При выборе нового процессора для нового компьютера, индивидуальные пользователи и корпорации, в особенности, достаточно медленно принимают новые предложения. Считается, что лучше довериться проверенным решениям, чем рисковать, устанавливая какой-то новый процессор. В этом смысле, наиболее распространенными считаются процессоры Intel. Для резкого перехода к новому процессору необходимо выполнение двух условий: Первое, существенное, обоснованное увеличение производительности, и второе, снижение затрат. К счастью для AMD, новый процессор Athlon XP2000+ удовлетворяет этим двум условиям. Наше предварительное сравнение процессора Athlon XP 2000+ с Intel Pentium 4 2.0GHz, показывает, что компьютер на базе процессора AMD оказывается не только быстрее и производительнее (особенно в системах автоматизированного проектирования), но и значительно дешевле компьютера на базе Intel.

В этой статье мы познакомим Вас с особенностями построения настоящей, высокопроизводительной рабочей станции на базе процессора Athlon XP 2000+.

Особенности процессора Athlon XP

Процессор AthlonXP включает несколько новых архитектурных особенностей, по сравнению с предыдущим поколением процессоров Athlon. Одной из новых особенностей является архитектура Quanti-Speed. Что это означает? По большому счету это больше маркетинговый термин, который говорит, что теперь процессор может выполнять больше работы за один цикл, что приводит к снижению значимости значения частоты процессора. Кроме этого AthlonXP включает технологию Intel SSE, ту же которая используется в процессорах Pentium III.

Так же были добавлены потоковые SIMD расширения, позволяющие Athlon XP обрабатывать множественные вычисления одновременно. Однако все эти особенности становятся действительно полезны, если программисты специально оптимизирую свои продукты. К счастью для AMD, многие профессиональные продукты уже используют SSE оптимизацию. Теперь понятно, почему AMD хотела назвать эти дополнения 3DNow! Professional, а не SSE.

Кроме дополнительных расширения Athlon XP имеет модуль аппаратного предсказания с упреждением, который встроен в ядро "Palomino" (AthlonXP и AthlonMP). Этот модуль отслеживает действия пользователя и пытается предсказать какая часть данных потребуется в следующий момент. Предсказанные данные сохраняются в кэш первого уровня. В случае удачного предсказания данные поступят в процессор значительно быстрее, чем из системной памяти. В случае ошибки - процессор проигнорирует данные КЭШе и считает нужные данные из системной памяти.

Странные числа в названии процессоров Athlon XP

Для большинства пользователей производительность процессора напрямую связана с частотой. Однако это не совсем так (это подтверждают многочисленные тесты). Многие из производителей процессоров пытались убедить пользователей не полагаться на реальную частоту. Компания AMD запустила т.н. инициативу реальной производительности (TPI). Эта инициатива предлагает использовать в названии процессора значение реальной производительности или рейтинга производительности (PR). Вычисляется значение так, число выполняемых операций за такт (IPC) x MHz = TPI. Таким образом, получаются следующие значения:

• Athlon XP 2000+ работает на 1.67 GHz
• Athlon XP 1900+ работает на 1.60 GHz
• Athlon XP 1800+ работает на 1.53 GHz

Система XP2000+

Система на базе XP 2000+ была собрана в хорошем корпусе типа mid-tower с пространством для установки дополнительного вентилятора, и четырьмя посадочными местами для установки HDD. Стандартный OEM блок питания был заменен более мощным 400W Antec для обеспечения требования Athlon XP по питанию.

Для охлаждения процессора использовался стандартный кулер. С установленным небольшим вентилятором, температура процессора находилась на уровне 50-60оС. Использование именно такого вентилятора позволяет избежать лишнего шума, однако, учитывая сильные нагрев процессора Athlon XP мы рекомендуем использовать более мощный вентилятор.

Для дополнительного охлаждения системы, мы использовали дополнительный 80mm вентилятор.

Комплектация рабочей станции на базе XP2000+

Системная плата

В качестве платформы для нашей рабочей станции мы использовали самую популярную плату для процессоров Athlon XP - Asus A7V266-E. Эта плата основана на чипсете VIA KT266A и поддерживает PC2100 DDRAM. Плата имеет три DIMM слота, пять PCI слотов, один AGP, и один ACR слот.

Так же A7V266-E поддерживает RAID 0, который позволяет объединить два диска, создав один диск большой емкости. Учитывая нашу главную задачу - создание высокопроизводительной недорогой рабочей станции, мы хотим отметить, что RAID 0 так же позволяет вдвое увеличить скорость передачи данных и примерно на 50% уменьшить задержки. Все это позволит нам создать достаточно мощную дисковую подсистему. Однако, RAID 0 нельзя считать полноценным RAID так как не имеется никакой избыточности данных. Если один из дисков выдает ошибку, все данные могут быть потеряны.

Используемый чипсет VIA Apollo KT266A основан на KT266, и имеет дополнительную оптимизацию для увеличения производительности памяти и системной шины. KT266A поддерживает до 4GB C1600 или PC2100 DDR памяти, а так же процессоры Athlon и Duron с частотой FSB 200/266MHz. Дополнительно, KT266A обеспечивает родную поддержку AGP4х, ATA 33/66/100, шести USB портов и имеет интегрированный 6 канальный AC-97 звук (впринципе, достаточный для DVD), модем, и сетевой контроллер.

Видеокарта

В качестве видеоподсистемы использовалась карта Asus V8200T5/64MB (GF3Ti500), которая считается идеальной для игрового компьютера. Для приложений автоматизированного рабочего места рекомендуется использовать более производительные платы такие как Quadro DCC. Однако их цена значительно превышает стоимость GeForce3 Ti500, так что решайте сами. Кроме того, в сети можно найти описание, того, как просто сделать из GeForce3 плату Quadro.

Системная память

В качестве системной памяти мы настоятельно рекомендуем использовать только проверенных производителей. В нашем случае использовалась память Corsai, которая считается очень хорошей. В системе было установлено 512MB PC2400 DDR. Точнее, два 256MB модуля CAS2 PC2400 DDR (Corsair XMS2400).

На используемых модулях были установлены чипы Micron 46V16M8-75A, что позволит нам без проблем использовать эти модули на выбранной системной плате, несмотря на то, что A7V266-E официально поддерживает только PC2100.

• CM64SD256-2400C2
• 300MHz
• 32Mx64
• 184 DIMM
• CAS 2.0
• Unbuffered
• 16Mx8

Жесткий диск

Поскольку размеры современных файлов постоянно растут, а размеры файлов систем автоматизированного проектирования отличаются особенно, мы выбрали за минимум диск объемом 40GB и скоростью вращения 7200 оборотов в минуту. Разница между дисками со скоростью вращения 5400RPM и 7200RPM достаточно велика, особенно если старший диск имеет несколько пластин, а диск со скоростью 7200RPM только одну или две. 40GB IBM Deskstar, используемый в нашей XP2000+ системе, имеет две пластины с четырьмя головками. Время поиска составляет всего 8.5ms. На борту диска имеется 2MB буфер.

Сетевая карта

Для подключения к сети мы использовали PCI Fast Ethernet контроллер Allied Telesyn 10/100 NIC, который поддерживает все последние стандарты Microsoft; ACPI, OnNow, Magic Packet/Wake-On-LAN (WOL) и DMI. Кроме того, этот контроллер имеет уже готовые драйвера под Windows XP.

Оптический накопитель

В качестве устройства чтения CD мы использовали DVD ROM, который позволит не только смотреть DVD фильмы, но и обычные CD. В нашей системе используется самый последний (на момент подготовки статьи) DVD-ROM Pioneer . Спецификации этого устройства выглядят так:

-Низкое время доступа: 85ms DVD-ROM, 85 ms CD-ROM
-Скорость передачи: 21,600 kB/s Max (DVD-ROM), 6000 kB/s Max (CD-ROM)
-Чтение одно- и двух уровневых DVD-ROM/Video, DVD-R/RW, CD-ROM, Audio CDs, CD-R/RW, Video CDs, Photo CDs, Hybrid CDs, CD-Extra (CD-Plus) и CD-Text дисков
-Возможность установки в горизонтальном и вертикальном положении

Блок питания

Как уже было сказано выше, мы заменили OEM блок питания на более мощный Antec 400W PP-412X. Дело в том, что современные компьютерные системы должны удовлетворять двум условиям: Высокая мощность и достаточное количество разъемов питания для подключения большого количества жестких дисков, CD и т.д. Только при выполнении обоих условий можно гарантировать стабильную работу устройства на высокой частоте, с возможностью гибкой конфигурации. Наш новый блок питания имеет следующие выходные параметры:

Испытания: AthlonXP 2000+ против Pentium 4

Тестовая среда

Теперь, когда мы описали основные компоненты нашей рабочей станции, и причины использования именно этих комплектующих, давайте приступим к сравнению возможностей рабочей станции, построенной на базе Athlon XP 2000+ и Pentium 4 2.0GHz.

Оба процессора были протестированы на системных платах с установленной памятью PC2400 DDR. Кроме того, возможности Pentium 4 были немного ограничены, т.к. известно, что максимальную производительность только с чипсетом i850 и памятью RDRAM. Однако, RDRAM не устраивает большинство пользователей из-за очень высокой цены, по сравнению с DDRAM памятью.

Все испытания проводились под Windows 2000 Pro, поскольку эта операционная система лучшим образом подходит для рабочих станций, чем Windows XP.

Учитывая основную тему статьи - построение рабочей станции для высокопроизводительных приложений, были подобраны специальные мощные тесты, позволяющие очень четко определить возможности процессоров при максимальной нагрузке в однозадачном и многозадачном режиме.

Общие системные тесты

BAPCO Sysmark 2001

Тест SYSmark2001 позволяет определить реальную производительность системы, моделируя работу наиболее распространенных офисных и Интернет приложений.

В Windows 2000 процессор Pentium 4 показывает лучший результат. Обращаем Ваше внимание, что для Sysmark 2001 выпущен специальный патч под WindowsXP, который устраняет проблему с SSE совместимостью Athlon XP. Дело в том, что Sysmark определяет наличие SSE по регистру в котором содержится код процессора. Так, если в регистре прописано, что-то отличное от процессоров Intel, Sysmark не включает поддержку SSE.

Но как бы там ни было, мы наблюдаем незначительную разницу в офисных приложениях и чуть большее различие в Интернет приложениях.

SuperPI

SuperPI вычисляет число PI с различным числом разрядов от 16 тысяч до 32 миллионов. Результатом теста является время выполнения вычисления.

В этом тесте мы видим значительное преимущество Athlon XP 2000+, который на 20 секунд опередил 2.0GHz Pentium 4. Основной причиной такого высокого результата является более мощный модуль вещественных вычислений.

SPECviewPerf 6.1.2

SPECviewperf - это набор профессиональных 3D CAD тестов. Так же SPECviewperfT считается неплохим тестом производительности OpenGL. Он был разработан IBM и в дальнейшем развивался такими мощными компаниями как SGI, Digital и другими членами группы проекта SPECopc^SM.

Из трех тестов, включенных в SPECviewPerf, наиболее интересным для нас является Ligмht_04, который позволяет увидеть все скрытые ограничения процессора. В этом, а так же в двух других тестах процессор XP2000+ оказался значительно производительнее Pentium 4 2.0GHz.

POVRay

Тест POV-Ray (Persistence of Vision Ray Tracer) один из лучших тестов. Кроме возможности серьезно загрузить процессор, этот тест является бесплатным и может быть компилирован для любой платформы.

В этом тесте измеряется время рендеринга одного кадра в разрешении 1024x768 (AA0.3). Как Вы можете видеть, Athlon XP2000+ на 110 секунд опережает (примерно в два раза быстрее) P4 2.0GHz. Это еще раз подтверждает великолепные возможности процессоров AMD по 'перемалыванию чисел'.

Winbench 99 V1.2

Тест WinBench 99 позволяет определить производительность различных подсистем Вашего компьютера: графика, диск, и видео в среде Windows.

И здесь AthlonXP опережает P4 2 GHz во всех испытаниях, включая офисные и Интернет приложения.

Winstone 2001

Content Creation Winstone 2001 моделирует одновременную работу нескольких приложений.

Тест Business Winstone позволяет определить общую производительность системы при запуске современных 32-bit приложений под Windows 98 SE, Windows NT 4.0 (SP6 или выше), Windows 2000, Windows Me, или Windows XP. Это делается благодаря заранее смоделированным задачам, позволяющим проверить все модули современного PC.

И здесь мы видим значительное преимущества процессора XP2000+, что говорит о лучшей производительности в многозадачном режиме.

Sisoft Sandra 001 Pro

SiSoft Sandra 2002 разработан для вычисления теоретической мощности различных компонентов системы. Учитывая это, полученные результаты не могут представлять производительность в реальных условиях.

В этом тесте мы опять наблюдаем значительное преимущество Athlon XP 2000+ над Pentium 4 2.0GHz. В некоторых тестах мы наблюдаем двух кратное увеличение.

3DMark2000 Ver 1.1

Тест 3DMark2000 еще один тест для оценки 3D производительности. Он позволяет определить производительность DirectX7 и аппаратной трансформации и освещения. Версия 1.1 включает некоторую оптимизацию нового железа и операционной системы.

3DMark2001

3DMark2001 - самая последняя версия 3DMark от MadOnion. Объединяя поддержку DirectX8 с новой графикой, он продолжает обеспечивать хорошее изучение общей производительности системы.

Результаты не требуют пояснений.