Пару лет назад наш журнал уже писал о противостоянии Pentium III и Athlon на процессорном фронте [1]. Тогда статья вышла примерно через год после появления нового кристалла фирмы AMD, коренным образом изменившего расстановку сил на рынке ЦП. Потребовалось время, чтобы не торопясь осознать произошедшие изменения и провести всестороннее тестирование конкурирующих технологий. Сейчас мы рассмотрим новых противников, Pentium 4 и Athlon XP, однако сразу оговоримся, что данная статья ориентирована прежде всего на узких специалистов.

Разумеется, каждого человека в первую очередь интересует, какой процессор будет оптимальным именно для его ПК. Естественно, ответ на этот вопрос зависит от того, какие задачи решает данный пользователь и какие приложения он при этом использует. Беда лишь в том, что количество разработанных приложений уже превышает количество программистов на планете и, вероятно, приближается к численности населения всего земного шара. Понятно, что охватить в обзоре сколько-нибудь весомую часть всего ПО невозможно, а тестирование на примере нескольких наиболее распространенных приложений весьма однобоко. Более того, оказывается, что в традиционных сферах использования компьютера (офис и игры) мощность процессора не является определяющей: для офисных приложений это попросту не нужно, а для игр гораздо важнее характеристики графического ускорителя. Но зачастую процессор наивысшей производительности бывает востребован профессионалами, работающими с достаточно специфическими приложениями, не попадающими, как правило, в список тестовых программ для обзоров, и, значит, метод аналогии здесь оказывается неприменимым. Поэтому было бы гораздо целесообразнее дать перечень характеристик, помогающих осмысленно выбрать процессор для работы с оригинальным приложением. При этом, конечно, подразумевается, что пользователь представляет себе характер действий, выполняемых процессором в его приложении.

В данной статье мы исследуем системы, претендующие на наивысшую производительность. Как уже было сказано, центральный процессор не полностью и не всегда определяет мощность вычислительной системы в целом. Кроме него немалый, а иногда и решающий вклад вносят ОЗУ, видеосистема и жесткий диск, однако в большинстве случаев взаимодействуют ЦП и ОЗУ — именно эта комбинация представляет собой основу работы любого компьютера.

По сути дела единственное, для чего предназначен и что умеет делать процессор, — это изменение содержимого ячеек памяти. Но скорость работы ОЗУ сегодня такова, что современный процессор на чтение одного байта из него тратит 200—500 тактов, тогда как сам способен выполнить до 2—3 команд за такт. Естественно, мириться с таким положением дел нельзя, поэтому был найден выход: использование кэша — небольшого буфера высокоскоростной памяти между процессором и основным ОЗУ1. Впервые кэш-память была применена совместно с процессором 80386, сейчас она, как правило, насчитывает два уровня, а в ближайшем будущем ожидается переход на трехуровневую организацию. Таким образом, с одной стороны, среди всего многообразия приложений можно выделить те, чья скорость работы определяется исключительно (или в основном) производительностью подсистемы процессор—память. При этом большинство нестандартных приложений, аналоги которых трудно найти в обзорах, относятся именно к такому классу. С другой стороны, с точки зрения взаимодействия с памятью все приложения можно условно разделить на три группы:

  1. Имеющие взаимодействие с памятью, сведенное к минимуму, и производительность, в основном определяемую скоростью ядра. Применяются для расчета сложных математических выражений, итерационных вычислений и т. д.
  2. Требующие для работы достаточно небольшого объема памяти, не превосходящего размера кэш-памяти. Таких задач не так уж мало: это работа с текстом в сотни страниц, работа с 3D-миром, насчитывающим десятки тысяч полигонов (если с текстурами...
Это не вся статья. Полная версия доступна только подписчикам журнала. Пожалуйста, авторизуйтесь либо оформите подписку.