Пора менять платформу?

Владимир Барановский, "Комиздат"

На компьютерном рынке сложилась очень интересная ситуация — разнообразие такое, что просто глаза разбегаются. Ну, положим, к тому, что для процессоров AMD и Intel нужны разные сокеты, мы уже привыкли. Но несколько сокетов на каждую платформу — не слишком ли много?

Казалось бы, и так хватало головной боли — выбирать между Intel и AMD — так теперь добавилась новая. А если учесть, что, помимо разнообразных сокетов, у нас есть оперативная память DDR2 и DDR1, да еще графические интерфейсы AGP8X и PCI-Express x16, то выходит, что неискушенному пользователю, как никогда прежде, сложно разобраться в этом множестве "железяк".

Давайте пристальнее присмотримся к платформам для Intel-процессоров и сравним проверенные временем технологии с новыми.

Так какая же платформа является оптимальным приобретением на сегодняшний день — новая, Socket LGA775, или старая, Socket PGA478? Теоретически, конечно, новое должно быть лучше старого — но как оно на практике?

Ножки, шины и память

Не так давно Intel презентовала новую платформу — Socket LGA775, в которой изменения коснулись не только сокета. Вместе с ним мы получили новую память, шины, улучшенную поддержку звука, встроенной графики, подсистемы хранения. Расскажем немножко подробнее об этих нововведениях. Начнем с самого заметного (по крайней мере, на первый взгляд) — сокета.

Итак, у нового сокета LGA 775 вместо отверстий появились ножки. Зато у процессора ножки исчезли — вместо них теперь контактные площадки.

478 ножек, уходящих в прошлое

Новый процессор: вместо ножек — контактные площадки

Не слишком ли хрупкая конструкция получается? Ничуть: по бокам ножки сокета надежно защищены металлической рамкой, а при транспортировке платы на рамку крепится еще и защитная крышка. И если не совать в сокет что ни попадя, ничего с ним не случится. Сравнивая установку процессора в "новой" и "старой" системах, можно с уверенностью сказать: легче повредить ножки процессора Socket 478, чем ножки сокета LGA 775.

Следующее нововведение: на смену DDR1 пришла память DDR2. Правда, здесь "Интел" не стала рубить с плеча и оставила поддержку DDR1 у нескольких представителей семейства 915-х чипсетов. Кроме того, для тех, кто еще не определился, есть комбинированные материнки с поддержкой обоих типов памяти — правда, одновременно работать можно только с одним.

Что касается графического интерфейса, то здесь изменение произведено окончательно и бесповоротно: на место старого AGP8Х пришел более скоростной PCI-Express х16.

Выбираем оппонентов

Для тестирования были отобраны следующие материнские платы:

• ASUS P4P800-E Deluxe;
• MSI 865PE Neo2-P;
• ASUS P5P800;
• ASUS P5GDC-V;
• MSI 915G Combo.

Мы намеренно отказались от плат, поддерживающих только DDR2. Эта память пока дефицитная и неоправданно дорогая. Все материнки поддерживают DDR1.

Для чистоты эксперимента хорошо было бы еще взять видеокарты с одним и тем же графическим чипом, но в разном исполнении (AGP8X и PCI-Express x16). Однако таких, к сожалению, отыскать не удалось.

Поэтому были отобраны, пусть разные, зато почти идентичные "видяхи":

• ASUS EAX600XT/TD;
• ASUS A9600XT/TD.

Материнские платы платформы Socket 478, отобранные для тестирования

Видеокарты, использовавшиеся в тестировании

Графические процессоры (GPU) этих карточек практически одинаковы. Частота GPU и RAMDAC абсолютно идентична. Существенно разнятся только частоты памяти, что, конечно же, внесет некоторую погрешность в результаты.

Процессоры для тестирования были отобраны идентичные — два P4 с ядром Prescott и тактовой частотой 3,0 ГГц, но в разных исполнениях: для Socket PGA478 и Socket LGA775.

Тестовый стенд дополнили:

• винчестер SATA Maxtor 250 Гб;
• оперативная память 2 х 512 Мб Samsung DDR-400 и 2 х 512 Мб Micron DDR2-533.

Все это работало под управлением операционной системы Windows XP Pro ENG + SP2 с видеодрайвером ATI Catalyst 4.8 (при стандартных настройках).

В качестве тестовых программ использовались две игры:

• Doom III;
• Unreal Tournament 2004;

и два бенчмарка:

• 3DMark03;
• Aquamark 3.

В настройках игр ничего, кроме разрешения, не изменялось; в бенчмарках использовались стандартные настройки + 2х Anti Aliasing. Результаты тестирования приведены в таблицах ниже.

Результаты тестирования

Что же мы видим? Гибрид "нового" сокета LGA775 и "старого" чипсета 865PE (ASUS P5P800) не дает ровным счетом никакого выигрыша в смысле производительности. Чего и следовало ожидать, так как электрически и архитектурно P4 (Prescott) для LGA775 — все равно что P4 (Prescott) для PGA478. Все материнские платы на 865-м чипсете показали идентичные результаты (расхождение в десятые и сотые доли спишем на погрешность тестирования).

Единственное преимущество ASUS P5P800 перед ASUS P4P800-E и MSI 865PE Neo2-P заключается в том, что под Socket LGA775 существуют процессоры с тактовой частотой до 3,8 ГГц, а для Socket PGA478 — всего 3,4 ГГц.

У плат на 915-м чипсете результаты оказались несколько лучшими. Как может показаться на первый взгляд (и что, в принципе, следует из тестовых конфигураций), это преимущество достигается за счет видеокарты. Однако показатель CPUMark в тесте 3DMark03, на который видеокарта не влияет, наводит на мысль, что дело не в видеокарте — или, по крайней мере, не только в ней одной. Причина глубже, а именно — в чипсете.

915-й чипсет с шиной PCI-Express выглядит все-таки более предпочтительно, чем 865-й с AGP. А ведь новая шина в тесте использовалась далеко не на полную мощность!

Unreal Tournament 2004 1024x768

Unreal Tournament 2004 1600x1200

DOOMIII

3DMark03 и Aquamark3

PCI-Express — инвестиции в будущее

Шина-старожил — PCI (Peripheral Component Interconnect) — на протяжении более десяти лет оставалась неотъемлемой частью любого компьютера. До недавнего времени ее пропускной способности вполне хватало для большинства устройств. Со временем, когда возможностей PCI стало все же недостаточно для графических карт, появился интерфейс AGP (Accelerated Graphics Port) — модернизированный PCI, работающий только в одном направлении: от системы к видеокарте.

Впоследствии, в процессе развития платформ, AGP претерпел несколько модификаций с ускорениями: AGP2X, 4X, 8X. Но и этот вариант PCI скоро стал для материнских плат "узким местом" — его пропускная способность (132 Мб/с) разделялась между всеми PCI-слотами, а потребности периферийных устройств постоянно возрастали.

Словом, возникла необходимость в новом, более быстром и гибком интерфейсе, который справился бы с этой проблемой. Таким решением стала шина PCI-Express, которая предназначалась для замены как PCI, так и AGP.

Основная особенность PCI-Express в том, что это не традиционная параллельная, а последовательная шина, работающая по принципу "точка-точка".

На физическом уровне шина образована двумя парами проводников: одна для передачи данных, вторая — для приема. Такое построение позволяет всем подключенным устройствам работать на полной скорости, в то время как в параллельной шине PCI пропускная способность распределялась между всеми подключенными устройствами.

Слот PCI-Express состоит из нескольких (одного, двух, четырех, восьми или шестнадцати) независимых каналов передачи данных (физических соединений). Одно последовательное соединение PCI-Express обеспечивает пропускную способность 256 Мб/с. Пропускная способность одинакова в обе стороны, поскольку шина является полнодуплексной, то есть может передавать данные "туда" и "обратно" одновременно, по разным каналам. Таким образом, с учетом полного дуплекса, пропускная способность одного последовательного подключения PCI-Express составляет 512 Мб/с.

Шина PCI-Express разработана с расчетом на широкое масштабирование — увеличение производительности достигается путем увеличения числа подключаемых линий. На современных материнских платах появились слоты расширения PCI-Express x1. "x1" означает, что слот использует одну линию PCI-Express — то есть его пропускная способность равна 256 Мб/с (512 Мб/с, если учитывать полный дуплекс), что почти вдвое быстрее стандартной PCI (132 Мб/с).

К тому же, эти 256 Мб/с не приходится делить с другими устройствами. Нетрудно посчитать, что пропускная способность PCI-Express x16 в одном направлении равна 4 Гб/с, а в обоих — 8 Гб/с. Пропускная способность PCI-Express 16х почти в два раза превышает возможности AGP 8х в одном направлении, и в двадцать — в другом. Напомним, что пропускная способность AGP 8x равна 2,1 Гб/с от системы к ускорителю и около 200 Мб/с в обратном направлении.

Итак, теоретически PCI-Express имеет солидное преимущество перед AGP. Однако в тестах разница практически не видна. Причина такой ситуации довольно проста. Игры разрабатываются так, чтобы не передавать графической карте больше информации, чем позволяет шина AGP. Кроме того, объем памяти современных видеокарт таков, что они не нуждаются в частой подкачке данных по шине AGP. Поэтому с внедрением PCI-Express ситуация вряд ли изменится. Запись текстур в оперативную память и их подкачка по AGP или PCI-Express играют в производительности системы не слишком заметную роль. Так зачем же нам нужна шина PCI-Express? Собственно, главное в ней то, что она новая. Не следует ожидать умопомрачительного прироста скорости — сначала он будет мало заметен. Изменится ли ситуация в будущем — зависит от того, насколько быстро PCI-Express получит признание на рынке. Как правило, если у системы есть запас по пропускной способности, разработчики начинают искать способы ее использовать. И, конечно же, находят. В перспективе.

Раз уж у нас в руках оказались "комбинированные" платы с поддержкой двух типов памяти, грех было бы этим не воспользоваться и не сравнить DDR1 с DDR2 на практике. Пока что тесты не показали преимущества ни одной из систем. В одном случае система с DDR2 обгоняет оппонента на мизерную величину, в другом — отстает, в третьем оба результата абсолютно одинаковы. Есть только один показатель, по которому DDR2 заметно обгоняет DDR1 — и почти в двое — это цена. Так зачем же платить больше?

DDR2 — еще одна перспектива

DDR2 SDRAM — новый стандарт памяти, пришедший на смену DDR SDRAM. В нем используется все та же технология DDR (Double Data Rate) — передача данных по фронту и спаду синхросигнала, за счет чего скорость передачи данных вдвое больше частоты.

Основная особенность DDR2 — возможность выборки четырех блоков данных за такт по правилу "4n prefetch", в то время как в DDR использовалось правило "2n prefetch" (два блока данных за такт). Если у DDR частота ядра памяти и буферов ввода-вывода была одинаковой (например, у DDR400 она равнялась 200 МГц), то теперь у DDR2 за счет правила "4n prefetch" частота ядра памяти вдвое ниже частоты буферов ввода-вывода.

Ячейки памяти остались те же, что и у DDR, но теперь используются более быстрые буферы ввода-вывода, также увеличилась ширина шины, которая связывает эти буферы с банками памяти. Например, у DDR2-400 частота ядра памяти равна 100 МГц, а буферов ввода-вывода — 200 МГц.

Таким образом, уже сейчас виден потенциал, которым обладает новая память: используя существующие ячейки (как у DDR400), скоро можно будет получить память DDR2-800. Еще одно преимущество: чем ниже частота ядра, тем меньше процент брака готовых модулей.

Однако существует и обратная сторона медали. Сравним DDR400 и DDR2-400 — пропускная способность у них одинаковая, банки памяти работают на разных частотах (200 МГц и 100 МГц соответственно). Вот и получается, что латентность (задержка) DDR2-400 выше, чем у DDR400.

В DDR2 появилась функция внутричипового терминирования сигнала (on-die termination schemes) — резисторы, гасящие отраженные сигналы, располагаются в чипах памяти, а не на материнских платах, как раньше. Это улучшает характеристики прохождения сигналов по шине памяти.

С приходом DDR2 мы получили новый форм-фактор памяти — 240 контактов (вместо 184-х у DDR). Понизилось энергопотребление — 1,8 В (DDR — 2,5 В). Кроме того, стандарт DDR2 предусматривает максимальную емкость модулей памяти до 4 Гб (DDR — до 1 Гб).

Таким образом, DDR2 SDRAM — это новое поколение памяти, основанной на технологии DDR с пониженным энергопотреблением, повышенной пропускной способностью и улучшенным качеством сигнала. Но на данный момент потенциал этой технологии (как и PCI-Express) еще не используется в полном объеме.

Ну, и наконец мы подошли к вопросу цены. Сегодня более привлекательной по стоимости выглядит система со "старым" набором микросхем. Материнские платы на 865-м чипсете дешевле плат на 915-м. Тот же ASUS P4P800 представлен в нашем тестировании делюксовым вариантом — а ведь можно взять и облегченный комплект, который обойдется баксов на двадцать дешевле. Да и MSI, как показали тесты, ни в чем не уступает сопернику. Пожалуй, здесь стоит прислушаться к личным предпочтениям — кому-то нравится один производитель, кому-то другой.

Цена на видеокарты с интерфейсом PCI-Express выше, чем на аналогичные устройства, построенные на базе AGP. В итоге получается, что стоимость системы, собранной на основе "Socket LGA775 — PCI-Express — DDR1", на 70-100$ выше аналогичной по производительности системы на основе "Socket PGA478 — AGP — DDR1". А если в первом варианте еще и DDR1 заменить на DDR2, то разница в цене может достичь 200 у.е.

Однако есть один нюанс: если вы рассчитываете на апгрейд, то с платформой на основе 478-го сокета могут возникнуть некоторые проблемы. Дело в том, что процессоры под этот сокет остановились на отметке 3,2 ГГц — и выпускаться больше не будут, да и выход новых видеокарт для AGP не предвидится.

Выводы

В общем смена сокета, затеянная Intel, выглядит достаточно революционно, с явным прицелом на будущее. В последнее время мы привыкли к более спокойным переменам. А тут заменили практически всю "основу" — процессор, память, системную шину, видеокарту. Все три компонента базовой платформы "Socket PGA478 — AGP — DDR1" уже можно назвать вчерашним днем. Потенциал AGP и DDR1 практически полностью исчерпан, в то время как технологии PCI-Express и DDR2 еще не раскрыли всех своих возможностей и проявят себя в будущем, по мере развития информационных технологий.

Однако пока что, пожалуй, не стоит спешить переходить на новый сокет — явного прироста производительности еще не наблюдается. Но если вы заходите собрать топ-решение, без 775-й платформы вам не обойтись.

Оборудование для тестирования предоставлено компании MTI, Спин-В, K-Trade.