Unreal Tournament, 640x480x16 56.14 59.3 5.6%


Как видно из таблицы, разница в производительности процессорных ядер Thunderbird и Palomino на одинаковых частотах не превышает 6%. Аналогичный прирост быстродействия, кстати, наблюдался и при сравнении ядер, используемых в процессорах Duron, Spitfire и Morgan.
Нельзя обойти вниманием и появившуюся в Athlon XP поддержку набора команд 3DNow! Professional, совместимую с SSE. Однако, мало встроить в процессор блок поддержки SSE-инструкций, необходимо еще, чтобы его производительность не отбивала у разработчиков желание его задействовать. Чтобы оценить скорость исполнения команд SSE процессорами семейства Athlon XP мы измерили его быстродействие при помощи синтетического бенчмарка SiSoft Sandra 2001 в сравнении с быстродействием блока SSE процессора Pentium 4.
По данным этого теста, основанного на алгоритме построения множества Мандельброта, оказывается, что блок исполнения SSE инструкций процессора Athlon XP очень даже неплох. При целочисленных операциях все Athlon XP обогнали старшую модель Pentium 4, работающую на частоте 2 ГГц, а при вещественночисленных – показали сравнимую с ним скорость. Таким образом, можно ожидать, что в приложениях, использующих SSE-команды Athlon XP сможет показать очень хорошую производительность. Поэтому, расширение в Athlon XP набора SIMD-инструкций следует считать не менее важным усовершенствованием ядра.
Также, в числе улучшений ядра Palomino следует назвать понизившееся на 20% тепловыделение. Такого результата AMD смогла достигнуть благодаря простому редизайну, который должен позволить AMD поднять частоту ее процессоров, использующих 0.18 микронный технологический процесс до 1.73 ГГц. Для справки приведем таблицу максимального тепловыделения процессоров Athlon XP и старших моделей Athlon:

Максимальное тепловыделение
 Процессор Частота, МГц Максимальное тепловыделение, Вт
 Athlon XP 1800+ 1533 66
 Athlon XP 1700+ 1467 64
 Athlon XP 1600+ 1400 63
 Athlon XP 1500+ 1333 60
 Athlon 1.4 ГГц 1400 72
 Athlon 1.33 ГГц 1333 70
 Athlon 1.2 ГГц 1200 66


Для более точного мониторинга состояния процессора в Athlon XP теперь наконец-то появился и встроенный термодиод.

Новая упаковка


Еще одним нововведением, появившимся с приходом процессоров Athlon XP следует считать начало использования новых корпусов, на которые монтируется процессорное ядро. Чтобы лучше понять суть этих отличий, достаточно взглянуть на фотографии Athlon XP и Athlon на ядре Thunderbird:
Слева – Athlon XP, справа – обычный Athlon.
Итак, теперь процессоры Athlon XP используют пластиковую упаковку (organic pin grid array, OPGA) вместо применявшейся ранее керамической. Перейти на использование органического пластика AMD побудило сразу несколько причин. Во-первых, пластиковый корпус обходится при производстве дешевле чем керамический и позволяет организовать лучший отвод тепла от процессорного ядра. Во-вторых, и это, пожалуй основная причина, он позволил AMD перенести конденсаторы, отвечающие за «чистоту» линий питания процессора, с лицевой поверхности корпуса на ее оборотную сторону – ближе к самому кристаллу. Это перемещение будет иметь все большее значение по мере роста тактовой частоты и должно сыграть решающую роль при переводе производства Athlon XP на 0.13 микронный технологический процесс.
Однако, переход к использованию пластика в качестве материала для корпуса процессора имеет и свои отрицательные стороны. Так, например, теперь корпус процессора стал тоньше, а это означает, что некоторые старые Socket A кулеры, имеющие относительно слабое крепление, могут не подходить к новым Athlon XP, не обеспечивая должного прижима подошвы радиатора к процессорному ядру.
Вторым минусом пластиковой упаковки стала ее большая податливость лазеру, которым AMD перерезает «золотые мосты». Дело в том, что процессоры Athlon XP выпускаются с зафиксированным множителем, для чего, как известно, AMD размыкает группу «золотых мостов» L1 на верхней поверхности корпуса процессора. С применением новой упаковки эта процедура не изменилась, но теперь прожженные лазером через мосты бороздки получаются гораздо более глубокими. Соответственно, их обратное замыкание, необходимое для оверклокинга, будет сопряжено со значительными трудностями.

Материнские платы и наша тестовая платформа


Новые процессоры Athlon XP ориентированы на работу с частотой FSB 133 МГц (266 МГц DDR). AMD не будет выпускать эти CPU для 100-мегагерцовой шины, как она поступала с процессорами Athlon на ядре Thunderbird, анонсируя все новые процессоры парами – для 133- и 100-мегагерцовой шины. Поэтому, Athlon XP не поддерживается материнскими платами, не имеющими возможности тактования FSB на 133 МГц. Также, для беспроблемного функционирования новых Athlon XP потребуется, обновленный, понимающий его BIOS. При этом следует отметить, что практически все производители материнских плат уже выпустили соответствующие обновления BIOS для своих старых системных плат.
Выход Athlon XP совпал по времени с появлением большого количества новых материнских плат на чипсетах VIA KT266A и SiS 735. Это произошло весьма кстати, так как, согласно нашим тестам, платы, основанные на этих наборах логики, являются наиболее производительными DDR Socket A платформами. Поэтому, при покупке новой материнской платы для процессора Athlon XP мы советуем обратить внимание именно на продукты на базе этих чипсетов, поскольку они обладают на 5-10% более высокой производительностью, чем платы, использующие другие наборы микросхем.
В частности, для своих тестов мы выбрали материнскую плату на базе чипсета VIA KT266A от MSI, KT266 Pro2-RU.
Помимо стильного внешнего вида, отчасти обеспечиваемого красным цветом PCB, эта материнская плата продемонстрировала отличную стабильность при работе с Athlon XP и порадовала богатством своих возможностей.
Кроме отличных возможностей для расширения, обеспечиваемых наличием на плате трех DIMM слотов для PC2100/PC1600 DDR SDRAM, слота AGP 4x, слота CNR и пяти слотов PCI, следует отметить поддержку платой беспрецедентно большого количества USB портов – восьми. При этом, четыре порта работают посредством использования встроенного в южный мост чипсета USB-хаба и совместимы со стандартом USB 1.1, а четыре порта реализованы посредством внешнего USB контроллера от NEC, поддерживающего протокол USB 2.0.
В комплекте с платой поставляется как дополнительная планка с четырьмя USB 2.0 портами, так и планка D-Bracket, на которой имеется разводка для двух дополнительных USB 1.1 портов, а также четыре светодиода, реализующие диагностическую систему D-LED.
Помимо перечисленного, на плате имеется и интегрированный ATA100 RAID контроллер от Promise, правда с несколько урезанными возможностями: поддерживающий либо RAID 0, либо RAID 1.
Ну и самой забавной фишкой, присущей MSI KT266 Pro2 RU следует считать MSI Smart Key. Это – электронный ключ, устанавливаемый в USB-порт, позволяющий как запретить доступ к PC при его отсутствии, так и блокировать клавиатуру и мышь «не лету» при его изъятии из USB-порта.
Что же касается возможностей, которые KT266 Pro2 RU предоставляет оверклокерам, то и тут к производителю нет никаких претензий. Плата позволяет устанавливать через BIOS Setup любую частоту FSB в диапазоне от 100 до 164 МГц, изменять коэффициент умножения процессора, а также поднимать напряжение питания процессора до 1.85В и модулей DDR-памяти до 2.7В.

Как мы тестировали


Нами была протестирована полная линейка процессоров Athlon XP, доступных в данный момент на рынке. Производительность новых CPU от AMD мы сравнивали с производительностью старшего представителя предыдущего семейства, Athlon (Thunderbird) 1.4 ГГц и с быстродействием старшего представителя конкурирующего семейства Intel Pentium 4, работающего на частоте 2 ГГц. Socket A процессоры устанавливались в описанную выше материнскую плату MSI KT266 Pro2 RU на базе самого быстрого DDR набора логики VIA KT266A, а процессор Pentium 4 2.0 ГГц мы тестировали, используя системную плату на базе набора логики i850, ABIT TH7II.
Заметим, что на этот раз мы перешли на использование в нашей тестовой системе более производительной видеокарты, основанной на чипе GeForce3 Ti500.
В результате, конфигурации тестовых систем были следующими:

Тестовые системы
  Athlon XP Athlon Pentium 4
 Процессор AMD Athlon XP 1500+ AMD Athlon XP 1600+ AMD Athlon XP 1700+ AMD Athlon XP 1800+  AMD Athlon 1.4 ГГц Intel Pentium 4 2 ГГц
 Системная плата MSI KT266 Pro2 RU (VIA KT266A) MSI KT266 Pro2 RU (VIA KT266A) ABIT TH7II (Intel 850)
 Память 256 Мбайт PC2100 CL2 DDR SDRAM 256 Мбайт PC2100 CL2 DDR SDRAM 256 Мбайт PC800 RDRAM
 Видеокарта Visiontek Xtasy 6964 (NVIDIA GeForce3 Ti500) Visiontek Xtasy 6964 (NVIDIA GeForce3 Ti500) Visiontek Xtasy 6964 (NVIDIA GeForce3 Ti500)
 Жесткий диск IBM DTLA 307015 IBM DTLA 307015 IBM DTLA 307015


Тестирование выполнялось с использованием двух операционных систем: Windows 98 SE для офисных и игровых тестов и Windows 2000 SP2 для профессиональных и научных бенчмарков.

Результаты тестов


В бизнес-приложениях, на измерении скорости которых и построен этот тест, процессоры Athlon XP показывают хорошие результаты, обгоняя Intel Pentium 4 2 ГГц. В этом нет ничего удивительного, семейство Athlon, имеющее относительно большой объем кеша, всегда лидировало в этом тесте. Интерес же вызывает другой факт: Athlon 1.4 ГГц обогнал Athlon XP 1500+, тем самым ставя под сомнение корректность рейтинга производительности. Однако, не следует забывать, что реальная частота Athlon XP 1500+ - 1.33 ГГц, и это означает, что улучшения ядра, произошедшие в Palomino в офисных приложениях ничего не дают. Действительно, Data Prefetch Mechanism и усовершенствованные Translation Look-aside Buffers влияют только на скорость работы с памятью, а обычные же бизнес-приложения не требуют использования больших объемов данных и использования громоздких алгоритмов. Поэтому, показанная Athlon XP и Athlon на одинаковых частотах равная производительность выглядит в данном тесте совершенно закономерно.
Приложения для создания контента, используемые для измерения скорости в Content Creation Winstone 2001, все же получают небольшой выигрыш от усовершенствований ядра Palomino, поэтому Athlon XP тут обгоняет обычный Athlon, работающий на аналогичной частоте. Однако, Athlon XP, функционирующий на частоте 1.33 ГГц, от Athlon 1.4 ГГц все же отстает. Что же касается Pentium 4 2 ГГц, то вновь его скорость оказывается сравнимой лишь со скоростью младших моделей Athlon XP.
Тест SYSmark 2001, более лояльный к процессорам Intel, показывает превосходство Pentium 4 2 ГГц над всем семейством Athlon XP. Однако, мы уже говорили о причинах этого превосходства, которые становятся более понятны при взгляде на следующую диаграмму.
В состав Internet Content Creation части теста входит программа Windows Media Encoder 7.0, который в силу имеющейся в нем ошибки не использует набор команд SSE, поддерживаемый процессорами Athlon XP. Именно это и является причиной отставания этих CPU от интеловского конкурента. Пока Microsoft не выпустил очередной версии своей программы с исправленной процедурой определения поддержки SSE, мы решили оставить результаты этого теста «как есть».
В офисной же части SYSmark 2001 соотношение сил выглядит совершенно по-другому и старшие модели Athlon XP обгоняют старшую модель линейки Pentium 4. Кстати, заметим также, что во всех офисных тестах обычный Athlon 1.4 ГГц на ядре Thunderbird работает быстрее младшей модели Athlon XP с рейтингом 1500+ и частотой 1.33 ГГц.
Для составления полной картины соотношения сил в офисных задачах мы также измерили скорость архивации большого количества информации (директории с установленной игрой Unreal Tournament) популярным архиватором WinZIP в наиболее «тяжелом» для процессора режиме с максимальным сжатием. Соответственно, меньшее время на диаграмме означает более высокую производительность. В результате, Athlon XP 1800+ обогнал Pentium 4 2 ГГц на 7%.
При кодировании DVD видеопотока в формат DivX MPEG-4 наблюдается аналогичная ситуация. Также, заметим, что Data Prefetch Mechanism и усовершенствованные Translation Look-aside Buffers при кодировании видеопотока играют добрую службу, и Athlon XP намного отрывается от своего предшественника, процессора Athlon с ядром Thunderbird. Так, при одинаковой частоте CPU 1.4 ГГц, Athlon XP обгоняет обычный Athlon почти на 11%.
Этот игровой тест исторически является наиболее благоприятным для процессоров Pentium 4, которые в нем всегда демонстрируют поистине выдающиеся результаты. С выпуском линейки Athlon XP, как мы видим, практически ничего не изменилось: Pentium 4 2 ГГц остается лидером. Однако, его отрыв от старшей модели Athlon XP 1800+ выглядит все же не столь внушительно и составляет всего 6%.
В другой игре, Unreal Tournament, картина совершенно противоположная. Pentium 4 2 ГГц оказывается превзойден даже обычным Athlon 1.4 ГГц, не говоря уже обо всей линейке Athlon XP.
Бенчмарк в игре Dronez чем то напоминает Quake3, только в гораздо более гипертрофированной форме. Благодаря тщательной оптимизации игры под SSE2 и шине памяти с высокой пропускной способностью, Pentium 4 2.0 ГГц оставляет всех своих соперников далеко позади.
В тесте 3DMark2001 старшие модели процессоров AMD Athlon XP и Intel Pentium 4 соревнуются на равных.
Однако, стоит только отключить аппаратный T&L, как процессоры Athlon XP резко выходят вперед. Объясняется это тем, что при использовании мощностей процессора для расчета трансформации и освещения, резко возрастает нагрузка на блок работы с SIMD-инструкциями. А как мы показали ранее, SSE-команды выполняются процессором Athlon XP с хорошей производительностью. Именно этот факт и обуславливает изменившееся по сравнению с предыдущим случаем соотношение сил.
По традиции, была протестирована скорость Athlon XP и при решении научных задач математического моделирования. И, естественно, семейство Athlon XP показало себя с лучшей стороны. В задачах такого типа основное значение имеет скорость работы блока операций с плавающей точкой, а это – сильная сторона архитектуры Athlon. Трехконвейерный блок FPU этого процессора позволяет ему легко обгонять Pentium 4. Для иллюстрации: Athlon XP 1800+ по данным этого бенчмарка оказывается быстрее Pentium 4 2.0 ГГц на 17%.
«Расшифровка» результатов предыдущего теста, правда, показывает, что Athlon XP работает в научных задачах быстрее Pentium 4 не всегда. Например, в тесте Primodia, основанном на измерении времени решения уравнения Шредингера для всех 61 электронов элемента Прометий, Pentium 4 2 ГГц опережает всю линейку Athlon XP. Это происходит из-за того, что это тест оказывается более критичным к пропускной способности шины памяти, чем к мощности арифметического сопроцессора. Поэтому, для реализации некоторых численных методов, требующих интенсивной работы с большими объемами данных, архитектура Pentium 4 может подходить больше.
Для оценки быстродействия при финальном рендеринге в 3ds max 4 мы измерили время, за которое рендерится сцена Anisotropic Wheel, входящая в дистрибутив, в разрешении 800x600. Соответственно, меньшее время говорит о лучшем результате. Ранее мы отмечали, что финальный рендеринг в 3ds max – сугубо вычислительная задача, основное влияние на производительность в которой влияет мощность арифметического сопроцессора. Результат снова подтверждает это утверждение: как и в ScienceMark, семейство Athlon XP – вне конкуренции.
А вот при работе во ViewPorts ситуация меняется, и Pentium 4 выглядит уже вполне на уровне, демонстрируя сравнимую с Athlon XP 1800+ производительность.
И, в заключение – несколько тестов из профессионального пакета SPECviewperf 6.1.2, производительность в которых не ограничивается возможностями игровой видеокарты, установленной в тестовой системе. Все семейство Athlon XP в тесте DesignReview, моделирующим работу в одноименном пакете для 3D-моделей, опережает Pentium 4 2 ГГц.
Хотя в IBM Visualization Data Explorer, пакете для визуализации и анализа научных данных, Pentium 4 2 ГГц и обходит конкурентов от AMD благодаря своей скоростной системной шине, в первую очередь тут хочется отметить другой факт. Усовершенствования, сделанные в ядре Palomino дают в этом тесте огромнейший эффект: на одинаковой частоте Thunderbird отстает от Palomino почти на 20%. Хорошо, что AMD не стала вычислять свой процессорный рейтинг, основываясь на результатах этого теста :)
Lightscape Visualization System от Discreet Logic – система для интерактивного расчета освещенности. И снова Pentium 4 оставляет новые CPU от AMD позади.

Выводы


Итак, даже беглого взгляда на приведенные диаграммы вполне достаточно для того, чтобы определить, что Athlon XP пока стал самым быстрым x86 процессором. AMD Athlon XP 1800+ в компании с материнской платой на базе набора логики VIA KT266A в большинстве тестов превосходит Intel Pentium 4 2.0 ГГц. Так что, в очередной раз AMD удалось перехватить пальму первенства в производительности процессоров.
Правда, не следует забывать и тот факт, что в следующем году семейству Athlon XP предстоит соревноваться с гораздо более мощным соперником – Pentium 4 на ядре Northwood. Эти CPU будут обладать в два раза большим по сравнению с сегодняшними Willamette кешем второго уровня, благодаря чему позиции Athlon XP могут пошатнуться. Однако, не будем загадывать чересчур далеко, ведь и у AMD также есть планы по переходу в следующем году на новое ядро Thoroughbred.
В любом случае, мы увидели, что у AMD еще есть порох в пороховницах, и компания сможет еще долго противостоять натиску Intel с архитектурой Pentium 4, допускающей гораздо более легкое повышение тактовой частоты.