Одна голова хорошо. А две …..?

Краткое практическое исследование масштабируемости производительности процессора Pentium D при разгоне, а также пользы от 2 ядер.

1. Вступление.

На сегодняшний день на рынке процессоров для настольных ПК существует огромный выбор. Модели процессоров Intel отличаются друг от друга не только своей тактовой частотой, они имеют много других отличий, таких как объём КЭШа, поддержкой всевозможных технологий, техпроцессом… и ,одно из самых заметных отличий, это количество ядер. Порой, очень трудно сделать однозначный вывод о том, какую именно модель стоит приобрести. В нашем тестировании мы поставили перед собой цель провести небольшое тестирование последней модели двуядерного процессора Intel на ядре Presler. Надеемся, что после прочтения данного материала, вы сделаете для себя правильные выводы относительно целесообразности подобного приобретения.

1. 1 Вступление от автора

В данной статье я хотел бы провести исследование разгонного потенциала младшей модели процессора из семейства Pentium D 9xx, а также взглянуть как масштабируется производительность при разгоне. Итак, вот он - Intel Pentium D 920. На мой взгляд, это очень полезно сделать, ведь сейчас в сети не наблюдается большого количества тестов разгонного потенциала и прироста производительности от разгона процессоров семейства Presler. Мной была поставлена задача проверить прирост в реальных условиях.
Почему была выбрана младшая модель семейства? Всё просто. Решающим фактором оказалась невысокая цена, именно за это оверклокеры и любят младшие модели.
Данный процессор я получил в новой красочной коробке Intel в box варианте. К новому оформлению и логотипам начинаем постепенно привыкать 
CPU-Z корректно определил процессор. В версии 1.32.1, наконец, была решена проблема с неверным отображением напряжения.



Ещё раз напомню характеристики процессоров семейства Presler:



2. Описание тестируемой конфигурации.

Для тестирования использовалась следующая конфигурация:

•Материнская плата – ASUS P5WD2, rev 1.02, bios 0301.
•Процессор – Intel Pentium D 920, rev B1.
•Кулер Scythe Ninja Heatpipe + Glacial Tech Silent Blade 120мм
•Термопаста – Алсил 3.
•Видеокарта – MSI 6800GS 425/1000@500/1300
•Оперативная память – 2х512 Samsung Original 5300U 667@800 5-4-5-6, 1.8V
•Жесткий диск – Western Digital 250Gb Sata2 8Mb cache.
•Корпус ASUS Ascot 6AR6 ATX12V 2.0, 420w
•Звуковая карта – Creative Audigy 2
•Операционная система – Windows XP Pro SP2 32-bit.
•Драйвер чипсета Intel Inf 7.2.2.1007
•Драйвер видеокарты Forceware 83.40

Система настроена на оптимальное быстродействие. Лишние сервисы и программы, такие как антивирус, firewall, при тестировании выгружались из памяти. Настройки БИОСа выставлялись в режим Авто. Драйвера видеокарты выставлялись в максимальное быстродействие. Оптимизации включены. Вертикальная синхронизация отключена. Тестирование проходило при открытом корпусе.
В ходе тестирования не ставилась задача достичь максимальных результатов. Тестовая система, на которой проходило тестирования, используется не только для бенчмаркинга, но и просто в качестве среднестатического домашнего компьютера.

3. Результаты разгона.

Приехав с долгожданным процессором домой, я сразу же установил его с боксовым кулером и термопастой, входящей в комплект. Материнская плата без проблем определила процессор и его характеристики. Процессоры Presler ревизии B1 не поддерживают энергосберегающие технологии EIST, TM2 и C1E. Не думаю, что оверклокерам стоит об этом сожалеть 
Для начала я выставил "смешную" частоту системной шины - 240МГц. Её процессор взял с лёгкостью. Далее я выставил частоту шины 266. При такой частоте также наблюдалась стабильная работа, но температура стала достигать опасных значений. Заподозрив стандартную термопасту в неэффективности, я снял кулер и заменил её на Алсил 3. Результат не заставил себя ждать и температура под нагрузкой упала почти на 10 градусов! Процессор абсолютно стабильно заработал на частоте 3,73ГГц. Дальнейшее увеличение частоты приводило к росту температуры, по сему, было решено отказаться от дальнейшего разгона из-за недостаточного охлаждения. Боксовый кулер, который шёл в комплекте, один в один повторяет тот, который шёл с моим предыдущим процессором - Intel Pentium 4 520. Кроме одной детали – диаметр вентилятора на радиаторе был МЕНЬШЕ диаметра кулера, шедшего в комплекте с 520. В чём причина уменьшения диаметра кулера для меня осталось загадкой.При максимальной нагрузке обороты боксового кулера повышались со стандартных 2400 до 3000. При этом резко повышался уровень шума, и работать в таких условиях становилось не комфортно. К счастью, такое случалось не часто, да и обороты вентилятора можно регулировать с помощью средств предоставляемых БИОСом. Напряжение на процессоре не поднималось выше 1.28V. То есть находилось на минимальном уровне по спецификациям производителя. Можно признать, что процессор может работать на частоте 3,73ГГц при использовании штатного кулера и хорошей термопасты

Спустя некоторое время мной было приобретено более продвинутое воздушное охлаждение – Scythe Ninja Heatpipe и для его обдува был использован вентилятор Glacial Tech Silent Blade. С таким охлаждением я надеялся на бОльший разгон. Для того, чтобы установить новую систему охлаждения мне пришлось немало потрудиться.. Первый же запуск компьютера выявил, что уровень температуры не снизился по сравнению с боксовым кулером. Пришлось обновить hands.dll , заново нанести термопасту и переустановить систему охлаждения. В результате температура резко упала, и процессор смог достичь частоты 4.2ГГц. Для стабильной работы на данной частоте я поднял напряжение на процессоре до 1.4125V. К чести процессора стоит сказать, что он работал в таком режиме и с меньшим напряжением, но ему не удавалось пройти некоторые тяжелые тесты, например 3D Mark 2006.



На этом было решено остановился и протестировать данный процессор на следующих частотах:
1. Штатная частота - 2.8Гц.
2. Разгон, эквивалентный разгону под боксовым кулером - 3.73ГГц
3. Максимальный разгон - 4.2ГГц при смене штатной системы охлаждения на Scythe Ninja.
При этом память работала соответственно –




4. Тестирование.

Итак, начнём тестирование. Для начала рассмотрим синтетические и полусинтетические тесты:

SiSoftware Sandra Lite 2005.SR3

Первый сюрприз поджидал в самом начале "марафона"… программа некорректно определяет процессор Presler. Она говорит о нём как о CedarMill с поддержкой HT технологии! Ждём новой версии программы. А пока вот результаты, полученные в этой версии.



В этих тестах наблюдает пропорциональный рост производительности от роста тактовой частоты.



Разгон от 2.8 до 3.73 даёт 24% прироста производительности. Дальнейший разгон даёт ещё 11%.



В мультимедийных тестах наблюдается аналогичная картина..
Так как в тестах пропускной способности памяти скорость записи и чтения практически совпадала, я свёл их в одну таблицу, взяв среднее арифметическое.



Пропускная способность памяти растёт с повышением частоты системной шины очень заметно.
Хотелось бы отметить маленький показатель эффективности работы оперативной памяти при работе с процессором на частоте 2.8GHz. Это связано со значительным превышением частоты оперативной памяти над частотой FSB. Поэтому память частенько простаивает. Исходя из этого, не стоит стремительно бежать в магазины и раскупать пока ещё не дешёвую память на 800MHz. Либо сразу думать о серьёзном разгоне, чтобы избежать простоев путём повышения частоты шины



Производительность подсистемы чутко реагирует на повышение частоты. Разгон до 3.73 даёт большой прирост производительности.

EVEREST Ultimate Edition 2006 v2.61.524 Beta



А вот Everest показывает разные значения скорости чтения и записи в оперативной памяти. Но процентное соотношение прироста от разгона не меняется.



Копирование в памяти менее лояльно к разгону. Но пропорциональный прирост наблюдается и здесь.



А вот задержки памяти уменьшаются равномерно – чем больше частота FSB, тем быстрее реакция памяти. Видно, что память любит высокие значения FSB.



Тесты CPU оставляют общую картину прироста от разгона неизменной. Разгон до 3.73 даёт больше, чем разгон от 3.73 до 4.2GHz.



Общая картина в FPU тестах также не меняется. Разгон с 2.8 до 3.73 даёт в среднем 24% прироста, а с 3.73 до 4.2 – 11% прироста производительности. Интересно, что в последнем тесте никто не может сравниться с результатом восьми Xeon’ов 


Super Pi mod 1.4

Один из самых "старых" и уважаемых “бенчерских”тестов. Показывает вычислительную способность процессора при расчёте значений числа ПИ с максимальной точностью в 32 миллиона знаков после запятой.


На частоте 2.8, как и в предыдущих тестах, видна не очень эффективная работа памяти. Очевидна разница при разгоне, причём не только за счёт частоты ЦП, но и из за ПСП, которая сильно растёт при увеличении частоты системной шины …. Прирост при разгоне очень впечатляющий!
Далее в нашем тестировании великие и ужасные 3D Mark’и 

3D Mark 2001SE v3.3

Начнём с морально устаревшего, но хорошо реагирующего на производительность процессора 3D Mark’а 2001. Все настройки по умолчанию.



Разгон с 3.73 до 4.2 даёт слишком малый прирост производительности. Причина, на мой взгляд, это видеокарта 6800GS. Она просто не даёт развернуться такому монстру как Presler на частоте 4.2GHz. Ну а впечатление от разгона с 2.8 до 3.73 очень неплохое – более 20% прироста.

3D Mark 2003 v3.6

Данный тест посвежее и позволяет тестировать процессор отдельно. Приведу общие результаты и очки процессора.



В результате тестирования сначала получились поразительные результаты. Разгон до 4.2 снижал производительность! Пришлось проводить повторные тесты, но значительных изменений они не произвели. Нужно было что-то делать. Мной были переустановлены драйвера для видеокарты и ,на всякий случай, сам 3DMark. Принятые меры положительно сказались на результате, хотя разгон с 3.73 до 4.2 всёж не даёт заметного прироста производительности.
Теперь посмотрим что у нас с результатом теста процессора.



А вот в тесте процессора всё прекрасно масштабируется. Это ещё раз позволяет сделать вывод, что 6800GS является сдерживающим фактором процессора.

3D Mark 2005 v1.2

Проверим ситуацию в 2005 марке.


Ситуация аналогична предыдущей. Разница между 3.73 и 4.2 укладывается в погрешность измерений. А что у нас будет в CPU очках?



Снова равномерный прирост очков. В процентном отношении приблизительно равный разгону. Опять процессор упирается в видеокарту.

3D Mark 2006 v1.02



А здесь прирост везде вполне закономерный, хотя и не такой большой, как ожидалось.
Что у нас с очками процессора?



С этим и здесь всё хорошо. Наблюдается линейный рост очков от частоты.
Следует отметить, что количество CPU очков во всех марках ощутимо зависит от видеокарты, их равноценный перенос на другие системы неверен.
Сейчас посмотрел информацию о компьютере, которую может сообщать 3d mark, и наткнулся на интересную вещь:



А оказывается, все 3D марки некорректно определяют процессоры Presler! Они считают данный процессор одноядерным с поддержкой технологии Hyper Threading! И кеш определяют равный 2Мб. Не могу утверждать, что это приводит к неверным окончательным результатам при тестировании, но наводит на определенные мысли. Будем ждать новых патчей, для корректной работы с Presler’ом. Данный факт относится ко всем 3д маркам.

Ну, пора заканчивать с синтетикой. Перейдём к более "реальным" тестам. Надо отметить, что синтетические тесты дают лишь теоретическое представление о приросте производительности. В реальных приложениях всё может быть иначе. Посмотрим, сохраниться ли общая картина там.

WinRar 3.3

Для тестирования я взял папку с игрой Warhammer 40000: Dawn of War, общим объёмом 1,64Gb. Данная игра содержит как библиотеки, так и видео файлы, а также игровые архивы. Архивирование производилось с максимальным сжатием в непрерывный архив.


Соотношение, показанное в теоретических тестах на скорость сжатия, сохраняется.

AutoGK v2.26

Для тестирования скорости кодирования видео была взята программа AutoGK v2.26. Кодировалась серия сериала "Солдаты" общей продолжительностью около 48 минут. Кодирование проводилось из DVD формата в Avi кодеком Xvid, который шел вместе с вышеуказанной программой. Звуковая дорожка кодировалась в mp3 формат кодеком Lame.


На частоте 3.73 процессор закодировал фильм за время равное его (фильма) продолжительности. При дальнейшем разгоне процессор справляется быстрее продолжительности фильма. Так что, для людей занимающихся кодированием видео разгон поможет существенно сэкономить время 
Учитывая наличие в AutoGK поддержки работы с несколькими потоками, можем сделать вывод, что скорость кодирования сильно возрастёт при переходе на DualCore CPU (выводы были сделаны по субъективному ощущению автора, исходя из опыта работы с разогнанным процессором Pentium 4 520).

Антивирус Касперского Personal v.5.0.388

Проводилась проверка на вирусы папки Program files объёмом 3,82Gb. Само собой в папке содержались файлы самого различного содержания и формата. Настройки сканирования по умолчанию, антивирусные базы и программные модули самые новые на день проверки.



Очень интересные результаты. Разгон с 2.8 до 4.2GHz даёт прирост производительности около 65%!!! Великолепно! Ни убавить, ни прибавить! Антивирусу разгон процессора даёт второе дыхание!

А теперь переходим к игровым тестам.

Counter-Strike Source

Игра основана на относительно новом движке Source, на котором уже вышли и выйдут многие игры. Использовался встроенный тест для видеоподсистемы. Разрешение 1024x768. Настройки все на максимум + АА 6х AF 16x



Результаты меня несколько удивили. При разгоне выше 3,73ГГц прирост совсем не большой. Опять на лицо сдерживание процессора видеокартой 6800GS. Не спасает даже то, что видеокарта разогнана.
Высокая частота ЦП в данных условиях почти ничего не даёт

Far Cry v1.31

Устаревающая, но ещё остающаяся на пике новых технологий игра. Движок способен значительно нагружать систему. Тестирование проводилось с настройками Ultra в разрешении 1024х768 и со сглаживаниями АА 8х AF 16x. Демо - Regulator.



А вот в Far Cry картина совершенно иная. Игра оказалась очень требовательна к ресурсам ЦП, при разгоне мы видим практически линейный рост скорости! Прекрасная масштабируемость при разгоне говорит о том, что движок CryEngine очень требователен к мощности ЦП. Это именно тот случай, когда предельный разгон приносит ощутимые плоды

FEAR

Новая игра последнего поколения. Один из абсолютных лидеров по технологичности и, соответственно, по предъявляемым требованиям к компьютерной начинке.
При тестировании все настройки игры, включая сглаживание и антиалиасинг, выставлены на максимум, мягкие тени включены. Разрешение 1024х768. Результаты тестирования привожу в скриншотах



Снимаю шляпу перед тем, кто сможет 100% сказать, какой скриншот соответствует какой частоте процессора  Впрочем, общеизвестно, что игра предъявляет большие требования именно к видеокарте, а не к процессору. Может недостаточная мощность видеокарты и сдерживает процессор? Проведём тесты на минимальных настройках графики. Разрешение 640х480.



Теперь всё встаёт на свои места. Скриншоты расположены точно по возрастанию частоты процессора. Предположение о том, что процессор упирается в видеокарту, подтверждается.
Для того чтобы увидеть прирост от разгона процессора в этой игре надо либо играть на щадящих настройках, что не приемлемо, либо запасаться видеокартой помощнее, а ещё лучше двумя 

Warhammer 40000 - Dawn of War

Неплохая стратегия, активно использует ресурсы компьютера. Результаты тестов получались с помощью программы Fraps во встроенном тесте игры. Брались средние значения.



Масштабируемость производительности налицо. Здесь процессор не упирается в видеокарту, и производительность растёт линейно.

Age of Empires 3

Новая стратегия с очень красивой графикой на пике технологий.. Тестирование проводилось с помощью утилиты Fraps.



Игра не очень требовательна к высоким частотам процессора. Но прирост производительности заметен. Дальнейший рост упирается в недостаточную мощность 6800GS. Разгон позволяет комфортно играть при максимальных настройках.
А теперь большой сюрприз –

RoboGame

Вам ничего не говорит название игры? Всё становится ясно, когда увидишь, на каком движке она сделана – Unreal 3!!! Эта игра представляет собой демонстрацию возможностей данного движка. Движок разрабатывается с применением всех новейших технологии, в том числе использует мягкие тени, поддерживает многопоточность и новую технологию Parallax. Последняя позволяет придать предметам по ту сторону экрана объёма и реалистичности. Данный движок создаётся с упором на будущие мощности компьютеров и данная игра очень требовательна к ресурсам компьютера. Посмотрим, как себя проявит разгон в играх будущего. Все настройки на максимум, мягкие тени включены, было выбрано разрешение 800х600 ,ибо при более высоких разрешениях играть не представляется возможным.



Играть на таких настройках без разгона в данную игру не очень комфортно. С помощью разгона можно получить вполне приемлемые значения fps. Оптимизация под многоядерность играет свою роль. Это позволяет сделать вывод, что двуядерные процессоры Presler с помощью разгона смогут положительным образом проявлять себя в играх будущего.

Теперь посмотрим, что нам даёт двуядерность в специальных тестах 

WinRar+WinRar

Сначала запускаем одну копию теоретического теста WinRar.



Теоретически скорость архивирования возрастает линейно. Проверим, что будет при использовании сразу двух копий.



Оба ядра были загружены на 100%! Результаты интересны – падение производительности по сравнению с одним потоком не превышает 20%, то есть, прирост производительности при задействовании второго ядра для параллельного архивирования нескольких архивов, очевиден
Посмотрим что в играх.


WinRar + Warhammer 40000 – Dawn of War.

Теперь параллельно с WinRar’ом был запущен тест игры Warhammer. Что получится?



Прекрасно – падение производительности всего 1-2 fps во всех режимах. Правда, шатание кадров в секунду в данном режиме было гораздо большим. Но второе ядро приходится очень кстати.
Можно сделать вывод о прекрасной работе двух приложений одновременно. Двуядерность показывает себя во всей красе.

Дополнительный тест преимущества многопоточности

Для выявления преимущества многоядерности были проведены следующие действия – взята папка с игрой Rome - Total War объёмом 2.24Gb. Сначала папку заархивировал архиватором WinRar с максимальным сжатием. Затем была создана её копия и заархивированы обе папки одновременно в два потока. В конце для выявления прироста производительности обе копии игры были скопированы в одну папку и заархивированы в один поток. Все манипуляции проводились на процессоре с частотой 4.2GHz. Вот, что получилось:

1. Одна копия в одном потоке – 23 минуты 37 секунд.
2. Две копии в один поток - 44 минуты ровно
3. Две копии в два потока – 29 минут 43 секунды.

Результаты вполне предсказуемы – архивирование в два потока гораздо эффективнее, чем в один поток. И потеря производительности по сравнению с архивированием одной копии не значительна.

4. Дополнительное тестирование критичности процессора Presler к мощности блока питания.

Мне представилась возможность также проверить требовательность процессора Presler к блоку питания. Ко мне попал блок питания, также как и мой, из корпуса ASUS, но уже на 340W. Интересно проверить, насколько стабильно будет работать процессор при разгоне с таким блоком питания.
Выводы весьма интересны. На штатной частоте блок питания легко держал мою систему. При разгоне до 3.73GHz блок питания ещё справлялся с нагрузкой, но когда процессор был разогнан до частоты 4.2GHz.… Стала наблюдаться нестабильность и проседания напряжений по основным линиям. Я не стал рисковать с тестами стабильности на данной частоте. Явно для хорошего разгона такого блока питания маловато. Поэтому для хорошего разгона Presler я советую присмотреть не только хорошую материнскую плату, но и блок питания. Желательно мощностью не менее 400W, причём настоящих. А если здесь учесть мощную видеокарту, необходимую для раскрытия потенциала разогнанного процессора, то нужен ещё более мощный блок питания.


5. Выводы.

Процессор Intel Pentium D 920 выглядит очень перспективным приобретением. На мой взгляд, данное семейство сейчас лучшее из того, что может предложить Intel на сегодняшний день. Стабильный разгон до 3.73GHz даже на боксе даёт ощутимый прирост производительности. Для дальнейшего разгона советую запастись охлаждением получше, а также мощным блоком питания. Плюс проявляется явление большой зависимости процессора от видеокарты. Поэтому для того, чтобы раскрыть весь потенциал разогнанного процессора понадобится более мощная видеокарта, нежели установлена в тестовой системе. Я думаю, очень неплохо было бы использовать эти процессоры с максимальным разгоном в составе систем с двумя видеокартами. Например, Dell использовала процессор Presler 955XE с частотой 4,26GHz в своей системы для экстремалов - Dell XPS 600.

Несколько субъективных замечаний: После разгона процесоора, произошли кардинальные изменения в скорости работы ОС Windows, она стала не только загружаться на порядок быстрее, но и работать стало значительно комфортнее. Итак, что получается:
Плюсы:
•Сравнительно низкая стоимость, особенно в свете официального снижения цен.
•Прекрасный разгонный потенциал (может зависеть от конкретного экземпляра, но, судя по статистике разгона, частоту 3.73GHz берут все процессоры 920).
•Сравнительно невысокое тепловыделение процессора при разгоне, например Smithfield греется ощутимо сильнее
•Поддержка самых новых технологий, в том числе и Intel Vanderpool.
•Великолепная производительность в кодировании видео и аудио, а также прикладных программах. Разгон сэкономит вам кучу времени
•Эффективная работа с несколькими приложениями одновременно.
Минусы:
•Критичен к мощности блока питания.
•Для раскрытия потенциала в играх требует соответствующую видеокарту, на мой взгляд не
слабее GeForce 7800\7900, ATI Radeon 1800\1900. Ещё лучше две 
•Для хорошего разгона требует эффективного охлаждения.
•В степпинге B1 отсутствуют многие энергосберегающие функции. Данный минус будет устранен скорым переводом процессоров Presler на степпинг C1. Думаю, для оверклокеров это не существенно, ибо порой эти функции только мешаются при разгоне.
Советую всем обратить самое пристальное внимание на данные процессоры. Это последние процессоры с архитектурой Net Burst. Так сказать «Последний из могикан» . До выхода Conroe данная линейка остаётся лучшей в ассортименте Intel для настольных ПК. Рекомендую всем для приобретения.

Всем удачи и счастья! Искренне ваш, Foxtrot. Редактор: White.

***Cofradia Intel***
Обсуждение материалов нашей ПС ведётся в этой ветке нашей конференции.

P.S Пойду копить на новую видеокарту 