Bir tomondan, IT sohasida vaqt shunchalik tez uchadiki, sizda yangi mahsulot va texnologiyalarni payqashga vaqtingiz yo'q, boshqa tomondan, Intelning yangi yadrosini ko'rmaganimizga necha yil bo'lganimizni eslaylik? O'zgartirishlar bilan eskisi emas: bu erda FSB chastotasi ko'tarildi, virtual ko'p ishlov berish server protsessoridan ish stoli protsessoriga o'tkazildi (aslida ular ikkinchisiga u borligini halol aytishga ruxsat berishdi), lekin haqiqatan ham butunlay yangimi? Agar noldan ishlab chiqilmagan bo'lsa, unda hech bo'lmaganda yamalgan emas, balki bir xil naqshlar bo'yicha qayta tikilgan, lekin turli xil burmalar va eng so'nggi modada? Ammo ma'lum bo'lishicha, bu ikki yil o'tdi! Kichkina dumi bilan ham. Va bu vaqt davomida qizg'in boshlar o'zlarining sevimli mavzularini muhokama qilishdi: yangi yadro qanday bo'ladi? Ular ko'p narsalarni bashorat qilishdi, shu jumladan NetBurst arxitekturasining to'liq noaniqligi va ish stoli platformasida sof Banias hukmronligi. Haqiqat (ko'pincha sodir bo'ladi) kamroq ajoyib bo'lib chiqdi: yangi yadro Northwoodning halol va izchil davomchisi bo'lib chiqdi. Albatta, ba'zi arxitektura yangiliklari bilan, lekin "erga, keyin" istagi unda ko'rinmaydi. Shuning uchun, Preskottni faqat hissiy jihatdan turli yo'llar bilan baholash mumkin: ba'zilari Intel muhandislarini izchillik va qat'iyatlilik uchun maqtasalar, boshqalari, aksincha, yangi g'oyalar yo'qligidan shikoyat qiladilar. Biroq, his-tuyg'ular har bir kishi uchun shaxsiy masala, ammo biz faktlarga murojaat qilamiz. Nazariya

Asosiy asosiy o'zgarishlar (Preskot va Norvudga qarshi)

Boshlash uchun biz sizga Preskott va Northwood yadrolari o'rtasidagi "temir" (aniqrog'i, kremniy va boshqa "mineral komponentlar") bilan bog'liq bo'lgan eng muhim farqlarni jamlagan kichik jadvalni taklif qilamiz.

Qo'shimcha qilish kerakki, yangi yadro 125 million tranzistorni o'z ichiga oladi (bu erda 55 million kambag'al Northwood!) va uning maydoni 112 kvadrat metrni tashkil qiladi. mm (Northwood maydonidan bir oz kamroq 146/131 kv. mm, qayta ko'rib chiqishga qarab). Oddiy arifmetik hisob-kitoblarni amalga oshirib, biz yangi texnik jarayon tufayli tranzistorlar sonini ~ 2,3 baravar oshirish orqali Intel muhandislari shunga qaramay yadro maydonini qisqartirishga muvaffaq bo'lganini ko'ramiz. To'g'ri, unchalik muhim emas - "faqat" 1,3 (1,2) marta.

"Chizilgan" (ba'zilar "cho'zilgan" atamasini afzal ko'radi) kremniy texnologiyasiga kelsak, bu, sodda qilib aytganda, juda oddiy: kremniy atomlari orasidagi masofani oshirish uchun u substratga joylashtiriladi, ular orasidagi masofa. atomlari kattaroqdir. Natijada, "yaxshi o'tirish" uchun silikon atomlari tavsiya etilgan formatga muvofiq cho'zilishi kerak. Bu shunday ko'rinadi:

Xo'sh, nima uchun elektronlar kuchlanishli kremniydan o'tishi osonroq ekanligini tushunish uchun ushbu oddiy chizma sizga yordam beradi:

Ko'rib turganingizdek, bu holda geometrik assotsiatsiya juda mos keladi: elektronning yo'li shunchaki qisqaradi.

Xo'sh, endi yanada qiziqarli farqlarni ko'rib chiqaylik: yadro mantig'ida. Ularning ham ko'pi bor. Biroq, birinchi navbatda, NetBurst arxitekturasining asosiy xususiyatlarini eslash foydali bo'ladi. Bundan tashqari, oxirgi paytlarda biz buni tez-tez qilmadik.

Bir oz fon

Shunday qilib, Intelning o'zi NetBurst arxitekturasida ishlab chiqilgan yadrolar o'rtasidagi asosiy farqlardan birini o'ziga xos xususiyat deb hisoblaydi, bu x86 kodini dekodlashning haqiqiy jarayonini yadro tomonidan bajariladigan ichki ko'rsatmalarga (uops) va protseduralarga ajratishda ifodalanadi. ularning ijrosi uchun. Aytgancha, bu yondashuv bir vaqtning o'zida Pentium 4-da quvur bosqichlarini hisoblashning to'g'riligi bo'yicha ko'plab bahs-munozaralarni keltirib chiqardi: agar biz ushbu protsessorga klassik nuqtai nazardan (NetBurstdan oldingi davr) yondashsak, dekoder bosqichlari. umumiy ro'yxatga kiritilishi kerak. Shu bilan birga, Intelning Pentium 4 protsessorlarining quvur liniyasi uzunligi bo'yicha rasmiy ma'lumotlari faqat dekoderni o'z doirasidan tashqariga olib chiqadigan ijro birligi quvur liniyasining bosqichlari soni haqida ma'lumotni o'z ichiga oladi. Bir tomondan, "qo'zg'olon!", boshqa tomondan, bu ob'ektiv ravishda arxitekturaning o'ziga xosligini aks ettiradi, shuning uchun Intel o'z huquqida: uni ishlab chiqdi. Siz, albatta, yuzingiz ko'karguncha bahslashishingiz mumkin, lekin bu haqiqatan ham qanday farq qiladi? Asosiysi, yondashuvning mohiyatini tushunish. Dekoder o'chirib qo'yilgani sizga yoqmayaptimi? Xo'sh, uning bosqichlarini "rasmiy"larga qo'shing va siz dekoder bilan birga klassik sxema bo'yicha quvur liniyasining kerakli qiymatini olasiz.

Shunday qilib, NetBurst-ning asosiy g'oyasi asinxron ishlaydigan yadro bo'lib, unda buyruq dekoderi Ijro birligidan mustaqil ravishda ishlaydi. Intel nuqtai nazaridan, bu sezilarli bo'lar edi O Raqobatchilarnikidan yuqori bo'lgan asosiy ish chastotasiga faqat asinxron model bilan erishish mumkin, chunki agar model sinxron bo'lsa, u holda dekoderni ijro birligi bilan sinxronlashtirish narxi chastotaga mutanosib ravishda oshadi. Shuning uchun oddiy x86 kodi saqlanadigan odatiy L1 ko'rsatmalar keshi o'rniga NetBurst arxitekturasi Execution Trace Cache-dan foydalanadi, bu erda ko'rsatmalar dekodlangan shaklda (uops) saqlanadi. Bu uops ketma-ketligini kuzatib boring.

Bundan tashqari, tarixiy ekskursiyada men Pentium 4 ning ALU "ikki marta chastotada" ishlaydigan haddan tashqari soddalashtirilgan formula bilan bog'liq afsonalarni nihoyat yo'q qilmoqchiman. Bu ham haqiqat, ham haqiqat emas. Biroq, avvalo, Pentium 4 protsessorining (hozirgi Preskott) blok diagrammasini ko'rib chiqaylik:

ALU bir necha qismlardan iborat ekanligini ko'rish oson: u Load / Store, Kompleks ko'rsatmalar va Simple Instructions bloklarini o'z ichiga oladi. Shunday qilib: ikki marta tezlikda (har bir operatsiya uchun 0,5 takt sikli) faqat Simple Instructions bajarish bloklari tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan ko'rsatmalar qayta ishlanadi. Murakkab deb tasniflangan buyruqlarni bajaradigan ALU Complex Instructions bloki, aksincha, bitta ko'rsatmani bajarish uchun to'rtta soat tsiklini sarflashi mumkin.

Bu, aslida, NetBurst arxitekturasi asosida ishlab chiqilgan protsessorlarning ichki tuzilishi haqida eslatmoqchiman. Xo'sh, endi Preskottning NetBurst yadrosining so'nggi yangiliklariga o'tamiz.

Konveyer uzunligini oshirish

Ushbu o'zgarishni yaxshilanish deb atash qiyin, chunki konveyer qanchalik uzoq bo'lsa, shunchalik ko'p ekanligi hammaga ma'lum. O Ko'proq qo'shimcha xarajatlar tarmoqni bashorat qilish mexanizmidagi xatolik tufayli yuzaga keladi va shunga mos ravishda dasturni bajarishning o'rtacha tezligi pasayadi. Biroq, ko'rinishidan, Intel muhandislari yadroning overclock potentsialini oshirishning boshqa usulini topa olmadilar. Men mashhur bo'lmagan, ammo tasdiqlanganiga murojaat qilishim kerak edi. Natija? Preskott quvur liniyasi mos ravishda 11 bosqichga ko'paytirildi, ularning umumiy soni 31 tani tashkil etadi. Rostini aytsam, biz bu "xushxabarni" ataylab eng boshidan olib keldik: aslida keyingi barcha innovatsiyalarning tavsifini shartli ravishda "lekin" deb atash mumkin. endi biz Intel muhandislari unumdorlikni to'liq buzmasligi uchun bitta o'zgarish oqibatlari bilan qanday kurashganini aytib beramiz :).

Filialni bashorat qilish mexanizmini takomillashtirish

Asosan, nozik sozlash tsikllar bilan ishlashda o'tishlarni bashorat qilish mexanizmiga ta'sir qildi. Shunday qilib, agar ilgari sukut bo'yicha teskari o'tishlar tsikl deb hisoblangan bo'lsa, endi o'tish uzunligi tahlil qilinadi va unga asoslanib, mexanizm tsikl yoki yo'qligini taxmin qilishga harakat qiladi. Shuningdek, ma'lum turdagi shartli novdalarga ega bo'lgan filiallar uchun, ularning yo'nalishi va masofasidan qat'i nazar, standart filialni bashorat qilish mexanizmidan foydalanish ko'pincha ahamiyatsiz ekanligi aniqlandi; shunga ko'ra, u endi bunday hollarda qo'llanilmaydi. Biroq, nazariy tadqiqotlar bilan bir qatorda, Intel muhandislari yalang'och empiriklarni mensimadilar, ya'ni. shunchaki maxsus algoritmlar misolidan foydalanib, filialni bashorat qilish mexanizmining samaradorligini kuzatish orqali. Shu maqsadda SPECint_base2000 testidan olingan misollar yordamida tarmoqni bashorat qilish mexanizmidagi xatolar soni (noto'g'ri taxminlar) o'rganildi, shundan so'ng ularni kamaytirish uchun algoritmga haqiqatda o'zgartirishlar kiritildi. Hujjatlar quyidagi ma'lumotlarni taqdim etadi (100 ta ko'rsatmalarga xatolar soni):

Butun son arifmetika va mantiqni tezlashtirish (ALU)

O'zgartirish va aylantirish bo'yicha ko'rsatmalarni bajarish uchun ALUga ixtisoslashtirilgan blok qo'shildi, bu endi bu operatsiyalarni ALU kompleks ko'rsatmalari blokida bajarilgan Northwood yadrosidan farqli o'laroq, "tezkor" (ikki tezlikli) ALUda bajarishga imkon beradi. va talab qilinadi O ko'proq tsikllar soni. Bundan tashqari, ilgari FPU blokida bajarilgan butun sonni ko'paytirish operatsiyasi tezlashtirildi. Buning uchun yangi yadroda alohida blok mavjud.

FPU (va MMX) ko'rsatmalarini qayta ishlash tezligini oshiradigan bir qator kichik yaxshilanishlar mavjudligi haqida ham ma'lumot mavjud. Biroq, test natijalarini tahlil qilishda biz buni amaliy qismda tekshirib ko'ramiz.

Xotira quyi tizimi

Albatta, yangi yadroning asosiy afzalliklaridan biri L1 ma'lumotlar keshi (2 marta, ya'ni 16 kilobaytgacha) va ikkinchi darajali kesh (shuningdek, 2 marta, ya'ni 1 megabaytgacha) hajmining oshishi hisoblanadi. Biroq, yana bir qiziq xususiyat mavjud: yadroga maxsus qo'shimcha mantiq kiritilgan bo'lib, u dasturiy ta'minotni oldindan yuklash ko'rsatmalarida sahifa xatolarini aniqlaydi. Ushbu yangilik tufayli, dasturiy ta'minotni oldindan yuklash bo'yicha ko'rsatmalar endi nafaqat ma'lumotlarni oldindan olish, balki sahifa jadvali yozuvlarini ham oldindan yuklash imkoniyatiga ega, ya'ni, boshqacha qilib aytganda, oldindan yuklangan sahifada to'xtab qolishi mumkin emas, balki DTLB-da xotira sahifalarini yangilash ham mumkin. Muammoni tushunganlar, ehtimol, ushbu misoldan Intel dasturchilarning fikr-mulohazalarini diqqat bilan kuzatib borishini payqashlari mumkin, garchi u aniqlagan har bir salbiy omilga ta'sir etmasa ham.

Yangi ko'rsatmalar (SSE3)

Boshqa narsalar qatorida, Preskott 13 ta yangi ko'rsatmalarni qo'llab-quvvatladi. Ushbu to'plam, o'rnatilgan an'anaga ko'ra, SSE3 deb nomlanadi. Bularga ma'lumotlarni o'zgartirish (x87dan butun songa), murakkab arifmetika bilan ishlash, video kodlash (faqat bitta bo'lsa ham), grafik ma'lumotlarni qayta ishlash uchun mo'ljallangan yangi buyruqlar (cho'qqi massivlari), shuningdek, iplarni sinxronlashtirish uchun mo'ljallangan ikkita ko'rsatmalar kiradi ( oqibatlar aniq. Hyper-Threadingning paydo bo'lishi). Biroq, biz tez orada SSE3 haqida alohida maqola chiqaramiz, shuning uchun jiddiy va qiziqarli mavzuni haddan tashqari ommalashtirish bilan buzmaslik uchun ushbu materialda ushbu to'plamning imkoniyatlarini muhokama qilishdan bosh tortamiz.

Xo'sh, endi, ehtimol, bizda etarlicha nazariya va spetsifikatsiyalar mavjud. Keling, bir mashhur hazil aytganidek, "bularning barchasini olib ketishga" harakat qilaylik :). Sinov

Stend konfiguratsiyasi va dasturiy ta'minoti

Sinov stend

• Protsessorlar:
  • AMD Athlon 64 3400+ (2200 MGts), soket 754
  • Intel Pentium 4 3,2 gigagertsli "Prescott" (FSB 800/HT), soket 478
  • Intel Pentium 4 2,8 A Gigagertsli "Prescott" (FSB 533/HT yo'q), rozetka 478
  • Intel Pentium 4 3,4 gigagertsli "Northwood" (FSB 800/HT), soket 478
  • Intel Pentium 4 3,2 gigagertsli “Northwood” (FSB 800/HT), soket 478
• Ana platalar:
  • VIA K8T800 chipsetidagi ABIT KV8-MAX3 (BIOS versiyasi 17)
  • Intel 875P chipsetida ASUS P4C800 Deluxe (BIOS versiyasi 1014)
  • Intel 875P chipsetidagi Albatron PX875P Pro (BIOS versiyasi R1.00)
• Xotira:
  • 2x512 MB PC3200 DDR SDRAM DIMM TwinMOS (vaqt 2-2-2-5)
• Video karta: Manli ATI Radeon 9800Pro 256 MB
• Qattiq disk: Western Digital WD360 (SATA), 10000 rpm

Pentium 4 2.8A GHz "Prescott"
533 MGts FSB chastotali yagona Preskott
va Hyper-Threading yordamisiz

Pentium 4 3,4 gigagertsli "Northwood"
Yana bir Northwood

Tizim dasturiy ta'minoti va qurilma drayverlari

• Windows XP Professional SP1
• DirectX 9.0b
• Intel Chipset o'rnatish yordam dasturi 5.0.2.1003
• VIA Hyperion 4.51
• VIA SATA drayveri 2.10a
• Silicon Image Driver 1.1.0.52
• ATI Catalyst 3.9

Tavsifni yakunlash uchun men test ishtirokchilarini tanlash algoritmini tushuntirmoqchiman. Bir tomondan, AMD protsessorlarini sinovlardan butunlay chiqarib tashlash noto'g'ri bo'lar edi, chunki bu platforma hozirda ham, yaqin kelajakda ham Intelning asosiy raqobatchisi hisoblanadi. Boshqa tomondan, bitta maqolada Pentium 4 ning ikki avlodini boshqa ishlab chiqaruvchining protsessorlari bilan taqqoslashni birlashtirish, bu ikkalasini ham solishtirmaslikni anglatadi. Shuning uchun, Preskottga bag'ishlangan birinchi materialda biz ma'lum bir murosaga kelishga qaror qildik: birinchidan, Pentium 4 eXtreme Edition va Athlon 64 FX ko'rinishidagi barcha turdagi "ekstremal" variantlarni butunlay chiqarib tashlash, ikkinchidan, faqat biri muqobil platforma vakili sifatida , lekin odatiy AMD ish stoli protsessorlarining eng tezi: Athlon 64 3400+.

Va shunga qaramay, umuman olganda, uning natijalari bu erda faqat variant sifatida taqdim etiladi. Ushbu materialda biz yangi Intel yadrosini eskisi bilan solishtirishga qiziqamiz. Agar biror kishi bir vaqtning o'zida Preskottning ishlashi uning eng yaqin raqobatchisi bilan qanday taqqoslanishi haqida ma'lumot olishni istasa, u jadvallarda keltirilgan. Izohlar? Ehtimol, ular shunchaki keraksizdir. Buni o'zingiz ko'rasiz. Preskott va Northwood-ning ishlashi, bir xil chastotada ishlashi va Northwood va eng yaxshi AMD protsessorlarining ishlashi qanday taqqoslanayotganini bilsangiz (va biz bu masalani bir necha bor ko'rib chiqdik), siz boshqa barcha xulosalarni mustaqil ravishda chiqarish uchun etarli darajada bilasiz. .

Bundan tashqari, men Prescott 3,2 gigagertsli diagrammalarda ikkita chiziq mavjudligini aniqlamoqchiman. Gap shundaki, biz uni xavfsiz o'ynashga qaror qildik. Har bir inson biladiki, protsessorning boshqa yadroda chiqarilishi bilan anakart ishlab chiqaruvchilari orasida BIOS yangilanishlari, mikrokodlarning har xil yangilanishlari va boshqa "apparatga yo'naltirilgan" dasturiy ta'minot bilan darhol tartibsizlik boshlanadi. O'zimizni ma'lum bir modelning noto'g'ri ishlashining mumkin bo'lgan oqibatlaridan himoya qilish uchun sinov laboratoriyamizdan "rasmiy ravishda Prescott-tayyor" anakartlardan imkon qadar to'liq foydalanish mantiqiy tuyuldi. Biroq, quyida ko'rib turganingizdek, qo'rquvlar behuda edi: ko'p hollarda yangi protsessor ikkala platada ham xuddi shunday harakat qildi.

Prescott 2.8A GHz dasturining barcha xususiyatlari
CPU-Z buni juda to'g'ri aniqlaydi:
ikkala SSE3 va 533 MGts avtobus mavjudligi

Albatta, u bu borada adashmagan
Preskott 3.2E gigagertsli

CPU RightMark-da past darajadagi testlar

Boshlash uchun biz yangi yadroning ishlashini ikkita rejimda sinab ko'rishga qaror qildik, an'anaviy ravishda Pentium 4 protsessorlari uchun eng yaxshisi va eng yomoni: SSE/SSE2 va MMX/FPU. Hisoblash blokidan boshlaylik (Matematikani yechish).

Natijalar umidsizlikka uchradi. Yangi yadro eskisiga qaraganda sekinroq, bundan tashqari, MMX/FPU rejimida uning kechikishi SSE/SSE2 dan foydalanishdan ham kattaroqdir. Biz birinchi xulosa chiqaramiz: agar FPU-da biror narsa "burilgan" bo'lsa, RightMark CPU-da boshqa buyruqlar qo'llaniladi. Xo'sh, render haqida nima deyish mumkin?

Birinchidan, renderlash modulini maksimal unumdorlikka ega (SSE/SSE2) bir va ikki torli rejimlarda ishga tushirish variantlarini ko'rib chiqamiz. Rasm juda qiziq: agar bitta oqim ishlatilsa, Preskottning afzalligi minimal bo'ladi va yuqori chastotaga ega bo'lgan Northwood uni osongina bosib oladi. Biroq, biz Hyper-Threading-ni yoqishimiz bilan Preskott darhol oldinga sakrab o'tadi, shuning uchun u boshqa barcha ishtirokchilarni quvib o'tadi. Ko'rinishidan, yadroda bir vaqtning o'zida ishlaydigan iplarni qayta ishlashni takomillashtirish nuqtai nazaridan ba'zi ishlar qilingan va u faqat buyruqlar to'plamini kengaytirishdan iborat emas edi. Keling, bir xil protsessorlar MMX/FPU rejimida qanday harakat qilishini ko'rib chiqaylik.

Mutlaqo o'xshash rasm. Bundan tashqari, agar biz uni avvalgisi bilan taqqoslasak, tahlilning puxtaligi o'zini oqlaganini aniq ko'rishimiz mumkin: agar biz, masalan, eng yaxshi (ikki ipli) natijani ko'rib chiqish bilan chegaralangan bo'lsak, biz noto'g'ri xulosaga kelishimiz mumkin: Preskott. yadro ko'rsatmalarning bajarilishi jihatidan tezroq va hatto MMX/FPU rejimida ham. Endi ko'rinib turibdiki, ishlash faqat virtual protsessor resurslaridan foydalanishni optimallashtirish hisobiga oshgan.

Haqiqiy ilovalarda testlar

Haqiqiy ilovalarda test natijalarini ko'rib chiqishni boshlashdan oldin, keling, bir oz kirish tushuntirishini beraylik. Gap shundaki, Preskott yadrosidagi 3,4 gigagertsli chastotali Pentium 4 protsessori, afsuski, biz uchun hali ham mavjud emas, shuning uchun siz "Virtual" Prescott 3,4 gigagertsli diagrammalarda ko'rib turganingizdek, bu protsessorni taxmin qilishdan boshqa narsa emas. Preskott 3,2 gigagertsli natijalar, chastotaga mutanosib ishlashning o'sishi uchun ideal sharoitlar asosida hisoblanadi. Ba'zilar bu juda noqulay yondashuv ekanligini ta'kidlashlari mumkin. Ularning ta'kidlashicha, masalan, yuqori FSB chastotasini o'rnatish orqali mavjud Preskott 3,2 gigagertsli chastotani overclock qilish yoki hech bo'lmaganda uchta nuqtaga asoslangan taxminiy egri chizig'ini qurish to'g'riroq bo'ladi: Prescott 2,8 GHz -> 3,0 GHz -> 3,2 GHz. . Albatta, bu to'g'riroq bo'lar edi. Biroq, "har bir donishmand uchun soddalik etarli" va shunchaki diagrammalarda hatto "ideal" Preskott 3,4 gigagertsli chastotaning mavjudligi umumiy rasmga qanday o'zgartirishlar kiritishiga e'tibor bering (va haqiqiy rasm bir xil yoki sekinroq bo'ladi). ; uchinchi variant yo'q). Sirlarni muddatidan oldin oshkor qilish xavfi ostida, darhol aytaylik: ha, deyarli yo'q. Preskott yadrosi qayerda g'alaba qozonishi aniq. Va u qayerda yo'qotadi, hatto ideallashtirilgan 3,4 gigagertsli chastota ham bunga yordam bermaydi

Grafika bilan ishlash

Eng bashorat qilinadigan natijalar Northwood 3,4 GHz (Northwood 3,2 GHz dan bir oz yaxshiroq) va Prescott 2,8 GHz (Hyper-Threading qo'llab-quvvatlashining yo'qligi uni darhol autsayderga aylantirdi) uchun. Prescott 3,2 gigagertsli chastotasi hech bo'lmaganda bir chastotali Northwood bilan teng bo'lishga harakat qiladi, lekin u hatto buni qila olmaydi. Xo'sh, bizning "virtual Prescott 3,4 gigagerts" o'z navbatida haqiqiy Northwood 3,4 GGts dan o'zib keta olmadi, bu ham tabiiydir. Boshqa tomondan, Prescott 2,8 gigagertsdan tashqari barcha protsessorlar deyarli teng ekanligini ko'rishingiz mumkin. Bu Preskottga yangilanish uchun dalil bo'lishi dargumon, lekin hech bo'lmaganda yangi tizimni sotib olishni o'ylayotganlar uchun uni sotib olishga qarshi muhim dalil bo'lmaydi.

Lightwave-da vaziyat shunga o'xshash, faqat Preskott bundan ham orqada qoladi. Bu erda Lightwave (6-chi bo'lim natijalarini 7-chi filial bilan solishtirganda) Pentium 4 uchun juda ehtiyotkorlik bilan va sinchkovlik bilan ishlab chiqilganligini eslash o'rinli bo'lar edi. Aytishimiz mumkinki, shuning uchun u yadrodagi eng kichik me'moriy o'zgarishlarga juda sezgir bo'lib chiqdi. Shuni ham ta'kidlaymizki, biz ushbu dasturda birinchi marta sinovdan o'tkazgan Athlon 64 3400+ eng yaxshi bo'lmasa-da, lekin juda munosib natijalarni namoyish etadi.

Zamonaviy protsessor arxitekturasida Photoshop uchun eng muhim parametr kesh hajmidir. Biz allaqachon ushbu dastur juda naqd pulga chanqoq ekanligiga bir necha bor e'tibor qaratganmiz va Preskottning natijalari buni tasdiqlaydi.

Media kodlash

Umuman olganda, biz yangi (yoki agar xohlasangiz, sezilarli darajada o'zgartirilgan) arxitekturani sinab ko'rayotganimiz sababli, har qanday dastur biz uchun kichik kashfiyotga aylanishi mumkin. Darhaqiqat, endi miqdor sifatdan ham muhimroqdir, chunki biz eski (hali Preskott uchun optimallashtirilmagan) dasturlarning yangi protsessor yadrosi bilan ishlashi haqida iloji boricha ko'proq ma'lumot to'plashimiz kerak. Mana, o'sha LAME: ma'lum bo'lishicha, Preskott uning uchun yangi protsessor bo'lib, natijalar Northwood haqida avval bilganimizga mutlaqo mos kelmaydi. To'g'ri, ular yomonlashdi. Xo'sh, sodir bo'ladi. Biz yig'ishda davom etamiz

Ogg Encoder deyarli bir xil rasmni ko'rsatadi: Preskott ikki baravar ko'paygan birinchi darajali va L2 ma'lumotlar keshiga qaramay, istisnosiz, boshqa barcha protsessorlardan sezilarli darajada past. Trace Cash hajmi o'zgarishsiz qolsa, aybdor konveyer uzunligining oshishi hisoblanadi, deb taxmin qilish kerak.

Hatto NetBurst arxitekturasiga moyil bo'lgan DivX kodekiga ham yangi yadro yoqmadi. Unchalik emas, lekin baribir unga yoqmadi. Biroq, SSE3 DivX ishlab chiquvchilari turli xil optimallashtirishlarni yaxshi ko'radilar (hech bo'lmaganda e'lonlarga ko'ra), shuning uchun video kodlashni tezlashtirish uchun mo'ljallangan yagona ko'rsatma kelajakdagi nashrda o'z o'rnini topishi ehtimoli juda yuqori. ushbu kodekdan. Biroq, bularning barchasi kelajakda, ammo hozircha, afsuski

Ammo biz yana XviD natijalarini ushbu aziz dastur yana bir bor chiqarib tashlagan mutlaqo tasavvur qilib bo'lmaydigan "hiyla" tufayli taqdim etmaymiz. Gap shundaki, Preskottning ishlashi Nortvudga nisbatan oshgan 232% ! Kechirasiz, biz bunday testlardan foydalanishni shunchaki rad etamiz. Ko'rinishidan, ularning natijalari hamma narsaga bog'liq bo'lishi mumkin.

Mana, birinchi g'alaba. Biroq, turli xil dasturiy ta'minot uchun afzalliklar mavzusiga qaytsak, shuni ta'kidlashingiz mumkinki, Windows Media Video 9 Hyper-Threading-ni juda yaxshi qo'llab-quvvatlaydi va past darajadagi testlar ma'lumotlari virtual protsessorlardan foydalanish samaradorligi yangi yadro bilan ortib borishini ko'rsatdi. Bu Preskottda miqdoriy emas, balki sifat o'zgarishi orqali erishilgan birinchi ijobiy natija bo'lib ko'rinadi. Oldingi barcha holatlarda, u faqat katta kesh hajmi tufayli "chaplab ketgan"

Juda, juda qiziqarli natija. Biz MPEG1 formatiga kodlashda Hyper-Threading bilan "noto'g'ri" ishlashi uchun ayblagan Mainconcept MPEG Encoder virtual protsessorlar bilan yaxshi ishlaydi, agar ular Northwood emas, balki Preskott tomonidan taqlid qilingan bo'lsa! O'ylash vaqti keldi: ehtimol dasturchilar aybdor emas, protsessor yadrosida iplarni noto'g'ri parallellashtirgan "vilka" bor edimi? Hech bo'lmaganda Preskott natijalariga qarab, bu taxmin ham yashash huquqiga ega ekanligini tushunasiz. Boshqa tomondan, Prescott 2.8A GHz juda yaxshi ishladi; Men Hyper-Threading haqida hech qachon eshitmaganman. Qiziqarli holat. Ehtimol, biz qiziqarli kashfiyot arafasida turibmiz: "Preskottdagi Hyper-Threading-ni optimallashtirish" faqat Nortvuddagi ushbu texnologiya o'zining to'liq imkoniyatlarini ishga tushirish uchun etarli kesh hajmiga ega emasligi bilan bog'liq degan taxmin paydo bo'ladi!

Va yana, siz yangi yadro uchun xursand bo'lishingiz mumkin: Mainconcept MPEG Encoder-da nafaqat MPEG1 kodlash bilan "nosozlik" yo'qoldi, balki MPEG2-ga o'tish ancha tezlashdi. Oldingi sinovlar natijalarini inobatga olgan holda, biz deyarli aniq aytishimiz mumkinki, voqeaning asosiy qahramoni Hyper-Threading-ning takomillashtirilgan ishi (va agar bizning taxminlarimiz to'g'ri bo'lsa, uni nima yaxshilashi mumkinligini unutmang). Eng qizig'i shundaki, sizga SSE3 to'plamidagi iplarni boshqarish uchun maxsus buyruqlar ham kerak emas edi; protsessorning o'zi buni juda yaxshi tushundi (koderning ushbu versiyasida SSE3 qo'llab-quvvatlanishini taxmin qila olmaymiz; u ancha vaqtdan beri paydo bo'ldi. oldin).

Ammo Canopus ProCoder deyarli hech narsani sezmadi. Asosan, ishlashda ozgina farq bor va u hatto Preskott foydasiga. Ammo, aslida, bu tiyinlar, arzimas narsa. ProCoder-ning keshga chanqoq tabiatini hisobga olsak, buni hatto aytish mumkin: butun katta kesh, aftidan, yangi yadroning boshqa kamchiliklarini qoplash uchun ishlatilgan. U shunchaki Preskottni Nortvud bilan bir xil balandlikka tortdi, ammo, afsuski, bundan ortiq emas.

Arxivlash

Odatdagidek, biz 7-Zip-ni ko'p qirrali qo'llab-quvvatlash yoqilgan holda ham sinab ko'rdik. Ushbu dasturda kutilgan effektga erishilmadi: Preskottda ko'p qirrali ishlash Northwoodga qaraganda ancha katta ta'sir ko'rsatganligi sezilmaydi. Va umuman olganda, eski va yangi yadrolar o'rtasida unchalik katta farq yo'q. Aftidan, biz yuqorida aytib o'tilgan ta'sirni ko'rmoqdamiz: Preskottning miqdoriy ko'rsatkichlari (L1 Data va L2 kesh hajmlari) o'zining kengaytirilgan quvur liniyasini qoplash edi.

Aytgancha: taxtalar orasidagi farq hech bo'lmaganda qandaydir tarzda ko'rinadigan bir nechta testlardan biri. Aks holda, rasm hali ham bir xil: bir xil chastotali Preskott va Nortvud yonma-yon ishlaydi, tezlikda deyarli farq yo'q. Pessimistlar: "yomon", optimistlar: "bundan ham yomoni bo'lishi mumkin" :). Biz faqat jim turamiz

O'yinlar

Uchala o'yindagi rasm ham o'xshash, shuning uchun alohida narsa yozishning hojati yo'q: Preskott hali ham sekinroq. To'g'ri, unchalik emas.

Natijalarni sarhisob qilish

Xo'sh, agar biz maqolada mavjud bo'lgan testlar asosida biron bir xulosa chiqarsak, unda vaziyat quyidagicha ko'rinadi: Preskott yadrosi odatda Nortvudga qaraganda sekinroq. Ba'zan bu kompensatsiya qilinishi mumkin O kattaroq kesh hajmi, ishlashni eski yadro darajasiga olib keladi. Xo'sh, agar dastur L2 hajmiga ayniqsa sezgir bo'lsa, Preskott hatto g'alaba qozonishi mumkin. Bundan tashqari, Hyper-Threading samaradorligi biroz yaxshilandi (lekin buning sababi yana L2 kesh hajmining oshishi bilan bog'liq ko'rinadi). Shunga ko'ra, agar dastur yangi yadroning ikkala kuchli tomoni - katta kesh va virtual ko'p ishlov berishdan foydalanishga qodir bo'lsa, unda daromad sezilarli bo'ladi. Umuman olganda, Preskottning ishlashi Northwood bilan taxminan bir xil va eski, optimallashtirilmagan dasturiy ta'minot bilan foydalanilganda undan ham pastroq. Afsuski, kutilgan inqilob amalga oshmadi. Boshqa tomondan, o'g'il bola bormi? Ammo bu haqda quyida batafsilroq.

533 MGts tizimli avtobusga ega va Hyper-Threading-ni qo'llab-quvvatlamaydigan Prescott 2.8A GHz-ga kelsak, bu erda hamma narsa juda aniq. Birinchidan, Intel uchun bu shunchaki "haqiqiy Preskott" rejimida ishlamagan nusxalardan hech bo'lmaganda biror narsa yaratishning juda yaxshi usuli. "Preskotlar orasida Celeron" (garchi u, ehtimol, shunga asoslanadi) yadro va rasmiy Celeron). Ikkinchidan, Hyper-Threading-ning yo'qligi, ehtimol Intelning eskirgan, past tezlikda ishlaydigan avtobusda HT-ni ko'rishni istamasligidan dalolat beradi. Haqiqatan ham: 533 MGts FSB + HT ning yagona vakili Pentium 4 3,06 GHz ushbu texnologiyani qo'llab-quvvatlovchi birinchi protsessor bo'lib qoldi. Va shunga qaramay, uni oqlaydigan mutlaqo tushunarli sababga ko'ra: o'sha paytda 800 MGts avtobusga ega protsessor yo'q edi.

Shunday qilib, Intel muhandislari bizni bu erkinlikni kechirsin, Pentium 4 2.8A GHz "go'yo Preskott emas". Bu nisbatan arzon (boshqa hech kim ishlab chiqara olmaydi, chunki uni hech kim sotib olmaydi), lekin yuqori chastotali Pentium 4. Va u qaysi yadroda yaratilgani umuman muhim emas, bu gap emas. Rostini aytsam, uni ushbu materialga umuman qo'shmaslik vasvasasi bor edi, lekin keyin biz buning aksini qilishga qaror qildik: u bir marta "porlasin" va shu soatda ko'proq. da pastki protsessorga qaytmang. Bir chastotali Preskott va Northwood yadrolarini oddiy taqqoslashdan ko'rinib turibdiki, Hyper-Threading Prescott 2,8 gigagertssiz o'rtacha ishlash ko'rsatkichlari bo'yicha Pentium 4 2,8C (800 MGts FSB + HT) bilan ham raqobatlasha olmaydi. ko'rsatkichlar. Versiyalar

Ha, "xulosalar" emas, aynan "versiyalar". Ushbu material juda noaniq bo'lib chiqdi. O'zimizni diagrammalarni tahlil qilish bilan cheklash va sirtda yotgan aniq xulosa chiqarish osonroq bo'lar edi: "agar yangisi eskisidan tezroq (yoki hatto sekinroq) bo'lmasa, demak u yomonroqdir". Buni xarajat sifatida hisobdan chiqaring. Biroq, eng oddiy javob har doim ham eng to'g'ri emas. Shuning uchun biz analitikaga to'xtalib, Preskottning natijalarini tarixiy bozor nuqtai nazaridan ko'rib chiqishga qaror qildik. Ma'lum bo'lishicha, "Intel uchun Pentium 4-ni Preskott yadrosida chiqarishdan nima foyda?" Degan savolga javoblar aniqlandi. aslida bir nechta va ularning har biri mantiqiy ravishda bahslasha oladi.

Birinchi versiya yoki katta xato

Nega yo'q? Bir vaqtlar Intel nomli kompaniya bor edi va uning g'oyasi bor edi: protsessor yadrosini maksimal samaradorlikka emas (agar samaradorlikni ishlashning chastotaga nisbati deb hisoblasak), balki oson kengaytirilishiga yo'naltirish. Aytishlaricha, agar bizning 2000 MGts chastotamiz raqibdan 1000 MGts gacha yo'qolsa, bu muhim emas, biz 4 gigagertsli chastotani ushlaymiz va hammani ortda qoldiramiz. Aytgancha, sof muhandislik nuqtai nazaridan, bu mutlaqo adekvat echimdir. Bu haqiqatan ham muhimmi? (Savodli) foydalanuvchini baribir megaherts emas, ishlash qiziqtiradi.Uning uchun qanday farq bor, bunga qanday erishiladi? Asosiysi, miqyoslilik aynan erishmoqchi bo'lgan narsaga aylanadi. Va endi ma'lum bo'lishicha, miqyosda katta muammolar boshlangan. Biz 3,4 gigagertsli chastotani ushladik, to'xtadik va yangi yadroni o'ylab topishga majbur bo'ldik, uning samaradorligi undan ham pastroq va uning chastotasi qanday tezlikda oshishi noma'lum va hokazo. Eslatib o'tamiz, bu versiya. Keling, buni real faktlar bilan solishtirganda batafsil ko'rib chiqaylik.

Ushbu versiya foydasiga guvohlik beruvchi fakt Pentium 4 chastotasining o'tgan 2003 yildagi ortishidir. Shunga qaramay, 200 MGts va hatto NetBurst kabi "chastota-och" arxitektura bilan bog'liq holda, aniq etarli emas. Biroq, ma'lumki, faktni boshqalardan ajratib ko'rib chiqish juda yaxshi amaliyot emas. O'tgan yili Pentium 4 chastotasini faol ravishda oshirishda biron bir nuqta bormi? Ko'rinib turibdiki, asosiy raqobatchi boshqa masalalarni hal qilardi: u yangi arxitekturaga, yangi yadroga ega, u ushbu yadro asosida protsessorlarni ommaviy ishlab chiqarishni tashkil etishi, ularni chipsetlar, anakartlar, dasturiy ta'minot, so'ngida! Shuning uchun, "Nega 2003 yilda Pentium 4 chastotasi (va unumdorligi) deyarli oshmadi" degan savolga javoblardan biri oddiy ko'rinadi: uni oshirishda alohida nuqta yo'q edi. Ko‘rinib turibdiki, yetib oladigan yoki o‘tib ketadigan hech kim yo‘q. Shuning uchun, ortiqcha shoshilishning hojati yo'q.

Afsuski, biz hali ham asosiy savolga javob ololmayapmiz: yangi yadro qanday "ta'qib qiladi"? Hozircha, tashqi belgilarga ko'ra, Preskottning yaxshi miqyosliligini tasdiqlovchi faktlar yo'q. Biroq, buni rad etganlar kabi. Preskott va Northwoodning 3,4 gigagertsli versiyalari e'lon qilindi. Northwood 3.4 GHz, ehtimol, ushbu yadroga asoslangan oxirgi protsessor bo'ladi (garchi bu taxminning rasmiy tasdig'i yo'q). Va Preskott 3,8 yoki 4,0 emas, balki 3,4 gigagertsdan boshlanganini tushuntirish ham oson: nima uchun qadamlardan o'tish kerak? Xulosa qilish uchun: "Katta xato" versiyasi, qoida tariqasida, mavjud bo'lish huquqiga ega. Ammo agar Preskottning chastotasi (va aniqrog'i, ishlashi) tez o'ssa, bu uning nomuvofiqligini tasdiqlaydi.

Ikkinchi versiya yoki o'tish yadrosi

Hech kimga sir emaski, ba'zida ishlab chiqaruvchi o'z-o'zidan juda oddiy bo'lgan qurilmani chiqarishi kerak bo'ladi (boshqa holatda u chiqarilgan mahsulot nomiga umuman loyiq emas). Ammo gap shundaki, ushbu qurilmaning chiqarilishi bozorda u bilan bir vaqtda yoki biroz keyinroq e'lon qilingan boshqalarni targ'ib qilish uchun zarurdir. Bu Pentium 4 Willamette edi, u "yaxshi va tez protsessor" unvoniga loyiq emas edi, ammo bu protsessor bozoridagi eng yirik o'yinchilardan biri yangi yadroga o'tayotganini va uning mavjudligi oxirida ekanligini aniq ko'rsatdi. "oraliq" rozetka 423 ni "uzoq muddatli" bilan almashtirdi.. Soket 478. Agar Preskott ham xuddi shunday rol o'ynasa-chi?

Grantsdale-P-ning chiqarilishi bilan biz Pentium 4 (Socket T / Socket 775 / LGA775) uchun boshqa protsessor rozetkasi paydo bo'lishini hamma biladi va dastlab Preskott asosidagi protsessorlar o'rnatiladi. bu. Keyinchalik Pentium 4 "Tejas" asta-sekin ularni almashtira boshlaydi. Va bu erda savol berish juda mantiqiy: bu almashtirish qanchalik tez sodir bo'ladi? Biz hali ham versiyalarni ilgari surayotganimiz sababli, biz tasavvurimizni cheklamaymiz va Intel bu jarayonni iloji boricha tezlashtirishni xohlaydi deb taxmin qilamiz. Nima yordamida? Katta ehtimol bilan, Socket 478-ni ishlash jadvallarining pastki qismida tinchgina qoldirib, Socket 775-ni Pentium 4 uchun yangilangan, kuchli va yuqori tezlikda ishlaydigan platformaning ramziga aylantiradi. Shunda hamma narsa aniq bo'ladi: Preskott kerak, shunda u mavjud bo'lishi mumkin. bozorda ikkala platani Socket 478 va yangi Socket 775 bilan bajara oladigan protsessor. Tejas, agar bizning taxminlarimiz to'g'ri bo'lsa, faqat Socket 775-ga o'rnatiladi va shu tariqa Preskott uchun ham, eskirgan Socket 478 platformasi uchun ham qabr qazuvchiga aylanadi. Mantiqiymi? Biz shunday deb o'ylaymiz. Bunday holda, quyidagi taxmin ham asosli ko'rinadi: Preskottning hayoti juda qisqa muddatga mo'ljallangan.

Uchinchi versiya yoki "Kim bizga qilich bilan keladi"

Hech kimga sir emaski, ikkita asosiy raqobatchi Intel va AMD o'rtasidagi raqobat deyarli har doim ikkita asosiy argumentning qarama-qarshiligiga asoslangan. Intel: "bizning protsessorlarimiz eng tezkor!", AMD: "lekin biznikida narx-navo nisbati yaxshiroq!" Raqobat uzoq vaqtdan beri davom etadi va bahslar ham shunday. Bundan tashqari, ular K7/K8 yadrolarida AMD protsessorlari chiqarilishi bilan ham o'zgarmadi, garchi ikkinchisi K6-ga qaraganda ancha yaxshi ishlashga ega. Ilgari Intel o'zining asosiy qoidasidan istisno qilmadi: unumdorligi raqobatchilarning protsessorlariga o'xshash protsessorlarini biroz qimmatroqqa sotdi. Ba'zi joylarda bozor juda oddiy, shuning uchun bunday xatti-harakatlarning sababi aniq: agar odamlar ularni allaqachon sotib olishsa, unda nima uchun narxni pasaytiradi? Shunga qaramay: Intel narx urushlarida qatnashishi kerak bo'lsa-da, AMD ularni har doim boshlagan, bu allaqachon an'anaga aylangan. Uchinchi versiya aniq taxminga asoslanadi: agar bu safar Intel odatdagidan ko'ra tajovuzkor bo'lishga qaror qilsa va birinchi navbatda narx urushini boshlasa nima bo'ladi?

Yangi Preskott yadrosining afzalliklari ro'yxati nafaqat yangilik, kesh o'lchamlari va potentsial yaxshi (hozircha tasdiqlanmagan) kengaytirilishini, balki narxini ham o'z ichiga oladi! Bu ishlab chiqarish uchun nisbatan arzon yadro: agar 90 nanometrli texnologiyadan foydalangan holda, mos keladigan chiplarning rentabelligi Nortvudniki bilan bir xil bo'lsa, u holda mutlaq ko'rsatkichlarda hech qanday foyda yo'qotmasdan, Intel o'z chiplarini sotishi mumkin bo'ladi. protsessorlar ancha past narxda. Bir aniq bog'liqlikni eslaylik: "narx/ishlash nisbati" kabi CPU xarakteristikasini nafaqat unumdorlikni oshirish, balki narxni pasaytirish orqali ham yaxshilash mumkin. Aslida, hech kim sizni hatto unumdorlikni pasaytirishga (!) to'sqinlik qilmayapti, asosiysi, narx yanada tushadi :). Internetda paydo bo'ladigan Pentium 4 Prescott narxining norasmiy e'lonlariga qaraganda, ularning narxi Pentium 4 Northwood'dan ancha past bo'ladi. Shunday qilib, biz taxmin qilishimiz mumkinki, Intel o'ziga xos "tortishish" ni amalga oshirishga qaror qildi: asosiy raqobatchi, eski uslubda, ishlashni ta'qib qilish va ta'qib qilish bilan birga, o'rta darajadagi tizimlar sektoriga zarba beradi. , bu erda foydalanuvchilar narx / unumdorlik kabi ko'rsatkichlarni diqqat bilan tahlil qilishadi.

To'rtinchi versiya yoki maxfiy qurol

Bu erda biz "o'sha kunlarda" protsessor sektoridagi turli xil kichik nuanslarni juda faol kuzatmaganlar uchun kichik lirik va tarixiy chiqish qilishimiz kerak. Masalan, Hyper-Threading-ni qo'llab-quvvatlaydigan birinchi protsessorlar paydo bo'lgandan so'ng (va ular Pentium 4 "Northwood" + HT emas, balki Xeon "Prestonia" edi) darhol ko'pchilik savol berganligini eslashimiz mumkin: "agar Prestonia va Northwood yadrolari shu qadar o'xshashki, ular asosiy xarakteristikalari bo'yicha deyarli farq qilmaydi, ammo Prestonia Hyper-Threading-ni qo'llab-quvvatlaydi va Northwood-da yo'q, Northwood-da ham bor deb taxmin qilish mantiqan to'g'ri emasmi, u sun'iy ravishda bloklanganmi? Keyinchalik, bu taxmin bilvosita Pentium 4 3,06 gigagertsli chastotani bir xil Northwood yadrosida, ammo Hyper-Threading bilan e'lon qilish bilan tasdiqlandi. Bundan tashqari, eng jasurlar butunlay g'alayonli g'oyani ilgari surdilar: Hyper-Threading hatto Uilyamette ham edi!

Endi eslaylik: biz Intelning yangi texnologik tashabbuslari haqida yaqinda bilgan narsamiz. Darhol ikkita nom paydo bo'ladi: "La Grande" va "Vanderpool". Birinchisi, ilovalarni tashqi aralashuvlardan apparatli himoya qilish texnologiyasi bo'lib, uni qisqacha "bir dasturiy ta'minot boshqasining ishlashiga xalaqit bermasligiga ishonch hosil qilish" so'zlari bilan ta'riflash mumkin. Biroq, bizning veb-saytimizda La Grande haqida o'qishingiz mumkin. Vanderpool haqida kamroq ma'lumot mavjud, ammo bugungi kunda mavjud bo'lgan qismlarga asoslanib, biz bu kompyuterni to'liq virtualizatsiya qilish mavzusidagi o'zgarishlar, shu jumladan istisnosiz barcha apparat resurslari degan xulosaga kelishimiz mumkin. Shunday qilib (eng oddiy, lekin ayni paytda eng samarali misol), ikkita operatsion tizim bir kompyuterda parallel ravishda ishlashi mumkin va ulardan biri hatto qayta ishga tushirilishi mumkin, ammo bu boshqasining ishlashiga umuman ta'sir qilmaydi.

Shunday qilib: La Grande va Vanderpool Preskott yadrosida allaqachon amalga oshirilgan, ammo (ilgari Hyper-Threading bilan bo'lgani kabi) hali faollashtirilmaganligi haqida juda kuchli shubhalar mavjud. Agar bu taxmin to'g'ri bo'lsa, yadro haqida ko'p narsa aniq bo'ladi. Xususan, nega bunchalik katta, nega rivojlanishi uchun shuncha vaqt kerak bo'ldi, lekin shunga qaramay, u tezligi bo'yicha avvalgisiga mos kelmaydi. "Yashirin qurol" gipotezasiga asoslanib, biz ishlab chiqish guruhining asosiy resurslari ishlashga erishishga emas, balki yangi funktsiyalarni tuzatishga qaratilgan deb taxmin qilishimiz mumkin. Qisman, bu versiyada ikkinchisi bilan umumiy narsa bor; u yoki bu tarzda, lekin biz o'tish yadrosi bilan shug'ullanamiz. Shunga ko'ra, u umuman mukammal bo'lishi shart emas, chunki bu uning asosiy maqsadi emas. Aytgancha, ikkinchi va to'rtinchi versiyalar ham uchinchisi bilan muvaffaqiyatli to'ldiriladi: bu holda past narx - bu oxirgi foydalanuvchi uchun "o'tish qobiliyati" tabletkasini shirinlashtiradigan konfet.

Xulosa qilish

Biz ushbu maqolani “yarim qadam oldinga” deb ataganimiz bejiz emas. Preskott kutilgan "Kesh hajmi kattalashgan va chastotasi yuqori bo'lgan Northwood" dan (ko'pchilik buni sezgandek) ancha murakkab va noaniq bo'lib chiqdi. Albatta, siz ishlab chiqaruvchini tezlikni oshirish o'rtacha nolga yaqin (va ba'zi joylarda salbiy), anakartlardagi yangi yadroga asoslangan protsessorlar yordamida yana bir sakrash uchun ayblashingiz mumkin Va, aytmoqchi, buni qilish juda adolatli. Axir, bu bizning muammolarimiz emas, ammo biz ularga duch kelamiz. Shuning uchun, biz maqolaning oxiriga oddiygina "qalin ellips" qo'yamiz. Muzlatish ramkasi faqat qadamning boshlanishini ko'rsatadi: havoda yurgan oyoq yoki, agar xohlasangiz, uchayotgan samolyot. Bizni nima kutmoqda? "Qo'nish" (Tejas?..) qulay bo'ladimi? Hozircha faqat taxmin qilish mumkin.

5 yildan ortiq vaqt davomida ko'plab yadrolar va ularga asoslangan Pentium 4 modellari chiqarildi. Bundan tashqari, yangi modelning chiqarilishi bilan protsessor nomiga yangi harf yoki boshqa raqamlar qo'shildi, ba'zan esa ikkalasi ham; bularning barchasi ma'lum bir modelni aniqlashni sezilarli darajada chalkashtirib yuboradi.

Pentium 4 protsessori mutlaqo yangi arxitektura - NetBurst asosida qurilgan. Quyida NetBurst original arxitekturasining o'ziga xos xususiyatlaridan ba'zilari keltirilgan (ularning ba'zilari keyinchalik o'zgartirilgan).

• . Quvur uzunligi 20 bosqichga oshirildi, ya'ni protsessor bitta ko'rsatmani bajarish uchun 20 tsiklni talab qildi. Ushbu qadam soat chastotasini oshirishni ancha osonlashtirdi, bundan tashqari, kelajakda u ishlashni sezilarli darajada oshirishga imkon berdi, ammo 1 MGts uchun ishlash avvalgi protsessorlarga qaraganda kamroq edi. Bu qisman past chastotalarda ishlaydigan Pentium 4 ning yomon ishlashini tushuntiradi. Shuningdek, ushbu yangilik natijasida kutish vaqti ham oshdi.
• O'tish (tarmoq) prognoz moduli. Uzoq quvur liniyasidan foydalanishning kamchiliklarini qoplash uchun Intel muhandislari filialni bashorat qilish sxemasini takomillashtirdilar, natijada to'g'ri filial 95% gacha bo'lgan ehtimollik bilan bashorat qilindi.
• Tizim avtobusi. Pentium 4 butunlay yangi 128-bitli ikkita 64-bitli chiziqdan foydalanadi. Yangi avtobusning chastotasi () 100 MGts (so'nggi Pentium III modellari uchun u 133 MGts edi), ammo bir vaqtning o'zida 4 ta paketni bir soat siklida uzatish (QPB - Quad Pumped Bus) tufayli samarali avtobus chastotasi edi. 400 MGts va o'tkazish qobiliyati Avtobus sig'imi 3200 Mb / s edi.
• Arifmetik mantiq birligi (yoki ALU). ALU butun son ko'rsatmalarini qayta ishlaydi. Yangi protsessorda ALU ikki barobar chastotada ishlaydi (Pentium 4 da 1,5 gigagertsli ALU ikkala signal chetidan foydalanish tufayli 3 gigagertsli chastotada ishlaydi). Shunday qilib, ba'zi ko'rsatmalar yarim soat tsiklida bajariladi. Pentium 4 ikkita ALU dan foydalanadi.
• birinchi daraja (L1). Avvalgidek, L1 keshi ikki qismga bo'lingan: ko'rsatmalar uchun va ma'lumotlar uchun. Endi kesh dekodlangan buyruqlarni saqlaydi va ularni bajarilgan tartibda tartibga soladi (Trace Cache texnologiyasi), bu esa unumdorlikni oshiradi.
• Matematik (). Matematik protsessorda suzuvchi nuqta operatsiyalari uchun ikkita modul mavjud. Ammo faqat bitta modul haqiqiy hisoblash ishlarini bajaradi - bular qo'shish (FADD) va ko'paytirish (FMUL) operatsiyalari, ikkinchi modul xotira va xotira (FSTORE) o'rtasida almashish operatsiyalarini bajaradi. Pentium 4 1,4 gigagertsli protsessor uchun soprotsessor 1,4 ishlashni ta'minlaydi. Masalan, protsessorlar uchta moduldan iborat (biri FSTORE tipidagi operatsiyalar uchun, qolgan ikkitasi FADD va FMUL tipidagi operatsiyalar uchun) va 2 GFLOPS (1 GGts chastotali Athlon protsessori uchun) unumdorligini ta'minlovchi soprotsessordan foydalanadi.
• SIMD kengaytmalari. Pentium 4 protsessori SIMD kengaytmalarining yangi to‘plamini (SSE2) qo‘shdi, unga 144 ta yangi ko‘rsatmalar (68 ta butun ko‘rsatmalar va 76 ta suzuvchi nuqta ko‘rsatmalari) qo‘shildi.

Umuman olganda, arxitektura yuqori chastotalarda ishlashga qaratilgan edi, bu erda uzoq quvur liniyasi to'liq quvvat bilan ishlashi mumkin edi.

Willamette

Ushbu yadro birinchi marta 1998 yilda Intelning yo'l xaritasida tasvirlangan. U 1 gigagertsli chastotani almashtirishi va bosib olishi kerak deb taxmin qilingan. Ammo bu yadroga asoslangan protsessorlar faqat 2000 yilda Pentium 4 deb e'lon qilindi. O'sha yili chiqarilgan protsessorlar Socket 423 soketiga o'rnatildi va FC-PGA2 paketida ishlab chiqarildi. Socket 423 protsessorlari mashhur emas edi, chunki Intel bu rozetka o'tish davri ekanligini darhol ta'kidladi; bundan tashqari, Pentium 4 ga asoslangan tizimlar juda qimmat edi (e'lon qilingan paytdagi protsessorlarning o'zi Pentium 4 1.4 va 1.5 uchun 644 dollar va 819 dollar turadi. gigagertsli). Protsessor 180 nm texnologik texnologiyadan foydalangan holda ishlab chiqarilganligi sababli, chipga faqat 256 KB L2 keshini joylashtirish mumkin edi. Aksariyat mutaxassislar 1,4 va 1,5 gigagertsli versiyalarni oraliq deb hisoblashdi - Athlon protsessori tobora ommalashib bordi va ishlash jihatidan Pentium III dan ustun edi va Pentium III arxitekturasini yanada yaxshilash hali mumkin emas edi. Intel o'zining bozor ulushini yo'qotish niyatida emas edi, shuning uchun u ushbu protsessorlarni chiqardi ("xom" ishlab chiqarish texnologiyasi o'sha paytda tezroq modellarni chiqarishga imkon bermadi). 1,4 va 1,5 gigagertsli versiyalarning mashhur emasligiga qaramay, Intel Pentium 4 ning 1,3 gigagertsli versiyasini e'lon qildi, uning narxi 409 dollarni tashkil etdi. Turli test sinovlarida ushbu protsessorlar past chastotalarda ishlaydigan Pentium III va Athlon (va ba'zi hollarda Athlon) ga yutqazdi. Biroq, 2001 yil aprel oyida 1,7 gigagertsli chastotali Pentium 4, joriy yilning avgust oyida esa 2 gigagertsli versiyasi, shuningdek, 2 dan ortiq davom etgan Socket 478 uchun "yangi eski" protsessorlar chiqarildi. yillar, xuddi shu oyda Intel (i845) dan yangi chipset chiqadi. Yangi chipset endi PC133 SDRAM xotirasini qo'llab-quvvatladi, bu Intel Pentium 4 asosidagi tizimlar uchun narxlarni sezilarli darajada pasaytirish imkonini berdi, ammo bu turdagi xotiradan foydalanish tizimning ish faoliyatini biroz pasaytirdi (ba'zan sezilarli darajada). Savdoni oshirish uchun Intel ushbu protsessorni faol ravishda targ'ib qildi - uning reklamalarini televizorda ham, gazeta/jurnallarda ham ko'rish mumkin edi. Pentium 4 sotuvi oshdi, protsessor tobora ommalasha boshladi. Ko'p o'tmay, ko'plab tizim mantiqiy ishlab chiqaruvchilari Pentium 4 uchun xotirani qo'llab-quvvatlaydigan chipsetlarini taqdim etdilar va yil boshida Intel ushbu turdagi xotirani qo'llab-quvvatlaydigan chipsetlarini chiqardi. Protsessor Pentium III ni almashtira boshlaydi va unumdorlik jihatidan u aslida Athlon bilan teng. Kaftni 16 yil ushlab, keyin uni tezda yo'qotib qo'ygan Intel endi yana oyoqqa tura boshladi. Va AMDda ishlab chiqarish quvvatining etishmasligi va Pentium 4-ning Northwood yadrosida chiqarilishi bilan bog'liq muammolar uzoq vaqt bo'lmasa ham, Intelning etakchi mavqeini mustahkamladi.

Northwood

Ushbu yadroga asoslangan birinchi protsessorlar bu yil e'lon qilindi. Yadro o‘zidan oldingisidan unchalik farq qilmaydi, bundan tashqari, u yanada ilg‘or texnologik jarayon - 130 nmni qo‘llaydi, bu esa chipga 512 KB L2 keshini joylashtirish va protsessorning issiqlik tarqalishini kamaytirish imkonini berdi. Yangi texnik jarayonga o'tish soat chastotasini (3,4 gigagertsgacha) yanada oshirish imkonini berdi. Northwood yadrosiga asoslangan protsessorlarni Willamette yadrosiga asoslangan shunga o'xshash modellardan ajratish uchun yangi protsessorlar nomlarining oxiriga "A" harfini qo'shishga qaror qilindi (masalan, Pentium 4 2.0A Northwood-da qurilgan. yadro).

Preskott

Mobil Pentium 4

Noutbuklar va noutbuklar uchun Pentium 4 ning birinchi versiyalari o'tgan yili e'lon qilingan, Northwood yadrosida qurilgan va Mobile Pentium 4-M deb nomlangan. Ushbu protsessorlar ish stoli versiyalaridan pastroq besleme zo'riqishida (1,2-1,3 V) va texnologiyani qo'llab-quvvatlashda farq qildi. Barcha protsessorlar uchun tizim shinasi chastotasi 400 MGts edi. 1,4 chastotali modellar chiqarildi; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2,0; 2.2; 2.4; 2,5; 2.6, so'nggi model uchun TDP 35 Vt.

Preskott 2M

Yangi Prescott 2 yadrosi haqidagi birinchi mish-mishlar 2005 yil boshida paydo bo'lgan. U 2 MB L2 keshiga va 266 MGts FSB chastotasiga (samarali chastota 1066 MGts) ega bo'lishi taxmin qilingan. Ushbu yadroga asoslangan protsessorlar e'lon qilindi. Bu yadro Preskott yadrosidan faqat 2 MB L2 kesh mavjudligi bilan farq qiladi. Yangi protsessorlar ham yangi belgi oldi: 6x0. 2005 yil 21 fevralda 3.0 chastotali Pentium 4 630, 640, 650, 660 modellari e'lon qilindi; 3.2; 3.4; 3,6 gigagertsli, keyinchalik 3,8 gigagertsli chastotada ishlaydigan 670 joriy etildi.

Sidr tegirmoni

Yangi yadroga qurilgan protsessorlarni e'lon qilish yanvar oyining ikkinchi yarmiga mo'ljallangan. Sidr tegirmon yadrosi kod nomi ostida ma'lum bo'lgan yadroning bir yadroli modifikatsiyasidir. Sidr tegirmoni eng yangi 65nm texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqariladi. Aslida, yadro Prescott 2M yadrosi bo'lib, protsessorlar seriyasi hatto o'zgarmagan, Vanderpool virtualizatsiya texnologiyasini qo'llab-quvvatlamaydigan protsessorlar 6x1, Vanderpool qo'llab-quvvatlanadiganlar 6x3 deb belgilangan. Protsessorlar dastlab 3,0 gigagertsdan 3,8 gigagertsgacha bo'lgan chastotalarga ega bo'ladi. Sidar tegirmonining chiqarilish sababi haqida ko'proq ma'lumotni bu erda o'qish tavsiya etiladi.

Cedar Mill yadrosi Pentium 4 liniyasida oxirgi hisoblanadi.Keyingi avlod protsessorlari, xususan Conroe, nomi hali e'lon qilinmagan yangi brend ostida ilgari suriladi.

Tejas, Jayhawk va boshqalar

Intel NetBurst arxitekturasidan umidvor edi. 2001-2003 yillarda Intel yo'l xaritalari 1066 MGts avtobusdan foydalanishi va 4,4 dan 9,2 gigagertsgacha bo'lgan chastotalarda ishlashi kerak bo'lgan va 2004 yilning ikkinchi yarmida sotuvga chiqarilishi kerak bo'lgan va Pentium 6 deb nomlangan Tejas kabi yadrolarni o'z ichiga olgan. Nehalem, bu protsessor 1200 MGts chastotali tizim shinasidan foydalanishi va 10 GGts dan yuqori chastotalarda ishlashi kerak edi va 2005 yilda sotuvga chiqarilishi kerak edi. Jayhawk, 24 KB L1 ma'lumotlar keshi va 16 ming mikro-opsga ega bo'lishi kerak bo'lgan Xeon protsessori. Biroq, bu protsessorlarning barchasi 2004 yilda bekor qilingan.

Intel NetBurst arxitekturasi asosidagi protsessorlarni 10 gigagertsli chastotaga erishish uchun ishlatmoqchi edi, ammo 4 gigagertsli chastotaga yetishdan oldin, bu arxitektura hozirgacha (va boshqa hech qachon) hal qilinmagan issiqlik muammolariga duch keldi. Ushbu muammo Intelni yangi arxitekturani ishlab chiqishga va NetBurst arxitekturasiga asoslangan yadrolarni ishlab chiqish uchun barcha loyihalarni yopishga undadi.

Ortga nazar tashlasak, Pentium 4 noaniq taassurot qoldiradi. Bir tomondan, u eng ommabop protsessorlardan biri bo'lib, uni . Boshqa tomondan, Pentium 4 eng muvaffaqiyatli arxitekturaga ega emas edi. U hech qachon ishlash bo'yicha o'zining etakchi mavqeini mustahkamlamagan; TDP (issiqlik tarqalishi) bo'yicha u deyarli har doim raqobatbardosh AMD Athlon protsessorlariga, shuningdek, narx bo'yicha yutqazdi. Pentium III arxitekturasi esa bir paytlar Intel NetBurst’dan kamroq istiqbolli deb hisoblagan, protsessorlarda yana paydo bo‘ldi.

Turli yadrolarning texnik xususiyatlari

Barcha modellarga tegishli ma'lumotlar

• Bit chuqurligi: 32
• Tashqi avtobus kengligi: 128

Willamette

• Birinchi model e'lon qilingan sana: 2000 yil 20-noyabr
• Soat chastotalari (GHz): 1,3; 1.4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2.0
• Samarali tizim avtobus chastotasi (FSB) (MHz): 400
• L2 kesh hajmi (KB): 256
• Ta'minot kuchlanishi: 1,7 V yoki 1,75 V
• Tranzistorlar soni (million): 42
• Kristal maydoni (kv. mm): 217
• Maksimal TDP (issiqlik dizayni tarqalishi): 75,3 Vt
• Jarayon texnologiyasi (nm): 180
• Ulagich: soket 423, keyinroq rozetka 478
• Paket: 423-pinli FC-PGA2 yoki 478-pinli mPGA
• Qo'llab-quvvatlanadigan texnologiyalar: IA32, SSE2

Northwood

• Birinchi model e'lon qilingan sana: 2001 yil 7 avgust
  • FSB chastotasi 400 MGts bo'lgan protsessorlar: 1,6; 1,8; 2,0; 2.2; 2.4; 2,5; 2.6; 2.8
  • FSB chastotasi 533 MGts bo'lgan protsessorlar: 2,26; 2.4; 2,53; 2,67; 2,8; 3.06
  • FSB chastotasi 800 MGts bo'lgan protsessorlar: 2,4; 2.6; 2,8; 3,0; 3.2; 3.4
• Samarali tizim avtobus chastotasi (FSB) (MHz): 400, 533, 800
• L1 kesh hajmi: 8 KB (ma'lumotlar uchun) + 12 ming operatsiya
• L2 kesh hajmi (KB): 512
• Ta'minot kuchlanishi: 1,475-1,55 (modelga qarab)
• Transistorlar soni (million): 55
• Kristal maydoni (kv. mm): 146, keyinroq 131
• Maksimal TDP (issiqlik dizayni tarqalishi): 89 Vt
• Jarayon texnologiyasi (nm): 130
• Ulagich: rozetka 478
• Paket: 478-pinli mPGA
• Qo'llab-quvvatlanadigan texnologiyalar: IA32, MMX, SSE, SSE2, HT (barcha modellarda emas)

Yangi "bahor" protsessorlari bizni tashqi ko'rinishi bilan xursand qilishda davom etmoqda. Bu safar Intel Ukraina bozorida chastotasi 3,4 gigagertsli, lekin turli yadrolar - Nortvud va Preskott asosida qurilgan ikkita yuqori darajadagi Pentium 4 protsessorlarini taqdim etishi bilan ajralib turdi. Umid qilamizki, ushbu sharh sizga shunga o'xshash va shunga qaramay turli xil CPUlar foydalanuvchiga nima berishi mumkinligini aniqlashga yordam beradi.
Bu safar biz katta hajmli material yasamaslikka qaror qildik, ayniqsa yaqinda
Biz allaqachon 3.2 chastotali ushbu protsessorlarning oldingi avlodlarini batafsil ko'rib chiqdik
GGts. O'quvchilarimizning aksariyati Northwood yadrosining xususiyatlari bilan tanish bo'lishi mumkin.
nashri, shuning uchun yangi chastotaga o'tishda ishlash o'zgaradi
3,4 gigagertsli chastotani hatto oldingi ma'lumotlar bazasiga ega bo'lgan kalkulyatorda ham hisoblash mumkin
test natijalari. Ammo protsessor dizayni biroz yangilangan. Asoslar
(Tashqi) o'zgarish kristalning o'zi kuch elementlariga ta'sir qildi. Ma'lumki,
protsessor substratining orqa tomonida osilgan elementlar mavjud (asosan
shunt kondensatorlari). Shunday qilib, agar ilgari 200 (800) MGts Northwood seriyasida bo'lsa
ularning soni va joylashuvi bir xil edi, keyin 3,4 gigagertsli model tubdan farq qiladi
avvalgilaridan. Uning substrati xuddi poddagi Pentium 4 ga o'xshaydi
Ekstremal nashr. Kondensatorlar sonining deyarli ikki baravar ko'payishi, ehtimol, sabab bo'ladi
kuchlanishni va protsessor quvvat davrlarida yuzaga keladigan shovqin darajasini kamaytirish istagi.
Ma'lum bo'lishicha, bu metamorfozlar overclocking potentsialiga ijobiy ta'sir ko'rsatdi,
lekin bu haqda keyinroq.

Preskott ham qayd etilgan, ammo bu holda o'zgarishlar faqat tegishli
dasturiy ta'minot qismi. Texnik nuqtai nazardan, yangi model va chastota o'rtasidagi farqlar
Biz 3,2 dan 3,4 gigagertsli chastotani aniqlay olmadik. Xo'sh, bu o'zgarishlar nima
Inteldan ommaviy ishlab chiqarilgan yangi protsessorlar o'zlarini butun shon-shuhratda ko'rsatishga imkon beradimi?

Preskott protsessorining asosiy ekotizimi

Ehtimol, muhim yutuqlardan biri
so'nggi paytlarda - Preskott operatsiya xonasini to'g'ri "tushunish"
Service Pack 2 o'rnatilgan Windows XP tizimi. Bu rasmiy nashrga qadar
"yangilash" mumkin bo'lgan afzalliklar va yangi daraja haqida gapirishga hali erta
Hyper-Threading texnologiyasini boshqarish, ammo tendentsiyaning o'zi hali ham ijobiy.
Shuningdek, sinov paytida biz yana bir qiziqarli xususiyatga e'tibor qaratdik
- 100% e'lon qilingan yangi BIOS versiyalari mavjud bo'lgan anakartlar
Preskott yadrosi bilan mos keladi, juda g'ayrioddiy xatti-harakatlarni namoyon qiladi. Haqiqatan ham,
miltillagandan so'ng, xotira bilan ishlash tezligi sezilarli darajada oshadi va uning kechikishi
biroz kamayadi (esda tuting, agar siz Prescott protsessorini o'rnatsangiz). Ammo to'lov bo'lsa
Northwood-ning yangi BIOS o'rnatilishi bilan xotira quyi tizimining ishlashi ahamiyatsiz bo'lsa ham,
lekin baribir tushadi. Bularning barchasidan hozirgacha ikkita xulosa bor: a) agar siz Pentium egasi bo'lsangiz
4 Series B/C, anakartingizdagi BIOS-ni yangilashga shoshilmang; b) hali erta
BIOSning "nyuanslari" haqida o'rnatilgan namuna sifatida gapiring, lekin bu
uchta mashhur anakart modeli hali ham buni ko'rsatmoqda
natija hech bo'lmaganda o'ylantiradi.

Zamonaviy multimediada SSE3 qo'llab-quvvatlashining sekin amalga oshirilishini ham qayd etamiz
BY. ATI va NVidia tomonidan va'da qilingan drayverlar hali paydo bo'lmagan va media kodek mualliflari
ular o'z mahsulotlarida SSE3 afzalliklaridan foydalanishga shoshilmayaptilar. Garchi Yaponiyada
- yuqori texnologiyalarni juda yaxshi ko'radigan mamlakat - yangi jamoalar to'plami allaqachon etarli
"milliy" dasturiy ta'minot tomonidan intensiv foydalaniladi. Biz hatto natijalarni ham topishga muvaffaq bo'ldik
sinovdan o'tkazildi, bunda ishlashning 10% ga o'sishi qayd etildi
media kodlash. Yana SSE3 ning "haqiqat"i bizga qachon yetib boradi?
- hali ma'lum emas. Lekin, hech bo'lmaganda, bu ortiqcha bo'ladi
va "minus" emas, bu allaqachon yoqimli.

Sinov natijalari

Science Mark 2.0 to'plamidagi Primordia testi bilvosita bo'lsa ham, shuni ko'rsatadi
Preskott murakkab matematika uchun mo'ljallanmagan. Hatto yangi chastota bilan
3,4 gigagertsli chastotada u raqobatchilardan uzoqda. Ammo Northwood 3,4 gigagertsli chastotasi buni isbotladi
Hyper-Threading texnologiyasidan foydalanganda, uning hisoblash imkoniyatlari
deyarli Athlon 64 3400+ dan kam emas.

Qolgan natijalarni global naqshlar nuqtai nazaridan ko'rib chiqish mumkin.
Athlon 64 2,2 gigagertsli chastotaning 3400+ reytingi va haqiqiysi o'rtasida haqiqiy yozishmalar mavjud.
ishlash Pentium 4 (Northwood) 3,4 gigagertsli. Ba'zi og'ishlar bilan
(Unreal Tournament har doim protsessorlarda yaxshiroq ishladi
AMD va "multimedia" har doim Intel protsessorlari bilan yaxshiroq, ayniqsa
SMP-ni qo'llab-quvvatlaydigan dasturiy ta'minotdan foydalangan holda, biz asosan shunga o'xshash ishlashni kuzatamiz.
Keling, yangi 90nm Intel protsessori birinchi o'rinni egallaganini ko'rib chiqaylik
joylar - arxivlash WinRAR, 3DMark 2003, SPECviewperf 7.1.1. Yana diqqatga sazovor
- agar Preskott ortda qolsa, u sezilarli darajada orqada qoladi, agar u etakchi bo'lsa, u ham juda
paypaslanadigan. Yangi Intel protsessorining aniq bo'lishi mumkin emasligining yana bir tasdig'i
uni "yaxshi" ham, "teskarisi" ham demang. Birinchidan, to'liq
u o'zini 100% ifoda eta oladigan ekotizim hali shakllanmagan,
ikkinchidan, u shunchaki boshqa(Biz shunday bo'lgan hamma narsadan farq qiladi
ko'nikish uchun uzoq vaqt kerak bo'ldi).

xulosalar

AMD64 oilasining ancha inqilobiy ko'rinishidan keyin silkindi
va IT hamjamiyatini hayajonga solgan, biroz xotirjamlik yana kuzatilmoqda.
Bizning sinovimiz shuni ko'rsatdiki, yangi asosiy Intel Pentium 4 (Northwood) protsessorlari
3,4 gigagertsli va AMD Athlon 64 3400+ 2,2 gigagertsli chastotalar haqiqatan ham "yuqori".
ikkala kompaniya uchun va hech qanday tarzda bir-biridan kam emas va tanlov faqat qoladi
foydalanuvchi orqasida. Garchi AMD platformasi xaridorga bir oz kamroq xarajat qilsa ham,
ammo Athlon XP misolidagi keskin farq endi bo'lmaydi.
Endi, ishlab chiqaruvchidan qat'i nazar, yangi High-End tizimlarini sotib olishni istasangiz
platforma taqqoslanadigan miqdorlarni to'lashi kerak bo'ladi. Xo'sh, sotib olishni tavsiya qilasizmi?
Preskott ilg'or texnologiyalar egasi bo'lishni istaganlar uchun mos keladi
kelajakda o'zini ko'rsatishi kerak. Ya'ni, platforma "o'sish uchun".

Ammo biz Preskott haqida ba'zi shikoyatlarni bildiramiz. Ular ham o'z ichiga oladi
yuqori issiqlik hosil bo'lishi. Hatto aylanish bilan bog'liq barcha tavsiyalarga amal qilgandan keyin ham
havo, biz yopiq holatda chipda taxminan 70 °C ni oldik. Foydalanish holatida
kuchli grafik karta va PC3200 xotira modullari, bu haroratga olib kelishi mumkin
korpus ichida 50 ° C dan oshadi - siz rozi bo'lasiz, bu juda ko'p. Umid qilamizki
Kelgusi bosqichlarda Intel ushbu muammoni diqqat bilan hal qiladi, aks holda yanada chuqurroq
Chastotalarning ko'payishi xavfli bo'lishi mumkin.

Overclocking

Intelning yangi protsessorlarini jiddiy va barqaror overclock qilish uchun sizga kerak bo'ladi
hech bo'lmaganda standart sovutgichlarni kuchliroq narsa bilan almashtiring va ularni korpusga qo'shing
bir nechta muxlislar. "C" indeksli protsessor barqaror ishlay oldi
3,72 gigagertsli chastotada (quvvat pallasida qo'shimcha elementlar, ehtimol, ta'sirlangan
Bu haqda biz boshida gaplashdik). Preskott 3,8 gigagertsli chegaraga yetdi, lekin ochiq
korpus va Zalman CNPS7000ACu sovutgichi bilan biz yuqoriroq natijalarga erisha olamiz.
an'anaviy sovutish usullari yordamida chastotalar shunchaki muvaffaqiyatga erisha olmaydi.

Pentium 4 2,8 gigagertsli chastotasi yaqinda chiqarilganga o'xshaydi, ammo bezovtalanmagan Intel kompaniyasi o'zining yangi protsessor yadrosining doimiy ravishda "overclock" qilish qobiliyatidan shunchalik faxrlanadiki, u bizni tobora ko'proq yangi protsessorlar haqida e'lonlar bilan hayratda qoldiradi. :). Biroq, bizning bugungi qahramonimiz avvalgi eng yuqori darajadagi modeldan nafaqat 200 g'alati megaherts bilan farq qiladi; ba'zi bir ilg'or foydalanuvchilar uzoq vaqtdan beri orzu qilgan narsa nihoyat amalga oshdi: bir protsessor yadrosida ikkita protsessorni taqlid qilish texnologiyasi, ilgari mavjud edi. faqat o'ta qimmat Xeonlarning mulki, nihoyat - u "ozod qilindi" va "bepul ish stoli navigatsiyasi" ga yuborildi. Ikki protsessorli uy kompyuterini xohlaysizmi? Bizda ular bor! Pentium 4 ning keyingi barcha modellari, ushbu materialda muhokama qilinganidan boshlab, Hyper-Threading-ni qo'llab-quvvatlaydi. Biroq, kimdir juda asosli so'rashi mumkin: "Nega menga ikki protsessorli mashina uyda kerak? Menda qandaydir server yo'q! ” Va haqiqatan ham, nima uchun? Aynan shu narsa biz quyida tushuntirishga harakat qildik. Shunday qilib: Hyper-Threading nima va u oddiy shaxsiy kompyuterlarda nima uchun kerak bo'lishi mumkin?

SMP va Hyper-Threading: "Yevropa bo'ylab yugurish"

Boshlash uchun, biz "noldan" boshlayotganimizni ko'rsataylik, ya'ni ko'p protsessorli tizimlarning ishlash mexanizmlari bizga noma'lum. Biz ushbu maqola bilan ushbu masalaga bag'ishlangan bir qator monografiyalarni boshlamoqchi emasmiz :), shuning uchun biz murakkab masalalarga, masalan, uzilishlarni virtualizatsiya qilish va boshqa narsalarga to'xtalmaymiz. Aslida, biz oddiy mantiq nuqtai nazaridan klassik SMP (Simmetrik ko'p protsessor) tizimi qanday ishlashini tasavvur qilishimiz kerak. Bu, agar SMP tizimi qanday ishlashini yaxshi tushunadigan foydalanuvchilar unchalik ko'p bo'lmagani uchun kerak va qaysi hollarda bitta protsessor o'rniga ikkita protsessordan foydalanish unumdorlikning haqiqiy oshishini kutish mumkin va qaysi hollarda bo'lmasa. . Rostini aytsam, ushbu material mualliflaridan biri qandaydir tarzda bir yarim soat vaqtini behuda sarflab, aytaylik, "kambag'al emas" do'stiga uning multiprotsessorli mashinasida Unreal turniri odatdagidan tezroq ishlamasligini isbotladi :) . Qiziqmi? Sizni faqat tashqaridan ishontirib aytaman. Shunday qilib, bizda, masalan, bitta protsessor o'rniga ikkita protsessor (eng oddiy misolga e'tibor qaratamiz) borligini tasavvur qilaylik. Bu bizga nima beradi?

Umuman olganda, hech narsa. Chunki bunga qo'shimcha ravishda bizga ushbu ikki protsessordan foydalana oladigan operatsion tizim ham kerak. Ushbu tizim, ta'rifiga ko'ra, ko'p vazifali bo'lishi kerak (aks holda ikkita protsessorga ega bo'lishdan hech qanday ma'no bo'lishi mumkin emas), lekin qo'shimcha ravishda uning yadrosi bir nechta protsessorlarda hisob-kitoblarni parallellashtirishi kerak. Buni amalga oshira olmaydigan ko'p vazifali OTning klassik namunasi Microsoft operatsion tizimlarining barchasi bo'lib, ular odatda 95, 95OSR2, 98, 98SE, Me qisqaligi uchun "Windows 9x" deb ataladi. Ular tizimda bir nechta protsessor mavjudligini aniqlay olmaydilar va aslida tushuntirish uchun boshqa hech narsa yo'q :). SMP-ni qo'llab-quvvatlash bir xil ishlab chiqaruvchining NT yadrosida qurilgan operatsion tizimlari tomonidan taqdim etiladi: Windows NT 4, Windows 2000, Windows XP. Bundan tashqari, ildizlari tufayli Unix mafkurasiga asoslangan barcha operatsion tizimlar bunday yordamga ega - Free-Net-BSD-ning barcha turlari, tijorat Unix (masalan, Solaris, HP-UX, AIX) va Linuxning ko'p navlari. Ha, aytmoqchi, MS DOS odatda ko'p ishlov berishni ham "tushunmaydi" :).

Agar ikkita protsessor shunga qaramay tizim tomonidan aniqlangan bo'lsa, ularni faollashtirishning keyingi mexanizmi umuman olganda ("mantiqiy", biz ta'kidlaymiz, darajada!) juda oddiy. Agar ma'lum bir vaqtda bitta dastur ishlayotgan bo'lsa, unda bitta protsessorning barcha resurslari unga ajratiladi, ikkinchisi esa ishlamay qoladi. Agar ikkita dastur mavjud bo'lsa, ikkinchisi ikkinchi protsessorga bajarilishi uchun beriladi, shuning uchun nazariy jihatdan birinchisini bajarish tezligi umuman pasaymasligi kerak. Bu ibtidoiy. Biroq, aslida hamma narsa murakkabroq. Boshlash uchun: bizda faqat bitta bajariladigan foydalanuvchi ilovasi bo'lishi mumkin, lekin ko'p vazifali OTda jarayonlar soni (ya'ni, ma'lum bir vazifani bajarish uchun mo'ljallangan mashina kodining bo'laklari) har doim ancha katta. Keling, OSning o'zi ham dastur ekanligidan boshlaylik, shuning uchun chuqurroq bormaylik - mantiq aniq. Shuning uchun, aslida, ikkinchi protsessor operatsion tizim tomonidan ishlab chiqarilgan jarayonlarga xizmat ko'rsatishni o'z zimmasiga olib, hatto bitta vazifani ham biroz "yordamlay oladi". Yana, soddalashtirishlar haqida gapiradigan bo'lsak, bu protsessorni foydalanuvchi ilovasi va OT o'rtasida ajratishning eng ideal usuli, albatta, u hali ham ishlamaydi, lekin hech bo'lmaganda "foydali" vazifani bajarish bilan band bo'lgan protsessor kamroq chalg'itadi. .

Bundan tashqari, hatto bitta dastur, agar bir nechta protsessor bo'lsa, ularda alohida bajarilishi mumkin bo'lgan iplarni yaratishi mumkin. Masalan, deyarli barcha renderlash dasturlari shunday ishlaydi, ular ko'p protsessorli tizimlarda ishlash qobiliyatini hisobga olgan holda maxsus yozilgan. Shuning uchun, iplardan foydalanilganda, SMP dan foyda ba'zan juda sezilarli bo'ladi O m hatto "bir vazifali" vaziyatda ham. Darhaqiqat, ip jarayondan faqat ikki jihatdan farq qiladi: birinchidan, u hech qachon foydalanuvchi tomonidan yaratilmaydi (jarayonni tizim ham, shaxs ham boshlashi mumkin, ikkinchi holatda jarayon = dastur; ko'rinishi ip faqat ishlaydigan jarayon tomonidan boshlanadi) va ikkinchidan, ip o'z xohishidan qat'i nazar, ota-ona jarayoni bilan birga o'ladi, masalan, agar ota-ona jarayoni "ishlab chiqsa va ishdan chiqsa" OS u tomonidan yaratilgan barcha iplarni etim deb hisoblaydi va "tirnoqlar" ” avtomatik ravishda o'zi.

Shuni ham unutmangki, klassik SMP tizimida ikkala protsessor ham o'z keshi va registrlar to'plami bilan ishlaydi, lekin ular xotirani baham ko'radi. Shuning uchun, agar ikkita vazifa bir vaqtning o'zida RAM bilan ishlasa, ularning har biri o'z protsessoriga ega bo'lsa ham, ular bir-biriga xalaqit beradi. Va nihoyat, oxirgi narsa: aslida biz bir emas, ikkita emas, hatto uchta jarayon bilan shug'ullanamiz. Yuqoridagi kollajda (bu haqiqatan ham kollaj, chunki barcha foydalanuvchi jarayonlari, ya'ni "ish uchun" ishga tushirilgan ilovalar) Vazifa menejeri skrinshotidan olib tashlangan, "yalang'och" Windows XP o'z-o'zidan ko'rinib turibdi. hali ishga tushirilgan har qanday dastur allaqachon 12 ta jarayonni yaratgan, ularning ko'pchiligi ham ko'p tarmoqli bo'lib, iplarning umumiy soni ikki yuz sakkiz (!!!) ga etadi.

Shuning uchun, biz "har bir vazifa uchun shaxsiy protsessor" sxemasiga erisha olishimizga ishonishning mutlaqo hojati yo'q va protsessorlar hali ham jismoniy va virtual kod qismlari o'rtasida va hatto virtual bo'lsa ham almashadilar. kvadrat va har bir jismoniy yadro uchun 10 ta :). Biroq, aslida, yaxshi yozilgan kod bilan hamma narsa unchalik achinarli emas, hozirda hech narsa qilmaydigan jarayon (yoki ip) deyarli protsessor vaqtini olmaydi (bu kollajda ham ko'rinadi).

Endi "jismoniy" ko'p ishlov berish bilan shug'ullangandan so'ng, Hyper-Threading-ga o'tamiz. Aslida, bu ham ko'p ishlov berish, faqat virtual. Chunki aslida bitta Pentium 4 protsessori bor - mana u rozetkada turibdi, tepasiga sovutgich qo'yilgan :). Ikkinchi rozetka yo'q. Va OS ikkita protsessorni ko'radi. Bu qanday? Umuman olganda, bu juda oddiy. Keling, rasmni ko'rib chiqaylik.

Bu erda biz hali ham texnik tafsilotlarga biroz chuqurroq kirishimiz kerak, chunki aks holda, afsuski, hech narsani tushuntirib bo'lmaydi. Biroq, bu tafsilotlarga qiziqmaganlar ushbu paragrafni o'tkazib yuborishlari mumkin. Shunday qilib, bizning holatlarimizda klassik "bir yadroli" protsessor boshqa AS IA-32 Architectural State bloki bilan qo'shildi. Arxitektura holati registrlar holatini o'z ichiga oladi (umumiy maqsad, nazorat, APIC, xizmat). Aslida, AS#1 va bitta jismoniy yadro (tarmoqlarni bashorat qilish birliklari, ALU, FPU, SIMD bloklari va boshqalar) bitta mantiqiy protsessor (LP1) va AS#2 va bir xil jismoniy yadro ikkinchi mantiqiy protsessor (LP2) ). Har bir LP o'z uzilish nazoratchisi (APIC Advanced Programmable Interrupt Controller) va registrlar to'plamiga ega. Ikki LP tomonidan registrlardan to'g'ri foydalanish uchun jismoniy protsessorning umumiy maqsadli registrlari o'rtasida yozishmalarni o'rnatishingiz mumkin bo'lgan ma'lumotlarga ko'ra, RAT (Register Alias ​​Table) maxsus jadvali mavjud. Har bir LP o'z RATga ega. Natijada, biz ikkita mustaqil kod bo'lagi bir xil yadroda, ya'ni de-fakto, ko'p protsessorli tizimda erkin bajarilishi mumkin bo'lgan sxemani oldik!

Hyper-Threading muvofiqligi

Bundan tashqari, amaliy va oddiy narsalarga qaytgan holda, men yana bir muhim jihatga to'xtalib o'tmoqchiman: Barcha operatsion tizimlar, hatto ko'p ishlov berishni qo'llab-quvvatlaydiganlar ham ikkita kabi CPU bilan ishlay olmaydi. Bu operatsion tizimni ishga tushirishda protsessorlar sonini dastlabki aniqlash kabi "nozik" nuqta bilan bog'liq. Intel to'g'ridan-to'g'ri ACPI-ni qo'llab-quvvatlamaydigan operatsion tizim ikkinchi mantiqiy protsessorni ko'ra olmasligini aytadi. Bundan tashqari, anakart BIOS ham Hyper-Threading qo'llab-quvvatlovchi protsessor mavjudligini aniqlay olishi va shunga mos ravishda tizimga "hisobot" berishi kerak. Aslida, masalan, Windows-ga nisbatan, bu "parvozda" bizda nafaqat Windows 9x liniyasi, balki Windows NT ham ACPI-ni qo'llab-quvvatlamasligi sababli u bilan ishlay olmasligini anglatadi. ikkita yangi Pentium 4 kabi. Qizig'i shundaki, ikkita jismoniy protsessor bilan ishlash imkoniyati bloklangan bo'lsa-da, Windows XP Home Edition Hyper-Threading yordamida olingan ikkita mantiqiy protsessor bilan ishlay oladi. Aytgancha, Windows XP Professional, jismoniy protsessorlar sonini ikkitaga cheklashiga qaramay, Hyper-Threading-ni qo'llab-quvvatlaydigan ikkita o'rnatilgan protsessorga ega, u halol ravishda to'rttasini "ko'radi" :).

Endi apparat haqida bir oz. 3 gigagertsdan ortiq chastotali yangi protsessorlar anakartni almashtirishni talab qilishi mumkinligini hamma biladi, yer (aniqrog'i, Internet) uzoq vaqtdan beri mish-mishlarga to'la edi. Afsuski, bu haqiqat. Xuddi shu Socket 478 protsessor rozetkasining nominal saqlanishi bilan ham Intel yangi protsessorlarning quvvat sarfi va issiqlik tarqalishini saqlab qola olmadi - ular ko'proq iste'mol qiladi va shunga mos ravishda qizib ketadi. Taxmin qilish mumkinki (garchi bu rasman tasdiqlanmagan bo'lsa ham) joriy iste'molning o'sishi nafaqat chastotaning oshishi bilan, balki "virtual ko'p ishlov berish" dan kutilgan foydalanish tufayli yadrodagi yukning oshishi bilan ham bog'liq. o'rtacha oshirish, shuning uchun o'rtacha quvvat iste'moli. "Eski" anakartlar ba'zi hollarda yangi protsessorlar bilan mos kelishi mumkin lekin ular faqat "zaxira bilan" bajarilgan bo'lsa. Taxminan aytadigan bo'lsak, Pentium 4 tomonidan iste'mol qilinadigan quvvat bo'yicha Intelning o'z PCB tavsiyalariga muvofiq o'z PCBlarini ishlab chiqargan ishlab chiqaruvchilar o'zlarini VRM-ni taxtaga chegara bilan qo'yib, "xavfsiz o'ynagan"larga nisbatan noqulay ahvolga tushib qolishdi. mos ravishda taqsimlash. Lekin bu hammasi emas. OS, BIOS va plata elektronikasiga qo'shimcha ravishda Hyper-Threading texnologiyasi bilan Chipset ham mos bo'lishi kerak. Shu sababli, faqat anakarti 533 MGts FSB: i850E, i845E, i845PE/GE-ni qo'llab-quvvatlaydigan yangi chipsetlardan biriga asoslanganlar bittasi narxiga ikkita protsessorning baxtli egalari bo'lishadi :) I845G biroz ajralib turadi, chunki u Hyper-Threading chipsetining birinchi versiyasidir. qo'llab-quvvatlamang, keyinroq allaqachon mos keladi.

Xo'sh, biz nazariya va muvofiqlikni saralaganga o'xshaymiz. Ammo shoshilmaylik. OK, bizda ikkita "mantiqiy" protsessor bor, bizda Hyper-Threading bor, voy! gap yo'q. Ammo yuqorida aytib o'tilganidek, jismonan bizda faqat bitta protsessor bor edi va u hali ham mavjud. Xo'sh, nima uchun do'stlar va tanishlaringizga ikkita protsessordagi yuklanish grafiklari bilan Vazifa menejerini g'urur bilan ko'rsatishingiz mumkin bo'lgan narsalarni tashlab, bunday murakkab "taqlid qilish" texnologiyasi kerak?

Hyper-Threading: nima uchun kerak?

Odatdagidan farqli o'laroq, ushbu maqolada biz odatdagidan ko'ra bir oz ko'proq e'tibor beramiz fikrlash ya'ni texnik nasr emas (bu erda hamma narsa bir xil tarzda talqin qilinadi va bir xil natijalarga ko'ra, mutlaqo mustaqil odamlar ko'pincha shunga o'xshash xulosalar chiqaradilar), lekin "texnik qo'shiqlar", ya'ni Intel bizga nimani taklif qilayotganini tushunishga urinish. va unga qanday yondashishimiz kerak. Men allaqachon veb-saytimizning "Muharrir ustuni" ga bir necha bor yozganman va bu erda takror aytaman, agar diqqat bilan qarasangiz, bu kompaniya hech qachon farq qilmagan. mutlaq o'z mahsulotlarining mukammalligi, bundan tashqari, boshqa ishlab chiqaruvchilarning bir xil mavzulardagi o'zgarishlari ba'zan ancha qiziqarli va kontseptual jihatdan uyg'un bo'lib chiqdi. Biroq, ma'lum bo'lishicha, hamma narsani mukammal qilishning hojati yo'q, asosiysi, chip qandaydir g'oyani ifodalaydi va bu g'oya kerakli vaqtda va joyda paydo bo'lgan. Shuningdek, boshqalarda bunga ega bo'lmasligi uchun.

Bu Pentium bilan sodir bo'lgan edi, Intel AMD Am5x86 ni kuchli FPU bilan juda tez butun sonli protsessorga qarama-qarshi qo'ygan. Bu Pentium II bilan sodir bo'ldi, u qalin avtobus va tezkor ikkinchi darajali keshga ega edi, buning natijasida barcha Socket 7 protsessorlari unga mos kela olmadi. Fait accompli) Pentium 4 bilan, bu SSE2 qo'llab-quvvatlashining mavjudligiga va chastotaning tez o'sishiga hammaga qarshi bo'lgan va de-fakto g'alaba qozongan. Endi Intel bizga Hyper-Threadingni taklif qiladi. Va biz sizni muqaddas isteriya bilan peshonangizni devorga urib, "Rabbiy rahm qiling", "Alloh buyukdir" yoki "Intel rulez abadiy" deb baqirishga umuman da'vat etmaymiz. Yo'q, biz sizni o'z muhandislarining malakasi bilan tanilgan ishlab chiqaruvchi (marketologlar haqida bir og'iz so'z ham emas! :)) va tadqiqotga sarflagan katta mablag'lari nima uchun bizga ushbu texnologiyani taklif qilayotgani haqida o'ylashga taklif qilamiz.

Hyper-Threading-ni "yana bir marketing hiylasi" deb e'lon qilish, albatta, nokni otish kabi oson. Biroq, buni unutmang texnologiya, bu tadqiqot, rivojlanish uchun pul, vaqt, kuch talab qiladi Yana yuzta PR-menejerni kichikroq pulga yollash yoki o'nlab chiroyli reklama videolarini tayyorlash osonroq emasmi? Ko'rinishidan, bu osonroq emas. Bu "uning ichida nimadir bor" degan ma'noni anglatadi. Endi biz natijada nima bo'lganini emas, balki IAG (Intel Architecture Group) ishlab chiquvchilari qaror qabul qilganlarida (va shunday qaror qabul qilingan bo'lsa kerak!) "bu qiziqarli g'oyani" yanada rivojlantirishga nima yordam berganini tushunishga harakat qilamiz. , yoki kulgili, ammo foydasiz g'oyalar uchun ko'kragida kechiktirish.

G'alati, Hyper-Threading qanday ishlashini tushunish uchun har qanday ko'p vazifali operatsion tizim qanday ishlashini tushunish kifoya. Va haqiqatan ham, bu qandaydir tarzda amalga oshadi bitta protsessor bir vaqtning o'zida o'nlab vazifalarni bajaradimi? Bu "sir" hammaga uzoq vaqtdan beri ma'lum - aslida bir vaqtning o'zida faqat bittasi (bitta protsessorli tizimda) ishlamoqda, shunchaki turli xil vazifalar uchun kod qismlari o'rtasida almashish shunchalik tez amalga oshiriladiki, illyuziya paydo bo'ladi. bir vaqtning o'zida ishlaydigan ko'p sonli ilovalar yaratiladi.

Aslida, Hyper-Threading bizga xuddi shu narsani taklif qiladi, lekin apparatda, protsessorning o'zida amalga oshiriladi. Bir nechta turli xil ijro birliklari (ALU, MMU, FPU, SIMD) mavjud va ikkita "bir vaqtning o'zida" bajariladigan kod bo'laklari mavjud. Maxsus blok hozirda har bir fragmentdan qaysi buyruqlar bajarilishi kerakligini nazorat qiladi va keyin ular ish bilan yuklanganligini tekshiradi. Hammasi protsessor ijro birliklari. Ulardan biri ishsiz bo'lsa, va u bu buyruqni bajara oladigan kishidir Unga uzatiladi. Tabiiyki, buyruqni bajarishga majburlash mexanizmi ham mavjud; aks holda, bitta jarayon butun protsessorni (barcha ijro birliklari) egallashi mumkin va kodning ikkinchi qismi (ikkinchi "virtual protsessorda" bajarilgan) bajarilishi mumkin. uzilib qolishi. Biz tushunganimizdek, bu mexanizm (hali?) aqlli emas, ya'ni u ishlashga qodir emas. har xil ustuvorliklar, lekin oddiygina ikki xil zanjirdagi buyruqlarni ustuvorlik tartibida almashtiradi, ya'ni oddiygina "men sizning buyruqingizni bajardim, endi boshqa ipga yo'l bering" tamoyiliga ko'ra. Agar, albatta, bloklarning bajarilishi bo'yicha bitta zanjirning buyruqlari boshqasining buyruqlari bilan raqobatlashmaydigan vaziyat yuzaga kelsa. Bunday holda, biz ikkita kod bo'lagining haqiqatan ham 100% parallel bajarilishini olamiz.

Endi Hyper-Threading nima uchun potentsial yaxshi va u nima emasligi haqida o'ylab ko'raylik. Uni qo'llashning eng aniq natijasi protsessor samaradorligini oshirishdir. Haqiqatan ham, agar dasturlardan biri asosan butun sonli arifmetikadan foydalansa, ikkinchisi esa suzuvchi nuqtali hisoblarni amalga oshirsa, birinchisini bajarishda FPU oddiygina hech narsa qilmaydi, ikkinchisini bajarishda esa, aksincha, ALU qiladi. hech narsa. Bu uning oxiri bo'lishi mumkin edi. Biroq, biz faqat ideal variantni (Hyper-Threadingdan foydalanish nuqtai nazaridan) ko'rib chiqdik. Endi boshqasiga qaraylik: ikkala dastur ham bir xil protsessor bloklaridan foydalanadi. Ko'rinib turibdiki, bu holatda ijroni tezlashtirish juda qiyin, chunki "virtualizatsiya" tufayli ijro birliklarining jismoniy soni o'zgarmadi. Lekin sekinlashmaydimi? Keling, buni aniqlaylik. Hyper-Threading bo'lmagan protsessor bo'lsa, bizda bir xil yadroda ikkita dasturni operatsion tizim ko'rinishidagi arbitr bilan "halol" muqobil ravishda bajarishimiz mumkin (bu o'zi boshqa dastur) va ularning umumiy vaqti. operatsiya aniqlanadi:

1. 1-sonli dastur kodining bajarilish vaqti
2. 2-sonli dastur kodining bajarilish vaqti
3. 1 va 2-sonli dasturlarning kod qismlari o'rtasida almashish uchun vaqt xarajatlari

Hyper-Threading misolida bizda nima bor? Sxema biroz boshqacha bo'ladi:

1. 1-sonli protsessorda 1-sonli dasturning bajarilish vaqti (virtual)
2. 2-sonli protsessorda 2-sonli dasturning bajarilish vaqti (virtual)
3. ikkita taqlid qilingan "virtual protsessor" o'rtasida bitta jismoniy yadroni (har ikkala dastur tomonidan talab qilinadigan bajarish birliklari to'plami sifatida) almashtirish vaqti

Buni tan olish qoladi va bu erda Intel juda mantiqiy harakat qiladi: faqat uchinchi raqamli nuqtalar ishlash bo'yicha bir-biri bilan raqobatlashadi va agar birinchi holatda harakat dasturiy ta'minot va apparatda amalga oshirilsa (OS buning uchun protsessor funktsiyalaridan foydalangan holda iplar o'rtasida almashishni boshqaradi), ikkinchi holatda biz aslida bor butunlay apparat yechimi Protsessor hamma narsani o'zi qiladi. Nazariy jihatdan, apparat yechimi har doim tezroq. Keling, ta'kidlaymiz: nazariy jihatdan. Hali oldimizda ustaxona bor.

Lekin bu hammasi emas. Bundan tashqari, eng jiddiy yo'q, kamchiliklar emas, balki juda yoqimsiz daqiqalardan biri shundaki, buyruqlar, afsuski, havosiz kosmosda bajarilmaydi, balki Pentium 4 o'rniga hujayralarni to'g'ridan-to'g'ri manzillashdan faol foydalanadigan klassik x86 kodi bilan shug'ullanishi kerak. hatto operativ xotirada protsessordan tashqarida joylashgan butun massivlar ham. Va umuman olganda, aytmoqchi, qayta ishlangan ma'lumotlarning aksariyati ko'pincha u erda joylashgan :). Shunday qilib, bizning virtual protsessorlarimiz nafaqat registrlar uchun, balki protsessorga oddiygina ma'lumot etib bo'lmaydigan protsessor avtobusi uchun ham "kurashadi". Biroq, bitta nozik nuqta bor: Bugungi kunda Pentium III va Xeon’dagi “halol” ikkilamchi protsessorli tizimlar aynan bir xil holatda.! Chunki bizning barcha hozirgi Intel protsessorlari tomonidan mashhur Pentium Pro-dan meros bo'lib qolgan yaxshi eski AGTL+ avtobusimiz (keyinchalik u faqat o'zgartirishlarga duchor bo'lgan, ammo mafkuraga deyarli tegmagan) tizimda qancha protsessor o'rnatilgan bo'lishidan qat'i nazar, DOIMO BIR. Bu shunday "protsessor koaksiyal" :). Faqat AMD x86-da ushbu sxemadan uzoqlashishga harakat qildi, uning Athlon MP AMD 760MP/760MPX har bir protsessordan chipsetning shimoliy ko'prigiga o'tadi. alohida shina. Biroq, bunday "ilg'or" versiyada ham, biz hali ham muammolardan juda uzoqqa yugurmaymiz chunki haqiqatan ham bizda bitta xotira avtobusi bor va bu holda u allaqachon hamma joyda (sizga x86 tizimlari haqida gapirayotganimizni eslatamiz).

Biroq, har bir bulutning kumush qoplamasi bor va hatto bu umuman unchalik yoqimli bo'lmagan paytdan ham Hyper-Threading qandaydir foyda keltirishi mumkin. Gap shundaki, nazariy jihatdan, biz nafaqat protsessorning turli funktsional bloklaridan foydalangan holda bir nechta vazifalarni bajarishda, balki vazifalar RAMda joylashgan ma'lumotlar bilan boshqacha ishlayotgan taqdirda ham unumdorlikning sezilarli o'sishini ko'rishimiz kerak. Yangi quvvatda eski misolga qaytish: agar bitta dastur "ichki" narsani intensiv ravishda hisoblab chiqsa, ikkinchisi doimiy ravishda operativ xotiradan ma'lumotlarni chiqarib yuborsa, Hyper-Threading-dan foydalanganda umumiy bajarilish vaqti nazariy jihatdan kamayishi kerak. ular bir xil ko'rsatmalarni bajarish bloklaridan foydalanadilar, chunki bizning birinchi dasturimiz biror narsani intensiv ravishda o'qiyotganda xotiradan ma'lumotlarni o'qish buyruqlari qayta ishlanishi mumkin.

Xulosa qilib aytadigan bo'lsak: nazariy nuqtai nazardan Hyper-Threading texnologiyasi juda yaxshi ko'rinadi va biz "adekvat", ya'ni bugungi kun haqiqatlariga mos keladi. Har bir inson bir vaqtning o'zida musiqa tinglashni, Internetda kezishni, sevimli MP3-lari bilan CD yozishni va hatto bu fonda qandaydir otishma o'yinini yoki strategiyasini o'ynashni xohlaydigan ekranda bitta yolg'iz oynasi bo'lgan foydalanuvchini topish juda kam uchraydi. , siz bilganingizdek, protsessorni dahshatli kuch bilan "sevadi" :). Boshqa tomondan, ma'lumki, ma'lum bir amalga oshirish ba'zan o'zining "egriligi" bilan har qanday eng zo'r g'oyalarni o'ldirishi mumkin va biz bunga amalda bir necha bor duch kelganmiz. Shuning uchun, nazariyani tugatgandan so'ng, amaliyot va testlarga o'tamiz. Ular bizga ikkinchi asosiy savolga javob berishga yordam berishlari kerak: Hyper-Threading hozir juda yaxshi va g'oya sifatida emas, balki ushbu g'oyaning "kremniyda" o'ziga xos amalga oshirilishi sifatida. Sinov

Sinov stoli:

• Protsessor: Hyper-Threading texnologiyasini qo'llab-quvvatlaydigan Intel Pentium 4 3,06 GHz, Socket 478

• Ana plata: i845PE chipsetida Gigabyte 8PE667 Ultra (BIOS F3 versiyasi)
• Xotira: 512 MB PC2700(DDR333) DDR SDRAM DIMM Samsung, CL 2
• Video karta: Palit Daytona GeForce4 Ti 4600
• Qattiq disk: IBM IC35L040AVER07-0, 7200 rpm

Dasturiy ta'minot:

• OS va drayverlar:
  • Windows XP Professional SP1
  • DirectX 8.1b
  • Intel Chipset dasturiy ta'minotini o'rnatish uchun yordamchi dastur 4.04.1007
  • Intel Application Accelerator 2.2.2
  • Audio drayverlar 3.32
  • NVIDIA Detonator XP 40.72 (VSync=O'chirilgan)
• Sinov ilovalari:
  • (ko'p ishlov berish va Hyper-Threading texnologiyasini qo'llab-quvvatlash bilan)
  • RazorLame 1.1.5.1342 + Lame kodek 3.92
  • VirtualDub 1.4.10 + DivX kodek 5.02 Pro
  • WinAce 2.2
  • Discreet 3ds max 4.26
  • BAPCo va MadOnion SYSmark 2002
  • MadOnion 3DMark 2001 SE qurilishi 330
  • Grey Matter Studios & Nerve Software Castle Wolfenstein v1.1 ga qaytish
  • Croteam/GodGames jiddiy Sem: Ikkinchi uchrashuv v1.07

Odatdagidan farqli o'laroq, bugungi kunda biz yangi Pentium 4 3,06 gigagertsli tezligini oldingi modellar yoki raqobatdosh protsessorlar bilan solishtirganda sinovdan o'tkazmaymiz. Chunki bu asosan ma'nosiz. Bizning metodologiyamizni tashkil etuvchi testlar juda uzoq vaqt davomida o'zgarmadi va kerakli taqqoslashlarni amalga oshirishni xohlovchilar oldingi materiallardagi ma'lumotlardan foydalanishlari mumkin, ammo biz tafsilotlarga tarqoq bo'lmasdan asosiy fikrga e'tibor qaratamiz. Va bu materialdagi asosiy narsa, siz taxmin qilganingizdek, Hyper-Threading texnologiyasini o'rganish va uning ishlashga ta'siri. nima? Ma'lum bo'lishicha, bunday bema'ni savol emas. Biroq, o'zimizdan oldinga bormaylik. Keling, an'anaviy testlardan boshlaylik, ular orqali biz (ushbu material doirasida) asosiylariga muammosiz yondashamiz.

WAV-ni MP3 ga kodlash (Lame)
VideoCDni MPEG4 (DivX) ga kodlash
4MB lug'at bilan WinAce bilan arxivlash

Hyper-Threading hech qanday aniq afzalliklarni ko'rsatmagan bo'lsa-da, shuni aytish kerakki, biz ushbu texnologiyaga ko'p imkoniyat bermadik deyarli barcha ilovalar "bir protsessorli", ular bir vaqtning o'zida bajariladigan iplarni yaratmaydi (tekshirildi!), va, shuning uchun bu holatlarda biz chastotasi biroz oshirilgan oddiy Pentium 4 bilan ishlaymiz. Bunday mayda tafovutlar fonida biron bir tendentsiya haqida gapirishning o'rinli emas, garchi agar siz ularni haqiqatan ham havodan chiqarib yuborsangiz, ular Hyper-Threadingni biroz qo'llab-quvvatlaydi.

3ds max 4.26

Klassik test, lekin ayni paytda ko'p ishlov berishni aniq qo'llab-quvvatlaydigan ushbu sharhdagi birinchi dastur. Albatta, Hyper-Threading-ni qo'llab-quvvatlash yoqilgan tizimning afzalligini ulkan deb atash mumkin emas (bu taxminan 3%), lekin shuni unutmaslik kerakki, bu holda Hyper-Threading o'zi uchun eng yaxshi holatda ishlamadi: 3ds max qurilmalari Avlod tufayli SMP qo'llab-quvvatlash oqimlar, va ularning barchasi bir xil maqsadda (sahnani ko'rsatish) ishlatiladi va shuning uchun taxminan bir xil buyruqlarni o'z ichiga oladi va shuning uchun ham xuddi shunday ishlaydi (bir xil sxema bo'yicha). Biz allaqachon Hyper-Threading turli xil protsessor bloklari yordamida turli dasturlar parallel ravishda bajarilganda ko'proq mos kelishini yozgan edik. Bunday vaziyatda ham texnologiya unumdorlikni biroz bo'lsa-da oshirishni ta'minlay olgani yanada yoqimli. Hyper-Threading yoqilganda 3ds max 5.0 ko'proq foyda keltiradi, degan mish-mishlar mavjud va Intel o'z texnologiyasini dasturiy ta'minot sanoatiga intilayotganini hisobga olsak, buni hech bo'lmaganda tekshirishga arziydi. Shubhasiz, biz buni qilamiz, ammo bu mavzu bo'yicha keyingi materiallarda.

3DMark 2001SE

Natijalar, umuman olganda, tabiiydir va hech kimni ajablantirmaydi. Ehtimol, 3D mezonlarini aynan ular uchun mo'ljallangan - protsessorlar emas, balki video kartalar tezligini sinab ko'rish uchun ishlatish yaxshiroqmi? Bu haqiqatdir. Biroq, natijalar, biz bilganimizdek, ortiqcha emas. Biroz tashvishli Ozroq Hyper-Threading yoqilgan tizim uchun ball. Biroq, farq taxminan 1% ni tashkil etishini hisobga olsak, bundan uzoqqa cho'zilgan xulosalar chiqarmagan bo'lardik.

Vulfenshteyn qal'asiga qaytish,
Jiddiy Sem: Ikkinchi uchrashuv

Taxminan o'xshash vaziyat. Biroq, biz Hyper-Threading-ning ijobiy tomonlarini (yoki kamchiliklarini) qandaydir tarzda ko'rsatishi mumkin bo'lgan testlarga hali ham yaqinlashganimiz yo'q. Ba'zida (aniq darajada kichik miqdorda) "pseudo-multiprocessing" dan foydalanish salbiy natija beradi. Biroq, bu biz kutayotgan sensatsiyalar emas, shunday emasmi? :) Hatto tovush bilan test qilish ham ko'p yordam bermaydi, bu nazariy jihatdan alohida ip bilan hisoblanishi kerak va shuning uchun ikkinchi mantiqiy protsessorga o'zini isbotlash imkoniyatini beradi.

SYSmark 2002 (Ofis mahsuldorligi va Internet tarkibini yaratish)

Ammo endi men baland ovozda baqirmoqchiman: "Xo'sh, Hyper-Threading haqiqatan ham haqiqiy vazifalarni bajarishda samaradorlikni oshirishga qodirligiga kim shubha qildi?!" Natija: +1620% chindan ham hayratlanarli. Eng qizig'i shundaki, SYSmark Intel Hyper-Threading texnologiyasini ishga tushirish uchun eng "muvaffaqiyatli" deb hisoblagan operatsion sxemaga taqlid qilishga harakat qilmoqda. har xil ilovalar va ular bilan bir vaqtda ishlash. Bundan tashqari, o'z skriptini bajarish jarayonida SYSmark 2002 foydalanuvchi ishini taqlid qilish, "uzoq muddatli vazifalarni" olgan ba'zi ilovalarni "fonga yuborish" nuqtai nazaridan juda malakali ishlaydi. Masalan, videoni kodlash Internet-kontent yaratish skriptidan boshqa ilovalarni bajarish fonida sodir bo'ladi va ofis subtestida hamma joyda antivirus dasturi va Dragon Naturally Speaking yordamida nutqdan matnga dekodlash mavjud. Aslida, bu Hyper-Threading texnologiyasi uchun ko'proq yoki kamroq "erkin" sharoitlar yaratilgan birinchi sinov bo'lib, u darhol o'zining eng yaxshi tomonlarini ko'rsatdi! Biroq, biz o'zimiz tomonidan yozilmagan testlarga to'liq ishonmaslikka qaror qildik va "ta'sirni mustahkamlash uchun" o'zimizning bir nechta indikativ tajribalarimizni o'tkazdik. Hyper-Threading bilan tajriba

3ds max-da bir vaqtda renderlash va WinAce-da arxivlash

Birinchidan, uzoqroq arxivlash jarayoni fonida standart sinov sahnasi 3ds max-da ko'rsatildi. Keyin, maxsus cho'zilgan sahnani ko'rsatish fonida WinAce-da faylni standart sinov arxivlash amalga oshirildi. Natija bir xil standart testlarni ketma-ket bajarishning tugash vaqti bilan taqqoslandi. Olingan raqamlarga ikkita tuzatish koeffitsienti qo'llanildi: topshiriqlarni bajarish vaqtini tenglashtirish (biz ishonamizki, ikkita dasturning parallel bajarilishidan tezlashtirish effekti faqat bajarilayotgan vazifalarning davomiyligi bir xil bo'lsa, to'g'ri hisoblanishi mumkin) va Oldindan -/fon-ilovalar uchun ajratilgan protsessor resurslarining notekisligi ta'sirini "olib tashlash". Natijada, biz Hyper-Threading texnologiyasidan foydalanishdan 17% ijobiy tezlashuv effektini "hisoblab oldik".

Shunday qilib, SYSmarkning ta'sirchan natijalari yonma-yon ikkita haqiqiy dastur bilan sinovda tasdiqlandi. Albatta, tezlashuv ikki barobar emas va biz Hyper-Threading-dan foydalanish uchun eng qulay, bizning fikrimizcha, vaziyatga asoslanib, testlarni o'zimiz juftlik bilan tanladik. Ammo keling, ushbu natijalar haqida shu nuqtai nazardan o'ylab ko'raylik: biz hozirda unumdorligini umuman ko'rib chiqayotgan protsessor, Hyper-Threading-ni qo'llab-quvvatlash bundan mustasno, faqat uzoq vaqtdan beri tanish bo'lgan Pentium 4. Aslida, "Hyper-Threadingsiz" ustuni. Agar ushbu texnologiya ish stollariga o'tkazilmaganida, biz buni ko'rishimiz mumkin edi. Bir oz boshqacha tuyg'u darhol paydo bo'ladi, shunday emasmi? Hali ham (mahalliy an'anaga ko'ra) "hamma narsa iloji boricha yaxshi emas" deb shikoyat qilmaylik, balki yangi protsessor bilan bir qatorda bizga ba'zi operatsiyalarni tezlashtirishning yana bir usuli berilgan deb o'ylaymiz.

WinAce + filmni ijro etishda fonda arxivlash
3ds max da renderlash + fon musiqasi ijrosi

Sinovni o'tkazish usuli mutlaqo ahamiyatsiz: DivX kodek yordamida MPEG4 formatida oldindan siqilgan filmni tomosha qilish bilan bir qatorda WinAce-da arxivlash fonda boshlandi (albatta, ko'rish paytida freymlar tushib qolgan va qoqilib ketganda, bu test amaliy ma'noga ega bo'lmaydi, lekin ko'rish sifati haqida hech qanday shikoyatlar yo'q edi). Xuddi shunday, 3ds max-da oddiy sinov sahnasini ko'rsatayotganda, MP3 faylidan musiqa fonda (WinAmp orqali) ijro etilgan (va oxirida hech qachon sezilmagan "qoqinish" ovozi kuzatilgan). Har bir ilova juftligida asosiy fon rollarining tabiiy taqsimlanishiga e'tibor bering. Natijada, odatdagidek, arxivlash va sahnani to'liq ko'rsatish vaqti keldi. Hyper-Threadingning raqamlardagi ta'siri: +13% va +8%.

Haqiqiy vaziyat, biz aynan shu narsani takrorlashga harakat qildik. Umuman olganda (va bu haqda keyinroq muhokama qilinadi) Hyper-Threading ko'rinadigan darajada aniq emas. Oddiy "to'g'ridan-to'g'ri" yondashuv ("OTda bizda ikkita protsessor ko'rinadi; ularni ikkita protsessor sifatida ko'rib chiqamiz") sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi va hatto ma'lum bir aldamchilik hissi mavjud. Biroq, yuqoridagilarga qaytsak, keling, natijalarni bir nechta turli pozitsiyalardan baholashga harakat qilaylik: Hyper-Threading yoqilganda, odatda bir vaqtning o'zida bajariladigan vazifalar kamroq vaqt ichida bajariladi.. Kim "bir narsa" "hech narsa" dan yomonroq ekanligi haqida bahslashishga harakat qiladi? Gap shundaki, ular bizga panatseya emas, balki hech qanday tub o'zgarishlarga uchramagan mavjud protsessor yadrosini tezlashtirish uchun "shunchaki" vositani taklif qilmoqdalar. Bu chiqadimi? Ha. Xo'sh, yana qanday savollar bo'lishi mumkin, umuman olganda? Albatta, ko'p hollarda press-relizda va'da qilingan 30% uzoqda bo'lib chiqadi, lekin siz hayotda nima sodir bo'layotganini ko'rsatmasligingiz kerak, X kompaniyasining press-relizini Y kompaniyasining press-relizi bilan solishtiring va ishonch hosil qiling. birinchisida kamroq va'dalar bor va ular ko'proq "bozor". :)

CPU RightMark 2002B da sinov

CPU RM ning yangi versiyasi ko'p tarmoqli (va shunga mos ravishda Hyper-Threading) ni qo'llab-quvvatlaydi va tabiiyki, biz ushbu mezon yordamida yangi protsessorni sinab ko'rish imkoniyatidan foydalana olmadik. Keling, shuni ta'kidlaymizki, hozircha bu ko'p protsessorli tizimlarni sinovdan o'tkazishda protsessor RM ning birinchi "chiqishi", shuning uchun biz tadqiqot "ikki tomonlama" bo'lgan deb aytishimiz mumkin, biz Hyper-Threading-ni SMP-ning maxsus holati sifatida sinovdan o'tkazdik. Pentium 4 3,06 gigagertsli tizim va bu tizim, o'z navbatida, natijalarning haqiqiyligi va shunga mos ravishda undagi ko'p tarmoqli qo'llab-quvvatlashning to'g'ri amalga oshirilishi uchun bizning benchmark :) sinovini o'tkazdi. Mubolag'asiz aytish mumkinki, natijalardan ikkala tomon ham qoniqdi :). Garchi CPU RM hali ham "to'liq ko'p protsessorli emas" bo'lsa-da (bir nechta iplar faqat renderlash blokida yaratilgan, Matematikani yechish bloki bitta ipli bo'lib qoladi), biz erishgan natijalar SMP va Hyper-Threading qo'llab-quvvatlashini aniq ko'rsatmoqda. mavjud bo'lib, ularning mavjudligining foydalari yalang'och ko'z bilan ko'rinadi. Aytgancha, "hal qiluvchi" blokda multithreadingni amalga oshirish, umuman olganda, renderlash blokiga qaraganda kamroq ahamiyatsiz vazifadir, shuning uchun agar o'quvchilarning biron birida bu haqda ba'zi fikrlar bo'lsa, biz sizning sharhlaringizni, g'oyalaringizni va sharhlaringizni kutamiz. takliflar. Eslatib o‘tamiz, CPU RightMark loyihasi ochiq manbali benchmark hisoblanadi, shuning uchun dasturlashga qiziquvchilar nafaqat undan foydalanishlari, balki kodni takomillashtirish bo‘yicha takliflar ham berishlari mumkin.

Diagrammalarga o'tishdan oldin, metodologiyani batafsil ko'rib chiqaylik. Ustun yorliqlaridan tizimning ishlashi o'n ikki (!) variantda sinovdan o'tganligini ko'rish oson. Biroq, buning hech qanday yomon joyi yo'q va buni aniqlash juda oddiy. Shunday qilib, quyidagi omillar o'zgaruvchan edi:

1. Sinovlar Hyper-Threading yoqilgan va o'chirilgan holda o'tkazildi.
2. Yaratilgan iplar soni uchun CPU RM sozlamalari ishlatilgan: bitta, ikkita va to'rtta.
3. CPU RM sozlamalari hisoblash modulida ishlatiladigan ko'rsatmalar turi uchun ishlatilgan: SSE2 va "klassik" x87 FPU.

Keling, ikkinchisini tushuntirib beraylik. Pentium 4-da SSE2-dan foydalanishni rad etish to'liq, afsuski, bema'nilik bo'lib tuyuladi (bu haqda biz bir necha bor yozgan edik). Biroq, bu holatda faqat nazariy jihatdan Bu Hyper-Threading texnologiyasining ishlashi va samaradorligini sinab ko'rish uchun yaxshi imkoniyat edi. Gap shundaki, FPU ko'rsatmalari ishlatilgan faqat hisoblash modulida, lekin renderlash modulida SSE yordami hali ham yoqilgan edi. Shunday qilib, nazariy qismni diqqat bilan o'qiganlar, ehtimol, "it qaerga dafn etilganligini" allaqachon tushungan bo'lsak, biz benchmarkning turli qismlarini majburlab oldik. turli CPU hisoblash birliklaridan foydalaning! Nazariy jihatdan, SSE2 dan majburiy ravishda voz kechilgan taqdirda, CPU RM ning Matematik yechish bloki SSE/SSE2 ko'rsatmalarining bajarilish bloklarini "buzilmasdan" qoldirishi kerak edi, bu esa bir xil CPU RM ning renderlash blokiga imkon yaratdi. ulardan to'liq foydalaning. Endi natijalarga o'tish va bizning taxminlarimiz qanchalik to'g'ri ekanligini ko'rish vaqti keldi. Shuni ham yodda tutingki, natijalarning haqiqiyligi va barqarorligini oshirish uchun yana bir parametr o'zgartirildi: ramkalar soni (standart 300) 2000 ga ko'tarildi.

Bu erda sharhlash uchun deyarli hech narsa yo'q. Yuqorida aytib o'tganimizdek, "hal qiluvchi" blok (Math Solving) daxlsiz qoldi, shuning uchun Hyper-Threading uning ishlashiga hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi. Biroq, shu bilan birga, zarar keltirmasligi quvonarli! Axir, biz allaqachon bilamizki, nazariy jihatdan, "virtual multiprocessing" dasturlarning ishlashiga xalaqit beradigan vaziyatlarning paydo bo'lishi mumkin. Biroq, biz sizga bir haqiqatni qat'iy eslab qolishingizni maslahat beramiz: SSE2 dan foydalanmaslik "hal qiluvchi" blokning ishlashiga qanchalik ta'sir qilishiga qarang! Biz bu mavzuga biroz keyinroq va juda kutilmagan tarzda qaytamiz.

Mana, uzoq kutilgan g'alaba. Ko'rish birligidagi iplar soni birdan ortiq bo'lishi bilanoq (ikkinchi holatda, Hyper-Threading imkoniyatlaridan foydalanish qiyin, yumshoq qilib aytganda:) bu darhol ushbu konfiguratsiyani bitta bilan ta'minlaydi. birinchi o'rinlardan. Bundan tashqari, Hyper-Threading bilan tizimlar uchun aynan ikkita ip optimal ekanligi e'tiborga olinadi. To'g'ri, kimdir sizni yuqorida "qo'rqitgan" Vazifa menejerining skrinshotini eslab qolishi mumkin, shuning uchun biz ikkita joy band qilamiz. faol ishlaydi oqim. Umuman olganda, bu aniq va juda mantiqiy - bizda ikkita virtual protsessor borligi sababli, ikkita ip bo'ladigan vaziyatni yaratish eng to'g'ri bo'lar edi. To'rttasi allaqachon "qo'pol kuch" dir, chunki har bir virtual protsessor uchun bir nechta iplar "kurash" boshlaydi. Biroq, bu holatda ham, Hyper-Threading yoqilgan tizim o'zining "bitta protsessorli" raqobatchisini ortda qoldirishga muvaffaq bo'ldi.

Muvaffaqiyatlar haqida batafsil va did bilan gapirish har doim odat tusiga kirgan va tabiiyki, ular sizniki bo'lganda ular haqida gapirish yanada batafsil va mazali bo'ladi. Shuni ta'kidlaymizki, "FPU ko'rsatmalariga o'tish bo'yicha tajriba" ham muvaffaqiyatli bo'ldi. Ko'rinishidan, SSE2 dan voz kechish ishlashga katta ta'sir ko'rsatishi kerak edi (ushbu bo'limning birinchi diagrammasidagi FPU ko'rsatmalaridan foydalangan holda matematikani hal qilish tezligining halokatli natijalarini tezda eslang). Biroq, biz nimani ko'ramiz! ikkinchi qatorda, eng yuqori qismida, chempionlar orasida aynan shunday konfiguratsiya! Sabablari yana aniq va bu juda yoqimli, chunki ularning aniqligi bizga xulosa chiqarishga imkon beradi bashorat qilish Hyper-Threading texnologiyasini qo'llab-quvvatlovchi tizimlarning xatti-harakati. Hyper-Threading yoqilgan tizimdagi Math echish blokining "minus" natijasi SSE/SSE2 ijro birliklariga to'liq qoldirilgan renderlash blokining umumiy ishlashiga qo'shgan hissasi bilan "kompensatsiyalangan". Bundan tashqari, u shunchalik yaxshi kompensatsiya qildiki, natijalarga ko'ra, bunday tizim birinchi o'rinda edi. Ehtimol, qolgan narsa yuqorida ko'p marta muhokama qilingan narsalarni yana bir bor takrorlashdir: Hyper-Threadingning to'liq potentsiali faol ishlaydigan dasturlar (yoki mavzular) turli xil CPU bajarish birliklaridan foydalanadigan holatlarda o'zini namoyon qiladi. Bunday vaziyatda bu xususiyat ayniqsa yaqqol namoyon bo'ldi, chunki biz diqqat bilan optimallashtirilgan CPU RM kodi bilan ishlaganmiz. Biroq, asosiy xulosa shu printsipial jihatdan Hyper-Threading ishlaydi boshqa dasturlarda ishlashini bildiradi. Tabiiyki, ularning ishlab chiquvchilari kodni optimallashtirishga qancha vaqt ajratsalar, shuncha yaxshi bo'ladi.

xulosalar

Yana bir bor butun ilg‘or insoniyatning xursandchiligi uchun Intel yangi Pentium 4 ni chiqardi, uning unumdorligi avvalgi Pentium 4 dan ham yuqori, lekin bu chegara emas va tez orada biz bundan ham tezroq Pentiumni ko‘ramiz. 4 Hmmm Bu to'g'ri emas, albatta, shunday. Biroq, biz ushbu maqolada yuqorida aytib o'tilgan Pentium 4 3.06 GHz ning boshqa protsessorlar bilan birgalikda ishlashini matnda yuqorida ko'rsatilgan sabablarga ko'ra ko'rib chiqmasligimizga allaqachon kelishib oldik. Ko'ryapsizmi, biz Hyper-Threadingga qiziqamiz. Biz shunchalik sinchkovmiz – bizni uzoq vaqtdan beri tanish va bashorat qilinadigan protsessor yadrosining ishlash chastotasini yana 200 MGts ga oshirishning bashorat qilinadigan natijalari qiziqtirmaydi; bizga ilgari ko'rib chiqilmagan yangi narsani bering. Aqlli o'quvchilar allaqachon taxmin qilganidek, bizning xulosalarimiz yana ushbu eng chuqur texnologiyaga va u bilan bog'liq bo'lgan barcha narsalarga bag'ishlanadi. Nega? Balki siz hamma narsani o'zingiz yaxshi bilganingiz uchun..

Va biz Hyper-Threading haqida gapirayotganimiz uchun, keling, avvalo o'zimiz uchun asosiy narsani aniqlaylik: uni qanday davolash kerak? U qanday? Yakuniy haqiqat deb da'vo qilmasdan, biz sinov natijalariga asoslanib umumiy fikrni shakllantiramiz: Hyper-Threading SMP emas. “Ha!!!” muqobilning muxlislari qichqiradi. "Biz buni bilardik!!!" Ular o'pkalarining tepasida qichqiradilar. "Hyper-Threading - bu insofsiz SMP !!!" bu hayqiriqlar Runetning cheksiz kengliklarida uzoq vaqt eshitiladi. Biz, saksovul oqsoqollari (yoki aksincha? :), e'tiroz bildiramiz: "Yigitlar, aslida kim va'da berdi?" Bu g'alayonli qisqartmani kim talaffuz qilgan? SMP, eslaylik, bu simmetrik ko'p ishlov berish, ya'ni ko'p protsessor arxitektura. Va bu erda, kechirasiz, faqat bitta protsessor. Ha, u ushbu protsessorlardan ikkitasi borligini ko'rsatishga imkon beruvchi ma'lum, so'zma-so'z aytganda, "xususiyat" bilan jihozlangan. Biroq, kimdir bu aslida bunday emasligini yashiradimi? Biz buni sezmaganga o'xshaymiz, shuning uchun biz "xususiyat" bilan shug'ullanmoqdamiz va boshqa hech narsa yo'q. Va siz unga shunday munosabatda bo'lishingiz kerak, boshqa yo'l bilan emas. Shuning uchun, hech kim o'rnatmagan butlarni ag'darmaylik va xotirjamlik bilan bu yoki yo'qligini o'ylab ko'raylik xususiyat qandaydir ma'no.

Sinov natijalari ba'zi hollarda buni ko'rsatadi. Darhaqiqat, biz maqolaning birinchi qismida nazariy jihatdan muhokama qilgan narsamiz o'zining amaliy tasdig'ini topdi Hyper-Threading texnologiyasi protsessor samaradorligini oshirish muayyan vaziyatlarda. Xususan, turli xarakterdagi ilovalar bir vaqtning o'zida bajariladigan holatlarda. Keling, o'zimizga savol beraylik: "Bu ortiqchami?" Bizning javobimiz: "Ha, bu ortiqcha." U keng qamrovli va globalmi? Yo'qdek tuyuladi, chunki Hyper-Threading ta'siri faqat ba'zi hollarda kuzatiladi. Biroq, texnologiyani bir butun sifatida ko'rib chiqsak, bu juda muhimmi? Oldin qilingan hamma narsani ikki baravar tezroq bajarishga qodir bo'lgan protsessorning paydo bo'lishi juda katta yutuq ekanligi aniq. Biroq, qadimgi xitoylar aytganidek, "Xudo bizni o'zgarishlar davrida yashashdan saqlasin". Intel bunday davrning boshlanishini boshlamadi, shunchaki o'z protsessoriga qobiliyat qo'shdi nimadur tezroq qiling. Bizning to'pni yaxshi ko'radigan jamiyatimizda yaxshi qabul qilinmagan klassik G'arb tamoyili: "Agar siz biroz ko'proq pul to'lasangiz, yaxshiroq narsani olishingiz mumkin".

Amaliyotga qaytish: Hyper-Threadingni "qog'oz" texnologiyasi deb atash mumkin emas, chunki ma'lum kombinatsiyalar bilan u sezilarli effekt beradi. Masalan, turli chipsetlarda bir xil protsessorli ikkita platformani solishtirganda ba'zida kuzatiladigan effektdan ham kattaroq effekt qo'shamiz. Biroq, shuni aniq tushunish kerakki, bu ta'sir har doim ham kuzatilmaydi va sezilarli darajada, ehtimol, eng maqbul atama "uslub" bo'lishiga bog'liq. Kimdan uslub foydalanuvchining kompyuter bilan ishlashi. Bundan tashqari, boshida aytganlarimiz o'zini namoyon qiladi: Hyper-Threading SMP emas. Foydalanuvchi teng darajada klassik "halol" multiprotsessorli tizimning reaktsiyasiga tayanadigan "klassik SMP uslubi" bu erda kerakli natijani bermaydi.

"Hyper-Threading uslubi" - bu jarayonlarning kombinatsiyasi, keling, bu so'zdan, "ish" jarayonlari bilan "o'yin-kulgi" yoki "xizmat" dan qo'rqmaylik. Ko'pgina klassik multiprocessing vazifalarida yoki siz bir vaqtning o'zida faqat bitta dasturni ishga tushirishga moyil bo'lsangiz, ushbu texnologiyani qo'llab-quvvatlaydigan protsessordan ko'p foyda olmaysiz. Lekin siz katta ehtimol bilan olasiz ko'plab fon vazifalarini bajarish vaqtini qisqartirish, muntazam ish uchun "qo'shimcha" sifatida amalga oshiriladi. Aslida, Intel barchamizga yana bir bor biz ishlaydigan operatsion tizimlarni eslatdi ko'p vazifa. Va u tezlashtirish yo'lini taklif qildi, lekin bu jarayonning o'zi emas, balki bir vaqtning o'zida ishlaydigan ilovalar to'plami. Bu qiziqarli yondashuv va bizga juda mashhur bo'lib tuyuladi. Endi u o'z ismini topdi. Ko'proq gapirmasdan aytmoqchiman: bu asl g'oya kimningdir xayoliga kelgani juda yaxshi. U buni ma'lum bir mahsulotga aylantira olgani yaxshiroq. Qolganlari uchun, har doimgidek, vaqt ko'rsatadi.

Intel Pentium 4(“Intel Pentium 4”) 2000 yil noyabr oyida Intel tomonidan ishlab chiqilgan x86 arxitekturasining yettinchi avlodining 32 bitli mikroprotsessoridir. U P6 liniyasining davomi emas (qarang: Pentium Pro, Pentium II, Pentium III) va tubdan yangi yadroga asoslangan.

U Pentium III dan quyidagi xususiyatlari bilan farq qiladi: NetBurst texnologiyasini qo'llab-quvvatlash; Multimedia, video va uch o'lchovli grafika, Internet texnologiyalarini qo'llab-quvvatlashga qaratilgan 144 ta yangi SSE2 ko'rsatmalari; 20 bosqichli konveyer; takomillashtirilgan filialni bashorat qilish moduli; 100 MGts taktli chastotali 128 bitli tizim shinasi (samarali chastota 400 MGts); Ikki yadroli chastotada ishlaydigan 2 ALU; buyruqlar bajarilishini kuzatish bilan birinchi darajali kesh xotirasi (Execution Trace Cache); Kengaytirilgan tarmoqli kengligi bilan 256 kilobayt integratsiyalangan ikkinchi darajali kesh (Advanced Transfer Cache); yuqori samarali RDRAM xotirasidan foydalanish imkoniyati.

Barcha yaxshilanishlarga qaramay, birinchi Pentium 4 modellari (Willamette yadrosida) past chastotali Pentium III yoki AMD Athlonga qaraganda pastroq ishlash ko'rsatdi. Past unumdorlik, yangi anakart va qimmat xotiradan foydalanish zarurati, shuningdek, protsessorlarning o'zi qimmatligi ularning mashhurligiga salbiy ta'sir ko'rsatdi. Ular 1,3 dan 2 gigagertsgacha chastotali 0,18 mikronli texnologiya yordamida ishlab chiqarilgan va Socket 423 ulagichiga o'rnatilgan.2001 yil mart oyida server versiyasi - Xeon, avgust oyida esa SDRAM xotirasini qo'llab-quvvatlaydigan Socket 478 ulagichlari uchun Pentium 4 modellari paydo bo'ldi. (qimmat RDRAM o'rniga). Bu yangi protsessorli kompyuterlar narxini pasaytirish imkonini berdi, lekin ularning ish faoliyatini yanada pasaytirdi.

2002 yil yanvar oyida raqobatdosh AMD Athlon XP chiqarilgandan so'ng kompaniya yangi Northwood yadrosini chiqardi. U 0,13 mikronli texnologiya yordamida ishlab chiqarilgan, bu esa chipga 512 kilobayt L2 kesh xotirasini joylashtirish imkonini berdi. Aprel oyida yangi yadroga 133/533 MGts avtobusni qo'llab-quvvatlash qo'shildi.

Xuddi shu oyda protsessorning mobil versiyasi taqdim etildi - Pentium 4-M, may oyida esa byudjetli Celerons eski Willamette yadrosi yordamida chiqarildi. Noyabr oyida Hyper-Threading texnologiyasini qo'llab-quvvatlaydigan Northwood yadrosi asosidagi birinchi modellar, 2003 yil aprel oyida esa 200/800 MGts chastotali avtobuslar sotuvga chiqdi. Ushbu yadro asosidagi protsessorlar 1,6 dan 3,4 gigagertsgacha bo'lgan chastotalarda ishlab chiqarilgan. Amalga oshirilgan yaxshilanishlar protsessorlarga Athlon XP-ni ushlash va undan yuqori ishlash imkonini berdi.

2003 yil sentyabr oyida, Athlon 64 FX chiqarilishidan bir hafta oldin, Intel kompaniyasining yuqori unumdor protsessori - Pentium 4 Extreme Edition paydo bo'ldi. 2004 yil fevral oyida 0,09 mikron texnologiyasidan foydalangan holda yangi Preskott yadrosi paydo bo'ldi. Oldingi yadro bilan taqqoslaganda, quvur liniyasi (31 bosqichgacha) va L2 keshi (1 megabaytgacha) oshirildi va SSE3 ko'rsatmalari qo'shildi. Avgust oyida EM64T ko'rsatmalari qo'shildi (64 bitli hisoblash uchun) va rozetka Socket 775 ga o'zgartirildi. Sentyabr oyida NX-Bit texnologiyasini qo'llab-quvvatlash paydo bo'ldi va 2005 yil fevral oyida ushbu yadroning yangi versiyasi chiqdi - Preskott 2M. 2M harflari 2 megabaytni tashkil etdi; Bu o'rnatilgan L2 keshining o'lchami. Bundan tashqari, operatsion tizimga protsessorning soat tezligini sozlash imkonini beruvchi Enhanced SpeedStep texnologiyasini qo‘llab-quvvatlash qo‘shildi.

Preskott va Preskott 2M yadrolarida 2,4 dan 3,8 gigagertsgacha chastotali protsessorlar chiqarildi. Bu vaqtga kelib, Pentium 4 protsessorlarining ishlashi nafaqat ularning takt tezligiga bog'liqligi aniq bo'ldi. Shuning uchun, Preskottdan boshlab, protsessorlarga bir nechta harf va raqamlardan (masalan, 519J) iborat belgilar beriladi, ular tizim shinasi chastotasi, kesh hajmi va qo'llab-quvvatlanadigan texnologiyalar kabi omillarni kodlaydi.

2005 yil may oyida Pentium 4 ning ikki yadroli analogi Pentium D taqdim etildi.Pentium 4 uchun yadroning yangi versiyasi Cedar Mill deb nomlangan. U 2006 yil yanvar oyida paydo bo'lgan va 0,065 mikron texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqarilgan Prescott 2M ning aniq nusxasi edi. Shu bilan birga, eski P6 arxitekturasiga asoslangan protsessorlar paydo bo'ldi - Intel Core Solo va Intel Core Duo. .