| Если у
вас появятся вопросы, не освещенные на нашем
сайте, вы можете задать вопрос непосредственно
нашим специалистам по электронной
почте: upgradecomputer@yandex.ru
|
Быстродействие — это одна из характеристик процессора,
которую зачастую толкуют по-разному. В этом сайте вы узнаете о быстродействии
процессоров вообще и процессоров Intel в частности.
Быстродействие компьютера во многом зависит от тактовой частоты,
обычно измеряемой в мегагерцах (МГц). Она определяется параметрами кварцевого
резонатора, представляющего собой кристалл кварца, заключенный в небольшой
оловянный контейнер. Под воздействием электрического напряжения в кристалле
кварца возникают колебания электрического тока с частотой, определяемой формой
и размером кристалла. Частота этого переменного тока и называется тактовой
частотой. Микросхемы обычного компьютера работают на частоте нескольких
миллионов герц. (Герц — одно колебание в секунду.) быстродействие измеряется в
мегагерцах, т. е. в миллионах циклов в секунду. На рис. 3.1 отображен график
синусоидального сигнала.
Рис. 3.1. Графическое представление понятия тактовая частота
Замечание
Единица измерения частоты названа герцем в честь немецкого
физика Генриха Герца. В 1885 году Герц экспериментальным путем подтвердил
правильность электромагнитной теории, согласно той свет является
разновидностью электромагнитного излучения и распространяется в виде волн.
Наименьшей единицей измерения времени (квантом) для
процессора как логического устройства является период тактовой частоты, или
просто такт. На каждую операцию затрачивается минимум один такт. к примеру,
обмен данными с памятью процессор Pentium II выполняет за три такта плюс
несколько циклов ожидания. {Цикл ожидания — это такт, в котором ничего не
происходит; он необходим только для того, чтобы процессор не «убегал» вперед от
менее быстродействующих деталей компьютера.)
Различается и время, затрачиваемое на выполнение команд.
■ 8086 и 8088. В этих процессорах на выполнение одной
команды уходит примерно 12 тактов.
■ 286 и 386. Эти процессоры уменьшили время на
выполнение команд примерно до 4,5 тактов.
■ Процессор 486 и большинство Intel-совместимых
процессоров четвертого поколения, таких, как AMD 5x86, уменьшили этот параметр
до 2 тактов.
■ Серия Pentium, Кб. Архитектура процессоров Pentium и
других Intel-совместимых процессоров пятого поколения, созданных в AMD и Cyrix,
включающая в себя двойные конвейеры команд и прочие усовершенствования,
обеспечила выполнение одной или двух команд за один такт.
■ Pentium Pro, Pentium II/III/4Celeron и Athlon/Duron.
Процессоры класса Р6, а также другие процессоры шестого поколения, созданные
компаниями AMD и Cyrix, позволяют выполнить, как минимум, три команды за каждый
такт.
Различное количество тактов, важных для выполнения
команд, затрудняет сравнение производительности компьютеров, основанное только
на их тактовой частоте (т. е. количестве тактов в секунду). Почему при одной и
той же тактовой частоте один из процессоров работает быстрее другого? Причина
кроется в производительности.
Процессор 486 обладает более высоким быстродействием по
сравнению с 386-м, так как на выполнение команды ему требуется в среднем в два
раза меньше тактов, чем 386-му
А процессору Pentium — в два раза меньше тактов, чем 486-му
Таким образом, процессор 486 с тактовой частотой 133 МГц (типа AMD 5x86–133)
работает даже медленнее, чем Pentium с тактовой частотой 75 МГц! Это происходит
потому, что при одной и той же частоте Pentium выполняет вдвое больше команд,
чем процессор 486. Pentium II и III — приблизительно на 50% быстрее процессора
Pentium, работающего на той же частоте, потому что они могут выполнять
значительно больше команд в течение того же количества циклов.
Сравнивая относительную эффективность процессоров, можно
увидеть, что производительность процессора Pentium III, работающего на тактовой
частоте 1 000 МГц, теоретически равна производительности процессора Pentium,
работающего на тактовой частоте 1 500 МГц, которая, в свою очередь,
теоретически равна производительности процессора 486, работающего на тактовой
частоте 3 000 МГц, а она, в свою очередь, теоретически равна производительности
процессоров 386 или 286, работающих на тактовой частоте 6 000 МГц, или же 8088-го,
работающего на тактовой частоте 12 000 МГц. Если учесть, что первоначальный PC
с процессором 8088 работал на тактовой частоте, равной всего лишь 4,77 МГц, то
сегодняшние компьютеры работают более чем в 1,5 тыс. раз быстрее. Поэтому
нельзя сравнивать производительность компьютеров, основываясь только на
тактовой частоте; необходимо принимать во внимание то, что на эффективность
инфраструктуры влияют и другие факторы.
Оценивать эффективность центрального процессора довольно
сложно. Центральные процессоры с различными внутренними архитектурами выполняют
команды по-разному: одни и те же команды в разных процессорах могут выполняться
либо быстрее, либо медленнее. Чтобы найти удовлетворительную меру для сравнения
центральных процессоров с различной архитектурой, работающих на разных тактовых
частотах, Intel изобрела специфический ряд эталонных тестов, которые можно
выполнить на микросхемах Intel, чтобы измерить относительную эффективность
процессоров. Эта система тестов недавно была модифицирована для того, чтобы можно
было измерять эффективность 32-разрядных процессоров; она называется индексом
(или показателем) iCOMP 2.0 (intel Comparative Microprocessor Performance — сравнительная
эффективность микропроцессора Intel).
В табл. 3.4 приведена относительная производительность, или
индекс iCOMP 2.0, для некоторых процессоров.
Индекс iCOMP 2.0 вычисляется по результатам нескольких
независимых испытаний и довольно объективно характеризует относительную
производительность процессора. При подсчете iCOMP учитываются операции с
плавающей запятой и операции, важные для выполнения мультимедийных
приложений.
Не так давно компания Intel аннулировала индекс iCOMP 2.0 и
выпустила его новую версию — индекс iCOMP 3.0. Эта версия представляет собой
обновленный эталонный тест, учитывающий все возрастающее использование
трехмерной графики, мультимедийных средств, технологий и программного
обеспечения Internet, а также обработку мощных потоков данных и приложения,
используемые для интенсивных вычислений. Индекс ICOMP 3.0, по сути, объединяет
в себе шесть эталонных тестов: WinTune 98 Advanced CPU Integer, CPUMark 99, 3D
WinBench 99–3D, MultimediaMark 99, Jmark 2.0 и WinBench 99-FPU WinMark. В
результатах новых тестов учитывается набор команд SSE (потоковые расширения
SIMD), а также дополнительные команды для обработки графи—
Таблица 3.4. Индексы iCOMP 2.0 для процессоров
|
Процессор
|
Индекс
|
Процессор
|
Индекс
|
|
Pentium 75
|
67
|
Pentium Pro 200
|
220
|
|
Pentium 100
|
90
|
Celeron 300
|
226
|
|
Pentium 120
|
100
|
Pentium II 233
|
267
|
|
Pentium 133
|
111
|
Celeron 300A
|
296
|
|
Pentium 150
|
114
|
Pentium II 266
|
303
|
|
Pentium 166
|
127
|
Celeron 333
|
318
|
|
Pentium 200
|
142
|
Pentium II 300
|
332
|
|
Pentium-MMX 166
|
160
|
Pentium II Overdrive 300
|
351
|
|
Pentium Pro 150
|
168
|
Pentium II 333
|
366
|
|
Pentium-MMX 200
|
182
|
Pentium II 350
|
386
|
|
Pentium Pro 180
|
197
|
Pentium II Overdrive 333
|
387
|
|
Pentium-MMX 233
|
203
|
Pentium II 400
|
440
|
|
Celeron 266
|
213
|
Pentium II 450
|
483
|
ки и звука, используемые в Pentium III. Результаты,
полученные при тестировании серии процессоров Pentium III без учета нового
набора команд, будут такими же, как и для процессоров Pentium II, работающих на
аналогичной тактовой частоте.
В табл. 3.5 приведены индексы iCOMP 3.0 семейства новых
процессоров Intel Pentium III.
Таблица 3.5. Индексы iCOMP 3.0 для процессоров
|
Процессор
|
Индекс
|
Процессор
|
Индекс
|
|
Pentium II 350
|
1000
|
Pentium III 650
|
2270
|
|
Pentium II 450
|
1240
|
Pentium III 700
|
2420
|
|
Pentium III 450
|
1500
|
Pentium III 750
|
2540
|
|
Pentium III 500
|
1650
|
Pentium III 800
|
2690
|
|
Pentium III 550
|
1780
|
Pentium III 866
|
2890
|
|
Pentium III 600
|
1930
|
Pentium III 1000
|
3280
|
|
Pentium III 600E
|
2110
|
|
|
В настоящее время компания Intel использует для индексации
процессоров Pentium 4 серийно выпускаемый набор эталонных тестов ВАРСо SYSmark
2002. Индексы различных версий этой микросхемы приведены в табл. 3.6.
Серийно выпускаемый набор эталонных тестов SYSmark 2002,
созданный на основе наиболее часто используемых приложений, отражает нормальные
предпочтения потребителей, занимающихся разработкой Internet-ресурсов или
работающих с приложениями
Таблица 3.6. Индексы SYSmark 2002 для процессоров Intel
Pentium 4
|
Частота, ГГц
|
Индекс SYSmark 2002
|
|
1,50
|
159
|
|
1,60
|
166
|
|
1,70
|
174
|
|
1,80
|
179
|
|
1,90
|
186
|
|
2,00
|
193
|
|
2.001
|
212
|
|
2.201
|
227
|
|
2,262
|
239
|
|
2,402
|
245
|
|
2,532
|
254
|
1 0,13-микронная технология, кэш-память второго уровня
объемом 512 Кбайт, частота шины процессора 400 МГц.
2 0,13-микронная технология, кэш-память второго уровня
объемом 512 Кбайт, частота шины процессора 533 МГц.
Microsoft Office. Набор SYSmark 2002 включает в себя
следующие приложения, используемые для тестирования аппаратных средств:
■ создание Internet-ресурсов — Adobe Photoshop 6.01,
Premiere 6.0, Windows Media Encoder 7.1, Macromedia Dreamweaver 4 и Flash 5;
■ повышение эффективности офисной работы — Microsoft
Word 2002, Excel 2002, PowerPoint 2002, Outlook 2002, Access 2002, Netscape
Communicator 6.0, Dragon NaturallySpeaking (версия 5), WinZip 8.0 и McAfee
VirasScan 5.13.
Эталонные тесты SYSmark выполняют различные сценарии,
позволяющие имитировать работу пользователей с этими приложениями, и
используются многими компаниями для тестирования и сравнения систем и
компонентов ПК. Это более современный и достоверный набор эталонных тестов, чем
ранее использовавшаяся система iCOMP. Его доступность позволяет любому
пользователю осуществить независимую проверку тех или иных аппаратных средств.
Приложение SYSmark 2002 можно получить на Web-узле ВАРСо по адресу: www. bapco.
com.
ТАКТОВАЯ ЧАСТОТА ПРОЦЕССОРА И МАРКИРОВКА ТАКТОВОЙ ЧАСТОТЫ
СИСТЕМНОЙ ПЛАТЫ
Почти все современные процессоры, начиная с 486DX2, работают
на тактовой частоте, которая равна произведению нетого множителя на
тактовую частоту системной платы. к примеру, процессор Celeron 600 работает на
тактовой частоте, в девять раз превышающей тактовую частоту системной платы (66
МГц), a Pentium III 1000 — на тактовой частоте, в семь с половиной раз
превышающей тактовую частоту системной платы (133 МГц). Большинство системных
плат работали на тактовой частоте 66 МГц; именно
такую частоту поддерживали все процессоры Intel до начала
1998 года, и только недавно эта компания разработала процессоры и наборы
микросхем системной логики, которые могут работать на системных платах,
рассчитанных на 100 МГц. Некоторые процессоры компании Cyrix разработаны для
системных плат, рассчитанных на 75 МГц, и многие системные платы,
предназначенные для Pentium, также могут работать на этой частоте. Обычно
тактовую частоту системной платы и множитель можно установить с помощью
перемычек или других процедур конфигурирования системной платы (к примеру, с
помощью выбора соответствующих значений в программе установки параметров BIOS).
В конце 1999 года появились наборы микросхем и системные
платы с тактовой частотой 133 МГц, поддерживающие все современные версии
процессора Pentium III. В это же время компания AMD выпустила системные платы
Athlon и наборы микросхем с тактовой частотой 100 МГц, использующие технологию
удвоенной передачи данных. Это позволило увеличить скорость передачи данных
между процессором Athlon и основным набором микросхем North Bridge до 200 МГц.
В 2000 и 2001 годах тактовая частота шин процессоров AMD
Athlon и Intel Itanium повысилась до 266 МГц, а шины процессора Pentium 4 — до
400 и 533 МГц. Как правило, быстродействие шины процессора выбирается в
соответствии с типом памяти, поддерживаемой процессорами Intel или AMD. В
основном тактовая частота шин современных процессоров зависит от быстродействия
самого процессора, а также от используемых модулей памяти SDRAM, DDR SDRAM или
RDRAM.
В современных компьютерах используется генератор переменной
частоты, обычно расположенный на системной плате; он генерирует опорную частоту
для системной платы и процессора. На большинстве системных плат процессоров Pentium
можно установить одно из трех или четырех значений тактовой частоты. Сегодня
выпускается множество версий процессоров, работающих на различных частотах, в
зависимости от тактовой частоты конкретной системной платы. к примеру,
быстродействие большинства процессоров Pentium в несколько раз превышает
быстродействие системной платы. В табл. 3.7 приведены тактовые частоты
процессоров Pentium и системных плат к ним.
При прочих равных условиях (типах процессоров, количестве
циклов ожидания при обращении к памяти и разрядности шин данных) два компьютера
можно сравнивать по их тактовым частотам. Однако делать это рекомендуется осторожно:
быстродействие компьютера зависит и от других факторов, в частности от тех, на
которые влияют конструктивные особенности памяти. к примеру, компьютер с более
низкой тактовой частотой может работать быстрее, чем вы ожидаете, а
быстродействие инфраструктуры с более высоким значением номинальной тактовой частоты
будет ниже, чем следовало бы. Определяющим фактором при этом является
архитектура, конструкция и элементная база оперативной памяти инфраструктуры.
Во время изготовления процессоров проводится тестирование
при различных тактовых частотах, значениях температуры и давления. После этого
на них наносится маркировка, где указывается максимальная рабочая частота во
всем используемом диапазоне температур и давлений, которые могут встретиться в
обычных условиях. Система обозначений довольно проста, так что вы сможете в ней
самостоятельно разобраться.
Дополнительные сведения
Информация об эффективности процессоров Cyrix представлена
на прилагаемом к статье компакт-диске.
Таблица 3.7. Тактовые частоты процессоров Pentium и
системных плат
|
Тип процессора
|
Быстродействие,
|
Множитель тактовой
|
Тактовая частота
|
|
МГц
|
частоты процессора
|
системной платы, МГц
|
|
Pentium
|
60
|
1х
|
60
|
|
Pentium
|
66
|
1х
|
66
|
|
Pentium
|
75
|
1,5х
|
50
|
|
Pentium
|
90
|
1,5х
|
60
|
|
Pentium
|
100
|
1,5х
|
66
|
|
Pentium
|
120
|
2х
|
60
|
|
Pentium
|
133
|
2х
|
66
|
|
Pentium
|
150
|
2,5х
|
60
|
|
Pentium/Pentium Pro/MMX
|
166
|
2,5х
|
66
|
|
Pentium/Pentium Pro
|
180
|
Зх
|
60
|
|
Pentium/Pentium Pro/MMX
|
200
|
Зх
|
66
|
|
Pentium MMX/Pentium II
|
233
|
3,5х
|
66
|
|
Pentium MMX
|
266
|
4х
|
66
|
|
(мобильный)/
|
|
|
|
|
Pentium II/Celeron
|
|
|
|
|
Pentium II/Celeron
|
300
|
4,5х
|
66
|
|
Pentium II/Celeron
|
333
|
5х
|
66
|
|
Pentium II/Celeron
|
366
|
5,5х
|
66
|
|
Celeron
|
400
|
6х
|
66
|
|
Celeron
|
433
|
6,5х
|
66
|
|
Celeron
|
466
|
7х
|
66
|
|
Celeron
|
500
|
7,5х
|
66
|
|
Celeron
|
533
|
8х
|
66
|
|
Celeron
|
566
|
8,5х
|
66
|
|
Celeron
|
600
|
9х
|
66
|
|
Celeron
|
633
|
9,5х
|
66
|
|
Celeron
|
667
|
10х
|
66
|
|
Celeron
|
700
|
10,5х
|
66
|
|
Celeron
|
733
|
Их
|
66
|
|
Celeron
|
766
|
11,5х
|
66
|
|
Pentium II
|
350
|
3,5х
|
100
|
|
Pentium II
|
400
|
4х
|
100
|
|
Pentium II/III
|
450
|
4,5х
|
100
|
|
Pentium III
|
500
|
5х
|
100
|
|
Pentium III
|
550
|
5,5х
|
100
|
|
Тип процессора
|
Быстродействие,
|
Множитель тактовой
|
Тактовая частота
|
|
МГц
|
частоты процессора
|
системной платы, МГц
|
|
Pentium III
|
600
|
6х
|
100
|
|
Pentium III
|
650
|
6,5х
|
100
|
|
Pentium III
|
700
|
7х
|
100
|
|
Pentium III
|
750
|
7,5х
|
100
|
|
Pentium Ill/Celeron
|
800
|
8х
|
100
|
|
Pentium Ill/Celeron
|
850
|
8,5х
|
100
|
|
Pentium Ill/Celeron
|
900
|
9х
|
100
|
|
Pentium Ill/Celeron
|
950
|
9,5х
|
100
|
|
Pentium Ill/Celeron
|
1000
|
10х
|
100
|
|
Pentium Ill/Celeron
|
1100
|
Их
|
100
|
|
Pentium Ill/Celeron
|
1200
|
12х
|
100
|
|
Pentium Ill/Celeron
|
1300
|
13х
|
100
|
|
Pentium Ill/Celeron
|
1400
|
14х
|
100
|
|
Pentium III
|
533
|
4х
|
133
|
|
Pentium III
|
600
|
4,5х
|
133
|
|
Pentium III
|
667
|
5х
|
133
|
|
Pentium III
|
733
|
5,5х
|
133
|
|
Pentium III
|
800
|
6х
|
133
|
|
Pentium III
|
866
|
6,5х
|
133
|
|
Pentium III
|
933
|
7х
|
133
|
|
Pentium III
|
1000
|
7,5х
|
133
|
|
Pentium III
|
1066
|
8х
|
133
|
|
Pentium III
|
1133
|
8,5х
|
133
|
|
Pentium III
|
1200
|
9х
|
133
|
|
Pentium III
|
1266
|
9,5х
|
133
|
|
Pentium III
|
1333
|
10х
|
133
|
|
Pentium III
|
1400
|
10,5х
|
133
|
|
Pentium 4
|
1300
|
3,25х
|
400
|
|
Pentium 4
|
1400
|
3,5х
|
400
|
|
Pentium 4
|
1500
|
3,75х
|
400
|
|
Pentium 4
|
1600
|
4х
|
400
|
|
Pentium 4/Celeron
|
1700
|
4,25х
|
400
|
|
Pentium 4
|
1800
|
4,5х
|
400
|
|
Pentium 4
|
1900
|
4,75х
|
400
|
|
Pentium 4
|
2000
|
5х
|
400
|
|
Тип процессора
|
Быстродейе МГц
|
гвие, Множитель та частоты проце
|
ктовой Тактовая частота ссора системной платы, МГц
|
|
|
Pentium 4
|
2200
|
5,5х
|
400
|
|
|
Pentium 4
|
2400
|
6х
|
400
|
|
|
Pentium 4
|
2266
|
4,25х
|
533
|
|
|
Pentium 4
|
2400
|
4,5х
|
533
|
|
|
Pentium 4
|
2533
|
4,75х
|
533
|
|
|
Pentium 4
|
2600
|
5х
|
533
|
|
|
Pentium 4
|
2800
|
5,25х
|
533
|
|
|
Pentium 4
|
3006
|
5,5х
|
533
|
|
|
Itanium
|
733
|
2,75х
|
266
|
|
|
Itanium
|
800
|
Зх
|
266
|
|
|
Itanium 2
|
1000
|
2,5х
|
400
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эффективность Процессоров Amd
Процессоры Athlon ХР, созданные в компании AMD, отличаются
прекрасными рабочими характеристиками и обладают целым рядом других качеств, но
при этом, к сожалению, возрождают печально известные традиции оценки
эффективности. Обычно приводится некая условная величина, выраженная в
мегагерцах, которая не столько определяет фактическое быстродействие той или
иной микросхемы, сколько указывает на приблизительную оценку ее эффективности
по отношению к процессору Intel Pentium 4 первого поколения, имеющему примерно
те же параметры. Как бы странно это ни звучало, но это действительно так!
В табл. 3.8 приведены данные о реальных рабочих частотах
процессоров К5, Кб и Athlon ХР, созданных в компании AMD.
Испытание рабочих характеристик, проведенное в компании AMD,
показывает, что процессор Athlon, имеющий тактовую частоту 1,8 ГГц, работает
примерно с той же производительностью, что и процессор Pentium 4 с рабочей
частотой 2,2 ГГц. На этом основании данному процессору присваивается имя «Athlon
ХР 2200+», где число «2200+» обозначает его эффективность по отношению к
процессору Pentium 4, выраженную в мегагерцах. Подобная схема сбыта продукции,
при той процессору присваивается значение, определяющее не столько
реальную, сколько относительную оценку эффективности, ничего хорошего не дает.
В определенных случаях такой маркетинг оставляет у потребителей весьма
негативное впечатление, особенно когда выясняется реальная рабочая частота
приобретенных ими процессоров и систем.
Рабочие характеристики процессоров, приводимые AMD, можно
приравнять к коэффициенту резкости погоды, который часто используется в
прогнозах погоды в зимнее время. С одной стороны, существует реальная
температура, а с другой — есть так называемый коэффициент резкости погоды,
который представляет собой приблизительную оценку холода таким, каким он «ощущается».
Расчетные значения, присваиваемые новым процессорам AMD Athlon ХР, напоминают
подобный «коэффициент производительности»,
Таблица 3.8. Реальные рабочие частоты и оценка эффективности
процессоров AMD
|
Тип
|
Оценка эф-
|
Реальная
|
Множитель
|
Тактовая частота
|
|
процессора
|
фективности
|
рабочая частота
|
тактовой частоты
|
системной
|
|
AMD
|
(P-Rating)
|
процессора, МГц
|
процессора
|
платы, МГц
|
|
К5
|
75
|
75
|
1,5х
|
50
|
|
К5
|
90
|
90
|
1,5х
|
60
|
|
К5
|
100
|
100
|
1,5х
|
66
|
|
К5
|
120
|
90
|
1,5х
|
60
|
|
К5
|
133
|
100
|
1,5х
|
66
|
|
К5
|
166
|
116,7
|
1,75х
|
66
|
|
Кб
|
166
|
166
|
2,5х
|
66
|
|
Кб
|
200
|
200
|
Зх
|
66
|
|
Кб
|
233
|
233
|
3,5х
|
66
|
|
Кб
|
266
|
266
|
4х
|
66
|
|
Кб
|
300
|
300
|
4,5х
|
66
|
|
К6–2
|
233
|
233
|
3,5х
|
66
|
|
К6–2
|
266
|
266
|
4х
|
66
|
|
К6–2
|
300
|
300
|
4,5х
|
66
|
|
К6–2
|
300
|
300
|
Зх
|
100
|
|
К6–2
|
333
|
333
|
5х
|
66
|
|
К6–2
|
333
|
333
|
3,5х
|
95
|
|
К6–2
|
350
|
350
|
3,5х
|
100
|
|
К6–2
|
366
|
366
|
5,5х
|
66
|
|
К6–2
|
380
|
380
|
4х
|
95
|
|
К6–2
|
400
|
400
|
6х
|
66
|
|
К6–2
|
400
|
400
|
4х
|
100
|
|
К6–2
|
450
|
450
|
4,5х
|
100
|
|
К6–2
|
475
|
475
|
5х
|
95
|
|
К6–2
|
500
|
500
|
5х
|
100
|
|
К6–2
|
533
|
533
|
5,5х
|
97
|
|
К6–2
|
550
|
550
|
5,5х
|
100
|
|
К6–3
|
400
|
400
|
4х
|
100
|
|
К6–3
|
450
|
450
|
4,5х
|
100
|
|
Athlon
|
500
|
500
|
2,5х
|
200
|
|
Athlon
|
550
|
550
|
2,75х
|
200
|
|
Athlon/Duron
|
600
|
600
|
Зх
|
200
|
|
Athlon/Duron
|
650
|
650
|
3,25х
|
200
|
|
Athlon/Duron
|
700
|
700
|
3,5х
|
200
|
|
Athlon/Duron
|
750
|
750
|
3,75х
|
200
|
|
Тип
|
Оценка эф-
|
Реальная
|
Множитель
|
Тактовая частота
|
|
процессора
|
фективности
|
рабочая частота
|
тактовой частоты
|
системной
|
|
AMD
|
(P-Rating)
|
процессора, МГц
|
процессора
|
платы, МГц
|
|
Athlon/Duron
|
800
|
800
|
4х
|
200
|
|
Athlon/Duron
|
850
|
850
|
4,25х
|
200
|
|
Athlon/Duron
|
900
|
900
|
4,5х
|
200
|
|
Athlon/Duron
|
950
|
950
|
4,75х
|
200
|
|
Athlon/Duron
|
1000
|
1000
|
5х
|
200
|
|
Athlon/Duron
|
1100
|
1100
|
5,5х
|
200
|
|
Athlon/Duron
|
1200
|
1200
|
6х
|
200
|
|
Athlon/Duron
|
1300
|
1300
|
6,5х
|
200
|
|
Athlon/Duron
|
1400
|
1400
|
7х
|
200
|
|
Athlon
|
1000
|
1000
|
3,75х
|
266
|
|
Athlon
|
1133
|
1133
|
4,25
|
266
|
|
Athlon
|
1200
|
1200
|
6х
|
266
|
|
Athlon
|
1333
|
1333
|
5х
|
266
|
|
Athlon
|
1400
|
1400
|
5,25х
|
266
|
|
Athlon XP
|
1500+
|
1333
|
5х
|
266
|
|
Athlon XP
|
1600+
|
1400
|
5,25х
|
266
|
|
Athlon XP
|
1700+
|
1466
|
5,5х
|
266
|
|
Athlon XP
|
1800+
|
1533
|
5,75х
|
266
|
|
Athlon XP
|
1900+
|
1600
|
6х
|
266
|
|
Athlon XP
|
2000+
|
1666
|
6,25х
|
266
|
|
Athlon XP
|
2100+
|
1733
|
6,5х
|
266
|
|
Athlon XP
|
2200+
|
1800
|
6,75х
|
266
|
|
Athlon XP
|
2400+
|
2000
|
7х
|
266
|
|
Athlon XP
|
2600+
|
2133
|
7,25х
|
266
|
|
Athlon XP
|
2700+
|
2167
|
7,5х
|
333
|
|
|
|
|
|
|
|
Обратите внимание, что в процессорах Athlon/Duron с тактовой
частотой шины 200 и 266 МГц используются сигналы синхронизации с частотой 100 и
133 МГц, а также выполняется двойная передача данных в течение каждого такта,
что позволяет удвоить эффективную частоту. Некоторые системные платы обращаются
к шине процессора на половинной частоте синхронизации, достигающей 100 или 133
МГц, и поэтому используют удвоенные множители тактовой частоты.
величина того определяет эффективность того или иного
процессора по сравнению с Pentium 4. (Правда, AMD настаивает, что приводимые
оценки эффективности не имеют непосредственного отношения к Pentium 4.)
Проблема маркетинга AMD выражается в следующем: как
продавать процессор, который выполняет те или другие операции быстрее, чем
аналогичные модели основ—
ного конкурента с практически равными тактовыми частотами?
к примеру, процессор AMD Athlon ХР, имеющий тактовую частоту 1,8 ГГц, работает значительно
быстрее, чем процессор Pentium 4 с частотой 1,8 ГГц, и достигает
производительности, характерной для Pentium 4 с рабочей частотой 2,2 ГГц. Столь
очевидная несоразмерность производительности процессоров связана с применением
в микросхемах Р4 совершенно новой архитектуры с более глубокой конвейерной
обработкой команд. Pentium 4 имеет 20-ступенчатый конвейер, соответствующий 11-ступенчатому
конвейеру процессоров Athlon или 10-ступенчатому конвейеру процессоров Pentium
Ill/Celeron.
При более глубокой конвейерной обработке команды разбиваются
на небольшие микрокоманды, что позволяет достичь более высокой тактовой частоты
при использовании одной и той же кремниевой технологии. Однако это также
означает, что по сравнению с процессором Athlon (или Pentium III) в каждом
цикле выполняется меньше команд.
Дело в том, что при сбоях на этапе предсказания
множественного перехода или упреждающего выполнения (что свойственно процессору
при попытке предварительного определения команд) происходит удаление всех имеющихся
данных и повторное заполнение конвейера. Таким образом, сравнивая рабочие
характеристики процессоров Athlon, Pentium III и Pentium 4, работающих на одной
и той же тактовой частоте, можно обнаружить, что при выполнении стандартных
эталонных тестов процессоры Athlon и Pentium III оказываются более
эффективными, поскольку выполняют в течение цикла большее количество команд,
чем Pentium 4.
На первый взгляд это кажется недостатком процессора Pentium
4, но в действительности мы имеем дело с особенностью его конструкции.
Разработчики Intel приводят следующие аргументы: несмотря на то что
использование более глубокой конвейерной обработки команд может привести к
30%-му снижению общей эффективности процессора, это позволяет увеличить его
тактовую частоту по крайней мере на 50% по сравнению с процессорами Athlon или
Pentium III, имеющими более короткие конвейеры. Применение 20-ступенчатого
конвейера в архитектуре Р4 позволяет достичь более высоких тактовых частот при
использовании стандартной кремниевой технологии. к примеру, оригинальные
процессоры Athlon ХР и Pentium 4 создавались с помощью одной и той же 0,18-микронной
технологии (этот показатель определяет линейную ширину компонентов,
вытравленных на микросхемах). 20-ступенчатый конвейер архитектуры Р4 позволяет
при использовании 0,18-микронной технологии достичь тактовой частоты 2,0 ГГц, в
то время как при тех же условиях частота процессора Athlon ell -ступенчатым
конвейером достигает 1,73 ГГц, а процессоров Pentium Ill/Celeron с 10-ступенчатым
конвейером — всего лишь 1,13 ГГц. Благодаря использованию новой 0,13-микронной
технологии тактовая частота процессора Pentium 4 увеличилась до 2,53 ГГц, в то
время как максимальная рабочая частота Athlon ХР достигла всего лишь 1,8 ГГц.
Несмотря на то что Pentium 4 выполняет в каждом цикле меньшее количество
команд, более высокая частота периодической подачи импульсов позволяет в полной
мере компенсировать снижение эффективности. Таким образом, сравнение
процессоров Pentium 4 и Athlon ХР указывает на то, что высокая тактовая частота
первого процессора практически уравновешивается более высокой скоростью
обработки данных второго.
К сожалению, при высоких тактовых частотах оценка
эффективности процессоров становится все более сложной. Это связано с тем, что
в процессорах Intel с рабочей частотой более 2 ГГц использован 0,13-микронный
(уменьшенный) кристалл, удвоена кэш-память второго уровня (с 256 до 512 Кбайт),
а рабочая частота шины процессора увеличена с 400 до 533 МГц. Существующая
система оценки эффективности, которая
может использоваться только для сравнения создаваемых
процессоров с более старым (и более медленным) 0,18-микронным процессором
Pentium 4, не совсем подходит для более новых 0,13-микронных Pentium 4,
особенно для тех, которые имеют шину процессора с тактовой частотой 533 МГц.
Проблема заключается в шкале сравнительной оценки компании AMD, где в качестве
точки отсчета используется некая переменная величина.
Существует еще одна проблема: результаты сравнительной
оценки непосредственно зависят от выполняемых эталонных тестов. Переработка
приложений и операционных систем для повышения эффективности 20-ступенчатого
конвейера процессора Pentium 4 позволила снизить количество командных
предсказаний и возможных ошибок внутреннего процессора, что привело к
уменьшению времени, необходимого для удаления имеющихся данных и повторного
заполнения конвейера. В свою очередь, это привело к повышению общей
эффективности выполнения команд для Pentium 4, в результате чего современное
программное обеспечение, оптимизированное для более глубокого конвейера, будет
выполняться процессором Pentium 4 значительно быстрее. Подобная ситуация
приводит к сохранению негативного отношения к относительным оценкам компании
AMD, следствием чего может быть их неточная интерпретация в будущем.
Нет никаких сомнений в том, что параметры новых процессоров
Athlon ХР, представленные компанией AMD, достаточно точны: они превосходят
менее эффективные процессоры, имеющие более высокую тактовую частоту.
Единственное отличие состоит в том, что архитектура Pentium 4 позволяет достичь
значительно более высокой рабочей частоты посредством одного и того же
технологического процесса.
Во многих системах тактовая частота процессора выводится на
экран компьютера непосредственно во время начальной загрузки. В операционной системе
Windows ХР тактовая частота центрального процессора указана во вкладке General
(Общие) меню System Properties (Система: Свойства). В то же время AMD предпочла
бы не указывать непосредственное быстродействие процессора. Фактически AMD не
рекомендует использовать без специальной проверки системные платы,
предназначенные для Athlon ХР, в том случае, если они указывают действительную
тактовую частоту процессора. В будущем любопытному пользователю, желающему
выяснить фактическую тактовую частоту процессора, придется воспользоваться
соответствующей программой сторонних разработчиков, к примеру SiSoft Sandra или
Intel Frequency ID Utility.
Одно можно сказать достаточно определенно: приблизительные
значения тактовой частоты, выраженные в мегагерцах (МГц) или гигагерцах (ГГц),
далеко не всегда являются надежным способом сравнения процессоров, поэтому
генерирование псевдомегагерц может еще больше запутать непосвященного человека.
.
  
Вся информация собрана из открытых
источников. При испльзовании материалов,
размещайте ссылку на источник.
|
