ГлавнаяКонтактыКарта сайта
ЕПОС
О компанииКомпьютерная криминалистикаВосстановление информацииЗащита информацииПроизводство и ITСервисНаши разработки

Расследование инцидентов, компьютерная криминалистика, информационная безопасность

Книжная серия Взгляд на жесткий диск изнутри




Архив статей


24.04.2003
Athlon XP: в ожидании 64-разрядной архитектуры

Вячеслав ОВСЯННИКОВ
Богдан ПЕНЮК

Пессимист считает, что 64 разряда больше чем 32 только на 3 децибела
Оптимист считает, что работать нужно на том, что есть сейчас

Народный ЕПОС

 

22 апреля AMD анонсировала серверный вариант своего 64 разрядного процессора Opteron. К большому нашему сожалению, анонсирован именно серверный вариант. К тому же, скорее всего вначале 64 разрядная платформа будет весьма дорога, поэтому достаточно долгое время в настольные компьютеры мы будем по-прежнему устанавливать 32-х разрядные процессоры Athlon XP. Сведения же о процессорах Athlon XP и, особенно, о последней его модификации (на ядре Barton) весьма противоречивы. Поэтому в ожидании массового прихода в наши компьютеры 64-х разрядных процессоров Athlon 64 мы решили еще раз внимательно рассмотреть, так ли уж хорош процессор Athlon XP.

Лирически - историческое отступление

Очевидно, что "гонка вооружений" на рынке 32-разрядных процессоров, свидетелями которой мы являемся, привела к просто ошеломляющему росту производительности процессоров как AMD, так и Intel. Для современных процессоров в большинстве случаев даже бессмысленно сравнивать производительность. Ее хватает с избытком. Только в отдельных приложениях (научные расчеты, обработка графики, нелинейный монтаж фильмов) все еще нужно выбирать процессор с учетом производительности. В остальных случаях выбор процессора это или вопрос личных симпатий или вопрос престижа.

Есть и оборотная сторона рассматриваемой медали. 2002 год ознаменовался массовым выпуском "бумажных" процессоров. На нашем рынке новые процессоры стали появляться спустя примерно полгода после официального анонса и большого шума в интернете по этому поводу. Поэтому, ознакомившись в интернете с новинками на процессорном рынке, мы идем покупать уже несколько устаревшие модели. А к "устаревшим" моделям нельзя подходить с той же меркой, что и к "топовым" новинкам. Технология ведь постоянно изменяется. В частности, AMD решила технологическую проблему перехода на 0,13 микронную технологию производства процессоров совершенно недавно.

Очень долго мы ждали от AMD процессоров, изготовленных по 0,13 микронной технологии, подсознательно ожидая существенного скачка вперед. Но оказалось, что новые процессоры ничем, кроме тактовой частоты не отличается от своих предшественников, выполненных по 0,18 микронной технологии. Поэтому процессор Athlon XP 2200+ (первенец 0,13 микронной технологии AMD) с момента своего появления вызвал даже некоторое разочарование.

Однако, необходимо отметить, что переход на новую технологию - это очень болезненный процесс, особенно когда рынок насыщен продукцией конкурентов. Вспомним события двухгодичной давности: в 2001 году Intel переходила на 0,13 микронную технологию. Рост тактовых частот процессоров Pentium 4 значительно замедлился. Архитектура же процессоров Athlon позволяла и без перехода на новую технологию повышать тактовую частоту процессора. Поэтому AMD сосредоточила усилия на усовершенствовании внутренней структуры своего процессора (новое имя Athlon XP), что позволило еще больше увеличить производительность. Это привело к тому, что безусловным лидером в ночь с 2001 на 2002 год был процессор Athlon XP 1900+.

Замедление темпов роста производительности процессоров Athlon в 2002 году, связанный с переходом на 0,13 микронную технологию, можно было заранее прогнозировать, тем более что для AMD переход на новую технологию был затруднен необходимостью редизайна ядра для выпуска процессоров на производственных мощностях UMC.

Для Intel проблема с переходом на 0,13 микронный процесс завершилась еще в январе 2002 года. С этого времени тактовая частота процессоров Pentium 4 стала расти как на дрожжах. Более того, для Intel 2002 год - это еще и год усовершенствования внутренней структуры процессоров Pentium 4. Так, в частности, с переходом на 0,13 микронную технологию КЭШ второго уровня процессоров Pentium 4 был увеличен до 512 Кбайт. В последующей модернизации ядра процессоров Pentium 4 увеличена до 133МГц частота системной шины. Технология Quad-pumped Bus позволяет передавать по этой шине данные с частотой 533 МГц (очень быстро, в сравнении с системной шиной Athlon XP - 266МГц). Все это позволило значительно улучшить быстродействие процессоров Pentium 4.

Поэтому на рубеже 2002 - 2003 года определить свои симпатии это уже далеко не тривиальная задача. Тем более, что AMD, несмотря на отмеченные трудности, не стоит на месте. Ее процессоры также получили более скоростную системную шину и больший объем КЭШ.

На прошедшей с 18 по 22 февраля выставке "EnterEX-2003" одним из самых "козырных" экспонатов, выставленных компанией ЕПОС, была станция нелинейного монтажа на базе процессора Athlon XP 3000+. Это долгожданный процессор от AMD на ядре BARTON. Интерес к этому экспонату вызван и долгим ожиданием процессоров на новом ядре и тем, что анонсированы новые процессоры, были совсем недавно, 10 февраля, и уже на выставке можно было посмотреть их "в действии".

Судя же по поступающим к нам после выставки вопросам (и по ряду публикаций в интернет) у многих после тестирования образцов новых процессоров возникает чувство, близкое к разочарованию. Ожидали чего-то большего. Особенно интересно наблюдать "крокодиловы слезы" в статьях, размещенных на сайтах, спонсируемых Intel.

Более того, введенное с появлением процессоров Athlon XP обозначение не по реальной тактовой частоте, а по номеру модели ("Model number") окончательно всех запутало, и теперь уже мало кто понимает, что такое хорошо и что такое плохо. Поэтому мы и решили рассмотреть более подробно не самые последние процессоры, а по возможности все семейство процессоров Athlon XP, обратив внимание на "ходовые" модели.

Что такое Athlon XP?

Процессоры Athlon XP это действительно целое семейство процессоров. В это семейство входит сейчас уже пять моделей с несколько различными ядрами.

Самый первый процессор семейства Athlon XP выполнен по 0,18 микронной технологии, его особенностью является архитектура "QuantiSpeed". Не будем вдаваться сейчас в тонкости этой архитектуры. Изменение архитектуры позволило заметно увеличить производительность процессоров (по сравнению с ранее выпускавшимися процессорами на ядре Thunderbird, поднявшими настоящую бурю на процессорном рынке). Именно в это время и было введено обозначение, не связанное с реальной тактовой частотой процессора. Эти процессоры имели индивидуальные номера (CPUID) 660, 661, 662 и т.д. Правда, чем отличались процессоры с разным CPUID, сейчас вряд ли кто вспомнит, да это, наверное, уже и не важно. Важнее то, что с этим ядром тактовую частоту процессора удалось поднять только чуть больше 1700 МГц.

Следующий шаг был сделан с появлением процессоров Athlon XP на ядре Thoroughbred (CPUID 680). Эти процессоры начали выпускаться уже по 0,13 микронной технологии. С появлением этих процессоров прокатилась первая волна разочарований. Ожидалось, что с переходом на 0,13 микронную технологию AMD уж точно вырвется в абсолютные лидеры. А оказалось, что появившийся самым первым процессор Athlon XP 2200+ к моменту своего появления стал в ряд вполне обычных процессоров. Волна же разочарования связана была в первую очередь с тем, что слишком много ожидали. Ядро процессора осталось практически таким же, только выполнено оно было по новой технологии. Важнее было то, что теоретически можно было дальше повышать тактовую частоту процессора. Практически же все сложилось не так гладко. Первый процессор, выполненный по новой технологии, Athlon XP 2200+ (тактовая частота ядра 1800МГц) оказался и самым быстрым процессором в серии с CPUID 680. Последующие процессоры этой серии имели только меньшую частоту.

Чтобы поднять тактовую частоту процессора потребовался редизайн его ядра. Доработанные процессоры также называются Athlon XP, ядро по-прежнему называется Thoroughbred (иногда Thoroughbred-В), изменился только CPUID. Тактовая частота ядра процессоров с CPUID 681 достигла значения 2133 (Athlon XP-2600). Поскольку дальнейшее наращивание тактовой частоты процессора без увеличения пропускной способности шины не приводит к пропорциональному увеличению производительности, то появилась и новая модернизация процессора с тем же ядром и тем же CPUID, но с эффективной скоростью передачи шины 333 МГц. Эти процессоры достигли тактовой частоты ядра 2167 МГц (Athlon XP 2800+)

И вот теперь появился долгожданный процессор на ядре Barton. Athlon XP 3000+ сейчас самый производительный процессор AMD, хотя тактовая частота его ядра составляет только 2167 МГц. Увеличение производительности достигнуто за счет увеличения объема КЭШ второго уровня до 512 Мб.

Таким образом, процессоры семейства Athlon XP отличаются тактовой частотой ядра, частотой системной шины и размером КЭШ (табл.1).

 

Таблица 1.

  CPUID
  660 680 681 681 6A0
FSB=266Cash
L2=256
FSB=333Cash
L2=256
FSB=333Cash
L2=512
F CPU Model Number
1333 1500+        
1400 1600+        
1467 1700+ 1700+      
1533 1800+ 1800+ 1800+    
1600 1900+ 1900+      
1667 2000+ 2000+ 2000+    
1733 2100+ 2100+ 2100+    
1800   2200+ 2200+    
1833         2500+
2000     2400+    
2067       2600+ 2800+
2133     2600+    
2167       2700+ 3000+
2267       2800+  

 

В этой связи очень интересно будет определить реальную производительность этих процессоров и сравнить ее с реальной производительностью процессоров Intel. Это и будет ответом на вопрос, "с какими результатами AMD завершает эпоху 32-разрядных процессоров?".

Замечания на тему метрологии

Несмотря на многообразие общепринятых тестов, в последнее время их результаты чаще вносят неразбериху, чем проясняют суть явлений.

Существуют тесты, которые позволяют измерять производительность какой либо подсистемы компьютера, например, скорость обмена данными процессора с памятью или с КЭШ. Эти тесты необходимы для того, чтобы выяснить влияние отдельных технических решений, точнее, чтобы понять, почему конкретный процессор лучше или хуже других. Но практического смысла в этих тестах довольно мало.

Существуют тесты, основанные на измерении времени выполнения отдельных математических задач. Это очень хорошие тесты. Они обладают хорошей повторяемостью результатов, в том числе и на разных платформах. Единственный их недостаток - они правильно отражают возможности процессора только при решении определенной задачи и только по определенному, примененному в тесте алгоритму. Как следствие, результаты таких тестов получаются малоинформативными. В самом деле, вдумайтесь в цитаты, взятые из реальных публикаций в интернете: ":По данным этого теста, основанного на алгоритме построения множества Мандельброта, оказывается, что блок исполнения SSE инструкций процессора Athlon XP очень даже неплох". Или так: ": в тесте Primodia, основанном на измерении времени решения уравнения Шредингера для всех 61 электронов элемента Прометий, все процессоры Pentium 4 (как с ядром Willamette, так и с ядром Northwood) опережают всю линейку Athlon XP". Неужели большинство покупает компьютеры с намерением быстрее решить уравнение Шредингера или построить это самое "множество Мандельброта"?

Существуют тесты, основанные на измерении производительности в реальных, чаще всего используемых прикладных задачах. Классический пример - Content Creation Winstone. Последняя версия этого популярного тестового приложения включает Adobe Photoshop 6.0.1, Adobe Premiere 6.0, Macromedia Director 8.5, Macromedia Dreamweaver UltraDev 4, Netscape Navigator 6/6.01, Sonic Foundry Sound Forge 5.0c (build 184) и Microsoft Windows Media Encoder 7.01.00.3055. Задумка очень хорошая, до тех пор, по крайней мере, пока мы не пытаемся сравнить процессоры с различной архитектурой. Тут то и выясняется, что Microsoft Windows Media Encoder 7.01.00.3055 когда определяет, что работает с процессором Athlon, отключает всякую оптимизацию. По крайней мере, не использует набор инструкций SSE, поддерживаемых процессорами Athlon. Поэтому сравнение производительности различных процессоров по критерию времени выполнения операций в приложении Microsoft Windows Media Encoder заранее обрекает процессоры Athlon на провал. В этом тесте один процессор использует максимум своих возможностей, а второй только базовые возможности. Это спорт или беспредел?

Но не это главное. Производительность важна в первую очередь для профессиональной работы с ресурсоемкими приложениями, например, Adobe Photoshop, Adobe Premiere. При чем же здесь Netscape Navigator? И наоборот, если важнее всего серфинг по интернет, то при чем здесь Sonic Foundry Sound Forge? Особенно, если в системе установлен не Netscape, а стандартный IE? О чем же тогда говорят нам результаты теста Content Creation Winstone? Не случайно по результатам тестирования довольно часто делается весьма "многозначительный" вывод (опять же цитата): ":Фактически, Athlon XP демонстрирует свое превосходство лишь там, где от CPU требуется высокая вычислительная мощь и при этом не задействуется набор инструкций SSE2".

Поскольку мы считаем, что производительность имеет смысл измерять только в тех случаях, когда "от CPU требуется высокая вычислительная мощь", мы предпочитаем измерять производительность только на реальных приложениях, и при этом говорим о производительности процессоров не вообще, а о производительности на конкретных приложениях. А этот показатель может существенно отличаться от оценок, полученных в какой-то искусственной среде.

На наш взгляд одной из самых распространенных задач, в которых действительно важна производительность, является нелинейный монтаж фильмов. Ну не бороться же за производительность в среде Microsoft Word?

Что такое Model number?

Прежде чем сравнивать с конкурирующими процессорами давайте разберемся с производительностью процессоров Athlon XP с разным CPUID.

Номер модели (Model number) это просто номер конкретной модели в общем семействе процессоров Athlon. Это официальная позиция AMD и вкладывать в эту цифру какой либо другой смысл вряд ли является признаком особой грамотности. Вычисляется номер модели по совокупности тестов. Совокупность тестов состоит из трех разделов: Productivity, Visual Computing и Gaming. Процедура определения производительности по данной совокупности тестов называется True Performance Initiative. Мы уже высказались отрицательно по поводу информативности тестирования по большой группе различных тестов. Однако мы не против такого подхода, если сравниваются процессоры одной и той же структуры (в рассматриваемом случае сравниваются между собой процессоры семейства Athlon XP). Важно только понимать, что результат подобной процедуры - это сравнительная оценка В СРЕДНЕМ. В отдельных частных случаях соотношение производительности может существенно отличаться.

В частности, мы сравнили производительность различных процессоров семейства Athlon XP на конкретной задаче: нелинейный монтаж в среде Adobe Premiere 6.5. Время наложения отдельных фильтров на отрезок реального ролика продолжительностью 1 минута приведено на рис.1.

 



Рис.1 Время наложения фильтров в среде Adobe Premiere 6.5 (меньше - лучше).

 

Приведенные на графике результаты отобраны из большой совокупности проведенных нами измерений по единственному критерию - для этих фильтров время выполнения примерно одинаково, что позволяет лучше сравнить визуально результаты, приведенные на рисунке.

Из рис.1 видно, что действительно, в среднем процессор, например, Athlon XP 2500+ быстрее процессора Athlon XP 1500 пропорционально значению номера модели. Тем не менее, в отдельных случаях (на рис.1 значения для фильтра Basic 3D, процессоры Athlon XP 2800+ и Athlon XP 2600+) эта пропорциональность нарушается. Это связано с тем, что реально процессор Athlon XP 2800+ и Athlon XP 2600+ имеют одинаковую тактовую частоту ядра. Однако процессор Athlon XP 2800+ (на новом ядре Barton) имеет больший объем КЭШ. В среднем, по большой совокупности тестов он действительно имеет большую производительность, чем Athlon XP 2600+, но если конкретная задача нечувствительна к объему КЭШ, производительность оказывается одинаковой. А вот на других задачах возможно и обратная ситуация. В частности, на рис.2 показано, что при наложении фильтра Color Balance процессор Athlon XP 2500+ на ядре Barton, имеющий больший объем КЭШ, оказывается быстрее, чем процессор Athlon XP 2600+.

 



Рис. 2. Время наложения фильтров "Color Balance" и "Deinterlace"в среде Adobe Premiere 6.5 (меньше - лучше).

 

Из сказанного следует два важных вывода:

  1. Номер модели в обозначении процессоров Athlon XP правильно характеризует относительную производительность различных моделей, но характеризует ее "в среднем".
  2. Номер модели определяется по результатам специальной процедуры тестирования (True Performance Initiative). Связь с реальной тактовой частотой получается весьма косвенной. Однако, улучшения ядра процессора (увеличение объема КЭШ, ускорение системной шины) которые приводят к повышению производительности, отражаются и на результатах тестирования. Поэтому в подавляющем большинстве случаев процессоры Athlon XP 2800+ с CPUID=6А0 (ядро Barton) и Athlon XP 2800+ с CPUID=681 (ядро Thoroughbred) покажут в среднем одинаковую производительность. Поэтому, в частности, нет никакого смысла вдаваться в технические характеристики процессоров. Процессоры Athlon XP 2800+ обладают одинаковой производительностью, не зависимо от ядра, на базе которого выполнен данный процессор. И Athlon XP 3000+ быстрее, чем Athlon XP 2800+, несмотря на то, что некоторые модели Athlon XP 2800+ имеют большую тактовую частоту, чем Athlon XP 3000+.

После того, как мы разобрались с относительной производительностью процессоров семейства Athlon XP, можно переходить к сравнению их с процессорами Pentium 4.

Правда, существует определенная трудность: какие именно модели будем сравнивать? Ведь у процессоров Intel Pentium 4, в отличие от процессоров AMD Athlon XP, в обозначении указывается реальная тактовая частота. Мы этот вопрос решили просто. Мы понимаем, что, не смотря на столь длинное лирическое отступление на тему "что такое номер модели", большинство читателей не смогут преодолеть "магию цифр". Для них цифра в обозначении процессоров AMD останется рейтингом по отношению к процессорам Intel. Не будем их переубеждать, просто посмотрим, сколько "весит" этот рейтинг применительно к задаче нелинейного монтажа. Начнем мы с самого ходового сейчас процессора, Athlon XP 2200+.

Athlon XP 2200+ Vs Pentium 4 2,26 GHz

Итак, как же соотносятся производительности современных процессоров Pentium 4 и Athlon XP в задачах нелинейного монтажа?

Во-первых, это специфические именно для нелинейного монтажа задачи - просчет переходов (Transition) при склейке различных частей фильма. Время просчета (в минутах) 10-секундного перехода для наиболее употребительных стандартных для Adobe Premiere переходов и некоторых переходов из комплекта Hollywood Effects приведено на рис. 3.

 



Рис. 3. Время наложения некоторых переходов в среде Adobe Premiere 6.5 (меньше - лучше).

 

Видно, что переходы быстрее просчитываются процессором Athlon XP, чем процессором Pentium 4. Конечно, разница в скорости просчета небольшая, исчисляется секундами. Однако, из таких секунд складываются бессонные ночи видеомонтажера.

Тем не менее, хотя просчет переходов это действительно сугубо специфическая задача, свойственная только видеомонтажу, не переходы составляют суть обработки видеоматериалов. Более того, сложные переходы применяются только при изготовлении домашних фильмов и при острой нехватке времени. Например, в срочном репортаже необходимо последовательно показать два несвязанных сюжета. При изготовлении сколь - нибудь художественного фильма или клипа переходы практически не применяются. Особенности нашего зрения и восприятия таковы, что склейки "в стык" воспринимаются гораздо лучше, чем любой самый замысловатый переход. Естественно, если момент склейки правильно подобран. Поэтому скорость обработки переходов даже для нелинейного монтажа не может быть определяющим показателем при сравнении производительности систем.

Большую часть времени при обработке видеоматериалов все же занимают различные фильтры. Это могут быть фильтры для достижения определенных художественных эффектов, и фильтры, позволяющие устранить или хотя бы ослабить некоторые недостатки съемки. Ведь не секрет, что только при съемке самых лучших с художественной точки зрения сюжетов допускаются досадные ошибки оператора. Более того, как правило, невозможно переснять испорченные при съемке сюжеты.

Программы нелинейного монтажа предоставляют широкий выбор разнообразных фильтров. Разные по сложности фильтры требуют различного времени для просчета сцены. Однако наложение даже относительно простых фильтров требует просто огромного времени для последующего просчета. Так, в частности, при наложении относительно простых фильтров на ролик продолжительностью всего одна минута может потребоваться почти десять минут времени для пересчета (рис.4).

 



Рис. 4. Время наложения фильтров в среде Adobe Premiere 6.5 (меньше - лучше).

 

Приведенные графики показывают, что и при наложении на видеоматериал различных фильтров система с процессором Athlon XP оказывается, как правило, быстрее, чем система с процессором Pentium 4. Преимущество процессора Athlon не подавляющее. Так, например, всегда при изготовлении фильма, предназначенного для просмотра на компьютере, а не на телевизоре, необходимо применять фильтр Deinterlace для устранения эффекта "расчески". Данный эффект быстрее просчитывается на процессоре Pentium 4. Разница в скорости просчета составляет несколько секунд на каждой минуте фильма. Но она есть.

Тем не менее, для подавляющего большинства других фильтров процессор Athlon XP оказывается значительно быстрее. В некоторых случаях разница во времени составляет уже не секунды, а разы. Так, в частности, огромных ресурсов требует применение фильтра "Field Interpolate". Этот фильтр воссоздает потерянные при оцифровке поля. Дай бог, чтобы никому не приходилось использовать данный фильтр. Но иногда необходимо вставить именно тот сюжет, который уже невозможно повторно оцифровать. Для восстановления потерянных полей с процессором Pentium 4 Вы затратите практически в три раза больше времени, чем с процессором Athlon XP.

При наложении на видеоматериал фильтров десять минут пересчета для ролика продолжительностью одна минута это далеко не предел. Для достижения некоторых художественных эффектов применяются и более сложные фильтры (рис.5):

 



Рис. 5. Время наложения сложных фильтров в среде Adobe Premiere 6.5 (меньше - лучше).

 

Видно, что наложение сложных фильтров в системе на процессоре Athlon XP требует, как правило, ощутимо меньшего времени, чем в системе с процессором Pentium 4. Только в отдельных случаях несколько меньшего времени требуется в системе с процессором Pentium 4. Это, например, фильтр Gaussian Blur. Данный фильтр очень широко применяется как при обработке видеоматериалов, так и при обработке графических изображений. Алгоритм расчета как нельзя более подходит для технологии Net Burst, лежащей в основе архитектуры процессоров Pentium 4. Поэтому практически для любой программы нелинейного монтажа или обработки изображений этот фильтр потребует меньшего времени при использовании процессоров Pentium 4.

Конечно, в любой программе нелинейного монтажа, тем более в программе Adobe Premiere, встроено гораздо больше фильтров, чем мы рассмотрели. Можно, конечно, методично просмотреть все. Но суть от этого не изменится. В задачах нелинейного монтажа лучше применять процессор Athlon XP (при равных "цифрах" - частоте процессора Pentium 4 и цифры в обозначении процессоров Athlon XP).

Задачи обработки видеоизображения не заканчиваются собственно монтажом. "Свежеприготовленный" фильм необходимо преобразовать к необходимому формату. Так, в частности, наибольшей популярностью в последнее время пользуется формат Mpeg4. Точнее, DivX. Многочисленные тесты, результаты которых доступны в Internet, неизменно показывают превосходство процессоров Pentium 4 в задачах кодирования фильмов в формат Mpeg4. Но кодирование может осуществляться различным способом. В последнее время для сжатия фильмов наибольшей популярностью пользуется программа NanDub. Настройки программы позволяют практически полностью контролировать все параметры и, соответственно, получать очень высокое для такой степени сжатия качество получаемого фильма.

Кроме того, пересчет в программе NanDub осуществляется очень быстро. Эти два фактора и определили ее популярность на завершающей стадии изготовления фильмов. Программа в процессе кодирования позволяет применять множество фильтров. Однако, если монтаж фильма осуществляется в специализированной программе нелинейного монтажа, то на эту же программу и возлагается задача корректного наложения различных фильтров. В этом случае на завершающей стадии, кодировании в DivX, применяется только Deinterlace и Resize - преобразование из чересстрочной развертки к прогрессивной и изменение размеров кадра фильма.

Именно такой режим и был опробован: ролик продолжительностью одна минута в формате DV PAL (720х576 точек, чересстрочная развертка) был преобразован в формат DivX (640х480 точек, прогрессивная развертка). Результаты измерения времени кодирования приведены на рис. 6.

 



Рис. 6. Время кодирования NanDub (меньше - лучше).

 

Графики показывают, что перекодирование фильма в формат DivX программой NanDub быстрее осуществляется в системе с процессором Athlon XP, чем в системе с процессором Pentium 4. И это несмотря на то, что в процессе преобразования применялся фильтр Deinterlace, который также как и сам процесс кодирования в DivX считается более приспособленным для процессоров Pentium 4. При этом NanDub нельзя заподозрить в "симпатиях" к какому либо процессору. В своей работе эта программа использует и инструкции 3Dnow!, и SSE, и SSE2. В ходе тестирования параметры оптимизации были установлены по умолчанию: можно использовать все инструкции.

Вплотную к задачам обработки видеоизображений примыкают задачи обработки графических изображений. Практически все, кто в своей работе применяет Adobe Premiere, применяет как вспомогательное средство и Adobe Photoshop. Популярность же Photoshop как самостоятельной программы при обработке изображений вообще не поддается измерению. Поэтому, рассматривая производительность системы при обработке видеоизображений невозможно обойти вниманием производительность в Photoshop.

При сравнении систем на базе процессоров Intel и AMD Adobe Photoshop особенно интересен как приложение, традиционно ориентированное на процессоры Intel. Тем более что в версии 7 этого популярного продукта действительно приняты очень серьезные меры по оптимизации. Широко используются инструкции SSE2, применяемые в процессорах Intel и не реализованные в процессорах AMD. Скорость обработки изображений по сравнению с предыдущими версиями действительно заметно увеличилась, особенно в системах с процессором Pentium 4. В связи с этим актуален вопрос о соотношении производительности различных систем при работе в среде Adobe Photoshop.

В Adobe Photoshop реализовано просто множество различных фильтров, требующих для наложения различного времени. Однако специфика обработки изображений такова, что многим в своей работе стандартных средств Photoshop оказывается недостаточно. Довольно часто приходится применять дополнительные фильтры, разработанные сторонними производителями.

Простые фильтры, реализованные в Adobe Photoshop седьмой версии, работают исключительно быстро и на любой платформе (рис. 7).

 



Рис. 7. Время наложения фильтров в среде Adobe Photoshop 7.0 (меньше - лучше).

 

В отличие от предыдущей серии графиков, для Adobe Premiere, здесь время в секундах, а не минутах.

Приведенные графики не позволяют отдать однозначное предпочтение какому либо процессору. Это и понятно: процессоры Athlon XP и Pentium 4 хотя и считаются х86 - совместимыми, но это существенно разные процессоры. Некоторые алгоритмы, применяемые в обработке изображений, могут быть реализованы быстрее на платформе Intel, зато другие упорно не желают оптимизироваться под процессоры Intel и быстрее выполняются на процессорах Athlon XP. Более того, если задаться целью доказать, что какой либо процессор лучше, можно привести не все данные, и задача будет выполнена. Мы же утверждаем, в среде Adobe Photoshop 7.0 процессоры Athlon XP и Pentium 4 равноценны, по крайней мере, при использовании только простых фильтров.

Более сложные фильтры требуют большего времени для наложения. Однако соотношение производительности систем на различных платформах практически не изменяется (рис. 8):

 



Рис. 8. Время наложения сложных фильтров в среде Adobe Photoshop 7.0 (меньше - лучше).

 

Ситуация изменяется только при наложении самых сложных фильтров и фильтров сторонних производителей (рис. 9):

 



Рис. 9. Время наложения еще более сложных фильтров в среде Adobe Photoshop 7.0 (меньше - лучше).

 

Как видим, при применении сложных фильтров чаша весов резко качнулась в сторону существенного и однозначного преимущества процессоров Athlon XP.

Упомянутые фильтры - далеко не самые "трудные" для процессоров. Например, для наложения фильтра "Swirl" из состава Eye Candy 4000 на тот же графический, 50 Мб, файл требуется 450,3 сек для процессора Athlon XP и 768,1 сек для процессора Pentium 4. Все фильтры не рассмотришь в рамках одной статьи. Однако можно констатировать, что сложная обработка графических изображений - это задача для процессора Athlon XP, а не Pentium 4.

Номер модели и "Pentium - рейтинг"

Не следует думать, что только модель Athlon XP 2200+ оказалась настолько удачной, что потеснила процессор Pentium 4. В задачах нелинейного монтажа (впрочем, и во всех задачах, где действительно требуется мощность процессора) процессоры Athlon XP всегда опережали процессоры Pentium 4. Самый первый процессор семейства Athlon XP оказался настолько мощнее процессоров Pentium 4, что в любых тестах процесор Athlon XP 1500+ сравнивался с процесорами Pentium 4, имеющими тактовую частоту ядра не ниже чем 1,7..1,9 ГГц. О каком же "рейтинге" могла идти речь? Не логичнее ли было при таком соотношении производительности тактовую частоту ядра процессоров Pentium 4 назвать "Athlon - рейтинг"?

В задачах нелинейного монтажа отставание еще заметнее (рис.10).

 



Рис. 10. Время наложения фильтров в среде Adobe Premiere 6.5 (меньше - лучше) для различных процессоров.

 

Мы привели далеко не все результаты выполненных нами измерений, чтобы не утомлять читателей. Но вывод однозначен: только в очень редких случаях (традиционно, это фильтр Gaussian Blure) процессоры Pentium 4 могут показать лучшее время, чем процессоры Athlon XP.

Внимательный анализ графиков показывает также, что в отдельных случаях (фильтр Basic 3D) отставание процессора Pentium 4 с тактовой частотой 2,67 ГГц от процессора Athlon XP 2600+ не настолько значительно, чем отставание процессора Pentium 4 с тактовой частотой 1,7 ГГц от процессора Athlon XP 1500+. Это серьезное достижение разработчиков процессора Pentium 4, свидетельствущее, что с каждой новой моделью удерживать первенство процессорам Athlon XP будет все труднее.

Производительность и цены

В целом приведенные выше материалы показывают, что современный процессор Pentium 4 - это очень хороший процессор. Он практически догнал процессоры Athlon XP в задачах обработки графики (по крайней мере, при наложении простых фильтров) и начинает догонять в задачах обработки видеоизображений. Поэтому для профессионального видеомонтажа по-прежнему предпочтительнее процессоры Athlon XP. Тем не менее, отставание процессоров Pentium 4 от процессоров Athlon XP в задачах нелинейного монтажа в настоящее время уже не настолько значительно, чтобы делать из этого трагедию. В задачах же обработки графики разницы в применении того или иного процессора практически нет (по крайней мере, если не применять фильтры сторонних производителей). Однако примерный паритет в производительности не влечет за собой равенства в цене. Решение на платформе Intel при примерно равной производительности существенно дороже решения от AMD.

Само по себе такое положение не страшно. В конце концов, фирма Intel настолько долго была действительным лидером в производстве процессоров, что имеет моральное право брать деньги только за наклейку "Intel Inside". Страшно другое.

Не имея денег на покупку системы на базе последних моделей процессоров Intel, многие покупают систему на базе процессора Intel, но менее производительной модели, той, которая по средствам. Это грубейшая ошибка.

На сумму, которую сейчас необходимо выложить за систему на базе процессора Athlon XP 2200+ можно купить систему на базе процессора Intel с частотой не выше 1,7 ГГц. Многие именно так и поступают. Но ведь процессор Pentium 4 1,7 отличается от рассмотренного выше процессора Pentium 4 2,26GHz не только частотой. Не вдаваясь в подробности можно сказать, что процессор Pentium 4 1,7 GHz это устаревший процессор, который не раз был бит производительностью процессоров Athlon не только с одинаковой тактовой частотой, но и с одинаковой "цифрой" - номером модели. Поэтому, выбор для нелинейного монтажа вместо процессора Athlon XP 2200+ процессора Pentium 4 2,26 GHz является хоть и не лучшим, но неплохим выбором. А вот выбор процессора Pentium 4 1,7 GHz это совершенно неудовлетворительное решение.

Если нет денег на покупку последнего процессора Pentium 4, но непременно хочется "Intel Inside", то лучше купить Celeron. Современные процессоры Celeron имеют приличную тактовую частоту и по своей внутренней структуре совпадают со структурой рассмотренного выше процессора Pentium 4 2,26 GHz. От своего "старшего брата" современный Celeron отличается только объемом КЭШ и ценой.

В частности, система на базе процессора Celeron 1,8 GHz обойдется примерно на 50 долларов дешевле, чем система на базе процессора Athlon XP 2200+. Конечно, более низкая тактовая частота и меньший объем КЭШ не позволяют ему даже примерно приблизиться к рассмотренным системам на базе процессоров Athlon XP 2200+ и Pentium 4 2,26 GHz. Но благодаря применению самого совершенного для процессоров Intel ядра Celeron 1,8 GHz это лучше, чем Pentium 4 1,7 GHz. По крайней мере, для задач нелинейного монтажа.

При наложении простых фильтров Celeron 1,8 неизменно показывает лучшую производительность, чем Pentium 4 1,7 GHz (рис. 11):

 



Рис. 11. Время наложения простых фильтров в среде Adobe Premiere 6.5 (меньше - лучше) для различных процессоров.

 

Даже при наложении сложных фильтров производительность Celeron оказывается как правило лучше чем производительность Pentium 4 (рис. 12):

 



Рис. 12. Время наложения сложных фильтров в среде Adobe Premiere 6.5 (меньше - лучше) для различных процессоров.

 

Только в очень редких случаях, когда решающим оказывается объем КЭШ, процессор Pentium 4 1,7 GHz оказывается производительней процессора Celeron 1,8 GHz.

Для сравнения на рис. 11 и 12 зеленым цветом показано время выполнения этих же операций процессором Athlon XP 1500+.

Лирическое завершение

Как и следовало ожидать, слухи об очередном отставании процессоров AMD от процессоров Intel как всегда оказались здорово преувеличенными. По-прежнему, мы видим безусловную победу маркетинговой политики Intel, и в очередной раз убеждаемся в более высокой производительности процессоров AMD. Некоторое разочарование осталось только у тех, кто ожидал очень существенного прироста производительности процессоров Athlon XP вначале от перехода на 0,13 микронную технологию, затем от повышения тактовой частоты шины процессора, затем от увеличения объема КЭШ. Но чудес ведь не бывает. Более того, как мы выяснили, у процессоров AMD номер модели характеризует одновременно и тактовую частоту ядра, и частоту шины, и объем КЭШ. Поэтому процессор Athlon XP 3000+ в среднем только в два раза производительнее процессора Athlon XP 1500+, и не надо ожидать от него большего.

Тем не менее, "запас прочности" у процессоров Athlon XP не такой уж и большой. Судя по таблице 1, каждый мегагерц прироста тактовой частоты ядра свыше 2000 МГц дается все с большим трудом. Из архитектурных особенностей в запасе осталось только повышение частоты шины процессора до 400 МГц. В данной статье "за кадром" остался процессор Pentium 4 с тактовой частотой 3,06 ГГц и технологией Hyper-Threading. Соответственно, отсутствует и сравнение с процессором Athlon XP 3000+. А для этих процессоров сравнение производительности уже не выглядит очевидным. Это очень близкие по производительности процессоры. Все это свидетельствует, что, скорее всего уже к концу этого года процессор Intel Pentium 4 окажется самым производительным процессором на рынке 32-х разрядных процессоров, а не Athlon XP.

Но именно к этому времени и ожидается перенос "боевых действий" в область 64 разрядных вычислений. Переход к 64 разрядной архитектуре не только в серверах, но и в рабочих станциях, станциях нелинейного монтажа, обещает радикальное повышение реальной производительности. И на этом новом рынке Intel и AMD стартуют с совершенно непохожими по своей архитектуре процессорами. Поэтому развернется новая война. И нам опять придется выбирать какого-то одного фаворита.


Поделиться информацией