Intel kontra AMD!

Letošní Vánoce byly opravdu bohaté. Přinesly nám novou čipovou sadu AMD 760 pro Athlony a novou generaci Pentia. Otesto...


Letošní Vánoce byly opravdu bohaté. Přinesly nám novou čipovou sadu AMD 760 pro
Athlony a novou generaci Pentia. Otestovali jsme tedy Intel Pentium 4 a AMD
Athlon proti sobě a výsledky jsou více než zajímavé.

Trocha technologie
Pentium 4 sice vychází z ověřené architektury použité už v Pentiu III, avšak
rozšiřuje ji a dále prohlubuje, aby bylo připraveno na vysoké pracovní
frekvence. Celý soubor technik, které zajišťují vyšší výkon, se nazývá NetBurst
a skládá se zejména z Hyper Pipelined Technology, Rapid Execution Engine,
Execution Trace Cache. Dále je podporována také sběrnice pracující na 400 MHz,
což umožňuje dosahovat přenosové rychlosti až 3,2 GB/s.
Hyper Pipelined Technology prodlužuje délku instrukčního pipelinu, resp.
zvyšuje počet jeho stupňů na 20. V procesoru tedy může být (teoreticky)
rozpracováno až 20 instrukcí naráz, čímž se snižuje šance, že některá z nich
nestihne být dokončena během celého průběhu exekučních sekcí v CPU. Bohužel, s
prodlužující se délkou pipelinu stále více výkonu přichází nazmar v případě, že
technika předvídání skoků (branch prediction) selže a výsledek větvení odhadne
špatně. V takovém případě se zahazovaly veškeré výpočty a průběh dalších
instrukcí skrz procesor odstartoval opět znova.
Pentium 4 v tomto případě používá inovovaný systém vyrovnávací paměti (cache),
kde se uchovají také už dekódované instrukce pro případ, že by v krátké době
byly ještě potřeba, jako tomu často bývá po neúspěšném odhadu větvení. Zároveň
byl zvýšen výkon dvojice ALU, což by mělo dále omezit problémy vzniklé
prodlouženým instrukčním pipelinem.
Aplikacím, které jsou zaměřeny na zábavu či multimédia, pomůže též inovovaná
instrukční sada SSE2. Přes vyšší výkon, který poskytuje, je nezbytné, aby byla
nejdříve podporována producenty softwaru, neboť jen na nich záleží, zda do
produktů implementují kód využívající SSE2.
Naproti tomu Athlon jde zatím spíše cestou zvyšování hrubého výkonu, což mu v
testech a na trhu přináší nepřehlédnutelné výhody. AMD v Athlonu neprodloužilo
délku pipelinového řetězce, avšak zvýšilo superskalaritu použitím hned tří
jednotek pro práci s plovoucí čárkou. Tímto řešením Athlon velmi výrazně omezil
problém s nízkým výkonem FPU jednotky v předchozích verzích procesorů K6. Po
třech jsou v procesoru zastoupeny také jednotky ALU pro celočíselné operace a
jednotky pro počítání adres.
Protože i Athlon není vnitřně čistý x86 procesor, i u něj instrukce musí
nejdříve procházet vícenásobným paralelním instrukčním dekodérem, který
zajišťuje jejich převod do rychlých MacroOPů, které zpracovává jádro CPU.
Samozřejmostí se stalo předvídání větvení programů technikou Advanced Dynamic
Branch Prediction, a dostatek vyrovnávací paměti na čipu (celkem 384 KB).
Novinkou čipové sady AMD 760 je režim paměťových čipů DDR. Při něm probíhá
přístup do paměti při každém taktu ne jednou, jako je tomu u klasických SDRAM
pamětí, ale 2x, a to jak při náběžné, tak i při sestupné hraně hodinového
taktu. To má za následek teoreticky dvojnásobnou rychlost FSB a pamětí.
Také pro Pentium 4 zvolil Intel jiný systém paměti, využívány jsou tentokrát
paměťové moduly RDRAM vyvíjené společností Rambus. Paměť Rambus pracuje na
velmi vysoké frekvenci, avšak je konstruována zcela odlišně od SDRAM, což
stejně jako u DDR znamená použití odlišných základních desek.

Výkonové testy
Pro testy jsme měli k dispozici referenční počítač s procesorem Athlon 1,2 GHz
vybavený základní deskou AMD Corona s čipsetem AMD 760 a 256 MB DDR SDRAM
paměti. Jako standardní pro high-end sestavu jsme použili také grafickou kartu
Creative 3D Blaster GeForce2 Ultra se 64 MB paměti.
Proti němu stál počítač s procesorem Pentium 4 na frekvenci 1,4 GHz se základní
deskou Intel postavenou na čipové sadě I850 se 128 MB RDRAM paměti. Opět
nechyběla grafická karta Creative 3D Blaster GeForce2 Ultra 64 MB. Ještě
připomínáme, že rozdíly ve výkonu počítačů s pamětí o kapacitě 128 a 256 MB
jsou na úrovni několika málo procent a proto je můžeme s klidným svědomím
zanedbat.

BAPCo SYSmark 2000
Pentium 4 získalo v celkovém BAPCo indexu výsledek 167 bodů, zatímco Athlon
odešel jako vítěz, když jeho index dosáhl 226 bodů. Je třeba poznamenat, že
SYSmark není index jakési pofidérní rychlosti psaní textu ve Wordu, jak bývá
často představován, ale je to komplexní test celého portfolia aplikací
nejčastěji užívaných na platformě Windows. Zahrnuje celkem 12 programů,
například Adobe Photoshop, Corel Draw! či renderovací Bryce 4. Z tohoto důvodu
je možné výsledky v BAPCo SYSmarku považovat za skutečně průkazné porovnání
aplikačního výkonu jednotlivých systémů.
Za zmínku rozhodně stojí, že jedinou aplikací ze skupiny testované
prostřednictvím SYSmarku, ve které Pentium 4 s přehledem poráží Athlon na
nominálně nižší frekvenci, je Windows Media Encoder. Výsledky v Photoshopu 5.5
se u obou procesorů liší o pouhá 3 procenta ve prospěch Pentia 4 a ve všech
zbylých programech vítězí Athlon. Rozdíly jsou skutečně vysoké, například v
Bryce 4 je to zhruba 50 % a v Corel Draw! dokonce 70 %.
Tyto výsledky jsou způsobeny několika příčinami. Jednou z nich je menší cache v
Pentiu 4 a celkově problematičtější práce s delším pipelinovým řetězcem.
Zároveň nesmíme zapomínat ani na to, že Athlon prostě má silnější celočíselnou
jednotku a srovnatelnou jednotku FPU s Pentiem 4.

Quake III Arena Demo001
Oproti aplikačním benchmarkům jsou výsledky z herního Quake III Arena Dema
úspěchem především pro Pentium 4. Při rozlišení 640 x 480 bodů a 16bitové
barevné hloubce v normálním nastavení detailů je výkon Pentia 4 na hodnotě 199
fps, zatímco maximem Athlonu je za stejných podmínek pouze 157 fps. Při nízkém
rozlišení je počet snímků za vteřinu vyjádřením spíše managementu sběrnic
základní desky a procesoru, a v tomto případě je zřejmé, že Pentium 4 je na tom
o poznání lépe. Svou úlohu hraje také optimalizace Quake III pro instrukční
rozšíření SSE2.

Závěrem
Chcete-li si koupit velmi výkonný počítač, je pro vás Athlon výborným řešením.
Nejen že nabízí výpočetní sílu většinou vyšší, než Pentium 4, ale také vyžaduje
mnohem menší investice. Pentium 4 je řešením pro aplikace, jež jsou schopny
využít instrukcí SSE2, případně jeho rychlých sběrnic. Co se však týká hrubého
aplikačního výkonu řekněme "pro práci", překonává Athlon s přehledem i Pentium
4 na vyšší frekvenci. A to je věta, kterou ve věčném souboji Intelu s AMD
můžeme pronést poprvé teprve teď.
Za zapůjčení vzorků děkujeme společnostem AMD a LIBRA Electronics.
0 3335 / zaj









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.