Современный компьютер. Сборка и модернизация

Intel Pentium 4

Этот процессор существует на рынке, по компьютерным меркам, уже давно, что дает повод критикам объявить его несколько устаревшим. На самом деле обозначившиеся в последние годы проблемы связаны не столько с отсутствием радикальных новшеств в ядре, сколько с технологическими причинами. Одной из таких причин является высокое тепловыделение современных моделей, из-за чего выпуск новых моделей с большими частотами был приостановлен. А надо помнить, что постоянное обновление модельного ряда является важнейшим условием для преуспевания архитектуры Netburst.

Пока этих проблем не было, развитие шло своим чередом, а процессоры Pentium 4 заслуженно занимали первые строчки в отчетах тестовых лабораторий. Трудности начались в 2003 году и совпали по времени с выпуском компанией AMD своего исключительно удачного процессора Athlon 64. Тогда Intel возлагала большие надежды на перевод Pentium 4 на новое ядро Prescott с увеличенным до 1 Мбайта объемом кэш-памяти, а главное – с возможностью продолжать наращивать частоты процессоров. В расчете на серьезный частотный отрыв разработчики были вынуждены вносить изменения в архитектуру и еще больше удлинять конвейер, жертвуя производительностью на равной частоте с процессорами на старом ядре под названием Northwood. На рынок процессоры Pentium 4 с ядром Prescott были выпущены с отставанием на полгода от момента запуска Athlon 64. Но и после этого желанный разгон не был достигнут – выпущенные версии 3,6 и 3,8 ГГц страдают очень высоким тепловыделением и фактически не превосходят по средней производительности 3,2–3,4 ГГц модели, построенные на прежнем ядре. При этом нужно заметить, что дальнейший рост частот и вовсе застопорился. К сожалению, в текущий момент процессоры на прежнем ядре уже почти не встречаются в продаже, а постепенному переводу на новое ядро подверглась вся линейка, включая низкочастотные модели до 3,0 ГГц, которым такое обновление явно пошло не на пользу, так как тепловыделение увеличилось, а производительность упала.

В результате компания Intel упустила темп и инициативу, а потому была вынуждена догонять конкурента, что редко бывает приятным и благодарным занятием. Следующим шагом после выпуска моделей на ядре Prescott (в продажу они поступили как Pentium 4 пятисотой серии) была попытка добавить к Pentium 4 64-битное расширение, совместимое с технологией, использующейся в Athlon 64. Нужные команды добавили, но такое чужеродное вмешательство снова вызвало падение производительности на уровне микроархитектуры на несколько пунктов. В качестве компенсации пришлось опять прибегнуть к наращиванию объема кэш-памяти, на этот раз – до 2 Мбайт.

Однако наращивание кэш-памяти является палкой о двух концах. При доступе к большому кэшу задержки возрастают. При этом трудно найти такие программы, которым было бы мало 512 Кбайт и даже 1 Мбайт, но при этом «хватило» бы 2 Мбайт. Серия с поддержкой 64-битной технологии и увеличенным кэшем получила индексы, начинающиеся с шестерки, при этом частота младшей модели (Pentium 4 630) была установлена ниже, чем у 530! В результате наблюдается формальное преимущество шестисотой серии по сравнению с пятисотой, однако догнать Athlon 64, таким образом, не удалось.

Продолжением гонки явилось решение Intel выпустить двухъядерные процессоры в одно и то же время с конкурентом. В итоге появились процессоры Pentium D, в которых объединены два ядра Prescott, изготовленные по прежним технологическим нормам. Естественно, готовые процессоры страдали рекордным тепловыделением и весьма скромной производительностью. Такие процессоры оказались работоспособны лишь на частотах ниже 3,2 ГГц, недостаточных для быстрого продвижения конвейеров Netburst. Сейчас они проигрывают не только конкурирующим «двухядерникам», но и одноядерным процессорам в большинстве случаев.

Но говорить о серьезной утере позиций самой компанией Intel пока не приходится. Не исключено, что в каких-нибудь будущих моделях – Pentium 5 или 6 ей удастся догнать конкурента и в техническом плане. Дело в том, что как бы ни были хороши процессоры конкурента, производственные мощности Intel и AMD сейчас соотносятся как 5:1 и удвоить поставки своих процессоров AMD сможет лишь в течение 4–5 лет. Потребности же мирового рынка в процессорах со временем только растут, и, даже ничего не предпринимая, Intel может оставаться в лидерах по количеству проданных процессоров как минимум еще 7–8 лет.

AMD Athlon 64

Как уже отмечалось, основная удача компании AMD c выпуском Athlon 64 состоит в том, что ей удалось сделать 64-битный процессор, совместимый со всем существующим 32-битным программным обеспечением. Причем Athlon 64 оказался значительно мощнее своего предшественника Athlon XP на момент выпуска при тестировании на 32-битных задачах, и по совокупности тестов он обходит Pentium 4, причем в последнее время теснит его даже в самых подходящих для архитектуры Netburst задачах – обработке аудио и видео.

В наиболее же «атлонолюбивых» приложениях, например играх, разница достигает максимальной величины. Самая красочная игра 2004 года – FarCry на процессоре Athlon 64 3200+ в сочетании с видеокартой уровня Radeon 9800Pro развивает до 50 кадров в секунду, в то время как на 3,2-гигагерцовом Pentium 4 частота кадров составляет 35 кадров в секунду (чтобы игровой мир воспринимался как плавное видео, рекомендуется частота 50–60 кадров в секунду, как минимум). С недавним выпуском 64-битной версии FarCry разрыв еще увеличился. Аналогичная ситуация наблюдается в других играх и любых приложениях, связанных с серьезными математическими расчетами, сложными разветвленными алгоритмами и работой с большими массивами данных, к которым требуется произвольный доступ.

Кроме того, Athlon 64 получил и целый ряд дополнительных возможностей. Самая заметная, с точки зрения пользователя, – технология Cool & Quite. Процессор под ее управлением снижает частоту в те моменты времени, когда от него не требуется максимальной отдачи, и выходит на максимальную мощность, как только пользователь запускает ресурсоемкую программу. Процессор может использовать несколько промежуточных значений частоты, и поскольку автоматика отслеживает загрузку процессора динамически, то для пользователя процесс переключения происходит совершенно незаметно. Так как Athlon 64 экономична даже на максимальной частоте, нет ничего удивительного в том, что после включения этой технологии можно наблюдать картину, когда компьютер работает с остановленным или едва вращающимся вентилятором на процессоре большую часть рабочего времени, например, когда вы редактируете текст или путешествуете по Интернету.

Из прочих технологий нужно упомянуть интегрированный контроллер памяти и шину Hyper-Transport, использующуюся для соединения процессора с остальными компонентами. Наконец, еще одна дополнительная возможность не связана напрямую с производительностью, однако по нынешним временам ненужной ее тоже никак не назовешь, – Enhanced Virus Protection. В Athlon 64 введен аппаратный механизм, позволяющий запретить исполнение программ, записанных в областях памяти, которые предназначены только для хранения данных. Это нарушает алгоритм работы большинства вирусов. Особенно важно отметить, что такая защита не требует, в отличие от традиционных программных средств, обновления антивирусных баз и блокирует действие новых вирусов, для которых еще не успели разработать «вакцину».

Для поддержки EVP требуется установить Windows XP с пакетом обновления Service Pack 2. Для ее запуска в меню Панель управления нужно выбрать раздел Система. Затем следует открыть вкладку Дополнительно, в разделе Быстродействие нажать кнопку Параметры и в новом диалоговом окне активировать вкладку Предотвращение выполнения данных. Для запуска службы нужно будет взвести флажок Включить DEP для всех программ и служб, кроме выбранных ниже. В соответствующем списке надо будет выбрать системные программы, в которые входят традиционные антивирусы и фильтры для защиты против сетевых атак. Впрочем, система сама предложит добавить такие программы в список при их первом запуске.