Procesory bez nožiček: Budoucnost Pentia 4

Dvě rodiny čipových sad a šest procesorů z rodiny Pentium 4 tak vypadá bilance nové platformy LGA 775. Jejím hlavním ...


Dvě rodiny čipových sad a šest procesorů z rodiny Pentium 4 tak vypadá bilance
nové platformy LGA 775. Jejím hlavním přínosem přitom jsou zejména moderní
technologie, jako například PCI Express, DDR2, výkonná integrovaná grafika,
podpora bezdrátové technologie Wi-Fi či podpora kvalitního zvuku. Mezi významné
novinky ale patří i změna značení procesorů Pentium 4.
To, že Intel opustil pracovní frekvenci coby hlavní prvek označující jednotlivé
procesory, není žhavou novinkou. Jako první se této změny značení dočkaly
mobilní procesory z řady Pentium M, u kterých byl podobný krok nejlogičtější
(díky odlišné architektuře nabízejí výrazně vyšší výkon než Pentium 4 na stejné
frekvenci). Obdobného značení tříčíselným kódem se ale nyní dočká i Pentium 4
nové procesory s jádrem Prescott (1MB L2 cache) pro LGA 775 tak nesou označení
560, 550, 540, 530, 520 a pracují na frekvencích 3,6, 3,4, 3,2, 3 a 2,8 GHz.
Šestým procesorem pro novou patici je "extrémní" Pentium 4 3,4XE GHz s jádrem
Northwood doplněným o 2MB L3 cache (jedná se stále o sourozence procesoru Xeon
s původním kódovým označením Gallatin).

Nová patice
S výjimkou nejrychlejšího Pentia 4 560 (pracujícího na frekvenci 3,6 GHz) jsou
ale nové procesory jen odlišně "balenými" variantami P4. Frekvence sběrnice
totiž zůstala na 800 MHz nezměněna, stejně tak jako vlastní jádro CPU. Mezi
hlavní výhody nové patice, kterých lze využít okamžitě, patří lepší podpora
vyšších pracovních frekvencí. Ta je mimo jiné dána i odlišným vedením
napájecích cest na základní desce a větším počtem napájecích pinů či vylepšeným
odvodem tepla a odlišnou konstrukcí chladičů a jejich uchycení. Rychlá Pentia 4
s jádrem Prescott mají totiž velmi vysokou spotřebu energie ta, spolu s
nemalými emisemi tepla, představovala hlavní překážku ve zvyšování frekvence na
patici Socket 478. Nová patice je konstruována zcela odlišně nožky (piny) byly
přesunuty z procesoru na základní desku, zatímco samotné pouzdro CPU je
vybaveno pouze kontaktními ploškami. Nevýhodou takového řešení je poměrně velká
křehkost patice na základní desce, přesněji riziko ohnutí či zlomení nožičky v
patici. Dokonce i oficiální údaje Intelu udávají pouze dvacet výměn procesoru v
patici jako střední dobu mezi defekty (ohnutí či zlomení nožiček).

925X pro výkon
Zatímco v oblasti procesorů je v podstatě jedinou novinkou Pentium 4 560, jehož
frekvence narostla oproti doposud nejrychlejšímu předchůdci o 200 MHz, inovací,
které přinášejí nové čipsety "devítkové" řady, je nesrovnatelně více. Intel už
tradičně uvádí na trh jeden čipset určený pro výkonná stolní PC tedy 925X
(označovaný dříve jako "Alderwood"). Zatímco paměťový řadič podporuje výhradně
technologii DDR2, oficiálně podporovaná frekvence sběrnice (FSB) procesoru
dosahuje maxima 800 MHz. Připravovaná FSB 1 066 MHz (která naplno využije
možností DDR2-533 MHz) bude podporována až v budoucí revizi 925X. Tato čipová
sada využívá a podporuje rozhraní PCI Express a je doplněna o southbridge čip
ICH6, kterému se budeme věnovat později. Jednotlivé části čipsetu jsou
propojeny pomocí technologie DMI jedná se v podstatě o PCI Express x4 s
maximální přenosovou rychlostí 2 GB/s (obousměrně). Dvoukanálový řadič DDR2 je
schopen adresovat maximálně 4 GB RAM, přičemž podpo-rovány jsou moduly DDR2-533
a DDR2-400 včetně volitelné podpory ECC (ta musí být implementována výrobcem
základní desky). Paměťový řadič 925X se od řadiče v čipsetech 915 ještě liší
technologií, která optimalizuje řízení datového toku mezi čipsetem a operační
pamětí. 925X by tak měl nabízet, přinejmenším v některých situacích, o něco
vyšší výkon. Specialitou paměťového řadiče obou čipsetů je technologie
Flex-Memory, která umožňuje snazší konfiguraci: pro dvoukanálový provoz
(128bitový) už není nutné používat identické páry, ale lze například
zkombinovat dva 256MB moduly v kanálu A s jedním 512MB modulem v kanálu B.
Řadič pochopitelně může pracovat i v jednokanálovém (64bitovém) režimu za cenu
snížení výkonu. Další společnou novinkou čipsetů 925X a 915 je podpora sběrnice
PCI Express. O rozhodnosti, s jakou chce Intel PCI Express prosazovat, svědčí
nejlépe skutečnost, že nové čipsety vůbec nepodporují slot AGP. To může
zpočátku přinášet komplikace je totiž možné, že nabídka grafických karet pro
PCI Express bude přinejmenším několik týdnů až měsíců po uvedení nové platformy
méně bohatá. Pro grafické karty bude na deskách k dispozici jeden slot PCI
Express x16 s maximální přenosovou rychlostí 8 GB/s obousměrně (to je
čtyřnásobek možností AGP 8x), pro další rozšiřující karty jsou na deskách k
dispozici PCI Express x1 sloty a klasické PCI sloty (konkrétní kombinace záleží
především na výrobci základní desky).

915 je na množství
Rodina čipových sad 915 (dříve označovaných kódem Alderwood) je určena pro
masový trh jedná se v podstatě o odlehčenou variantu 925X, která není vybavena
technologií pro optimalizaci výkonu paměti a nepodporuje paměti typu ECC.
Výhodou čipsetů 915 je ale podpora nových DDR2-533 i klasických DDR-400 pamětí,
které jsou v současné době levnější a snáze dostupné (a mohou, jak se zmíníme v
závěru článku, paradoxně nabízet vyšší výkon). DDR2 používá odlišné napájení, a
tedy i odlišné sloty, již nyní je ale jasné, že někteří výrobci základních
desek (například Gigabyte) budou dodávat modely se sloty pro paměť typu DDR i
DDR2.
915 směřuje do mnoha segmentů: počínaje výkonnými multimediálními počítači přes
centra domácí zábavy a konče kancelářskými stroji. Tomu odpovídá i několik jeho
variant, které Intel výrobcům základních desek nabízí. Pro výkonnější sestavy
se samostatnou grafickou kartou je určen 915P, pro levnější multimediální PC je
ideální 915G s integrovaným čipem pro grafiku Graphics Media Accelerator 900
(GMA 900), který je možné obohatit o podporu DVI výstupu či kompozitního TV
výstupu pomocí rozšiřujícího PCI Express modulu ADD2 (nebo upgradovat přidáním
PCI Express grafické karty). Poslední variantou je 915GV disponující
integrovanou grafikou bez možnosti jejího rozšíření ten je určen zejména pro
kancelářská a velmi levná PC. GMA 900 představuje překvapivě moderní grafické
řešení s podporou DirectX 9 a Open GL 1.4. Jeho výkon narostl oproti předchůdci
(čipu Extreme Graphics 2) na více než dvojnásobek. Grafické jádro nyní pracuje
na frekvenci 333 MHz, což díky čtyřem grafickým potrubím znamená maximální
hrubý výkon 1,3 GTexelu (respektive 0,33 GPixelu). Pixel Shader 2.0 je
podporován hardwarově, zatímco Vertex Shader funkce jsou emulovány v softwaru.
Přestože se GMA 900 nemůže výkonnostně srovnávat s grafickými kartami střední
či vyšší třídy, výkon okolo 6 000 bodů v benchmarku 3DMark 2001 pro nenáročné
hraní postačuje a podpora DirectX 9.0 znamená možnost spustit i nejnovější hry.
Výkon tohoto řešení je pochopitelně omezen sdílenou pamětí; právě v tomto
případě se ale nadbytečná přenosová kapacita DDR2-533 (kterou Pentium 4 se
sběrnicí na 800 MHz nedokáže naplno využít) jeví jako značná výhoda.

ICH6 pohled k jihu
Samostatnou pozornost si bezpochyby zaslouží southbridge čip ICH6, který je
součástí čipových sad 925X i všech variant 915. I ten je pochopitelně k
dispozici v několika variantách, které se liší podporou technologií RAID (verze
R) a Wi-Fi (W): ICH6, ICH6R, ICH6W a ICH6RW. Výrobci základních desek mohou
osadit maximálně šest slotů PCI 2.3, čtyři sloty PCI Express x1 a osm USB 2.0
portů (či jejich libovolnou kombinaci). Pro diskové jednotky jsou k dispozici
čtyři SATA (150 MB/s) rozhraní a jeden kanál klasického IDE ATA/100. Intel tak
jasně prosazuje používání SATA disků (staré IDE rozhraní je vhodné spíše pro
optické mechaniky).
Čipy ICH6 s označením R podporují pochopitelně technologii RAID v konfiguracích
0, 1, 0+1 a nově též technologii Intel Matrix RAID, která kombinuje RAID 1
(zrcadlení; mirroring) a RAID 0 (stripping) na jednom RAID poli rozděleném na
dva logické disky. To znamená, že logický disk s RAID 0 je při čtení a zápisu
(přinejmenším teoreticky) rychlejší a v případě selhání jednoho z disků
přijdete o veškerá data na logickém disku RAID 0, data na logickém disku s RAID
1 ale zůstanou zachována. V minulosti bylo pro podobnou konfiguraci nutné
použít dvě samostatná disková pole (tedy minimálně čtyři pevné disky), zatímco
dnes postačí jedno (dva identické SATA disky). Nový SATA řadič navíc podporuje
technologie, jako je hot-plug (výměna disků za chodu), ATAPI (podpora SATA
optických a jiných mechanik) či automatickou rekonstrukci RAID 1 pole.
Jak jsme se již zmínili, ICH6 s písmenkem W představuje integrovanou podporu
Wi-Fi technologie. Přesněji podporu softwarového přístupového bodu a routeru
(pro provoz Wi-Fi je ale nutné osadit na základní desku obvody pro Wi-Fi přenos
a konektor pro anténu). PC poté může fungovat buď v klientském režimu (802.11
Station), nebo jako přístupový bod (802.11-Infrastructure-BSS). Podporovány
jsou standardy 802.11b/g spolu se zabezpečením WEP a WPA-PSK. Software by měl
pochopitelně zvládat NAT i DHCP testovací sestavy i915 a 925X, které jsme měli
k dispozici, ale bohužel nebyly vybaveny Wi-Fi.

AC97, sbohem a šáteček
Poslední oblastí, kde čipsety 925X a 915 přinášejí výrazné zlepšení, je zvuková
výbava integrovaná v southbridge čipu ICH6. Intel konečně nahradil zastaralý
standard AC97 (podporující pouze rozlišení 16 bitů/48 kHz) novým High
Definition Audio (dříve označováným kódem Azalia). Maximální rozlišení u HDA je
24 bitů/192 kHz v maximálně osmi zvukových kanálech. To znamená, že mezi
standardně podporované přehrávané formáty patří nejen Dolby Digital či DTS, ale
též rozšířené varianty EX a ES či DVD Audio. Vylepšena byla i podpora pro
nahrávání a technologie, jako je rozpoznávání řeči. HDA navíc podporuje
dynamickou konfiguraci vstupů a výstupů či přehrávání různých zvukových proudů
(zdrojů) a jejich odeslání na různé výstupy z jednoho PC tak je kupříkladu
možné ozvučit několik místností odlišnou hudbou.

Srovnání výkonu
Při srovnání platformy 865/875 s novými čipsety 915G/925X (s prakticky
identickými procesory Pentium 4 3,40E GHz a Pentium 4 550) nezbývá než
konstatovat, že nárůst výkonu na nové platformě je i přes použití nových DDR2
pamětí minimální rozdíl se obvykle pohybuje mezi dvěma až čtyřmi procenty ve
prospěch nových čipsetů. Je ale možné, že na vině je právě nová paměťová DDR2
technologie. Moduly DDR2-533 jsou totiž prozatím dostupné pouze v provedení CL4
tedy s velmi vysokou latencí, která negativně ovlivňuje výkon. Paměť navíc
pracuje v asynchronním režimu, což spolu s vysokou latencí znamená, že DDR2
představuje pouze marginální výhodu. Ostatně první testy platformy 915 s
klasickou DDR-400 CL2 pamětí ukazují, že v některých situacích je klasická DDR
lepším (a navíc též levnějším) řešením. Možnosti DDR2-533 se tak patrně naplno
projeví až v okamžiku, kdy Intel uvede na trh první Pentia 4 s frekvencí
sběrnice 1 066 MHz (a s nimi i nové revize čipových sad 915 a 925X). Stejně tak
marginální je rozdíl ve výkonu čipsetů 925X a levnějšího 915.
O něco zajímavější je srovnání nového nejrychlejšího procesoru Pentium 4 560 s
Pentiem 4 3,4XE GHz a konkurenčními procesory Athlon 64 a Athlon 64-FX. V
kancelářských a Content testech i celkovém skóre SYSmarku 2004 si Pentium 4 560
vede výtečně a stává se nejvýkonnějším PC procesorem. V dalších testech ale
vypadá situace odlišně v případě 3D vizualizace a renderingu či testů Science
Mark 2.0 se často do čela dostávají procesory Athlon 64 FX-53 či Pentium 4 XE.
V herních testech pak častěji vítězí Athlony 64. Z hlediska běžného
kancelářského či pracovního nasazení (měřeného pomocí aplikačního benchmarku
SYSmark 2004) tak Pentium 4 560 drží výkonnostní rekord. Pokud ale hodláte
využívat PC v určité specifické oblasti, jako jsou například 3D vizualizace či
hry, může být vaše situace odlišná a lepší výkon získáte s jinými
(ne)intelovými procesory.
Otázkou, která souvisí s uvedením PCI Express grafických karet, je nejen jejich
dostupnost, ale též výkon ve srovnání s klasickými AGP variantami. Přestože ATI
a nVidia používají odlišné řešení ATI již dříve vyvinulo varianty svých čipů s
integrovanou podporou PCI Express, zatímco nVidia bude používat speciální čipy
nejprve na PCI Express kartách pro převod AGP signálů na PCI Express a později
(poté co bude výroba grafických čipů překonvertována na modely PCI s podporou
Express) naopak na AGP kartách pro konverzi z PCI express na AGP. První testy
ale ukazují, že rozdíly mezi srovnatelnými AGP a PCI Express kartami jsou, až
na některé specifické hry, marginální. Hlavním problémem tak může být
dostupnost či rozdíly v ceně.
Zajímavější než špičkový výkon nové platformy bude bezesporu poměr cena/výkon a
užitných vlastností. A právě v této oblasti si vedou velmi dobře různé varianty
čipových sad i915, které v kombinaci s levnějšími procesory Pentium 4 520 či
530 a klasickou DDR-400 pamětí umožní postavit cenově atraktivní PC s bohatou
výbavou (Wi-Fi, RAID, 7.1 zvuk, integrovaná grafika GMA 900).









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