Hirdetés

Processzor-megateszt - 1/2

Bevezető

Nem túlzunk, amikor azt állítjuk, a processzorok piacán lassan egy éve majdhogynem egy helyben toporog a két piacvezető gyártó, az AMD és az Intel (szigorúan ábécésorrendben). Mindez persze csakis abban az esetben igaz, ha pusztán az órajeleket vesszük figyelembe, hiszen ha visszatekintünk az archívumban, látható, hogy már több mint egy éve megjelent 3400-as órajelű processzorokat bemutató írásunk, és a 3800+-os Athlon 64-ről szóló cikk is 8 hónapos, márpedig a 3800+ jelölésű processzor 2400 MHz-en jár, a jelenleg leggyorsabb Athlon 64, az FX-55 pedig csak 200 MHz-cel gyorsabb ennél (2600 MHz). Az Intel sem siette el az utóbbi egy év órajelemeléseit, már tavaly júniusban létezett a Pentium 4 3,6 GHz-es változata, a legmagasabb órajelű, 3,8 GHz-es Pentium pedig egyben a Pentium 4 vonal csúcsát is jelentette (az órajel tekintetében), hiszen bizonyos okokból kifolyólag a Pentium 4 sosem éri el a 4 GHz-et – hangzik az Intel jelenlegi álláspontja.

Ha a fejlődést más szempontok szerint vizsgáljuk meg, akkor persze korántsem ilyen „lusta” a két gyártó, hiszen mindkettő gyártástechnológiai fejlesztéseket vitt keresztül, processzoraikat egyre újabb és jobban csengő hangzatos funkciókkal látták el, melyek vagy ténylegesen segítik az előrelépést, vagy csak egyszerűen „kell valami a népnek” alapúak. Az AMD szempontjából talán a legfontosabb a 0,09 mikronos gyártástechnológia bevezetése, mely több szempontból is előnyös számára, hiszen az alacsonyabb csíkszélesség olcsóbb előállítást és magasabb elérhető órajeleket eredményez. Az Intel a Prescott kódnéven ismert Pentium 4-eseket a kezdetektől 0,09 mikronos gyártástechnológiával gyártja, így esetében ezen a téren nem beszélhetünk evolúcióról. Ellenben az utóbbi időben a Pentium 4-ek „kiegészültek” az AMD-féle x86-64 utasításkészlet inteles megfelelőjével, mely (a sors furcs fintora) EM64T néven talán még ismertebbé teszi a 64 bites világot, mint AMD64 vagy x86-64 néven, mindezt az Intel piaci erőfölényére alapozva gondoljuk így.

Történtek más változások is az utóbbi egy évben, és ezek az események főleg az Intelt állítják fókuszba, nem másért, minthogy az AMD ezidő alatt szépen csendben meghúzódva fejlesztgetett, így nincs is igazán mire felkapni fejünket a sunnyvale-i központú céggel kapcsolatban. Ezzel szemben az Intel érdekes módon önnön – rövidtávú – érdekeinek ellentmondva, a több éven keresztül felépített elvet szinte egy mozdulattal arrébbsöpörve vezetett be egy újfajta modellszámozást, mellyel gyakorlatilag a kezdetektől fogva a Pentium 4-ek fogódzójának számító jelmondatot semmisítette meg: „az órajel számít és semmi más”. Az új modellszámozás ezt az elvet alapjaiban lerombolta, hiszen külön kategóriába sorolta az addig a Pentium 4-ekhez hasonlóan magas órajelű (és ezzel az átlagfelhasználók megtévesztésére alkalmas) Celeronokat, a Pentium 4-eket és a Pentium 4 Extreme Edition illetve Pentium M processzorokat, mely a Centrino nevű mobil platform processzoraként lett ismert. Ez utóbbit cikkünk során részletesebben is megismerhetjük, hiszen néhány vállalkozó kedvű alaplapgyártónak köszönhetően (AOpen, DFI) Pentium M-et használni többé nem a noteszgépeket választó felhasználók kiváltsága.

Ezekről a folyamatokról érdemes bővebben is szólni, lássuk tehát az Athlon 64 platform fejlődését, a Pentium 4-es platform pályafutásának alkonyát és egy merőben új konstrukció, a Pentium M gyökereit, melynek megismerésével és megértésével közelebb kerülünk a következő Intel processzorgeneráció alapjaihoz.

AMD Athlon 64

Az Athlon 64-ek felépítésével, erősségeivel és gyengéivel már megismerkedtünk Ringben az Athlon 64 és az Athlon 64 FX című cikkünkben. Mindenekelőtt tisztáznunk kell, hogy az Athlon 64-ek a kezdetekben csak 754 tűs tokozásban váltak elérhetővé, azonban az idő előrehaladtával megjelentek a Socket 939-es példányok is, melyek az elődökkel szemben kétcsatornás memóriavezérlővel felvértezve indultak csatába a Pentium 4-ek ellenében. A Socket 754-es Athlon 64-eket az AMD sajnos gyors kihalásra ítélte, hiszen az egy éve megjelent 3400-asok klubja tesztünkben már megismerhettük a 3400+-os modellszámozású processzort, márpedig gyakorlatilag ez volt az utolsó Socket 754-es Athlon 64. Elméletileg létezik egy 3700+ jelölésű, 2,4 GHz-es órajelű Athlon 64 is, azonban ez a boltok polcain alig-alig található meg (komolyabb utánajárással talán beszerezhető). Ez lényegében azt is jelentette, hogy a Socket 754 az Athlon XP-ket leváltó Sempronok következő foglalata marad.

 

Memóriavezérlő / tokozás Egycsatornás / Socket 754 Kétcsatornás / Socket 939
Cache mérete 512 kB 1 MB 512 kB 1 MB
Órajel: 1,8 GHz 2800+ 3000+
Órajel: 2,0 GHz 3000+ 3200+ 3200+
Órajel: 2,2 GHz 3200+ 3400+ 3500+
Órajel: 2,4 GHz 3400+ 3700+ 3800+ FX-53, majd 4000+
Órajel: 2,6 GHz FX-55

A Socket 754-es foglalat „mindennapjai” tehát gyorsan és unalmasan elmúltak, ezzel szemben a Socket 939 több izgalmat és meglepetést tartogatott számunkra. Mindez nem véletlen, hiszen a Socket 939 az „igazi” Athlon 64-es foglalat, a Socket 939 él, virul, és a legfrissebb híradások szerint virulni is fog, hiszen a kétmagos processzorok fogadására is képes lesz, na de ne szaladjunk ennyire előre. Az első megfizethető Socket 939-es processzorok 0,13 mikronos gyártástechnológiával készültek, 3800+ és 3500+ jelöléssel kerültek forgalomba, ez 2,2 és 2,4 GHz-es órajeleket jelentett a gyakorlatban (lásd táblázat). Az öröm azonban nem volt felhőtlen, hiszen az új processzorokat az elődökhöz (Socket 754) képest megnyirbálták, másodszintű gyorsítótárukat az AMD felére csökkentette. Erre azért volt szükség, mert bár ezzel a processzor lassabb lett, a memóriavezérlő (ami az Athlon 64-ek szerves része) kétcsatornás lett, ezzel az AMD elérte, hogy a processzor gyártása ugyan olcsóbbá vált (hiszen a kisebb cache miatt kisebb a magméret), a processzor a gyakorlatban mégsem lassult. Sőt, innentől már villoghatunk kedvenc Athlon 64-ünk Sandrában elért memóriasebesség-eredményével is, nehogy már csak a P4-esek tündököljenek (hiszen a Socket 754-esek egycsatornás memóriavezérlőjével ez nehézkes lett volna). Még ha a processzor architektúrájából adódóan a kétcsatornás memóriavezérlő nem is hoz jelentős teljesítménytöbbletet (ahogyan a P4-nél ennek ellentettje igaz), de legalább az elvesztett cache-t képes pótolni. Ez volt az az időszak, amikor a Socket 939 úgymond a kiváltságosak platformjává vált, hiszen mind a 3800+, de még a 3500+ is egy átlagfelhasználó számára a megfizethetetlen kategóriába tartozott.

Épp ezért örülhettek az AMD-rajongók, amikor 2004 szeptember/október tájékán felröppentek az első hírek a Winchester mag megjelenéséről. A Winchester ezúttal nem egy merevlemezre utalt, hanem az AMD első 0,09 mikronos gyártástechnológiával gyártott asztali processzoraira (noteszgépekben ekkor már létezett 0,09-es Athlon 64), mely kissé meglepő módon, ám annál örvendetesebb tényként elsőként az olcsóbb Athlon 64-ekben jelent meg, így kerültek piacra az első Socket 939-es Athlon 64 3000+, 3200+ processzorok (és a 0,09-es 3500+ is). Több sem kellett a felhasználóknak, valóságos tömegek indultak meg a boltok felé. Ám az új mag megjelenése nem csak az olcsóbb Socket 939-es processzorok beáramlása miatt lett slágertéma, hiszen az új, kisebb csíkszélességgel gyártott Athlon 64-ek szerencsére jól tuningolhatónak bizonyultak (2,4-2,7 GHz léghűtéssel), emellett pedig asztali rendszereknél szokatlanul alacsony hőtermelésükkel is hódítottak.

Ennek köszönhető, hogy az AMD a 0,13 mikronos gyártástechnológiával gyártott Newcastle magos Athlon 64-ek maximális teljesítményfelvételét (TDP) 89 wattról a Winchester magos Athlon 64-ek esetében 67 wattra csökkentette. Tesztjeink rávilágítanak, hogy az új mag ténylegesen kevesebb áramot igényel elődjénél, ami ennélfogva kisebb melegedést és kisebb villanyszámlát is eredményez. A kisebb melegedés lehetővé teszi, hogy olcsóbb és/vagy halkabb hűtőrendszert alkalmazzunk számítógépünk esetében. A grafikonon látott értékekre emlkézezzünk vissza később, a Pentium 4-ek fogyasztását bemutató grafikon után is.


Athlon 64 4000+ [+]

Visszatérve az Athlon 64-esek történetére, 2004 októberében az AMD bejelentette Athlon 64 4000+ és FX-55 típusjelölésű processzorait, így hosszú idő után ismét az AMD előzte meg modellszámozásában a versenytársat, hiszen az Intel ekkor még csak 3,6 GHz-es Pentium 4-gyel rendelkezett (és később is csak 3,8 GHz-eset dob piacra). Ám kissé meglepő módon a két új processzor nem az új, 0,09 mikronos gyártástechnológiára épülve jelent meg, hanem a jól bevált 0,13 mikronos Clawhammer magra, ami egyrészt azt engedte sejtetni, hogy mindkét processzor másodszintű gyorsítótára 1 MB (így az FX-53 „átalakult” 4000+-szá), másrészt pedig azt, hogy az AMD a kisebb csíkszélességet először az olcsóbb, vagyis csak kisebb órajelekre képes chipek esetében kívánja bevezetni, ami kisebb bizonytalanságot vagy éppen megfontoltságot sugall a gyártó részéről. November elején hallottunk először konkrétumokat a Winchester mag utódjául szánt „E” revízióról, amely a Venice kódnevet kapta. A Venice a Winchester által hozott csekély újításokkal szemben valóságosan „újjászületett” chip, hiszen itt az AMD már alkalmazza az IBM-mel karöltve kifejlesztett, Dual Stress Line névre hallgató eljárást, melynek révén az új mag jobb skálázhatósággal rendelkezik, mint a Winchester, emellett már támogatja az SSE3 technológiát, valamint továbbfejlesztett, optimalizált memóriavezérlővel bír. Ez a gyakorlatban nagyobb kompatibilitást jelent, de említésre méltó újítás a prefetch mechanizmus javítása és az írási pufferek számának megduplázása (2-ről 4-re) is.


Athlon 64 FX-55+ [+]

Láthatjuk tehát, hogy az Athlon 64-ek az utóbbi egy évben túl nagy változáson nem mentek keresztül, összefoglalva a Socket 754-et leváltotta a Socket 939, melyet egy csíkszélesség-csökkenés majd egy revízióváltás követett, ám a processzor alapjaiban nem változott komolyabban. Az AMD-nek nincs is szüksége komoly változtatásokra, hiszen az Athlon 64 egyelőre szépen helytáll a konkurenciával szemben.

Az Intel és a Pentium 4

Az Intel az AMD-vel szemben nem szűkölködött az eseményekben az elmúlt egy évben. Amiről 2004 januárjában még csak találgatások szóltak, az februárban megvalósult, megjelent a Prescott, az új Pentium 4, a Northwood leváltója, az észveszejtően magas órajelekre kihegyezett architektúra. A Prescott vegyes fogadtatásban részesült, mert eleinte nemhogy nem volt gyorsabb a Northwoodnál, hanem sok esetben még lassabbnak is bizonyult annál, emellett rendkívüli melegedésével vívta ki a felhasználók ellenszenvét, és mint később kiderült, az új processzor ezen tulajdonsága kihatott az egész processzortörténelemre is, hiszen az Intelnek hiába áll a legmagasabb fokú technológia a rendelkezésére, hiába költ évente milliárdokat kutatásra és fejlesztésre, a Prescott melegedése gátat szabott az órajel további emelésének, így a Tejas kódnéven futó Pentium 4-utód fejlesztési projektjét le is állították. Mindezek ellenére ha kicsit jobban megismerjük a Prescottot, korántsem lesz ennyire negatív a róla kialakított kép, ugyanis a tavaly februárban bejelentett Prescott még nem az a Prescott, ami most Pentium 4 néven fut, hiszen funkciók sokaságával egészült ki a chip, melytől először csak bukdácsolást láthattunk az összes hardveroldal tesztjeiben. Mielőtt azonban előremennénk az időben, lássuk, hogyan is alakult a Pentium 4-esek sorsa az elmúlt egy évben.

Bő egy évvel ezelőtt, február másodikán az Intel bejelentette a Prescottot, ám ettől függetlenül ez volt az az időszak, amit nyugodtan nevezhetünk a Northwood fénykorának avagy tündöklésének. A Pentium 4-tulajdonosok legnagyobb megelégedésére a Northwood processzorok az Intel-féle Hyperthreading-technológiával felvértezve egészen 2,4 GHz-től 3,2 GHz-ig csúcsteljesítményt nyújtottak gazdájuknak, emellett nem volt gond a melegedéssel sem (ellentétben a később megjelenő Prescottokkal) és az alaplapok illetve processzorfoglalatok kavalkádja sem okozott senkinek gondot, elvégre volt egy Socket 478, és slussz-passz, semmi más. A Prescott megjelenése még nem sarkallta a felhasználókat az új processzor megvételére, azonban a napnál is világosabbá vált az Intel célja, amikor bemutatta az utolsó Northwood magos P4-et, amely 3,4 GHz-en járt. Az utolsó Northwood! Ezentúl semmi más, csak Prescott. Ugyan felröppentek kósza hírek, pletykák, melyekben 3,6 és 3,8 GHz-es Northwoodokról volt szó, ám ha ezek meg is jelentek, a boltok polcaira már nem jutottak el, valószínűleg csak a számítógépgyártók kaptak belőle. Ekkor kezdte meg a Prescott „hódító” útját. A 3,2 GHz-es verzió után nem sokkal jött a 3,4 GHz-es, ezekkel még a Socket 478-as alaplapok is megbirkóztak, azonban a melegedés és az óriási teljesítményfelvétel megkövetelte az alaplapgyártóktól, hogy termékeiket tervezzék újra (v2.0), máskülönben még a legnagyobb gyártók lapjai is jobb létre szenderültek huzamosabb Prescott-használat után. Az Intel is besegített a gyártóknak, mikor a Prescottot felvértezte egy szorzócsökkentősdi módszerrel: a processzor érzékelte, ha az alaplap nem felel meg a hőtani követelményeknek, majd az alaplap épségének megőrzése érdekében lecsökkentette szorzóját, vagyis az órajelet, így közvetve a melegedést és a teljesítményfelvételt.

Alig telt el néhány hónap, és az Intel újabb lépésre szánta el magát, június 21-én új chipkészleteket, új processzorokat, új memóriatípust és új szabványokat (adattovábbítás, tápcsatlakozó) jelentett be, ezzel is növelve „népszerűségét” az otthoni felhasználók körében. Ezek közül számunkra az LGA775-ös foglalat és az ebbe illeszkedő processzor a fontos, az új foglalattal ugyanis az Intel nem csak a felhasználók, hanem az alaplapgyártók szívébe is belopta magát: ettől a pillanattól kezdve a processzor lábai nem a processzoron vannak, hanem az alaplapon, a processzorfoglalatban, márpedig így ha egyetlenegy láb is elhajlik, jöhet az alaplap fáradságos, bosszúsággal terhes garanciális procedúrája. De az Intel mindezt megteheti, hiszen a processzorpiac 80-90 %-át birtokolja. Az új foglalattípus mellett az Intel új modellszámozási rendszert is bevezetett, mellyel az éveken keresztül hangoztatott „csak a MHz számít” alapelvet rombolja le: a processzorokat egy háromjegyű kóddal illeti, melyek közül az első számjegy jelzi az adott processzorcsalád sebességét az Intel-féle rangsoron belül (3xx: Celeron, 5xx: Pentium 4, 7xx: P4EE és Pentium M), a második és a harmadik számjegy pedig az adott típuson belül rangsorolja az egyes példányokat. Például az ekkor bejelentett leggyorsabb Pentium 4 az 560-as jelzést kapta, ez 3,6 GHz-en jár, az 550-es 3,4 GHz-en, az 540-es 3,2 GHz-en, és így tovább. Ezek az új processzorok tudásukban nem tértek el egyáltalán elődeiktől, ellenben a TDP (Thermal Design Power – tipikus fogyasztás) megnövekedett 115 wattra, ami azért is érdekes, mert az FMB2.0/VRM10.0 specifikációiban foglaltak szerint a processzor maximális fogyasztása 120 watt lehet, efölött az alaplap vészes terhelésnek van kitéve, vagyis már a 3,6 GHz-es példány is épphogy csak nem éri el ezt a határt. Hogy ne kerülgessük tovább a forró kását, be kell látni, hogy a Pentium 4 órajele emiatt állt meg 3,8 GHz-nél, egy ennél magasabb órajelű Prescott túllépett volna az FMB2.0 határain, vagyis egy új FMB specifikációt követelt volna meg, márpedig ez ismét rákényszerítette volna az alaplapgyártókat és a processzorhűtők készítőit újabb típusok bevezetésére, vagy a meglévő típusok áttervezésére.

Az Intel ekkor kezdett el komolyabban gondolkodni azon, hogy az órajel emelésén túl milyen módszerekkel emelheti a teljesítményt, vagy teheti vonzóbbá a Prescottot, és itt léptek képbe olyan funkciók, mint a másodlagos gyorsítótár megnövelése, az NX, az EIST, a C1E és az EM64T. Mielőtt azonban ezek részletesebb kitárgyalására térnénk, meg kell említenünk, hogy az eddigi C0 és D0 steppingek után megjelent egy új revízió, mely az E0 nevet viselve elsőként tette kívánatosabbá a Prescottot. Miért is? – merül fel a kérdés teljesen jogosan. Az E0 steppingre épülő Prescott processzorok az imént felsorolt funkciók közül már ismerik az NX-et és a C1E-t. Az NX (No eXecute), más néven Execute Disable Bit vagy korábban AMD-s körökben XD Technologynak nevezett funkció lehetővé teszi bizonyos memóriatartalmak „nem végrehajtható” megjelölését, meggátolva ezzel a rosszindulatú kódok okozta puffertúlcsordulásos hibákat, míg a C1E, vagyis Enhanced Halt állapot kiaknázása révén a processzor fogyasztása üresjáratban drasztikus mértékben csökken, vagyis a Prescottok egyik legkellemetlenebb tulajdonsága félig-meddig megoldottnak tűnik.

Annak érdekében, hogy kiderítsük a C1E hatásosságát, az Athlon 64-ekhez hasonlóan a Pentium 4-es steppingeket is összehasonlítottuk, az eredmények pedig a várakozásoknak megfelelően alakultak. Az E0 steppingre épülő Prescottot tartalmazó rendszer üresjáratban rendre kb. 25 wattal fogyasztott kevesebbet, mint a D0 steppinges rendszer. Ezzel szemben terhelés alatt az E0 már korántsem tud ilyen szép eredményt felmutatni, 4-6 wattos különbségeket mértünk a két stepping között, vagyis az E0 stepping tényleg csak üresjáratban fűti kevésbé a számítógépet, terhelés alatt teljesen mindegy, hogy melyik Prescottot mérjük, az eredmények szinte azonosak.

Jó hír minden Intel-hívő számára, hogy az E0 stepping szerencsére visszaskálázódik egészen 2,8 GHz-ig. De honnan is? A Pentium 4 570J adja meg a választ, 2004 decemberben megszületett a legmagasabb órajelű Pentium 4, a 3,8 GHz-es 570J. A „J” jelölés a modellszám mögött a steppingre utal, ugyanis az 570J az ekkor még újnak számító E0 steppingre épül, ami a C0 és D0 steppingektől eltérően támogatja a korábban tárgyalt NX-et és C1E-t, azonban a túlhajtók számára talán fontosabb az, hogy egy alacsonyabb órajelű (2,8-3 GHz) E0 steppinges P4-ből nagy valószínűséggel kihozható már alapfeszültségen is az akár 3,6-4 GHz-es órajel (természetesen megfelelő hűtéssel).


Pentium 4 660 [+]

Ekkor következett egy kis hatásszünet, egészen idén februárig nem történt semmi említésre méltó, mikor is az Intel bejelentette a Pentium 4 600-as szériát, ezzel egyidőben az 500-asok lassú kivonását a forgalomból. A 600-asok az E0 stepping újításait további adag vevőcsalogató funkciókkal egészítik ki, úgymint az EIST és az EM64T, míg a teljesítmény fokozása a másodszintű gyorsítótár megduplázása révén oldódik meg (vagyis 1 MB-ból 2 MB lett). Az EIST (Enhanced Intel Speedstep Technology) az Intel mobilprocesszoraiban jelent meg először, az asztali adaptáció sem különbözik az ott megismertektől, a technológia révén lehetőség nyílik az órajel (szorzó) és a tápfeszültség dinamikus szabályzására, ami a tipikusan kis CPU-használatot igénylő alkalmazások, például böngészés, szövegszerkesztés stb. esetén a C1E-től függetlenül további jelentős megtakarítást eredményezhet (a Cool’n’Quiet inteles megfelelője). Az EM64T pedig az AMD-féle x86-64 inteles megfelelője, vagyis a 600-as széria az Athlon 64-ekkel egyetemben szintén ismeri a 64 bites utasításkészletet. A másodszintű gyorsítótár megduplázásának következtében a processzor magmérete 112-ről 135 mm2-re nőtt, a tranzisztorok száma pedig 125-ről 169 millióra.


Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz [+]

Az Intel a 600-as P4-ekkel együtt egy új P4 Extreme Edition processzor bejelentését sem halogatta tovább, az új chip már nem a jól megszokott Gallatin magra épül (512 kB L2-, 2 MB L3-cache), hanem a Prescott 2M magra, vagyis annak megemelt rendszerbusszal rendelkező változatára: 200 MHz-ről 266 MHz-re nőtt az FSB, a processzor órajele pedig 3,73 GHz lett. A tavaly novemberben bemutatott 3,46 GHz-es P4EE-hez képest az új P4EE az Intel állítása szerint akár 27 %-os gyorsulást tud felmutatni. Az új Extreme Edition processzorok (3,46 GHz-től) új lapkakészletet is igényelnek, hiszen az Intel 925X és 915P lapkakészletei maximum 800 MHz-es rendszerbuszt támogatnak, ezért született meg az Intel 925XE, mely nem más, mint a 925X 1066 MHz-es rendszerbuszt támogató változata kifejezetten a P4EE-khez kifejlesztve. Most már ismerjük az Athlon 64 FX-55 ellenfelét is, az Intel legelvakultabb játékosokat megcélzó chipjét. Későbbi tesztünkből kiderül, hogy melyik processzor felel meg inkább a modern játékok követelményeinek.

Az Intel és a Pentium M

2004 márciusában röppentek fel az első pletykák, melyek szerint az Intel új modellszámozást szándékozik bevezetni az eltérő felépítésű processzorok megjelenése miatt, márpedig ez a lépés látványos fordulatot tükrözött az Intel marketingstratégiájában, hiszen korábban éppen a hasonló modellszámozást használó AMD ellenében dollármilliókat költött arra, hogy a felhasználókat meggyőzze: a teljesítmény egyedüli biztos mértéke az órajel. Végül májusban eljött az idő, megjelent a Pentium M új kódnéven fejlesztett verziója, a Dothan, mely a Banias leváltásával egyetemben magával hozta a megahertzeket háttérbe szorító modellszámozási rendszert is. Ennek értelmében a processzorok megjelölései a következőképpen alakultak.

NotebookAsztali
700Pentium M (Dothan)
755 2,0 GHz
745 1,8 GHz
735 1,7 GHz
725 1,6 GHz
715 1,5 GHz
Pentium 4 Extreme Edition
500Mobile Pentium 4 (Prescott)Pentium 4 (Prescott)
570 3,8 GHz
560 3,6 GHz
550 3,4 GHz
540 3,2 GHz
530 3,0 GHz
520 2,8 GHz
300Celeron M (Dothan/Banias)
340 1,5 GHz
330 1,4 GHz
320 1,3 GHz
Celeron (Prescott)
340 2,93 GHz
335 2,80 GHz
330 2,66 GHz
325 2,53 GHz

Jól látható tehát, hogy az Intelnek mi is volt a célja az új modellszámozás bevezetésével. Egyrészt a Pentium M viszonylag alacsony órajele a notebookvásárlás során sokak számára elrettentően hat(hat)ott, ezért a felhasználók „tudatlanabb” rétegei inkább a magasabb órajelű vagyis „gyorsabb” Pentium 4-et választották, márpedig a Centrino platform elterjesztésének útjából minden lehetséges akadályt el kellett hárítani, legyen az akár a Pentium 4 is. A modellszámozásnak pozitív hatásai vannak a Pentium 4-eladásokra is, hiszen sokan az órajel alapján az olcsóbb Celeront választották és választják mind a mai napig otthoni számítógépükbe a Pentium 4 helyett, elvégre az is 2,8 GHz-es, akkor biztos olyan gyors, mint a Pentium 4 (holott ég és föld a két processzor). A Pentium 4 Extreme Edition egy (mégpedig a csúcs-) kategóriába sorolása a Pentium M-mel pedig egyértelműen oda-vissza alapon adja a lovat a másik alá.

A Pentium 4 és a Pentium M kapcsolata

Az eddigiekből kiderült tehát, hogy az Intel kétféle processzorral jelentkezik a PC-piacon, ezek a Prescott és a Dothan. A Prescott az előző generációs Pentium 4, kódnevén Northwood leváltójaként van jelen, ez a mag található meg a Pentium 4-ekben és a Celeronokban is. A Prescottot köztudottan a magas órajelekre felkészítve tervezték meg, egyik legnagyobb előnye más processzorokkal szemben a rendkívüli skálázhatóság (3,8 GHz), azonban mint mindennek, ennek is ára van, a magas órajelet csak alacsony hatásfokkal tudja tartani, a Prescott minden idők legmelegebb, legtöbbet fogyasztó és a legrosszabb teljesítmény/órajel mutatóval rendelkező asztali processzora.


Thoroughbred-B (0,13 μm) vs. Dothan (0,09 μm) [+]

Mindettől függetlenül egyáltalán nem szabad alábecsülni az Intelt, hiszen egy olyan architektúrával a zsebében futtatja a Prescottot, amely szinte a szó szoros értelmében annak reciproka: a Dothan a lehető legalacsonyabb fogyasztás jegyében fogant, hiszen ez a mobilprocesszorok legfőbb és leginkább figyelembe vett tulajdonsága. Az alacsony fogyasztás egyrészt köszönhető a viszonylag alacsony órajelnek, emellett a gyártástechnológiának és a processzor felépítésének, ami egyes források szerint egészen a Pentium III-ig nyúlik vissza. A neten publikált tesztek szerint a Dothan meglepően jól teljesít a vele azonos órajelen futó Athlon 64-ekkel szemben, és képes az akár 1 GHz-cel magasabb órajelű Pentium 4-ek sarokba szorítására is. Vajon hogyan lehetséges mindez? Ismerjük meg a Dothan főbb jellemzőit.

A Dothan a Prescottal szemben extrém rövid futószalaggal rendelkezik, pontos információkkal nem rendelkezünk, azonban egyes források tudni vélik, hogy a Dothan futószalagja 10-12 lépcsős, összehasonlításul a Prescott 31, a Northwood 20, az Athlon 64 pedig 12 lépcsős futószalaggal rendelkezik. Talán ebből is sejthető, hogy a Pentium M-nek némi köze van a Pentium III-hoz, mely 10 lépcsős futószalaggal rendelkezett, azonban a magasabb órajelek elérésének érdekében (ahogy az AMD az Athlon 64 esetében) megnövelte a futószalag-lépcsők számát az órajelenként kevesebb végrehajtható utasítás kompromisszumaként. Marketingszempontból minél magasabb az órajel, annál könnyebb eladni egy terméket (lásd Pentium 4), azonban ha mindezt a fogyasztás szemszögéből nézzük, korántsem ilyen rózsás a helyzet, hiszen minél több lépcsős a futószalag, annál nehezebb az összes lépcsőfokot folyamatosan foglalkoztatni (főleg ha ehhez még egy gyenge elágazásbecslő egység is párosul).

Ahogy minden modern Intel processzor, úgy a Pentium M is egyszerű x86 utasításokat dekódol kisebb mikro-utasításokká, melyeket az aktuális folyamat elküld végrehajtásra a futószalagnak. A mikro-utasítások fúziója (Micro-Ops Fusion) révén a Pentium M képes két mikro-utasítást egymás mögé fűzni, így a relatív keskeny "végrehajtó ablak" (Reservation Station és Reorder Buffer) hatékonyabban dolgozhat, hiszen egyetlen bejegyzésnyi helyre két micro-opot tártolhat el, ugyanakkor ez nem jelenti azt, hogy kevesebb dolga lesz a processzornak, hiszen a végrehajtó egységeknek ugyanúgy két utasítást kell végrehajtania, mintha mi sem történt volna. Ez persze nem probléma, a micro-op fusion révén teljesítménynövekedésre számíthatunk, emellett alacsonyabb hőtermeléssel is számolhatunk, hiszen két nagy átmeneti tároló is jobb kihasználtsággal működhet.

A dedikált verem-motornak (Dedicated Stack Engine) köszönhetően a Dothan további energiatartalékolási funkciókkal gazdagabb vetélytársainál. A DSE az ESP regiszter értékét figyeli, és ha végrehajtásban egy ettől függő utasításláncolat alakul ki, akkor képes annak értékét visszaállítani a láncolatot megelőző értékre. Teljesítmény optimalizálás, hatékonyságnövelés és fogyasztáscsökkentés.

Az eddigiektől eltérő elágazásbecslő-egység a Pentium III-hoz képest 20 %-kal nagyobb hatásfokkal végzi a feladatát (SPEC CPU 2000 adatok alapján), ami igen erősen érezteti hatását a mindennapi feladatokban.

A Pentium M végrehajtó egységei a Pentium III-hoz hasonlóan működnek (hiszen a P3 továbbfejlesztésének tekinthető), ennek következményeként a Pentium M az Athlon 64-től és a Pentium 4-től eltérően igen kis magmérettel rendelkezik, mindez persze ismét csak főként az energiatakarékosságot segíti. Ugyanakkor a Pentium M már a Pentium 4-ből megismert 64 bites quad pumped rendszerbuszt használja, azaz a processzor a 100 MHz-es FSB-t négyszerezi fel 400 MHz-re, így jön létre a processzor és a chipset között a 3,2 GB/s-os sávszélesség (400 MHz-es rendszerbuszt feltételezve). Persze ez a kapcsolat még mindig az AGTL+-ra építkezik.


Pentium M 2,1 GHz [+]

A Dothan magja egy 2 MB méretű 8-utas csoportasszociatív (set associative) másodszintű gyorsítótárat tartalmaz. Ez a gyorsítótár-típus elősegíti a cache-ben a találatok számát, azonban meghosszabbítja a cache késleltetését. Utóbbi azért törvényszerű, mert ha a szükséges adat helyét megtaláljuk a cache-ben, az ehhez tartozó útvonalat meg kell határozni és ki kell választani, márpedig egy hibás adatmeghatározás tovább növeli a késleltetést. A Dothan gyorsítótára azonban további optimalizálásokon ment keresztül: a kisebb fogyasztás érdekében az L2 cache vezérlője nem csak az egyes adatútvonalakat jegyzi meg, hanem az ehhez tartozó cache-területet is. A vezérlő a cache egészét több nagy területre osztja fel, és amikor kiválasztódik a szükséges adat, a vezérlő a cache felesleges területeit "lekapcsolja", ezzel is energiát takarítva meg. Ez a módszer egy igen nagy, 2 MB gyorsítótárral rendelkező processzor esetében nagyon komoly fegyvertény.

A Pentium M minden bizonnyal további fontos összetevők együttesének köszönhetően lett kiváló processzor, azonban a leglényegesebb, a riválisoktól megkülönböztető tulajdonságait röviden összefoglaltuk. Összegezzük tehát, hogy milyen érvek szólnak a Pentium M mellett és ellen.

Napjainkban a Dothan rendelkezik az egyik leghatékonyabb felépítéssel, ennek köszönhetően képes a jóval magasabb órajelű Pentium 4-eket és talán még az Athlon 64-eket is maga mögé utasítani. Mindebben csak az a meglepő, hogy a Pentium M a Pentium III leszármazottja, márpedig a Pentium III igen rég „kihalt”. Az alacsony órajel ellenére mégis magas teljesítményre képes chip főleg a széles RS/ROB-nak, a javított elágazásbecslésnek és a nagy méretű gyorsítótárnak köszönheti ezt az erőt.


Pentium M hűtője à la AOpen [+]

Ma a Dothan az egyik legnagyobb másodszintű gyorsítótárral rendelkező processzor, 2 MB-os méretével csak a legújabb Pentium 4-ek és az Extreme Edition processzorok veszik fel a versenyt (otthoni használatra szánt processzorokról van szó). A nagy méretű L2-cache minden alkalmazásban érezhető gyorsulást eredményez, azonban a játékok azok a programok, melyekben igazán jól jön ez a fajta „ajándék”. Mindez azért is érdekes, mert a Dothan – annak ellenére, hogy nem asztali processzor – megelőzte asztali társait a minél nagyobb cache-méretért folyó versenyben.

Eddig (eltekintve a VIA processzoraitól) Pentium M disszipálta el a legkevesebb hőt, fogyasztotta a legkevesebb áramot. Az Intel által meghatározott TDP (Thermal Design Power – tipikus fogyasztás) a legmagasabb órajelű Dothanok esetében 21 (400 MHz FSB), illetve 27 watt (533 MHz FSB)! Ugyanez a szám az Athlon 64-ek esetében maximum 100 watt körül mozog (89 watt), míg a Pentium 4-ekről jobb nem is beszélni (kb. 130 watt). Mindennek következménye, hogy a Pentium M napjaink egyik leghűvösebb processzora, ebből következően pedig beéri a legkisebb (csendes) hűtésekkel is. A mezőny nemrégiben az AMD Turion 64 lapkáival bővült, melyek a 35 wattos kategória mellett a 25 wattos versenyszámban is indulnak, így érdekes küzdelem bontakozhat ki a noteszgépek piacán is.


[+]

Az Intel processzorok közül a Pentium M ismeri a legkevesebb "modern" újítást, melyeket az utóbbi években ismerhettünk meg, gondoljunk csak a Hyper-Threadingre (amit a rövid futószalag miatt szinte lehetetlen lenne implementálni), az SSE3 utasításkészletre vagy az EM64T kiterjesztésre. Igazság szerint ezek a kiterjesztések egyelőre a mobil szegmensben nem is túlságosan fontosak, ugyanakkor ha évek múlva az Intel megjelenik a valóban asztali gépekbe szánt Pentium M-leszármazottal, ezekre a funkciókra (kivéve a HT-t) mindeképpen szüksége lesz, hogy versenyben maradjon. Ha már a kimaradt részeket végigvettük, lássuk be, hogy a Pentium M ismeri a legtöbb és leghatásosabb energiatakarékos funkciót, gondoljunk csak az előzőekben kitárgyalt Pentium M-specifikus szolgáltatásokra. Mindezek mellett a Pentium M ismeri az Enhanced Speedstep technológiát is, mellyel a processzor képes órajelét és tápfeszültségét variálni a terheléstől függően, ezzel is csökkentve a fogyasztást.


AOpen i855GMEm-LFS [+]

Ha ez a cikk tavaly jelent volna meg, a negatívumok közé kellett volna sorolnunk a Pentium M mellé társított chipseteket is, a korábbi i855 ugyanis a modern számítástechnika világában igazi őskövületnek számított. Az i855 nem ismerte a 8x-os AGP szabványt, nem támogatta a DDR400-as memóriákat, DDR333-asból is csak 2 GB-ot, távolról sem ismerte a Serial ATA csatlakozókat (ICH4-es déli híd), és a 800/1066 MHz-es rendszerbuszok idejében csak 400 MHz-es rendszerbuszt támogatott. Januárban azonban megjött a felmentő sereg az Alviso chipsetekkel, melyek az Intel 915-ös szériájára (Grantsdale) támaszkodva elhozták a modern világot a Pentium M-tulajdonosok gépeibe is: az új chipset támogatja az 533 MHz-es rendszerbuszt, a DDR400, illetve DDR2-533-as memóriát, sőt ezeket kétcsatornás üzemmódban is, emellett a PCI Express szabvány és a Serial ATA interfész sem ismeretlen többé a Pentium M számára.

Végül ki kell térnünk a Pentium M-es rendszerek árára is, ami egyelőre sajnos igen borsos, elvégre mobil platformról van szó. A Pentium M processzorok nagyon drágák (és nehezen hozzáférhetőek), és a hozzájuk való alaplapok amellett, hogy szintén nagyon drágák (a hasonlóan felszerelt P4 vagy A64 lapok 2-3-szorosába kerülnek), szinte beszerezhetetlenek. Nem véletlen ez, hiszen az Intel ezeket a processzorokat nem az asztali gépekbe szánta, mobil processzorként pedig még ilyen drágán is eladhatóak.

Cikkünk hamarosan folytatódik a teszttel, 2,4 GHz-től egészen 4000+-ig szerepelni fog majdnem az összes Pentium 4 (Northwood és Prescott) és Athlon 64 (Socket 754 és Socket 939), természetesen a Pentium M sem maradhat ki, 24 tesztprogrammal (szintetikus benchmark, képszerkesztő program, tömörítés, konvertálás és kódolás, renderelés, játékok) és 30 teszttel.

fLeSs

Azóta történt

  • Processzor-megateszt - 2/2

    Cikkünk második részében mérések egész sorával derítünk fényt az Intel és az AMD chipjeinek erényeire – és gyengéire.

  • Az Everest Ultimátuma

    A diagnosztikai programcsalád legújabb tagja a Prohardveren mutatkozik be először a nagyközönségnek.

  • Processzorkörkép

    Processzorok és 2,5 hüvelykes merevlemezek árainak áttekintésével és a megszokott hardverajánlóval szolgálunk friss cikkünkben.

  • Kétmagos Pentium processzorok tesztje

    Az Intel kétmagos asztali processzorainak tesztjében azt vizsgáljuk, milyen előnyök várhatók tőlük különféle alkalmazásokban.

Előzmények

Hirdetés