Битва поколений: Intel Pentium 4 против Atom — THG.RU

Может ли Atom победить Pentium 4?

Мы разбирали старое «железо» в одной из наших тестовых лабораторий, и при этом у нас возник вопрос – что делать со старыми комплектующими под Socket 478 Pentium 4? Просто выбрасывать их не хотелось, да и как мы предполагаем, подобные системы сохранились у многих пользователей. Тактовые частоты между 2 ГГц и 3,4 ГГц по-прежнему обеспечивают достаточно производительности для домашнего сервера или ПК резервирования, так почему бы не сравнить две разные системы Pentium 4 с одноядерными и двуядерными решениями Atom – интересно будет посмотреть, насколько хорошо покажут себя современные маломощные системы.

Нажмите на картинку для увеличения.

Мы уже опубликовали несколько статей, посвящённых процессору Atom, в которых мы сравнили его производительность и эффективность с другими решениями. Первое и самое важное, что следует знать – процессор Atom позиционируется на другой рынок в отличие от обычных настольных ПК или ноутбуков. Платформа Atom, в первую очередь, позволяет создавать недорогие нетбуки и настольные неттопы – они и не должны быть высоко эффективными, да и вряд ли подобные системы удовлетворят продвинутых пользователей. В результате, настольная система на основе Core i3 даже начального уровня даёт в несколько раз более высокую эффективность энергопотребления (производительность в расчёте на ватт).

Впрочем, эти недорогие решения имеют смысл в тех сценариях, для которых производительность современных ПК просто избыточна: например, в случае просмотра web-страниц, общения через электронную почту или социальные сети, набора текста или несложных расчётов в электронных таблицах. С этой точки зрения системы Atom будет более чем достаточно, если вы планируете использовать её время от времени, например, когда нетбук или неттоп служит дополнительным домашним клиентом с мгновенной готовностью.

Новый Atom или старый Recycle P4?

Имеет ли смысл покупать дешёвый компьютер Atom или лучше воспользоваться существующей старой системой Pentium 4? Оба процессора работают на приличных тактовых частотах, оснащены кэшем L2 объёмом 512 кбайт, при этом оба CPU можно считать ниже среднего, если учитывать современные ожидания от производительности. Кроме того, оба процессора имеют сравнимое число транзисторов: 55 миллионов в случае Pentium 4 Northwood и 47 миллионов у Atom 230.

Но что более важно, вы можете приобрести старую систему P4 за очень небольшие деньги от друзей или организаций, обновляющих свой парк компьютеров. Мы решили сравнить процессоры Atom 230 и D510 с Pentium 4 Northwood на 2,2 ГГц и 3,2 ГГц.

Старый, но хороший: Intel Pentium 4 Northwood

Нажмите на картинку для увеличения.

Pentium 4 Northwood стал первым процессором, использующим сокет Intel Socket 478 и два канала памяти. Он относился ко второму поколению Pentium 4, процессор производился по 130-нм техпроцессу CMOS, оснащался кэшем 512 кбайт L2, а тактовые частоты составляли от 1,6 до 3,4 ГГц. Первые версии CPU базировались на шине с тактовой частотой FSB400 (100 МГц) а более скоростные – на FSB800 (200 МГц) с двухканальной памятью DDR400. Мы решили взять два разных процессора, поскольку переход на FSB800 и платформу 865/875 даёт определённый прогресс. Intel анонсировала Socket LGA 775 и 90-нм ядро Prescott в 2003 году, но поскольку новое ядро значительно увеличило энергопотребление без соответствующего прироста производительности, для нашего обзора мы взяли старую платформу.

Начнём с Pentium 4 2,2 ГГц. Перед нами процессор с шиной FSB400, который не поддерживает Hyper-Threading. Чтобы получить значения производительности с HT, мы также протестировали Pentium 4 C на 3,2 ГГц. Технология Hyper-Threading довольно важна, поскольку она приводит к тому, что для операционной системы видны два вычислительных ядра. Технология позволяет лучше нагрузить длинный 20-ступенчатый конвейер ядра Northwood. 3,2-ГГц модель работает с FSB800, при этом максимальный тепловой пакет TDP составляет 89 Вт, хотя у 2,2-ГГц процессора тепловой пакет намного меньше – он не превышает 57,1 Вт, если верить Intel ARK.

Конечно, 3,2-ГГц процессор работает намного быстрее, но при этом и система потребляет больше энергии – как в режиме бездействия, так и под тяжёлой нагрузкой. Помните, что процессоры в 2002 году не имели механизмов энергосбережения, таких как SpeedStep, так что высокие тактовые частоты были заметны всегда. В результате обе системы на Pentium 4 требуют, как минимум, в два раза больше энергии в режиме бездействия по сравнению с решениями Atom, а также до пяти раз больше энергии под пиковой нагрузкой. Но сможет ли система Pentium 4 дать соответствующий прирост производительности?

DFI LANParty Pro 875B с видеокартой ATI Radeon 800 Pro. Нажмите на картинку для увеличения.

Нажмите на картинку для увеличения.

Лучше чем его репутация? Intel Atom

Atom 230

Нажмите на картинку для увеличения.

Atom 230 относится к первому поколению процессоров Atom, также известному как Diamondville. Он работает на тактовой частоте 1,6 ГГц с шиной FSB 133 МГц и также поддерживает технологию Hyper-Threading, как и процессор Pentium 4, при этом объём кэша L2 составляет те же 512 кбайт – но на этом сходства кончаются. Если процессоры Pentium 4 производятся по 130-нм техпроцессу, то Atom – по 45-нм техпроцессу Intel. Ограниченная тактовая частота вместе с современным техпроцессом позволяют одноядерному CPU оставаться в пределах теплового пакета всего 4 Вт. К сожалению, саму платформу сложно назвать экономичной, поскольку Atom 230 обычно использовался с модифицированным чипсетом для массового рынка 945GC. Впрочем, если оценивать только энергопотребление, то платформы Atom всё равно показывают себя очень хорошо.

Прямое сравнение процессоров Pentium 4 и Atom 230 на 1,6 ГГц выявило, что процессоры сравнивать очень непросто. Atom 230 существенно отстаёт от Pentium 4 в некоторых тестах, хотя в других он оказывается довольно близок к 2,2-ГГц Pentium 4. Кодировщик MP3 Lame работает намного быстрее на системах Pentium 4. То же самое можно сказать про Adobe Acrobat, iTunes и WinZip. Однако 1,6-ГГц Atom 230 оказался даже лучше, чем Pentium 4 2,2 ГГц в тестах 7-Zip и Adobe Photoshop CS4, да и он не очень сильно отстал в Handbrake и Mainconcept – хотя результаты, конечно, всё равно ужасно низкие. Не стоит забывать, что Atom поддерживает более современные наборы инструкций SSE, что может частично объяснить результаты.

Atom D510

Нажмите на картинку для увеличения.

Atom D510 – двуядерный процессор на основе Pineville, он соответствует второму поколению Atom. Однако процессор по-прежнему использует те же самые вычислительные ядра, что и Atom первого поколения, поэтому он не даёт более высокую производительность на такт по сравнению с Diamondville. Новый процессор заявлен с тепловым пакетом 13 Вт, что кажется намного больше, чем 4 Вт у начального Atom. Впрочем, Atom D510 включает более современный графический движок, да и контроллер памяти – в результате северный мост чипсета оказался уже ненужным. Вполне понятно, что ключевой особенностью последнего Atom является интеграция, процессор смог снизить энергопотребление платформы в целом, поскольку она теперь использует два чипа, а не три. Процессор работает почти на той же тактовой частоте, что и раньше – теперь она составляет 1,66 МГц со 133-МГц FSB (с учетверённой передачей данных за такт). Два ядра по-прежнему поддерживают 64-битные вычисления и Hyper-Threading, в результате чего операционная система может использовать четыре логических вычислительных ядра.

Тестовая конфигурация

Результаты тестов

3DMark06

Тест 3DMark нельзя назвать самым показательным в нашей статье, поскольку мы использовали систему Pentium 4 с видеокартой Radeon X800 Pro среднего уровня. Системы Atom тестировались с интегрированными графическими ядрами GMA 950 и GMA 3150, которые дают намного меньшие результаты графической производительности, чем дискретная карта ATI, несмотря на её возраст.

В тесте CPU двуядерный Atom D510 показал себя весьма неплохо, обеспечив лучшую производительность в данной категории.

Впрочем, по графической производительности у обоих решений на Atom нет шансов.

Sisoftware Sandra 2010

Atom 230 отстаёт в большинстве тестов, что вполне ожидаемо: всё же у него нет столь высокой вычислительной мощности. Но что действительно оказалось интересным, так это доминирование двуядерного Atom D510 в пакете Sandra за исключением теста пропускной способности памяти. Два современных ядра на 1,66 ГГц достаточны, чтобы обойти древний Pentium 4 на 3,2 ГГц в некоторых тестах.

Приложения

Тест 3DS Max хорошо оптимизирован под несколько вычислительных ядер, и хотя одноядерный Atom находится в аутсайдерах, двуядерный Atom стал победителем.

Тест 7-Zip тоже лучше всего выполняется на двуядерном Atom D510. Что интересно, одноядерный Atom 230 явно обгоняет 2,2-ГГц Pentium 4 в данном тесте, что наверняка связано с поддержкой более современных наборов инструкций SSE.

Кодирование аудио/видео

Утилита iTunes не оптимизирована под многоядерные процессоры. Данный тест лучше всего реагирует на высокие тактовые частоты.

То же самое можно сказать и про кодировщик Lame MP3.

Перекодирование видео на двуядерном CPU выполняется быстрее.

Тест кодирования видео Handbrake тоже быстрее всего выполняется на двуядерном Atom D510.

Энергопотребление

Как и можно было ожидать, энергопотребление в режиме бездействия оказалось минимальным у новых систем, поскольку они используют наиболее совершенный технологический процесс для чипов, а также более высокий уровень интеграции. Несмотря на два ядра, новый Atom D510 в режиме бездействия требует меньше энергии, чем одноядерный Atom 230. Обе системы на Pentium 4 потребляют больше энергии в режиме бездействия по сравнению с современными ПК на основе Athlon II, Phenom II или Core i3/i5/i7 при использовании дискретного графического решения.

Пиковое энергопотребление у систем Atom изменилось слабо по сравнению с результатами в режиме бездействия. Что касается Pentium 4, то системам потребовалось существенно больше энергии; это уже позволяет предсказать весьма низкие результаты эффективности этих систем. Проблема в том, что в несколько раз большее энергопотребление не сопровождается пропорциональным ростом производительности.

Эффективность

Среднее энергопотребление, Вт.

Системы Atom показывают очень стабильный уровень энергопотребления во время тестового прогона: 30-35 Вт можно назвать хорошим результатом. Системам на P4 требуется в три-пять раз больше энергии.

Суммарная потреблённая энергия, Вт-ч.

Суммарная потреблённая энергия оказалась наименьшей у двуядерного Atom D510, поскольку этот процессор справился с нагрузкой быстрее, чем одноядерный Atom 230, и при этом он потреблял, в среднем, даже меньше энергии. Обе системы Pentium 4 оказались сравнимы: более быстрая 3,2-ГГц система требовала больше энергии в среднем, но она справилась с заданием быстрее. В любом случае, мы обнаружили, что 2,2-ГГц системе Pentium 4 потребовалось меньше энергии в сумме для выполнения нашего тестового прогона эффективности.

Время выполнения тестового прогона.

Двуядерный Atom D510 в нашем случае обеспечил лучшую производительность, а одноядерный Atom 230 — худшую.

Эффективность.

Если посмотреть на результат эффективности, то есть производительности на затраченную энергию в ватт-часах, то решения Atom дают во много раз лучшую эффективность. Если посмотреть на следующий график, то станет вполне очевидно, почему не имеет смысла держать старую систему Pentium 4, если вы можете позволить себе недорогой неттоп на Atom.

Нажмите на картинку для увеличения.

График эффективности показывает энергопотребление в разные моменты выполнения нагрузки, а также время выполнения тестового прогона.

Заключение

Конечно, никто не мешает взять старую систему Pentium 4 и использовать её для запуска повседневных приложений. Будь то домашний/мультимедийный сервер, или компьютер для резервирования данных, старая платформа Intel будет справляться со своими задачами хорошо, если только у вас нет специфических требований по производительности. Однако нам было интересно узнать, насколько хорошо старая платформа P4 сможет сравниться с современной платформой Atom для неттопов. Именно поэтому мы сравнили две системы Pentium 4 на 2,2 ГГц и 3,2 ГГц с одноядерной платформой Atom 230, а также и новой двуядерной Atom D510.

Нажмите на картинку для увеличения.

Производительность? Не ожидайте слишком многого

Что касается производительности, то действительно есть тесты, в которых старый Pentium 4 по-прежнему показывает себя хорошо. Это касается нагрузок, не прошедших оптимизацию под многопоточность, чтобы выигрывать от нескольких ядер CPU, а также и тех приложений, которые не были оптимизированы под современные наборы инструкций, такие как SSE3 или SSSE3. Впрочем, все другие нагрузки выполняются намного быстрее на двуядерном Atom D510, что связано, по большей части, со вторым вычислительным ядром, и разница в производительности более чем ощутима. Впрочем, нам не следует забывать о том, что все тестовые системы дают весьма ограниченную производительность, если вы сравните их с современным ПК на основе AMD Athlon II, Phenom II или Intel Core i3/i5/i7. Наша статья явно нацелена на производительность начального уровня.

Энергопотребление и эффективность

Сама по себе невысокая производительность может быть и приемлема, поскольку приведённые в качестве примера приложения и не требуют высокой вычислительной мощности. Однако энергопотребление и эффективность сегодня являются не менее важными факторами. Обе системы Atom работают очень тихо и потребляют мало энергии, что нельзя недооценивать. Фактически, вы можете даже установить неттоп в вашу гостиную или спальню, и вряд ли другие члены семьи начнут жаловаться на его уровень шума. Напротив, системы Pentium 4 требуют в три-пять раз больше энергии в режиме бездействия и под нагрузкой. Интересует вас счёт за энергию или нет, но высокое энергопотребление требует соответствующего охлаждения, поэтому и уровень шума у систем на P4 намного выше.

Восьми лет вполне достаточно!

В итоге мы получаем вполне простое заключение для всех, кому интересны недорогие решения: вы можете использовать старую систему Pentium 4, если нужно, но помните, что все её важные параметры, такие как производительность, уровень шума, энергопотребление и эффективность по нынешним меркам не выдерживают никакой критики. Если вы можете позволить себе потратить несколько сотен долларов на неттоп, то такое решение окажется намного более предпочтительным. Хотя мы ругаем системы Atom за все их недостатки по сравнению с современными настольными решениями, они всё же оказываются намного лучше, чем старые P4. Да и 7-8 лет эксплуатации – срок очень приличный. Просто убедитесь при покупке неттопа, что он использует двуядерный Atom.