Какой чипсет у pentium 4

Обновлено: 06.07.2024

Переход процессоров Pentium 4 на 533-мегагерцовую шину и доступные для них чипсеты: от Intel, SiS, VIA

О том, что Intel переведет линейку своих высокопроизводительных процессоров на более быструю системную шину, было известно давно. Первой это официально подтвердила VIA, которой на поле чипсетов под Pentium 4 терять уже было нечего. Для вышедшего еще в конце прошлого года чипсета P4X266A уже была заявлена поддержка будущих процессоров c шиной 533 МГц. Так как ни подтвердить, ни опровергнуть это заявление ввиду отсутствия искомых процессоров было невозможно, оставалось только ждать.

Со временем планы Intel прояснились, и в апреле, ближе к моменту анонса новых CPU, подтянулась и SiS. Правда, ругаться с Intel той было не с руки, так что в документации на SiS 645DX рядом с цифрами 533 просто были прилеплены ярлыки «Overclock» — решение простое и никого ни к чему не обязывающее.

Сегодня, наконец, секрет полишинеля окончательно предается огласке, так что мы можем рассмотреть новые процессоры с как бы внезапно возникшими чипсетами под них. Но и это «неожиданное» изобилие еще не закрывает тему новых чипсетов, продолжение ждите через пару недель.

Доступные чипсеты

Про сами новые процессоры сказать почти нечего. Все то же ядро Northwood, все тот же техпроцесс 0,13 мкм. Анонсированная линейка включает наиболее интересную для исследования модель с частотой 2,4 ГГц — она, в соответствии с традициями Intel, промаркирована как «2,4B ГГц», чтобы отличать ее от модели аналогичной частоты с 400-мегагерцовой шиной. Ранее предполагалось, что именно процессор 2,4B ГГц будет первое время возглавлять новую линейку, но в последний момент топовым был объявлен 2,53-гигагерцовый вариант. Чем обусловлены эти действия, мы пока прояснить не можем, но очевидно, Intel закрепляет существующий разрыв между своими топовыми процессорами и «верхними» моделями AMD.

Переходим к чипсетам, которые рассмотрим в «хронологическом» порядке.

VIA P4X266A

Собственно, чипсет мы описывали еще в минувшем декабре, этот отчет до сих пор актуален. В соответствии с велениями времени нынешние платы на этом чипсете комплектуются наиболее «продвинутым» из южных мостов старой серии — VT8233A, самым большим достижением которого является поддержка ATA133, но не USB 2.0. Северный же мост официальных изменений c момента выхода не претерпел (все ожидаемые изменения в огромном количестве присутствуют в новом анонсированном чипсете Однако поскольку современная плата немыслима без поддержки USB 2.0 (для чего при необходимости на нее интегрируется дополнительный контроллер) и DDR333, а спецификация DDR333 наконец одобрена JEDEC, никто не мешает отдельным производителям (да и тому же самому VPSD) «разрешать» выставление в BIOS частоты памяти в 166(333) МГц без ущерба для остальных шин, благо возможность такая в чипсете, очевидно, есть.

VIA P4X266A, таким образом, «не тянет» на решение уровня hi-end, но плата на нем вполне способна послужить базой для мощного компьютера с весьма привлекательной поддержкой всех типов Pentium 4 за сравнительно небольшие деньги.

SiS 645DX

SiS при выпуске этого чипсета действовал в лучших традициях партизан. С ходу и не найдешь отличий от описанного нами в конце прошлого года SiS 645: вроде бы добавлена поддержка Pentium 4 на шине 533 МГц и памяти DDR400, но все эти возможности в документации приведены исключительно в качестве «Overclock», а подобным разгоном никого не удивишь — например, уже исследованная нами плата Abit SD7-533 позволяла добиться и того, и другого. Не очень, правда, понятно: чем разгон отличается от стандартных специфицированных режимов, если регулировки доступны через BIOS, все прочие шины (кроме «разгоняемой») сохраняют номинальные значения частот, и стабильность на уровне? Вот и остается гадать: а внесены ли хоть какие-то изменения в северный мост или просто начиная с некоторого числа на чипах сбоку подрисовывается «DX»?

Южный мост чипсета тоже таит в себе немало загадок. Вроде бы в документации указано, что «чипом-компаньоном» SiS 645DX является SiS 962. На практике (и это закреплено в последних версиях спецификации) в качестве южного моста используется с единственным отличием от старой ревизии — поддержкой ATA133. Мы, однако, не слишком удивились, когда на полученной нами референсной плате от SiS (куда уж авторитетнее источник!) обнаружился чип SiS 961 rev.A. В свете грандиозных планов SiS по выпуску новых чипсетов под Pentium 4 в ближайшее время скучать нам, думаю, не придется…

Ничего принципиально нового SiS 645DX не предоставляет, а памяти DDR400 вообще официально не существует (какая разница, чипсет все равно с ней официально не работает! :)), но универсальность в плане поддерживаемых процессоров, рекордно низкая цена чипсета и прекрасная производительность при использовании этой самой DDR400 безусловно заставляют рассматривать SiS 645DX в качестве очень вероятного кандидата на покупку.

Intel 850E

Вот, в самом деле, чипсет-загадка. Примерная формула новинки: « Шаг вперед, два шага назад, кругом, на месте стой! » Да, чипсет с поддержкой памяти Rambus вышел первым из запланированных Intel под обновленную линейку Pentium 4, но это скорее дань памяти, а не начало триумфального шествия, как это было каких-то полтора года назад. А ведь на этот чипсет у Intel были такие планы. После неуклюжего пришествия во времена Pentium III, когда тормозную и дорогую RDRAM не пнул только ленивый, все успели по достоинству оценить потенциал этого типа памяти, и потребовалось для этого всего ничего — принципиально иная архитектура Pentium 4 и его скоростная шина. Теперь, с переходом на шину 533 МГц было бы очень соблазнительно перевести на нее и RDRAM, благо вполне работоспособные образцы PC1066 доступны. Нельзя забывать и о простых народных нуждах, которые готов удовлетворить новый южный мост (aka I/O Controller Hub) ICH4 — главным его нововведением является поддержка 6 портов USB 2.0. Но…

Тут в силу вступили законы рынка. Intel так и не удалось массово перевести индустрию на RDRAM, а попытка разрабатывать и внедрять новый (сложный, а значит, дорогой!) контроллер-концентратор для поддержки PC1066 в таких условиях, когда ведущие тайваньские производители не высказали никакого желания переразводить платы под новый чипсет, совершенно не оправдана с коммерческой точки зрения. Обязательным требованием к новому чипсету со стороны этих производителей было сохранение совместимости по разводке со старым, что и было выполнено максимально простым путем: единственное изменение в i850E по сравнению с i850 — это добавление поддержки процессорной шины, и даже морально устаревший ICH2 остается на посту.

Единственное применение данный чипсет найдет, по-видимому, в компьютерах у тех, кто пожелает проапгрейдиться с сохранением своих модулей RDRAM. Людям же, первый раз покупающим систему на базе Pentium 4, мы бы категорически не рекомендовали смотреть в сторону i850E, хотя уровень его производительности, унаследованный от i850, должен быть очень высок. Впрочем, многое решат будущие изменения цен на память.

Исследование производительности

Процессоры:
- Intel Pentium 4 2,4 ГГц (100x24), Socket 478
- Intel Pentium 4 2,4B ГГц (133x18), Socket 478
- Intel Pentium 4 2,53 ГГц (133x19), Socket 478
- ASUS P4T-E (версия BIOS 1005E) на чипсете i850
- Intel D850EMV2 (версия BIOS P07) на чипсете i850E
- Abit SD7-533 (версия BIOS 7R) на чипсете SiS 645
- SiS SS51B (версия BIOS 07b) на чипсете SiS 645DX
- ASUS P4S533 (версия BIOS 1006) на чипсете SiS 645DX
- VIA P4PA-UL (версия BIOS 2.21) на чипсете VIA P4X266A
- 2x256 МБ PC2700(DDR333) DDR SDRAM DIMM Samsung, CL 2 (CL 2,5 при использовании в качестве PC3200(DDR400))
- 2x256 МБ PC800 RDRAM RIMM Samsung, tRAC 45 нс
- Windows 2000 Professional SP2
- DirectX 8.1
- Intel chipset software installation utility 3.20.1008 (использовалась при тестировании i850)
- Intel Application Accelerator 2.1 (использовалась при тестировании i850)
- Intel chipset software installation utility 4.00.1009 (использовалась при тестировании i850E)
- Intel Application Accelerator 2.2 (использовалась при тестировании i850E)
- SiS AGP 1.09
- VIA 4-in-1 4.38
- NVIDIA Detonator v28.32 (VSync=Off)
- CPU RightMark v1.0
- Cachemem 2.4MMX
- Wstream
- RazorLame 1.1.4 + Lame codec 3.91
- WinZip 8.1
- VirtualDub 1.4.9 + DivX codec 5.0 Pro
- WinAce 2.11
- BAPCo & MadOnion SYSmark 2002 Office Productivity
- BAPCo & MadOnion SYSmark 2002 Internet Content Creation
- eTestingLabs Business Winstone 2001
- eTestingLabs Content Creation Winstone 2002
- Discreet 3ds max 4.26
- SPECviewperf 6.1.2
- MadOnion 3DMark 2001 SE
- Gray Matter Studios & Nerve Software Return To Castle Wolfenstein v1.1
- DroneZmarK
Для референсной платы SiS SS51B мы не приводим описания ввиду бессмысленности этого, желающие могут взглянуть на фотографию и изучить данные в сводной таблице. Отметим лишь, что BIOS платы предоставляет огромные возможности для настройки системы, в том числе установку частоты памяти независимо от частоты FSB вплоть до DDR400.

Наиболее интересным нам представляется сравнение двух моделей процессоров, имеющих одинаковую частоту, так как с помощью него мы сможем оценить выигрыш от перехода на новую шину. Соответственно подобраны и пары участников: i850–i850E и SiS645–SiS645DX. Тестирование на чипсетах SiS осуществляется с использованием DDR333 (в т.ч. разогнанной до DDR400), для оставлены результаты обеих плат, так как в ряде тестов скорость референсной платы оказалась значительно выше. Также приведен единственный вариант показателей платформы на при максимуме возможного для этого чипсета. Результаты работы Pentium 4 2,53 ГГц сняты только для одной, потенциально самой интересной платформы — SiS 645DX+DDR400.

Для облегчения восприятия все диаграммы выдержаны в едином стиле: столбики с результатами Pentium 4 2,4 ГГц имеют синие цвета, столбики с результатами Pentium 4 2,4B ГГц окрашены в цвета желто-оранжевой гаммы, а результаты Pentium 4 2,53 ГГц показаны зеленым цветом.

Результаты тестов

Так как мы сравниваем процессоры одной архитектуры, для тестирования в CPU RightMark вполне достаточно ограничиться рассмотрением результатов, полученных с использованием одного и того же набора инструкций: в данном случае наш выбор, естественно, пал на SSE/SSE2. Итак, при задействовании SSE2 все процессоры частоты 2,4 ГГц показали один и тот же результат в скорости « Решателя », с легкими отклонениями строго в соответствии с реальной частотой процессора на конкретной плате. Pentium 4 2,53 ГГц на 5,3% впереди, что опять-таки подтверждает почти идеальную (96%) масштабируемость теста по частоте.

Так как в вычисление суммарной производительности системы в CPU RightMark (при настройках по умолчанию) основной вклад вносит скорость рендеринга, а результаты блока решения уравнений лишь сообразно снижают этот показатель, имеет смысл ограничиться только рассмотрением скорости работы блока визуализации. Здесь, как видите, отчетливо видна разница между старыми и новыми процессорами при почти полном отсутствии таковой между системами на DDR333 и DDR400, что позволяет утверждать, что в данном тесте (во всяком случае, при памяти DDR333 и выше) узким местом является именно скорость процессорной шины. Различные платформы с одним и тем же процессором показывают довольно близкие результаты, лидера здесь выделить нельзя.

Естественно, характерная для алгоритма работы CPU RightMark с памятью ситуация может выглядеть по-иному для алгоритмов других приложений, и результаты в Cachemem и Wstream показывают уже примерно равное ускорение от увеличения частоты шины процессора и памяти. По скорости чтения из памяти новый чипсет SiS немного опережает всех, включая i850E, а с DDR400 он и вовсе недосягаем. Так же, как и RDRAM (PC800) по скорости записи в память: тут даже до i850 конкурентам далеко. Как следствие, лучшую производительность в выполнении синтетического набора элементарных операций с памятью Wstream показывает пара 850-х, хотя SiS 645DX+DDR400 уже неподалеку.

При взгляде на результаты кодирования MP3 самое время вспомнить о том, что приведенные показатели i850 сняты на плате ASUS P4T-E при не самой удачной (как вы уже могли заметить в прошлой статье) прошивке BIOS, так что, скорее всего, никаких чудес и невероятных ускорений тут не наблюдается. Остальные чипсеты более единодушны: не пропускная способность памяти или процессорной шины определяет результат, а только лишь частота процессора — задача является типичной «числомолотилкой».

Похожие по абсолютным цифрам и распределению мест результаты архивирования с помощью WinZip говорят совсем о другом: этот тест тоже не зависит от пропускной способности памяти или процессорной шины и слабо реагирует на увеличение частоты процессора. Очевидно, скорость этого теста ограничена каким-то другим фактором — вполне вероятно, что скоростью работы

Кодирование MPEG4 и архивирование с помощью WinAce сильнее прочих зависят от скорости работы с памятью и наиболее близки по этому показателю к синтетическому Wstream. Первое место здесь занимает i850E, но SiS 645DX+DDR400 очень близко, а вот результаты чипсета VIA совсем не впечатляют, хотя это справедливо только при сравнении с использованием DDR400. Отметим также, что плата от ASUSTeK заметно проигрывает референсу от SiS.

В полусинтетических тестах набора SYSmark SiS 645DX все же обходит i850E при применении DDR400, а настоящим сюрпризом выглядят высокие показатели VIA P4X266A, до сих пор ни в одном тесте не блеснувшего. Причем неслучайность этих результатов подтверждает и Content Creation Winstone (там, правда, на первом месте безоговорочно пара 850-х). Business Winstone последний раз принимает участие в наших тестах, так как никакого внятного объяснения его «выкрутасам» у нас нет.

Рендеринг в 3ds max — еще один замечательный процессорный тест, почти не подверженный влиянию прочих составляющих платформы. Если вновь отбросить неудачный показатель i850, получим отличное подтверждение масштабируемости теста по частоте процессора.

Из набора профессиональных OpenGL-тестов SPECviewperf мы приводим данные лишь по двум: в AWadvs-04, как и в ProCDRS, все платформы идут наравне (скорость ограничена возможностями видеокарты и AGP), а остальные тесты демонстрируют в целом совпадающий с DRV-07 характер зависимости результатов. Зависимость эта — от памяти, а также, как показывает опыт, от скорости видеоускорителя. Здесь равных i850 и i850E нет.

Напоследок игры, окончательно подтверждающие наши наблюдения: новые, 533-мегагерцовые процессоры быстрее своих предшественников — точная величина прироста скорости каждый раз варьируется, но в среднем составляет около 5-10%. Из чипсетов лучшим все же следует признать i850E, SiS 645DX с ним почти на равных, а VIA P4X266A хоть и отстает, но превосходит чипсет SiS при использовании только DDR333.

Выводы

Итак, новые процессоры на 533-мегагерцовой шине быстрее своих предшественников на 5-10% (бывает и больше, но бывает и меньше). Этого превосходства явно недостаточно для того, чтобы соблазнить на апгрейд своего компьютера обладателей Pentium 4 на 400-мегагерцовой шине (ну, кроме радикальных фанатиков скорости). С другой стороны, Intel и не собирается устраивать конкуренцию между линейками, так что старые процессоры быстро уйдут в небытие, а до тех пор цены на совпадающие по частоте модели будут удерживаться примерно равными, что однозначно позволяет рекомендовать к покупке именно новые процессоры.

В плане чипсетов выбор не столь очевиден, но не будем прежде времени делать выводы по этой части. Совсем скоро мы увидим новые продукты Intel — продукты, нацеленные на завоевание будущего, а не на удержание каких-то маркетинговых целей, так что

Во введении мы кратко рассмотрим насущное настоящее и ближайшее будущее процессоров Intel на рынке ПК, а также некоторые ключевые моменты платформ для них. В следующих частях будут рассмотрены новейшие и недавнего прошлого дискретные чипсеты для Intel Pentium 4/Celeron (то есть с разъемом Socket 478) и некоторые характерные системные платы на их основе. А в последней статье подведем сравнительные итоги испытаний производительности этих чипсетов при использовании различных типов памяти, чтобы выявить сильные и слабые стороны каждого из них и наиболее предпочтительные варианты выбора в зависимости от специфики применения.

Процессоры

Если же смотреть в будущее, то в 2003 году нас ожидает несколько «настольных» процессорных новинок от Intel. Во первых, в течение года будет продолжать развиваться 0, 13 микронное ядро Northwood. А во вторых, ближе к осени выйдет Pentium 4 на новом 90 нанометровом ядре Prescott (видимо, с большим объемом кэш памяти). В конце 2002 года могло показаться, что ядро Northwood практически исчерпало свои резервы роста — частота достигла предела (выше 3, 06 ГГц выход годных кристаллов был крайне низок, и в Intel одно время поговаривали, что это будет последний массовый Northwood процессор), изначально заложенные в ядро новшества получили реализацию (блоки для Hyper Threading присутствовали на кристалле Northwood с самого начала, просто были дезактивированы), частота работы системной шины (533 МГц) достигла, казалось, предельно возможного для недорогих печатных плат значения …Однако изобретательность специалистов Intel не знает границ, и ядро Northwood будет продолжать совершенствоваться. Судя по неофициальным планам Intel, распространяемым некоторыми информационными агентствами (например, The Inquirer, см. таблицу 1), частота ядра Northwood не только будет расти (во втором квартале появится процессор на 3, 2 ГГц, а позже, возможно, и немного выше), но и обретет новую супербыструю системную шину с частотой передачи данных 800 МГц (!). Кроме того, появятся новые дешевые процессоры Pentium 4 с частотами от 2, 4до 2, 8 ГГц, системной шиной 800 МГц и поддержкой Hyper Threading (ранее Intel утверждала, что процессоров с Hyper Threading и частотой ниже 3, 06 ГГц не будет). Celeron в этом году полностью перейдут на ядро Northwood (об увеличении размера кэш памяти до256 Кбайт пока сложно говорить) и достигнут частоты 2, 5 ГГц (а возможно — и выше). Однако их перевод даже на системную шину 533 МГц (уже не говоря о 800 МГц) пока не планируется (вспомним, как Intel всегда искусственно сдерживала рост системной шины у Celeron; впрочем, у этого тоже есть своиплюсы — удобнее разгонять).

Мне всегда казалось, что Pentium 4 никто не любит. По разным причинам. Тупиковая архитектура, высокое тепловыделение, проприетарная и дорогая оперативная память для процессоров первого поколения. Сейчас этот процессор находится где-то посередине между категориями «старый хлам» и «теплое ностальгическое ретро». Но и находится запросто, повсеместно и за копейки, если не считать раритетов и топчика. Если из компьютеров на базе следующей десктопной архитектуры Intel Core 2 еще что-то можно выжать в современном софте, то на «четвертом пне» без шансов, не взлетит. В общем, надо брать, решил я, и уже на следующий день стал владельцем двух материнских плат, трех процессоров, колоды планок оперативной памяти, кулеров, блоков питания: это действительно было легко.

Собирать компьютер на базе Pentium 4 по лучшим рекомендациям 15-летней давности я буду чуть позже (советы по правильной сборке в духе времени приветствуются). Эта статья — попытка расставить в эпохе Pentium 4 временные метки, определить, что с этим процессором было не так, а что — так. Плюс результаты экспериментов с реальным железом, немного впечатлений из современности и воспоминаний из прошлого. И бенчмарки конечно, куда же без них.

Дневник коллекционера старых железок я веду в Телеграмме.

Willamette и RDRAM
— Анонс: Ноябрь 2000, 20 лет назад
— Техпроцесс: 180 нанометров
— Частота: 1,3-2,0 Ггц
— TDP: 50-75 Ватт
— Объем кэш-памяти L2: 256 кБ
— Частота системной шины: 100 Мгц, 3200 МБ/c

Выношу особую благодарность сайту IXBT за сохранение архива статей с оригинальными ссылками. Незадолго до официального анонса там опубликовано (в двух частях) подробное описание новой архитектуры NetBurst, основе Pentium 4, и сравнение с предыдущими процессорами Pentium III на базе архитектуры P6. Важные нововведения в NetBurst — это «длинный» вычислительный конвейер из 20 уровней, поддержка нового набора команд SSE2, системная шина, выполняющая четыре транзакции за такт, работа арифметико-логических блоков на удвоенной частоте. 20 ноября 2000 года выпускаются процессоры с частотой 1,4 и 1,5 Ггц. Для сравнения, максимальная частота процессора Pentium 3 Coppermine на тот момент — 1,13 Ггц. В тот же день IXBT публикует фотографии процессора и результаты тестов с общим вердиктом: ¯\_(ツ)_/¯.

Pentium 4 1.4 сравнивается с Pentium 3 1Ггц и эти две системы показывают примерно одинаковый результат — в одном бенчмарке немного вырывается вперед старый процессор, в другом — небольшое преимущество у нового. В общем, было не очень понятно, где прорыв. Очевидно быстрее Pentium 4 оказался только в тесте на сжатие аудиоданных. В первый год своей жизни новый флагман компании Intel был сомнительным выбором, тем более что третий пентиум в 2001 году перевыпустили на новом техпроцессе 130нм и довели частоту до 1.4 Ггц. Особенностью архитектуры Netburst и того самого «сверхдлинного» конвейера стал потенциал по дальнейшему увеличению частоты. В августе 2001 года частота процессоров Pentium 4 доведена до 2 гигагерц. Что касается преимущества в бенчмарках и реальном софте, то как правило все зависело от желания разработчиков оптимизировать ПО под новую архитектуру.

В том же августе 2001 года я покупаю компьютер на базе Pentium III, имея достаточно смутное представление о том, что вообще происходит на рынке персональных систем. Ориентируюсь по рекламным плакатам (ватман, фломастеры) на Савеловском рынке, что как бы не является объективным источником информации. Понятно одно: «четвертый пентиум» я не могу себе позволить при всем желании — слишком дорого. Мой предыдущий ПК — 386-й, и по сравнению с ним любое новое железо оказывается лучше. Смущает непонятная память RDRAM, с которой P4 годом ранее поступает в продажу: в прессе пишут о чрезмерном нагреве и малых преимуществах по сравнению с памятью SDRAM. В 2020 году комбинация процессора на «тупиковой» архитектуре с тупиковым же стандартом памяти — достойный повод для строительства ретроПК, но у меня другие приоритеты.

С частотами 2 и более гигагерц Pentium 4 второго поколения нужно сравнивать уже не с устаревающими Pentium 3, а с конкурентом от компании AMD, процессором Athlon XP. AMD стабильно отставала от Intel по максимальной частоте своих процессоров, что не мешало им показывать достойные результаты в бенчмарках. Убедить обычного потребителя, привыкшего оценивать компьютеры по частоте процессора, что все несколько сложнее, было сложно. AMD активно использует Performance Rating — это когда процессор с частотой 2100 Мгц называется «Ahtlon XP 3000+». Этот рейтинг намекал на частоту процессора Pentium 4 с похожей производительностью, хотя официально AMD никогда не признавала эту связь.

С процессорами Northwood компания Intel отказывается от памяти Rambus DRAM. Новые чипсеты работают с DDR SDRAM. Растет частота системной шины, а с ней и скорость работы с оперативной памятью: в мае 2002 года выпускаются процессоры с частотой FSB 133 Мгц, годом позже — 200 Мгц. В ноябре 2002 года появляется еще одно нововведение: технология Hyper-Threading, позволяющая дополнительно загрузить вычислительный конвейер за счет виртуального второго процессорного ядра. В моей компьютерной реальности того же года я на какое-то время вообще остаюсь без компьютера, а потом собираю из чего попало устаревший, но вполне пригодный для любых задач десктоп на базе Pentium II.

В декабре 2020 года я покупаю набор из системной платы Asus P4PE, процессора Pentium 4 Northwood 2,4 Ггц (SL6EU, частота FSB 133 Мгц) и гигабайта оперативной памяти DDR.

Это не самая бюджетная материнская плата, но и не «премиум». Чипсет i845, встроенный звук и 100-мегабитный сетевой интерфейс. На плате предусмотрено место под контроллер SATA, но он не распаян, поэтому я подключаю к плате жесткий диск IDE на 320 гигабайт.

Слот для видеокарты — стандарта AGP 4x, и таких в моей коллекции пока нет. Зато есть странное, но работающее решение: GeForce 6200 512 МБ с разъемом PCI и пассивным охлаждением. Синий слот на плате — место для установки WiFi-модуля, который Asus продает в нагрузку к плате.

Я не ставил перед собой задачу проводить научное исследование производительности старого процессора: для этого пришлось бы добывать много вариантов матплат и CPU. Но впечатление составить хотелось, поэтому выберу относительно современный бенчмарк Geekbench 4. Вот результаты:

Процессор еще не поддерживает Hyper-Threading, результаты в многозадачном тесте чуть хуже, чем в однозадачном. Пока запомним эти цифры, а заодно отметим временные рамки: середина 2002 года. В любом случае это неплохой прогресс за два года: начали с 1,7 Ггц, а в конце 2002-го уже перешагнули рубеж в 3 гигагерца. Уже в 2000 году технические издания пишут о достижении частоты в 10 гигагерц к 2005 году. Я не нашел официальных заявлений Intel с такой цифрой, судя по всему прогноз озвучивался кулуарно. Но скорее всего план такой и был: если техпроцесс в 130 нанометров позволяет 3 гигагерца, значит на 90нм сделаем шесть, и так далее. Простая и понятная схема повышения производительности.

Горячий Prescott
— Анонс: Февраль 2004, 16 лет назад
— Техпроцесс: 90 нанометров
— Частота: 2,4-3,8 Ггц
— TDP: 84-115 Ватт
— Объем кэш-памяти L2: 1024-2048 кБ
— Частота системной шины: 133-200 Мгц, 4256-6400 МБ/c (редкие модели до 266 Мгц)

Просто так взять и поменять процессор Intel на новый в начале нулевых у вас не получится. Сначала Socket 423 меняется на Socket 478. В этом конструктиве выпускаются как процессоры Northwood, так и Prescott, но в моей плате Asus P4PE ранней ревизии Prescott не работает, хотя она поддерживает частоту системной шины в 200 Мгц. У AMD с обратной совместимостью дела обстоят получше. В феврале 2004 года IXBT разбирает нововведения в Pentium 4 Prescott: тут не только новый техпроцесс. Увеличена длина конвейера, с 20 до 31 ступени, в попытке найти потенциал для разгона. Увеличен до одного мегабайта кэш второго уровня, позднее появятся процессоры с двумя мегабайтами кэш-памяти. Внедрены новые инструкции SSE3. Добавляется технология EM64T — на процессоры теперь можно устанавливать 64-битные ОС. AMD переходит на 64 разряда раньше, а потом она первой выпустит потребительские двуядерные CPU. В той же статье процессор сравнивается с Northwood аналогичной частоты и AMD Ahtlon 64 3400+. Результаты такие же, как в 2000 году: где-то лучше предшественника, где-то хуже. Общий вердикт: "ядро Prescott в целом медленнее Northwood".

Если бы повторилась ситуация 2000-2002 годов, то это бы не стало проблемой: быстро выходим на рубеж в 4-5 гигагерц, и оставляем старые процессоры и конкурентов далеко позади. Но нет: даже по официальным спецификациям Prescott получились очень горячие. А частота в конце 2004 года была доведена до 3,8 гигагерц: этот рекорд задержится на несколько лет. Имевшийся в планах Pentium 4 580 с частотой 4 гигагерца был отменен. Никаких 10 гигагерц и близко не случилось. Хочется сказать: уперлись в физические ограничения, но это не совсем так. До начала 2010-х Pentium 4 — любимая игрушка оверклокеров. На сайте HWBot основанный на архитектуре NetBurst Intel Celeron D 352 до сих пор на 5 месте по максимальной частоте — 8543 мегагерца. Полноценный Pentium 4 смогли разогнать до 8179 мегагерц. Но разгон и способность решать задачи пользователя — это совершенно разные вещи. Пользователю не нужно охлаждение жидким азотом, он не хочет изучать, как снимать с процессора крышку-термораспределитель. А ведь такой простой был план.

В конце 2004 года произошло еще одно событие: процессоры Intel перешли на новый Socket 775. Впервые процессоры были лишены ног, они переехали на ответную часть сокета на материнской плате. Socket 775 на удивление долго продержался на рынке, и сейчас скорее ассоциируется с платформой Intel Core 2. Я покупаю еще один набор: материнскую плату Asus P5GD1, процессор Pentium 4 и три гигабайта оперативной памяти четырьмя модулями DDR1. Это почти современность: слот PCI Express для видеокарты, встроенный звук с возможностью подключения многоканальной акустики (в середине нулевых это было модно), чуть более удобный кулер с четырьмя креплениями. Плата снова бюджетная, но уже есть SATA, дополнительный контроллер IDE, разъемы для портов USB и звука на передней панели. Нет возможностей разгона, никаких. Но нам пока и не надо.

Вместе с платой шел процессор Intel Pentium 4 поколения Cedar Mill 2006 года. Это «последнее прости» архитектуры NetBurst АКА «Prescott нормального человека»: техпроцесс 65 нанометров, 2 мегабайта кэш-памяти, TDP в пределах разумного, частоты от 3 до 3,6 Ггц. Но я добываю настоящий, тот самый огненный Prescott с частотой 3,4 гигагерц. Заодно поменяю видеокарту на «нормальную» GeForce 6800. У нее ужасно злобный мелкий кулер, который хочется сразу поменять на что-то более приличное.

Посмотрим, что процессоры покажут в бенчмарках:

Собирая Pentium 4 как ретросистему хочется изобразить что-то этакое, и найти если не самый мощный, то какой-то редкий процессор этой модели. Выбор большой. Во-первых, можно упомянуть Intel Pentium D: позднейшее развитие Prescott в двуядерном исполнении. На нем можно построить самый горячий Pentium 4 с официальным TDP в 130 Ватт для моделей с частотой 3,2-3,6 гигагерц. Он же будет максимально приближен к компьютерам соврменности, а заодно неплохо обогреет ваш кабинет зимой. Во-вторых, это тот самый Pentium 4 с исторически максимальной частотой 3,8 гигагерц. Наконец, это Pentium 4 серии Extreme Edition: они появлялись каждый раз, когда AMD готова была представить очередного флагмана, и Intel хоть на полсантиметра, но пыталась обогнать конкурента. Ранние P4EE вовсе были основаны на ядре Gallatin с техпроцессом 130нм, позаимствованном из Intel Xeon. Особый интерес представляют Pentium 4 EE с частотой системной шины в 266 Мгц — таких было только два. Найти любой экстремальный Pentium достаточно нелегко, в розницу они шли по

1300 долларов по сравнению с

500 за «обычный топчик». Желающих поменять деньги на тепло было немного. Доказательством тому служит данный лот на eBay:

Я пожалуй не буду гнаться за редкими модификациями — все равно это не имеет особого смысла. Планирую остановиться на поздних Pentium 4 с нормальным тепловыделением, и возможно даже попробовать умеренный разгон — так скорее всего получится достичь тех самых 3,8 Ггц (или высокой пропускной способности FSB) гораздо проще и дешевле. Но это не точно, возможно придется пострадать.

Еще одна «дичь» — это переходник с Socket 479 (мобильные Pentium M) на Socket 478 (десктопные матплаты). Разгон такого полустационарного ПК показывал отличные результаты. Мой потихоньку устаревающий, но еще современный ноутбук ThinkPad T480 с Core i7 восьмого поколения выдает в Geekbench 4 больше 5000 баллов, при максимальной частоте в 4 Ггц. Правильно будет сравнивать с результатами хороших десктопных процессоров, и а это примерно 10 тысяч баллов. Рост производительности в 10 раз (на ядро, а их теперь много) за c 2005 по 2020 год. Сравните это с приростом в 300 раз (по моим собственным измерениям) с 1992 по 2001.

В 2005 году у Intel «были проблемы»: что-то не задалось с архитектурой NetBurst, конкуренты наступают, как внешние, так и внутренние — в виде того самого мобильного Pentium M, наследника процессоров Pentium Pro из девяностых. В июле 2006 года компания выпускает процессоры Intel Core 2, также имеющие в родственниках древнюю архитектуру P6. Стартовая частота по меркам Netburst смешная — 1,87-2,67 Ггц, но производительность выше, энергопотребление заметно ниже. В 2007 году выходят первые четырехядерные процессоры. Я же в 2005 году покупаю-таки свой компьютер на базе Pentium 4, за что меня критикуют подкованные в технике знакомые — зря купил, поздновато. И они, конечно, были правы.

Хотя Pentium 4 стали тупиковой ветвью процессоростроения, обеспечивали сомнительный прирост производительности от поколения к поколению, именно в это время компьютеры окончательно приобрели современные черты. Стали по-настоящему мультимедийными, расправляясь с видео и музыкальным контентом без всяких проблем. Выросли с единиц до сотен гигабайт объемы жестких дисков, появились первые твердотельные накопители. Наконец, в эпоху моей ретровидеокарты GeForce 6800 выпущены знаковые игры, в которые лично я до сих пор играю: Half-Life 2, Far Cry, GTA San Andreas. Важны не только возможности процессора, но и производительность всей периферии, доступность скоростного интернета. Бурное развитие всей компьютерной экосистемы, пока еще вращавшейся вокруг персонального компьютера, чаще настольного, чем портативного, пришлось как раз на начало нулевых. Это интересная эпоха.

О любви. В своем телеграм-канале я провел опрос о субъективном отношении к Pentium 4. И большинство все же отнесло его к категории «приятное ретро». Время идет, скоро и системы на базе Core 2 перейдут в эту категорию, а ведь на них даже работает современный веб. И еще: «проблемы» у Intel наблюдаются и сейчас. И с переходом на новый техпроцесс, и ростом производительности по сравнению с предыдущими поколениями. Все это уже было 15 лет назад, и тогда Intel справилась. Правда тогда традиционным для x86 рынкам десктопов и серверов не угрожала архитектура ARM.

У меня же начинается приятное строительство ретрокомпьютера из ретрокомплектующих. В следующей статье: чуть более элитная конфигурация Pentium 4, больше бенчмарков и попытка вернуть мой 2005 год.

В середине апреля компания Intel сделала очередной существенный шаг в развитии платформы Pentium 4, выпустив процессор с частотой FSB 800МГц. Напомним, что предыдущее поколение процессоров Pentium 4 используют FSB 533МГц. Для поддержки новых процессоров Intel выпустила чипсет, который был долгое время известен под кодовым названием Canterwood, или intel 875P.

По мнению многих обозревателей, выпуск новой связки процессор - чипсет, является действительно не просто очередным развитием технологии, а большим шагом в увеличении производительности платформ на базе Pentium 4. Так же существует мнение, что выпуск новой связки является ответом наступающему Athlon 64.

В этой статье мы рассмотрим основные особенности нового процессора и чипсета, а так же выясним насколько увеличиться производительность при их использовании.

Особенности чипсета 875P

В отличие от предыдущих поколений P4 чипсетов, в которых расширению подвергалась незначительная часть модулей, 875P имеет большое число изменений, которые в комплексе полностью меняют представление о производительности Pentium 4. Итак, давайте обо всем по порядку…
- FSB 800MHz — первое значимое изменение, увеличение частоты системной шины до 800МГц. При использовании нового процессора с частотой FSB 800МГц это позволяет увеличить пропускную способность шины с 4.2GB/s доступных на предыдущем поколении платформ с частотой FSB 533МГц до 6.4GB/s.
- ДвухканальнаяDDR400 память — Для обеспечения сбалансированности системы при использовании 800МГц шины, Intel использовала двухканальный контроллер памяти с поддержкой DDR400 памяти. Кроме того, 875P поддерживает ECC память.
- PAT — это технология увеличения производительности (Performance Acceleration Technology). Эта технология позволяет увеличить скорость обмена данными между процессором и контроллером памяти. При использовании частоты системной шины 800 МГц и памяти DDR 400 (это необходимое условие!) все внутренние и внешние интерфейсы работают в соответствии со стандартной спецификацией, без дополнительной синхронизации, что сводит к минимуму задержки при передаче данных. Внедрение технологии PAT стало возможным благодаря полупроводниковому материалу с высокой скоростью распространения сигналов, который впервые был использован Intel для производства чипсетов.
- AGP8X —чипсет 875P поддерживает AGP 8X, которая обеспечивает пропускную способность 2.1GB/s. Текущий, наиболее популярный чипсет Intel 845PE, предлагает только AGP 4X.
- ПоддержкаHyper-Threading — Но в этой особенности, нет ничего необычного. 875P поддерживает процессоры с Hyper-Threading.
- SerialATAсRAID —Новый ICH5 в чипсете 875Pявляется первым южным мостом со встроенным Serial ATA интерфейсом. ICH5 включает два канала Serial ATA 150. Кроме того, имеется возможность организовать RAID массив.
- Интерфейс Intel Communications Streaming позволяет обеспечить высокоскоростную связь некоторых периферийных контроллером с чипом MCH. С помощью этого интерфейса подключен сетевой контроллер Intel Pro/1000 CT, обеспечивающий сетевое соединение Gigabit Ethernet. По словам Intel, использование Intel Communications Streaming позволяет снизить нагрузку на "забитую" шину PCI и, соответственно, добиться снижения задержек в работе устройств, подключенных через нее.
- И последняя, хорошая новость, добавление двух дополнительных USB 2.0 портов. Теперь их 8.
В целом все эти новые особенности позволяют создать более мощную Pentium 4 платформу, особенно благодаря увеличенной полосе пропускания системной шины, двухканального контроллера памяти, и новой AGP шины.

Особенности процессора Pentium 4-3.0C

Архитектура нового процессора Pentium 4-3.0C основана на текущем 0.13-мкм ядре Northwood, и поддерживает технологии HyperThreading, NetBurst и другие. Основное отличие заключается в поддержке 800 MHz шины.

Новые процессоры отличаются тем самым скандальным символом “C”, который частенько использовали наши рекламодатели для скромного указания на Celeron. На сегодняшний день нам известны две модели процессоров с частотой 2.8 и 3.0ГГц.

Процессоры с частотой до 2.8ГГц используют повышенное напряжение ядра 1.525V, в то время как процессоры с частотой от 3.0ГГц имеют напряжение 1.550V.

Так же изменения коснулись боксового кулера. Ниже мы привели сравнительные фотографии кулеров для старого процессора с частотой FSB 400/533МГц (слева), для нового с частотой FSB 800МГц (справа) и 3.0ГГц процессора с 800МГц шиной. Как Вы можете видеть, кулер для 2.8C имеет вдвое больше лопастей вентилятора, но имеет тот же алюминиевый радиатор.

Медный кулер для 3.0C и 3.06 имеет более тонкие алюминиевые пластины и более широкие лопасти вентилятора.

Сравнение особенностей современных чипсетов

Для того, что бы Вы могли полнее оценить особенности нового чипсета 875, мы приводим сравнительную таблицу, в которой попробовали собрать все последние Pentium 4 чипсеты с поддержкой DDR памяти и 533MHz шины.

Intel 845PE

Intel 845GE

Intel 850E

Intel E7205

Intel 875P

SiS 648

SiS 655

SiS R658

VIA P4X400

Макс. Скорость шины

Тип памяти

Макс. Эффективная скорость шины памяти

333MHz
(400MHz unofficial)

333MHz
(400MHz unofficial)

333MHz
(400MHz unofficial)

333MHz
(400MHz unofficial)

Ширина шины памяти

Макс. Теоретическая пропускная способность

Максимальный объем памяти

AGP режим

Шина между южным и северным мостами

Частота внутренней шины

Ширина внутренней шины

Теоретическая пропускная способность внутренней шины

Поддерживаемые дисковые интерфейсы

ATA/100, Serial ATA 150

ATA/100, Serial ATA 150

USB режим

USB контроллеров/портов

IEEE 1394 контроллеров/портов

Число аудиоканалов AC97

Сетевой интерфейс

10/100Mbps Ethernet
1/10Mbps HPNA

10/100Mbps Ethernet
1/10Mbps HPNA

10/100Mbps Ethernet
1/10Mbps HPNA

Испытания

Прежде чем мы приступим к рассмотрению результатов испытаний, мы хотели бы обратить Ваше внимание на некоторые особенности тестовой конфигурации. Во-первых, в испытаниях принимают участие только чипсеты с двухканальным интерфейсом памяти.

Во-вторых, рабочие частоты тестовых процессоров. 875P платформу мы проверили только с Pentium 4 3.0GHz с поддержкой 800MHz шины. Другие P4 чипсеты мы проверили с P4 3.06GHz, который дает имеет дополнительные 66MHz.

Платформа 875P была единственная, которую мы проверили с памятью Kingmax, которая поставлялась вместе с платой. Наши попытки использовать память Corsair DDR400 с низкой латентностью не увенчались успехом. Хотя на других платформах, память Corsair работала прекрасно, особенно на nForce2 платформе, даже на высоких тактовых частотах и установки агрессивных временных характеристик.

Так же, платформу 875P имеющую интегрированный Serial ATA контроллер, мы проверили с Serial ATA диском Seagate Barracuda V. Остальные платформ мы проверили с тем же диском, но с интерфейсом ATA/100.

Кроме того, 875P платформу мы проверили в режиме RAID 0 в тестах Business и Content Creation Winstone. В этом случае использовалось два SATA Seagate Barracuda V диска со страйп сайзом 128K, который рекомендует Intel.

Все тесты P4 систем проводились с включением Hyper-Threading.

Тестовые платформы

Athlon XP

Intel 845PE

Intel 850E

Intel E7205

Intel 875P

SiS 655

Процессор

Athlon XP 3000+ 2.167GHz

Pentium 4 3.06GHz

Pentium 4 3.06GHz

Pentium 4 3.06GHz

Pentium 4 3.0GHz

Pentium 4 3.06GHz

FSB

333MHz (166MHz DDR)

533MHz (133MHz quad-pumped)

533MHz (133MHz quad-pumped)

533MHz (133MHz quad-pumped)

800MHz (200MHz quad-pumped)

533MHz (133MHz quad-pumped)

Системная плата

Aopen AX4R Plus

Северный мост

Южный мост

Драйвер чипсета

Intel Application Accelerator 2.3

Intel Application Accelerator 2.3

Intel Application Accelerator 2.3

Intel Application Accelerator for RAID 3.0

Объем памяти

Тип памяти

Corsair XMS3200 DDR SDRAM at 333MHz

Corsair XMS3200 DDR SDRAM at 333MHz

Samsung PC800/PC1066 Rambus DRAM

Corsair XMS3200 DDR SDRAM at 266MHz

Kingmax DDR-400 SDRAM at 400MHz

Corsair XMS3200 DDR SDRAM at 333MHz

Жесткий диск

Seagate Barracuda V 120GB ATA/100

Seagate Barracuda V 120GB ATA/100

Seagate Barracuda V 120GB ATA/100

Seagate Barracuda V 120GB ATA/100

Seagate Barracuda V 120GB SATA 150

Seagate Barracuda V 120GB ATA/100

Графика

ATI Radeon 9700 Pro 128MB (7.84 drivers)

Звук

Creative SoundBlaster Live!

ОС

Microsoft Windows XP Professional

update

Service Pack 1, DirectX 9

Результаты

Производительность памяти

Итак, какое преимущество дает увеличенная частота FSB и подсистемы памяти новому чипсету 875P? Мы начнем с теста SiSoft Sandra, который позволяет максимально нагрузить подсистему памяти.

875P показывает лучшие результаты, обеспечивая дополнительные 1.5GB/s пропускной способности по сравнению с самым близким конкурентом SiS655.

В более консервативном тесте cachemem разница в производительности несколько ниже, чем в первом случае, но, не смотря на это, 875P остается бесспорным лидером.

Теперь давайте посмотрим на латентность памяти, одной из важнейших характеристик, влияющих на производительность памяти.

875P снова показывает лучший результат, но незначительно отстает от E7205. Для более глубокого изучения латентности памяти мы приводим полные 3D графики для каждого из участника тестов.

Темно оранжевая область показывает доступ к оперативной памяти. Ярко оранжевая область – доступ к кэш памяти второго уровня, и, наконец, желтая область показывает доступ к кэш памяти первого уровня.

Графики ниже опубликованы по мере уменьшения полного времени ожидания, от наиболее высокой латентности к наиболее низкой. Athlon XP систему мы разместили в самом конце по причине существенных архитектурных различий этой платформы с P4.

Комбинация высокоскоростной шины, двухканальной DDR400 памяти и PAT позволяет 875P чипсету существенно опередить своих основных конкурентов, особенно при большом шаге.

Теперь давайте посмотрим, что происходит в реальных приложениях.

Business Winstone

Это испытание, моделирующее работы современных офисных приложений, всегда было очень чувствительно к латентности памяти. Именно поэтому здесь мы видем преимущество чипсета 875P среди P4 платформ. При включении режима RAID 0 производительность чипсета 875P увеличивается примерно на два балла.

Самым быстрым здесь оказалась платформа Athlon XP/nForce2. Причина такого преимущества объясняется лучшим модулем FPU и оптимизацией связки Athlon XP/nForce2.

Content Creation Winstone

В тесте CC Winstone мы видим ту же картину распределения производительности. 875P является лидером среди P4 чипсетов, а лидером оказалась платформа Athlon XP.

LAME MP3 кодирование

Для теста кодирования 101MB 16-bit, 44KHz аудио файла в формат MP3 мы использовали LAME 3.92.

lame --alt-preset extreme file.wav file.mp3

Здесь мы видим, что платформа 875P испытывает недостаток дополнительных 66MHz, имеющихся у остальных P4 платформ. Бесспорным лидером в этом тесте является платформа SiS 655 с процессором 3.06GHz.

DivX видео кодирование

В тесте DivX видео, где пропускная способность шины является одним из главных узких мест, мы видим бесспорное лидерство 875P, который на 17 секунд опередил SiS 655, и на 45 секунд опередил 845PE. Athlon XP платформа отстала от 875P более, чем на одну минуту.

Quake III Arena

В легендарном тесте Quake III, 875P еще раз демонстрирует явное преимущество увеличенной пропускной способности шины, опередим SiS655 примерно на 30fps.

3DMark03

SPECviewperf

Заключение

Итак, наши испытания продемонстрировали преимущество новой 800МГц FSB, двухканальной DDR400 памяти и PAT. Практически во всех тестах, 875P платформа оказалась бесспорным лидером, опередив своих ближайших P4 конкурентов с довольно существенной разницей.

Читайте также: