Pentium 4 уменьшается до 0.13! При обсуждении достоинств одного или другого процессора, обычно рассматриваются темы, касающиеся аспектов процессорной архитектуры. Например, в потоке дебатов "Athlon против Pentium 4", обсуждение конвейера команд Pentium 4 с 20 состояниями всегда заканчивается в разговоре на такой точке: "конечно, длинный конвейер позволяет Pentium 4 достигать высокой тактовой частоты, но не слишком ли получается высокая цена за цикл?" В то же время как некоторые из нас могут отрицать, что эти разговоры имеют место (обсуждение процессоров - это для ламеров, не правда ли?) один взгляд на новости прошлой недели относительно Northwood показывает, что большая часть дебатов Intel против AMD все еще продолжается. Один аспект сегодняшних современных процессоров, который не обсуждался столь экстенсивно до сего момента - это процесс производства самого процессора.
Производственный процесс микропроцессора - это описание материалов, использованных в производстве процессора. Наиболее часто обсуждаемый аспект производственного процесса муссируется вокруг среднего размера транзисторов внутри чипа, измеряемого в нанометрах или микронах (микрон = 1/1000 миллиметра). Сегодняшние процессоры основаны на 180-нанометровом (0.18 микрон) производственном процессе; для сравнения: средний человеческий волос - 60 микрон в диаметре. Два Pentium 4 чипа, которые мы рассматриваем сегодня (внутренняя кодировка Intel "Northwood"), основаны на еще более современном 0.13-микронном производственном процессе. При переходе к более тонким технологиям уменьшаются и собственно размеры чипа. У сегодняшних чипов процессоров Pentium 4 Northwood площадь подложки составляет 146 кв. мм, в то время как у их предшественников - Willamette - это значение было 217 кв. мм, т.е. сокращение составило 30%.
Следите за ценой
С уменьшением размера Intel может размещать большее количество чипов Northwood на одной пластине. Intel считает, что количество чипов на пластину фактически увеличится в 2.5 раза благодаря ее 0.13 мкм производственному процессу и увеличением пластины до 300мм (пластина 200мм - текущий стандарт). С увеличением количества чипов, произведенных на одной подложке, не только нарастает производство самих чипов, но и падают издержки производства. Другая ключевая выгода 0.13 микронного производственного процесса - более низкая потребляемая мощность. Это позволит чипам Northwood поднять тактовую частоту процессора.
С уменьшением издержек производства и продолжающимся ростом тактовой частоты, благодаря новому 0.13-микронному производственному процессу, сегодняшние процессоры от Intel могут нанести сокрушительный удар по процессору от AMD Athlon XP. Процессор Northwood позволит Intel не только продолжать ценовую войну с AMD, но и вызовет определенный скачок производительности.
СпецификацииМикроархитектура Intel NetBurstТехнология гиперконвейерной обработки и кэш-память с отслеживаниемКэш первого уровня L1 - 8КБ,Кэш второго уровня L2 - 512КБ55 миллионов транзисторовПроизводство 0.13-микрон с медными проводникамиСистемная шина 400MГцФорм-фактор Socket 478Основное напряжение 1.5VДоступные тактовые частоты 2.0ГГц и 2.2ГГц Кэш второго уровня Northwood'а (L2)
В принципе, единственные нововведения в ядре Northwood - 0.13-микронный производственный процесс и увеличенный до 512КБ L2 кэш. Это первый случай, когда процессор содержит больше чем 256КБ кэша, начиная со старших чипов Pentium III Katmai и ядра Athlon K75, но нужно помнить, что кэш L2 не работает на той же тактовой частоте, что и процессор. Исторически, удвоение кэша дает повышение производительности на следующий уровень скорости, так что движение Intel именно в этом направлении не является неожиданностью. Как известно, этот ход держался в тайне, пока не произошла памятная утечка с сайта ASUS, где была упомянута поддержка Pentium 4 с кэшем второго уровня 512Кб.
Подобно его предшественнику, кэш L2 Northwood имеет 256-битный интерфейс, разделенный на 8 частей. Кроме того, Pentium 4 уникален в том, это перемещает данные на каждый такт процессора. Удваивая количество кэша L2, Intel гарантировала, что потрясающая ширина пропускания Northwood всегда обеспечит процессор данными. Например, при частоте 2.2ГГц, ширина пропускания кэша L2 Northwood - 70.4Гб/сек (32 байта x 1 (передача данных за такт) x 2.2ГГц = 70.4Гб/сек). Помимо преимуществ ширины пропускания, 512КБ L2 кэша Northwood дают Intel увеличение количества памяти на борту. В то время как Athlon XP содержит 128КБ L1 кэша и 256КБ L2 кэш (в эксклюзивной архитектуре) с общим количеством 384КБ кэш-памяти на борту, Northwood содержит кэш данных 8КБ (и кэш трассировки выполнения 12КБ) а также 512КБ L2 кэш, обеспечивая общее количество кэша 520КБ на чип.
В результате увеличения кэша L2, количество транзисторов повысилось от 42-х миллионов в Willamette до 55 миллионов в Northwood, однако в Northwood Intel использует более уплотненную SRAM ячейку памяти, эффективно позволяя удвоить размер памяти на том же занимаемом пространстве. Это снижает издержки производства и уменьшает размер.
400Мгц шина
Системная шина Northwood остается на частоте 400МГц, и обеспечивает ширину пропускания до 3.2Гб/сек. Но, как мы упомянули предварительно, Intel, по слухам, работает над увеличением шины до 533MГц. Фактически, в сентябре мы писали о работающем Pentium 4 1.6ГГц с частотой системной шины 533МГц. В той статье мы наблюдали увеличение эффективности на 9% процессора с системной шиной 533MГц 1.6ГГц, по сравнению с 1.8ГГц Pentium 4 с системной шиной 400MГц. С большим кэшем Northwood и более высокой тактовой частотой, отрыв еще более возрастет, если Intel действительно применит 533-мегагерцовую системную шину в будущем.
Напряжение и объединительные платы
Благодаря компактности 0.13-микронного процесса, чипы Northwood имеют напряжение ядра 1.5V (против 1.75V в Willamette процессорах). Фактически, потребление мощности понижается от 70Вт с Willamette до 49.8Вт с Northwood. В результате, Northwood чипы меньше греются, чем их предшественники, при той же самой тактовой частоте. При "разгоне" мы не имели никаких проблем, температура наших Northwood чипов не превышала 100 градусов по Фаренгейту (38 градусов Цельсия).
Все чипы Northwood используют форм-фактор microPGA с 478-ю контактами. Старшие чипы Willamette были построены с 423-мя контактами, и, насколько мы знаем, планов работ над адаптером, который бы позволял 423-х контактному процессору вставляться в материнские платы с 478-ю контактами, нет и не предвидится. Аналогично, никаких заявлений не было сделано относительно адаптера для чипов Northwood, для материнских плат с 423-мя контактами. Напротив, Intel начал производить Willamette процессоры с 478-ю штырьками, чип Pentium 4 2.0 ГГц - ярчайший пример. Изготовители материнских плат также произвели материнские платы с 478-ю контактами в течение весьма непродолжительного времени. Ярким примером является плата TH7II-RAID от ABIT.
Чтобы поддерживать новые чипы Northwood на материнских платах с чипсетом i850 Socket 478, вы должны будете загрузить последний выпуск BIOS для вашей материнской платы. В большинстве случаев материнские платы с чипсетом i845 с поддержкой DDR-памяти уже поддерживают Northwood процессоры, хотя пользователи VIA P4X266 и чипсетом i845 с поддержкой SDRAM также будут должны обновить их BIOS для поддержки Northwood.
Покупка Northwood
Физически, чипы Northwood неотличимы от Socket 478 Willamette Pentium 4 процессора. Чтобы предотвратить ошибку, Intel обозначает 2.0ГГц Northwood процессор как "2.0A ГГц". С настоящего времени, все процессоры выше 2.0ГГц - Northwood чипы, так если вы покупаете 2.2ГГц Pentium 4 - это гарантия, что это Northwood. Однако, поставки чипов Northwood недостаточны, чтобы восполнить возникающие запросы, поэтому можно увидеть чипы Willamette более 2.0ГГц, особенно в OEM системах от продавцов типа Dell и GateWay. Исторически, это случалось и прежде, так что лучший способ гарантировать, что вы покупаете процессор Northwood - это посмотреть на напряжение процессора, и если Вы не способны определить его, то на размер L2 кэша процессора. Если это - 1.5V и/или 512КБ, вы гарантированно получите Northwood чип.
Официально, Intel оценивает чип Northwood 2.0ГГц в 364$ в партиях от 1,000 штук, процессоры Northwood 2.2ГГц оценены в 562$. Позже в этом месяце Intel будет снижать цены на всю линейку Pentium 4 в связи с выпуском Northwood. Ожидайте, что магазинные цены будут немного выше поначалу, поскольку поставки нагоняют спрос. Оба процессора находятся в производстве, и Intel готов к немедленной отгрузке и для розничной сети, и через OEM-каналы.
Тестовые стенды
Процессоры
AMD Athlon XP 1800+
AMD Athlon XP 2000+
Intel Pentium 4 2.0ГГц ("Willamette")
Intel Pentium 4 2.0A ГГц ("Northwood")
Intel Pentium 4 2.2ГГц ("Northwood")
Материнские платы
ABIT TH7II-RAID
ASUS A7V266-E
Память
256MB PC800 RDRAM
256MB Corsair PC2100 DDR SDRAM
Видеокарты
NVIDIA GeForce3 Ti 500
Драйвера - Detonator 23.11
Мультимедиа
Жесткий диск - 30GB IBM Deskstar DTLA 307030 ATA/100
AFREEY 12X DVD-ROM
Windows XP Professional
DirectX 8.0a
Разрешение экрана: 1024x768x32
Бенчмарки
3DMark 2000 ver 1.1
3DMark 2001
Игры
Quake 3 Retail - High Quality
Serious Sam Retail - Normal (16-bit)
Castle Wolfenstein MP Test no compressed textures, (32-bit)
3DMark 2000 - DirectX 7.0
3DMark 2001 - DirectX 8.0
3DMark 2001 Framerates
3DMark 2001 - Car Chase
3DMark 2001 - Dragothic
3DMark 2001 - Lobby
3DMark 2001 - Nature
Serious Sam - OpenGL
Quake III High Quality
Return To Castle Wolfenstein MP Test
SYSmark 2001
Video 2000
Отчет
"За"
0.13-микронный процесс: С уменьшением размеров, процессоры Pentium 4 Northwood от Intel меньше греются, чем его предшественники и потребляют меньшее количество мощности. В результате, Intel смогла разогнать тактовую частоту Northwood, и если дела пойдут хорошо, то и цена со временем упадет. Новый процесс также открывает двери для разработки мобильной версии Pentium 4.
В настоящее время Intel произвела 0.13-микронные чипы в течение нескольких месяцев, используя Pentium III, как полигон для отладки производственного процесса. Теперь настало время видеть, сможет ли Intel производить 0.13-микронные чипы в реальном объеме потребления. Переход Intel от 0.25-микрон к 0.18-микрон в 1999 году был едва ли гладким, но с четырьмя работающими фабриками и с двумя намеченными на этот год, Intel надеется на лучшее с 0.13-микрон.
L2 кэш 512КБ: Увеличенный кэш L2 Northwood увеличивает производительность приблизительно на 9% для процессора на 2ГГц, благодаря его более компактной ячейке памяти, физически занимающей то же самое место, что и 256КБ кэша в Willamette. С увеличением тактовой частоты процессора производительность будет продолжать увеличиваться.
Socket 478 интерфейс: С появлением Northwood, производство Socket 478 должно задышать полной грудью, в то время как Intel постепенно сокращает производство Socket 423 в течение этого года. Аналогично, это порадует изготовителей материнских плат, так как Socket 478 - платформа с куда более продолжительной жизнью, чем его предшественник. Плохо, что Socket 478 не был готов к первой презентации Pentium 4, теперь владельцам Pentium 4, желающим перейти на Northwood, придется позаботиться об апгрейде.
Производительность: Если вы жаждете высокую производительность, то Northwood 2.2ГГц - это для вас. Это самый быстрый доступный настольный процессор в настоящее время (по части тактовой частоты). В наших тестах Pentium 4 2.2ГГц или быстрейший, или около самой вершины, хотя в некоторых приложениях (наиболее очевидное - Serious Sam) увеличенный L2 кэш явно недостаточен, чтобы победить Athlon XP.
"Против"
Консервативное обновление: Конечно, очень хорошо, что в представленном Northwood добавили L2 кэша, но все-таки мы надеялись, что Intel представит несколько других нововведений в плане микроархитектуры Pentium 4. Например, Pentium 4 имеет крошечный L1 кэш, и пока в нем есть новаторский 12КБ кэш с отслеживанием выполнения, мы можем только задаваться вопросом, насколько ускорило бы дело удвоение и кэша L1. Стоит обратить внимание и на низкую производительность Pentium 4 в Serious Sam. Возможно, модуль с плавающей точкой виноват?
Цена: Пока официальная цена 562$, намного дешевле памятных цен на новые процессоры, по сравнению с Athlon XP 2000+, Pentium 4 2.2ГГц на 40% дороже и предлагает схожий уровень производительности. В то время как подросший кэш увеличивает производительность Pentium 4, это - не фатальный удар по Athlon XP. Будет интересно понаблюдать, позволят ли более низкие издержки производства Northwood перевести ценовую войну Intel с AMD на следующий уровень.
Окончательный вывод
Благодаря Northwood, Intel повысил производительность, и если производство отработает столь же хорошо, цена уменьшится и значительно. Это даст Intel'у дополнительные боеприпасы в его ценовой войне с AMD, и в то же самое время потребители извлекут выгоду от повышения производительности и более высокой тактовой частоты. Дает ли Northwood дает Intel преимущество в производительности над Athlon XP? И да, и нет.
В наших тестах, Quake 3 продолжает любить Pentium 4, как и 3DMark 2001. Однако мы бы не торопились объявлять Pentium 4 превосходным процессором для игр, поскольку мы видели, что Athlon XP победил в Serious Sam и Return to Castle Wolfenstein, при этом последний сделан на движке Quake 3. Что касается офисного применения, то для творцов-созидателей (издательские системы, музыка, видео) больше подходит Pentium 4, в то время как AMD - лучший в обычных программах типа Microsoft Word, Excel, Access, и Outlook.
Итак, каков же окончательный вывод? Если Вы ищете процессор, который дает лучшее отношение цена/качество, Athlon XP - для Вас. На тактовой частоте 1.67ГГц Athlon XP 2000+ не отстает от Pentium 4 2.2ГГц в большинстве тестов, если не опережает его. Однако, тот, кто ищет солидную платформу с наибольшей совместимостью и стабильностью, предпочтет Intel. Не то, что бы Athlon XP не стабилен, но инфраструктура пока не надежна. VIA выпустила уже две версии DDR чипсета для Athlon, третья в пути, и хотя решение от SIS более надежно, материнские платы, основанные на этом чипсете, не так богаты возможностями, как VIA-платы. И что еще плохо, AMD не жаждет агрессивно продвигать эти чипсеты.
Среди двух чипов Northwood, мы рекомендуем приобретать 2.0A ГГц модель. В то время как 2.2ГГц чип Northwood на 200MГц быстрее, он официально стоит почти на 200$ дороже, и не удивительно, если запасы чипов 2.2ГГц будут ограничены. Кроме того, немного разогнав чип 2.0ГГц, мы без проблем выжали из него дополнительно 400MГц.
На сегодняшний день выпуск Northwood сопровождается официальным выпуском чипсета i845 с поддержкой DDR, и сегодня Вы можете официально купить материнские платы на этом чипсете. С дешевым (в производстве, в любом случае) Pentium'ом 4 на потоке мы получаем очередную недорогую платформу, а Pentium 4 имеет все шансы захватить и OEM, и розничные рынки. Остается с нетерпением ждать других улучшений, которые Intel прибережет для этого года!
Vova
