Обзор AMD Athlon 64 FX-53

Введение

Совсем недавно мы писали о сонме новых процессоров, выпущенных Intel. Среди новинок оказались процессоры на базе нового 90-нм ядра Prescott, ускоренный до частоты 3.4 ГГц процессор на ядре Northwood и второй представитель семейства Pentium 4 Extreme Edition, имеющий частоту 3.4 ГГц. Именно этот новый процессор от Intel, Pentium 4 XE 3.4 ГГц, стоящий около $1000 и ориентированный на экстремальных геймеров, стал по праву считаться самым быстрым CPU для настольных компьютеров. Конечно, это звание данному процессору было дано с некоторыми оговорками, в целом ряде приложений (преимущественно игровых) он так и не смог опередить AMD Athlon 64 FX-51, но, тем не менее, позиции AMD на рынке экстремально производительных настольных решений все же были попраны. Такое положение дел AMD не устраивало, поэтому эта компания решила переломить ситуацию в свою сторону и категорически доказать превосходство своих процессоров в секторе высокоскоростных решений. Сегодня, 18 марта, в первый день работы выставки CeBIT, AMD анонсирует новый высокопроизводительный процессор для энтузиастов - Athlon 64 FX-53.

Подробнее об AMD Athlon 64 FX-53

Итак, новый процессор Athlon 64 FX-53 продолжает линейку процессоров AMD для требовательных игроков, которая была открыта с выходом процессора Athlon 64 FX-51. Новый процессор заменит собой предшественника: с сегодняшнего дня поставки Athlon 64 FX-51 прекращены. Соответственно, стоимость нового Athlon 64 FX-53 будет такой же - $733, что значительно ниже цены симметричных решений от Intel, процессоров Pentium 4 Extreme Edition.
Архитектурно разница между новой и предыдущей модификацией Athlon 64 FX отсутствует. Новый процессор рассчитан на использование в тех же материнских платах, оборудованных разъемом Socket 940, использует ту же 800-мегагерцовую шину HyperTransport и имеет тот же двухканальный контроллер памяти, поддерживающий регистровые модули DDR SDRAM. По этой причине мы не будем подробно останавливаться на характеристиках и тонкостях архитектуры новинки. Вся необходимая информация была сообщена нами в обзоре Athlon 64 FX-51.
Обратить же внимание хочется именно на отличия нового Athlon 64 FX-53 от предшественника. В первую очередь необходимо отметить, что возросший модельный номер этот процессор получил благодаря более высокой тактовой частоте. В то время как Athlon 64 FX-51 имел тактовую частоту 2.2 ГГц, новинка работает на частоте 2.4 ГГц. Это – чрезвычайно важный факт, поскольку именно Athlon 64 FX-53 стал первым серийным процессором от AMD, который смог превзойти частоту в 2.2 ГГц, которая, в течение уже очень продолжительного времени, являлась технологическим, да и в какой-то мере психологическим барьером для AMD. Фактически, мы, наконец, видим подтверждение того, что использование технологии SOI (silicon on insulator) при производстве Athlon 64 действительно приносит какие-то плоды. Именно благодаря этой технологии частоты CPU от AMD сдвинулись с мёртвой точки и превзошли предельные частоты предыдущей линейки процессоров Athlon XP, которая выпускается также с применением технологических норм 0.13 мкм, но без использования SOI.

Однако, заметим, что частота 2.4 ГГц покорились AMD далеко не сразу. Для выпуска процессоров с такими характеристиками AMD пришлось разработать новую ревизию ядра Athlon 64, способную лучше масштабироваться по частоте. Эта ревизия имеет порядковый номер CG, и именно её обнаруживают в недрах Athlon 64 FX-53 идентификационные утилиты:


Помимо лучшей масштабируемости по частоте, новая ревизия CG должна иметь и некоторые другие усовершенствования. В их числе – лучшая совместимость с различными модулями памяти и большая гибкость технологии Cool’n’Quiet. Однако на примере Athlon 64 FX-53 мы эти усовершенствования не увидим. Поскольку этот процессор ориентирован на Socket 940 материнские платы, технология Cool’n’Quiet в нем отключена, а контроллер памяти функционирует абсолютно также как и в Athlon 64 FX-51, требуя использования регистровых модулей памяти. Для того же, чтобы осязаемо почувствовать преимущества новой ревизии, придется ждать выхода Socket 754 процессора Athlon 64 3700+, который запланирован на апрель. Кроме того, переход Athlon 64 FX-53 на ревизию ядра CG не приносит и видимых изменений в тепловых и электрических характеристиках, несмотря на увеличение частоты.
В дополнение к сказанному нам осталось только напомнить о том, что Athlon 64 FX-53 – это последний процессор AMD для настольных компьютеров, который будет устанавливаться в Socket 940. В мае семейство Athlon 64 FX перейден на использование разъема Socket 939, а также получит более быструю шину HyperTransport с частотой 1 ГГц и двухканальный контроллер памяти, не требующий использования регистровых моделей. Соответственно, в будущем Socket 940 будет использоваться лишь процессорами семейства Opteron, предназначенными для применения в серверах и рабочих станциях.

Разгон

Раз уж основная ключевая черта новой ревизии ядра CG, примененной в Athlon 64 FX-53, - это возросший частотный потенциал, то в первую очередь нам захотелось посмотреть, какой запас по частотам покажет этот процессор при оверклокинге. Напомним, что процессоры, основанные на предыдущем ядре ревизии C0, при разгоне с воздушным охлаждением достигали частот менее 2.4 ГГц. То есть, на старой ревизии ядра Athlon 64 FX-53 не мог быть выпущен в принципе. Новое же ядро, естественно, должно показывать лучшие в абсолютном значении результаты при разгоне. Вопрос лишь в том, какие. Согласно текущим планам компании AMD, предельная частота процессоров Athlon 64 с 0.13-микронным ядром составляет именно 2.4 ГГц. Более скоростные модели Athlon 64 и Athlon 64 FX AMD планирует выпускать, используя перспективные 90-нанометровые ядра San Diego и Winchester. Однако мы еще не видели ядро CG в практическом разгоне. Возможно, прагматические ожидания AMD окажутся не совсем справедливыми, и ядро ревизии CG сможет работать на более высоких частотах. В общем, без эксперимента тут не обойтись.
Прежде чем мы перейдем к рассказу о результатах, полученных нами при разгоне Athlon 64 FX-53, следует отметить, что поскольку этот процессор позиционируется производителем как продукт для пользователей-энтузиастов, он не содержит никаких искусственных преград, созданных для препятствования оверклокингу. Так, семейство Athlon 64 FX в отличие от обычных Athlon 64, не имеет блокированного сверху множителя. Поэтому энтузиасты, готовые потратиться на Athlon 64 FX, получают возможность "легкого" разгона CPU, не сопряженного с изменением частот работы памяти, HyperTransport, AGP и PCI.
Итак, разгон имеющегося в нашей лаборатории процессора Athlon 64 FX-53 мы проводили на материнской плате ASUS SK8V. Для охлаждения использовался кулер Thermaltake Silent Boost K8 (A1838). Для повышения эффективности разгона напряжение питания CPU было увеличено нами на 10%: со штатных 1.5В до 1.65В.
При разгоне в первую очередь мы увеличивали коэффициент умножения процессора. Как оказалось, в этих условиях наш экземпляр процессора способен работать при максимальном множителе 13x. Установка более высоких множителей приводила к тому, что система попросту не запускалась. При частоте же 2.6 ГГц, полученной как 13х200 МГц система работала совершенно без сбоев. Для получения более высоких результатов мы решили немного увеличить частоту FSB. Однако тут мы быстро встретились с трудностями: предельная частота тактового генератора, при которой процессор Athlon 64 FX-53 работал стабильно, составила 202 ГГц:


Как видим, максимальная частота, которой нам удалось достичь при разгоне процессора Athlon 64 FX-53, составила 2632 МГц. В этом режиме процессор успешно проходил все тесты на стабильность. То есть, в итоге, при разгоне процессор еле-еле смог перевалить через рубеж 2.6 ГГц. Таким образом, очевидно, что для выпуска серийных процессоров с такой частотой ревизия ядра CG малопригодна. Именно потому, что Athlon 64 FX-53, видимо, является старшей моделью процессора на ядре ревизии CG, при его разгоне частота увеличивается не столь значительно. Таким образом, оверклокеры, не пользуясь экстремальными методами охлаждения, смогут выжать из AMD Athlon 64 FX-53 не более 10-процентного прироста частоты.

Как мы тестировали

Основная цель этого тестирования состояла в определении того уровня производительности, который может обеспечить Athlon 64 FX-53 в сравнении с конкурирующими процессорами. По своему позиционированию Athlon 64 FX-53 является прямым конкурентом Pentium 4 Extreme Edition 3.4 ГГц. Однако в данном тестировании мы решили сравнить новинку от AMD и со старшими моделями процессоров в обеих линейках Pentium 4 на базе ядра Northwood и на базе ядра Prescott. Следует отметить, что хотя модель Pentium 4 с частотой 3.4 ГГц на базе ядра Prescott пока недоступна в магазинах, в нашем тестировании представлена именно она. Дело в том, что Intel начнет поставки этих CPU в ближайшие дни, а мы, в свою очередь, сумели наконец-то заполучить этот процессор в свою тестовую лабораторию. Также, в тестировании принимает участие уходящая с рынка модель Athlon 64 FX-51 и старшая модель в линейке Athlon 64 с рейтингом 3400+.

В итоге, наши тестовые системы включали следующий набор комплектующих:

Процессоры:

AMD Athlon 64 FX-53 (2.4 ГГц);
AMD Athlon 64 FX-51 (2.2 ГГц);
AMD Athlon 64 3400+ (2.2 ГГц);
Pentium 4 Extreme Edition 3.4 ГГц.
Intel Pentium 4 3.4E ГГц (Prescott);
Intel Pentium 4 3.4 ГГц (Northwood).

Материнские платы:

ASUS P4C800-E Deluxe (Socket 478, i875P);
ASUS SK8V (Socket 940, VIA K8T800);
ABIT KV8-MAX3 (Socket 754, VIA K8T800).

Память:

1024 Мбайт DDR400 SDRAM (Corsair CMX512-3200LLPRO, 2 x 512 Мбайт, 2-3-2-6);
1024 Мбайт Registered DDR400 SDRAM (Mushkin High Performance ECC Registered 2 x 512 Мбайт, 2-3-2-6).

Видеокарта: ASUS RADEON 9800XT (Catalyst 4.10).
Дисковая подсистема: 2 x Western Digital Raptor WD360GD в массиве RAID 0.

Примечания:

Во всех остальных случаях память (и нерегистровая, и регистровая) эксплуатировалась в одном и том же режиме с таймингами 2-3-2-6;
Тестирование выполнялось в операционной системе Windows XP Professional SP1 с установленным пакетом DirectX 9.0b.

Производительность

3D игры

Процессоры семейств Pentium 4 XE и Athlon 64 FX позиционируются производителями как решения для экстремальных геймеров. Поэтому, в первую очередь мы проверим производительность нового процессора Athlon 64 FX-53 в играх.

Благодаря возросшей до 2.4 ГГц частоте процессору Athlon 64 FX-53 удается обойти Pentium 4 XE 3.4 в популярных геймерских бенчмарках семейства 3DMark.

К сожалению, в тесте Aquamark3, который умеет эффективно использовать технологию Hyper-Threading, процессор Athlon 64 FX-53 все же не может опередить Pentium 4 Extreme Edition 3.4 ГГц.

Геймеры, несомненно, будут в восторге от производительности Athlon 64 FX-53 в играх. Практически везде, за исключением разве только Quake3, новый процессор от AMD демонстрирует отличные результаты даже по сравнению с тысячедолларовым конкурентом от Intel.
Кстати, в это тестирование мы добавили и результаты, которые показывают топовые процессоры от Intel и AMD в новой игре Unreal Tournament 2004. Вот они:


Поклонники AMD, безусловно, будут довольны. Как и в предыдущей версии Unreal Tournament, процессоры семейств Athlon 64 и Athlon 64 FX - вне конкуренции.

Офисные приложения и приложения для создания цифрового контента

Традиционно в этом разделе мы приводим результаты, полученные нами в тестовых пакетах семейства Winstone.

Athlon 64 FX-53 вновь подтверждает своё лидерство и опережает Pentium 4 XE 3.4, являющийся на сегодня самым быстрым процессором от Intel.

Многопоточная нагрузка

Новый тестовый пакет Business Winstone 2004 позволяет оценивать производительность систем при многопоточной нагрузке, создаваемой несколькими работающими одновременно приложениями. Поскольку испытываемые нами процессоры от Intel поддерживают технологию Hyper-Threading, ускоряющую производительность при одновременной работе в системе несколько потоков, мы не могли обойти вниманием эту часть тестирования.


В данном тесте в качестве фоновой нагрузки используется обычное копирование файлов. Одновременно с этим измеряется производительность работы в приложениях Microsoft Outlook и Internet Explorer. Как мы видим, данная комбинация приложений не является серьезной нагрузкой и для процессоров AMD, которые не поддерживают технологию Hyper-Threading.
Давайте посмотрим, что произойдет при более серьезной многопоточной нагрузке.


В данном случае в качестве фоновой нагрузки используется более серьезная задача – работающий архиватор Winzip. В параллель процессу архивирования в бенчмарке эмулируется работа в Word и Excel. Как ни странно, процессоры AMD, не поддерживающие Hyper-Threading, в данном случае показывают более высокий результат.


Это - наиболее тяжелый тест, в котором параллельно работает программа проверки файлов на вирусы Norton AntiVirus и целая когорта офисных приложений, включающих Microsoft Excel, Microsoft Project, Microsoft Access, Microsoft PowerPoint, Microsoft FrontPage и WinZip. И вот в этом случае мы уже сталкиваемся с тем, что отсутствие аналогов технологии Hyper-Threading у процессоров AMD приводит к снижению производительности при многопоточной нагрузке. Даже Athlon 64 FX-53 по данным этого теста весьма значительно отстает от процессоров Intel.

SYSmark 2004

В этом обзоре мы возвращаемся к использованию тестов семейства SYSmark. Напомним, что прошлая версия SYSmark 2002 была забракована нами по причине явной оптимизации под архитектуру NetBurst, появившейся в этом тесте в результате того, что в состав комитета, занимающегося его разработкой, входила компания Intel, а компания AMD не входила. Недавно же появившееся новая версия этого теста, SYSmark 2004 была разработана новым составом комитета BAPCO, в который вошли все заинтересованные стороны, включая AMD и Intel:


Такой набор компаний, работавших над созданием бенчмарка SYSmark 2004, позволяет нам пребывать в полной уверенности относительно его объективности.
Идеология, заложенная в этот тест, состоит в измерении скорости реакции тестируемых платформ при решении различных практических задач. Ниже мы расскажем подробнее, что это за задачи и какие результаты показывают в этом бенчмарке топовые процессоры от Intel и AMD.


Описание теста: в пакете 3ds max 5.1 рендерится изображение в bmp файл, и, в это же время, пользователь готовит web-страницы в Dreamweaver MX. Затем пользователь рендерит в векторном графическом формате 3D анимацию.

В данном тесте основной вклад в итоговый результат (95.5%) вносит скорость работы в 3ds max.


В данном случае моделируется работа пользователя в Premiere 6.5, который создает видео-ролик из нескольких других роликов в raw-формате и отдельных звуковых треков. Ожидая окончания операции, пользователь готовит 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.

Вклад скорости в приложениях в конечный индекс оценивается так: 43.3% - Adobe Photoshop 7.01, 39.1% - Premiere 6.5, 17.6% - AfterEffects 5.5.


Пользователь разархивирует контент из архива в zip-формате, одновременно используя Flash MX для открытия экспортированного 3D векторного графического файла. 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.

Основное влияние на результат в тесте оказывает Windows Media Encoder 9 (56%), VirusScan 7.0 (30.4%) и Flash MX (9.8%).


Здесь моделируется работа пользователя, получающего письмо в Outlook 2002, 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. Затем пользователь просматривает корпоративный веб-сайт и некоторые документы при помощи Internet Explorer 6.0.
Основной вклад в итоговый индекс вносит в этом случае VirusScan 7.0 (80.8%) и Outlook 2002 (15.4%).


В данном тесте 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, пользуясь сформированным документом, создается презентация в PowerPoint 2002.
Вклад приложений в итоговый результат оценивается следующим образом: Word 2002 - 10.4%, PowerPoint 2002 - 16.7%, Dragon NaturallySpeaking 6.0 - 34.6% и Acrobat 5.0.5 - 38.4%.


Используемая модель: 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.

Основную лепту в конечный результат вносят Excel 2002 - 76.6% и Access 2002 - 19.8%.
А вот и привычные итоговые индексы:

Как видим, в данном тесте более высокую производительность показывают решения от Intel. Однако в этом нет никакого злого умысла. Достаточно внимательно посмотреть на описания различных тестов и становится понятно, что в данном случае процессоры Pentium 4 работают действительно быстрее благодаря технологии Hyper-Threading. Реальная нагрузка, которая моделируется в SYSmark 2004 предполагает, что ожидая результатов работы одного приложения пользователь переключается в другое, что, в общем-то, недалеко от истины.

Архиваторы


Процессорам от Intel удается обогнать Athlon 64 FX-53 лишь в одном случае – при сжатии в архиваторе 7zip. Неудивительно: этот архиватор поддерживает многопоточность. Впрочем, как видим, при разархивировании информации Hyper-Threading процессорам Intel не помогает.

Кодирование аудио и видео

На диаграммах ниже результат приводится в секундах. Поэтому меньший результат соответствует лучшей производительности.

Кодирование аудио и видео потока – конёк архитектуры NetBurst. В приложениях этого типа процессоры от AMD уже давно сильно отстают от интеловских конкурентов. Однако, увеличение тактовой частоты, произошедшее у Athlon 64 FX-53, дает неплохой прирост в быстродействии в задачах этого типа. Кое-где новинке от AMD удается даже показать результат, близкий результату Pentium 4 3.4E на ядре Prescott, который из-за своего удлиненного конвейера часто работает медленнее, чем предшественники на ядре Northwood с аналогичной частотой.

Научные расчеты


Комментарии тут излишни. Все мы давно знаем, что практически любые счетные задачи на процессорах от AMD выполняются быстрее.
Также, в роли теста производительности CPU при научных расчетах мы использовали и новую бету-версию пакета ScienceMark 2.0, измеряющего скорость решения различными платформами реальных задач математического моделирования. Заметим, что на диаграммах ниже результат приводится в секундах. Поэтому меньший результат соответствует лучшей производительности.

Рост частоты AMD Athlon 64 FX-53 до 2.4 ГГц позволяет этому процессору показывать наивысший результат во всех бенчмарках, входящих в пакет ScienceMark 2.0.

3ds max и Cinema4D

Для исследования скорости процессоров при финальном рендеринге мы воспользовались новой, шестой версией 3ds max. Кроме этого, помимо измерения скорости рендеринга одного кадра, мы решили измерить и скорость рендеринга анимации с одновременной записью результатов в avi-ролик. На двух представленных ниже диаграммах результат приводится в секундах. Поэтому меньший результат соответствует лучшей производительности.

Следует отметить, что увеличение тактовой частоты, произошедшее у Athlon 64 FX-53, очень сильно помогает этому процессоры в 3ds max. Впрочем, отсутствие поддержки Hyper-Threading у Athlon 64 не позволяет назвать эти CPU оптимальными для использования в машинах, занимающихся финальным рендерингом. Результаты, полученные в Cinema4D, еще раз подтверждают этот тезис:


Зато при работе с OpenGL контекстом в профессиональных приложениях Athlon 64 FX-53 опережает даже Pentium 4 XE 3.4.


Adobe Photoshop

Adobe Photoshop CS 8.0 – очень популярный графический редактор, который многие используют для редактирования двумерной графики. Поэтому тестам в этом пакете мы уделили отдельное внимание. Для тестирования нами использовался слегка видоизмененный бенчмарк PSBench 7 со 100-мегабайтным изображением. На диаграмме ниже результат приводится в секундах. Поэтому меньший результат соответствует лучшей производительности.


Приведем и более подробные результаты, показывающие скорость работы различных фильтров Photoshop CS 8.0 на протестированных системах. В таблице показано время в секундах:



Разработка программного обеспечения

Помимо уже ставших привычными тестов, в данный обзор мы включили и еще один бенчмарк, успешно опробованный нами в предыдущем обзоре процессоров. А именно, нами была исследована скорость компиляции проектов в Visual C++ .NET – популярной среде разработки программного обеспечения. Для измерений мы использовали исходники клиента Emule (http://www.emule-project.net/), к которым были добавлены исходные коды нескольких необходимых на этапе компиляции библиотек: crypto51, CxImage, zlibstat. Нами измерялось время компиляции в двух режимах: "Debug" – версия с включением в код отладочной информации и "Release" – формирование финального продукта, оптимизированного с точки зрения скорости исполнения и объема полученного кода. На двух диаграммах ниже результат приводится в секундах. Поэтому меньший результат соответствует лучшей производительности.

Как и научным работникам, разработчикам программного обеспечения можно без зазрений совести рекомендовать процессоры от AMD.

Предварительная версия Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems

Одной из основных тем, которые привлекают внимание, когда разговор касается процессоров Athlon 64 FX и Athlon 64, является обсуждение их 64-битных возможностей. К сожалению, на настоящий момент пищи для этих обсуждений немного. Общедоступных операционных систем потребительского уровня, поддерживающих 64-битные расширения AMD64, на сегодняшний день нет, поэтому большая часть сегодняшней статьи посвящена именно работе Athlon 64 FX-53 в 32-битной операционной системе Windows XP.
Однако, не все так безнадёжно. Процессоров с поддержкой технологии AMD64 продано на текущий момент уже немало. Кроме того, о поддержке 64-битных расширений, аналогичных AMD64, в своих CPU для настольных систем в отдалённой перспективе заявил Intel. Поэтому, похоже, что технология AMD64 обречена на успех. Рано или поздно на рынке появятся и 64-битные операционные системы, и большое количество 64-битного программного обеспечения. Тем более что теперь у производителей программ нет никаких альтернатив: если программа будет нуждаться в использовании более 2 Гбайт памяти, то единственный выход – это использовать 64-битный режим процессоров.
Но это – в перспективе. Впрочем, некоторые подвижки в сторону использования возможностей процессоров с технологией AMD64 "на все сто" наметились уже сегодня. Первое знаковое событие в этой области произошло в начале февраля, когда компания Microsoft предложила всем желающим ознакомительную (предварительную) версию своей операционной системы Windows XP с поддержкой технологии AMD64. Эта операционная система носит официальное наименование Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems и предлагается для свободного скачивания с сайта Microsoft. Естественно, данное событие не было обойдено нами стороной, и мы ознакомились с данной операционной системой.


Надо заметить, что это - уже вторая наша встреча с версией Windows для систем с поддержкой технологии AMD64. В нашем материале, посвященном Athlon 64 FX-51, мы уже приводили некоторые результаты тестов в этой операционной системе. Однако тогда мы имели дело с более ранней бетой Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems. Впрочем, уже тогда она работала без видимых проблем. Публично доступная ознакомительная версия этой операционной системы имеет более поздний номер сборки, и на процессорах семейств Athlon 64 FX/Athlon 64 также функционирует без каких бы то ни было проблем. Однако, для повседневного использования эта система всё ещё мало применима. Фактически, годится она только лишь для разработчиков программного обеспечения и тестеров, вынужденных использовать 64-битную систему по долгу службы. Обычным же пользователям переходить на Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems сегодня не только нет смысла, но и порой даже невозможно.
Первая проблема, с которой приходится сталкиваться при установке Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems – это отсутствие необходимых драйверов. Лишь немногие производители аппаратных средств предлагают драйвера для своих устройств, совместимые с версиями Windows с поддержкой AMD64. Обычные же 32-битные драйвера для 64-битной операционной системы не подходят. По этой причине, например, владельцы Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems пока лишены возможности использовать видеокарты на чипах ATI: канадская компания свои драйверы для этой операционной системы не предоставляет. Также, проблемы ожидают владельцев некоторых сетевых карт, RAID контроллеров и аудио решений. Так что если вы решите устанавливать Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems на свою систему – в первую очередь уясните вопрос относительно наличия драйверов для используемых в вашей системе устройств.
Вторая проблема – отсутствие программного обеспечения. Впрочем, сильной стороной архитектуры AMD64 является как раз обратная совместимость с 32-битным программным обеспечением. Поэтому, данная проблема не является фатальной. Большинство 32-битных программ нормально работает с Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems благодаря использованию так называемого WOW64 (Windows-on-Windows) эмулятора, переводящего процессор из нативного 64-битного режима в режим совместимости, позволяющий приложению манипулировать с регистрами процессора и адресовать память в 32-битном формате. В процессе тестирования различных 32-битных программ мы встретили лишь несколько проблем. Первая заключалась в невозможности инсталляции Windows Media Encoder 9 со всеми вытекающими последствиями, а все остальные выражались в наличии различных артефактов в 3D играх, безусловно лежащих на совести драйвера графической карты.
В тоже время, число программного обеспечения, написанного именно для использования 64-битного режима процессоров с архитектурой AMD64, будет неуклонно расти. Некоторые программы доступны уже сегодня, правда, пока их единицы. В частности, на данный момент нам известно про существование 64-битных версий утилиты TweakUI Power Toys, платформы Sun Java 2 и бета-версии антивирусной программы Computer Associates eTrust Antivirus.
Сама по себе операционная система Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems по внешнему виду напоминает Windows 2003, а не Windows XP. По всей видимости, именно код Windows 2003 использовался на этапе разработки Windows XP с поддержкой AMD64. Поставка операционной системы включает набор 64-битных библиотек DirectX 9.0b и набор стандартных программ, портированных для архитектуры AMD64. Достаточно любопытен тот факт, что в составе Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems помимо 64-битной версии Internet Explorer 6.0 имеется и классическая 32-битная версия этой программы. Также, в состав поставки 64-битной Windows XP входит и ряд критических обновлений, отсутствующих в стандартной поставке обычной Windows XP SP1 для 32-битных систем.
Пару слов следует сказать и о составе тестовой системы, на базе которой мы подвергали испытанию Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems. Дело в том, что используемая нами стандартная конфигурация тестовой платформы в данном случае не подошла, ибо не для всего используемого нами оборудования нашлись 64-битные драйверы. Поэтому, мы были вынуждены сменить видеокарту на базе чипа от ATI на видеокарту на чипсете от NVIDIA. В итоге, тестирование работы Athlon 64 FX-53 выполнялось на системе, включающей следующее оборудование:

Процессор: AMD Athlon 64 FX-53;
Материнская плата: ASUS SK8V (VIA K8T800);
Память: 1024 Мбайт Registered DDR400 SDRAM (Mushkin High Performance ECC Registered 2 x 512 Мбайт, 2-3-2-6);
Видеокарта: Sparkle GeForce FX5900XT (Detonator 53.04).
Жёсткий диск: Western Digital WD400JB.

Для того чтобы придать некоторую логическую завершенность нашему рассказу о предварительной версии Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems, мы решили измерить производительность процессора AMD Athlon 64 FX-53 в этой операционной системе при исполнении 32-битных и 64-битных приложений.
Сначала – о скорости в 64-битном режиме. К сожалению, практически полное отсутствие приложений, скомпилированных под нативный 64-битный режим, существенно ограничило наши возможности. Единственный доступный бенчмарк, существующий в варианте для Win64 – это 64-битная версия SiSoft Sandra 2004 SP1. В состав этого пакета входят небольшие синтетические тесты процессора и памяти. Благодаря этим тестам мы можем хотя бы приблизительно оценить производительность в Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems. При этом стоит заметить, что SiSoft Sandra 2004 SP1 существует и в варианте для Win32. Благодаря этому мы имеем возможность сравнить показатели этого теста при исполнении 64-битного кода в 64-битной версии Windows XP с показателями, получаемыми при исполнении 32-битного кода в 64-битной и 32-битной версии Windows XP.


Результаты получаются неоднозначные. В ряде тестов переход в 64-битный режим приносит выигрыш, в ряде случаев мы видим падение производительности. Однако в первую очередь хотелось бы отметить тот факт, что скорость исполнения 32-битных бенчмарков, входящих в пакет Sandra, примерно одинакова и в 32-битной и в 64-битной операционной системе. Таким образом, можно говорить о том, что WOW64 эмуляция сама по себе не привносит никаких задержек в исполнении 32-битного кода.
Возвращаясь к результатам 64-битной SiSoft Sandra 2004 в Win64 отметим, что переход в 64-битный режим позволяет процессорам с архитектурой AMD64 ощутимо увеличить скорость работы с памятью. Однако, это – практически единственное место (помимо бенчмарка Whetstone FPU) где 64-битность по данным SiSoft Sandra 2004 дает хороший эффект. В других случаях в 64-битном режиме мы видим либо примерно такую же производительность, либо ее падение. К сожалению, мы не можем с полной уверенностью говорить о причинах того, что в тестах Multimedia Integer MMX/SSE и Whetstone SSE2 производительность в 64-битном режиме сильно ниже производительности в 32-битном режиме. В качестве наиболее вероятного объяснения этого эффекта следует считать плохую оптимизацию тестовых алгоритмов для технологии AMD64. Все существующие компиляторы, генерирующие код для Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems, доступны лишь в виде альфа и бета-версий, а потому их эффективная работа в данный момент времени не гарантируется.
Вместе с тем, если код 64-битной версии SiSoft Sandra не достаточно хорошо оптимизирован для архитектуры AMD64 (например, практически не использует дополнительные регистры общего назначения), мы действительно можем столкнуться с падением скорости исполнения приложений и по другой причине. В 64-битном режиме процессоры семейства Athlon 64 исполняют некоторые инструкции (в частности, целочисленное умножение и деление) несколько медленнее, чем в 32-битном режиме. Однако данное объяснение проходит лишь для теста Dhrystone ALU, поскольку все SSE2 инструкции выполняются Athlon 64 в 64-битном и 32-битном режиме с одинаковой скоростью.
К сожалению, помимо SiSoft Sandra 2004, сегодня мы не располагаем другими приложениями, функционирующими в 64-битном режиме и позволяющими измерять производительность. Поэтому, переходим к более подробному исследованию производительности 32-битных приложений в Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems.
Поскольку пока речь идет лишь о предварительной версии операционной системы, мы не видим смысла в проведении подробного тестирования с использованием большого числа тестовых приложений. Для наших ознакомительных целей мы просто воспользуемся тестом PCMark 2004, измеряющим производительность системы при работе наиболее распространенных алгоритмов.


Итак, как мы видим, типовые 32-битные процедуры, нагружающие процессор и память, в 64-битной версии Windows показывают примерно тот же самый уровень производительности, что и в случае работы в 32-битном Windows. То есть, мы имеем еще одно подтверждение того факта, что использование WOW64 эмулятора не приводит к падению производительности при работе 32-битных программ в 64 битной операционной системе. Однако, согласно полученным данным, из этого правила есть два исключения.
Исключение первое. Тест Web Page Rendering показывает значительно более высокий результат, работая в 64-битной версии Windows. Причина заключается в том, что при измерении скорости рендеринга web-страниц этот тест использует установленную в системе версию Internet Explorer, которая в Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems, очевидно, является 64-битной. Таким образом, на примере этого результата мы можем убедиться в том, что 64-битный Internet Explorer работает осязаемо быстрее 32-битного, а процессоры семейства Athlon 64 действительно "ускоряют Интернет".
Второе исключение касается двух последних тестов, на примере которых мы видим падение скорости при их функционировании в среде 64-битной операционной системы. Причем если в тесте, использующем 3D, это падение производительности не столь сильно, то в 2D режиме (последний бенчмарк) оно поистине драматическое. В данном случае вину за такое поведение 64-битной системы мы возлагаем на видеодрайвер. По всей видимости, ситуация с драйверами для Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems усугубляется не только их отсутствием. Как мы видим, и имеющиеся драйвера далеки от идеала. Яркий пример – Detonator от NVIDIA. Впрочем, справедливости ради заметим еще раз, что ATI вообще не предлагает никаких драйверов для 64-битных операционных систем, поддерживающих процессоры с технологией AMD64.
В подтверждение вышесказанного приведем результаты тестирования скорости работы 32-битных игр в Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems.


Цифры говорят сами за себя. 32-битные игры под управлением Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended работают значительно медленнее, чем в обычной Windows XP Professional. Кроме того, следует отметить, что некоторые проблемы имеются и с банальной работоспособностью некоторых игр. В ряде наших тестовых 3D приложений, таких как Aquamark3 или X2 – The Threat были отмечены серьезные артефакты. В общем, графические 64-битные драйвера у NVIDIA явно сырые.
Подытоживая вышесказанное, мы должны вынести пока неутешительное резюме о Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems. Пока эта система действительно может быть интересна лишь разработчикам. Обычные пользователи останутся ей явно недовольны из-за проблем как с доступностью, так и с качеством драйверов. Впрочем, тем не менее отрадно признавать, что процесс поддержки технологии AMD64 программным обеспечением всё-таки сдвинулся с мёртвой точки. Официальный выход Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems намечен на вторую половину года, будем надеяться, что к этому времени производители аппаратного обеспечения совладают со своими драйверами, а разработчики программ портируют свои продукты для использования под 64-битной операционной системой в 64-битном режиме.

Выводы

Итак, как мы видим в последнее время ситуация на рынке высокопроизводительных процессоров складывается для AMD весьма благоприятно. Выпуск 64-битных процессоров позволил этой компании совершить некий рывок, и теперь она способна как минимум на равных конкурировать с Intel. Новый высокопроизводительный процессор Athlon 64 FX-53, рассмотренный нами сегодня, является еще одним подтверждением этого.
В большинстве тестовых приложений новый Athlon 64 FX-53 с частотой 2.4 ГГц превосходит по быстродействию все альтернативные предложения Intel, включая и Pentium 4 Extreme Edition с частотой 3.4 ГГц и кеш-памятью третьего уровня объемом 2 Мбайта. Конечно, необходимо оговориться, что в задачах видео и аудио кодирования, а также при финальном рендеринге архитектура NetBurst позволяет процессорам от Intel работать более эффективно, чем Athlon 64. Кроме того, в ряде практических задач технология Hyper-Threading, аналогов которой AMD не предлагает, выводит различные Pentium 4 вперед по скорости работы. Однако в играх Athlon 64 FX-53 не имеет себе равных, что является его сильным козырем в глазах экстремальных игроков.
Но, несмотря на то, что Intel уже представил новое поколение своих процессоров Prescott, AMD в ближайшем будущем предстоит выдержать еще один удар со стороны конкурента. Частоты Prescott, после выхода новой ревизии этого ядра D0 и перехода на новое процессорное гнездо LGA775 начнут активно расти, а, кроме того, системы на базе таких процессоров получат и некоторые маркетинговые преимущества, заключающееся в поддержке DDRII SDRAM и шины PCI Express. Сможет ли в этих условиях AMD удержаться на завоеванных позициях? Посмотрим, но в данный момент нам кажется, что у AMD пока нет никаких проблем.