Intel Dothan: дебют нового мобильного процессора — THG.RU

Рим строился не один день, Dothan — тоже

Крейг Баррет, CEO Intel, уже объявлял в начале 2003 года о планах выпуска процессора Dothan. Он относится к следующему поколению мобильного процессора Banias (Pentium M), и поначалу его выход планировался на конец 2003 года. Однако в августе 2003 появились слухи: выход Dothan будет отложен до середины февраля 2004. Наконец, в январе Intel объявила о переносе даты выпуска на второй квартал этого года. Официально задержка была связана с переходом на новый степпинг, что означает появление трудностей при массовом производстве. То есть для производства требовался новый степпинг процессора — по крайней мере, такова версия Intel.

Другой причиной, возможно, было то, что склады многих OEM-производителей заполнены «старыми» процессорами Banias и Pentium 4-M, поэтому Intel решила задержать выход Dothan, исходя из тактических положений. Кто знает?

В любом случае, Dothan вышел — и перед нами первый мобильный процессор Intel на основе 90-нм техпроцесса. Мы рассмотрим его новые возможности, а также сравним с предшественником. Для сравнения между Banias и Dothan мы решили выбрать ноутбук Winbook W.

Новый Dothan или эволюция Banias

Что касается дизайна процессора, то Dothan не имеет таких революционных изменений, какие были у его предшественника Banias год назад. Но мы считаем своим долгом ещё раз подчеркнуть интеллектуальный характер кэша 1 Мбайт L2. У процессора Banias в один момент времени активна только 1/32 часть кэша L2, что позволяет заметно снизить энергопотребление. Intel решила использовать тот же дизайн кэша и для 2 Мбайт нового мобильного чипа, что вполне логично.

У нового процессора разработчики усовершенствовали блок предварительной выборки данных. Дело том, что удвоение размера кэша без модификации этого блока понижает эффективность: в таких случаях производительность процессора падает.

Значимым новшеством можно считать используемый Intel техпроцесс, поскольку Dothan является первым мобильным процессором Intel, изготовленным по 90-нм техпроцессу. Новая технология производства позволит процессору работать с меньшим напряжением питания, что, в свою очередь, благотворно скажется на энергопотреблении. Если говорить о напряжении питания, то следует упомянуть использование в Pentium M пар напряжение/частота — своего рода, ступенек, по которым технология Speedstep переключает состояние процессора. У нового процессора Dothan каждой частоте может соответствовать четыре значения напряжения, названных VID#A, VID#B, VID#C и VID#D. Другими словами, Intel реализует множественные ID напряжения (VID) в мобильном процессоре, впервые появившиеся в степпинге C1 процессора Northwood. С этого момента каждый процессор выпускается в четырёх видах со своими вариантами VID (различными напряжениями питания).

Четыре варианта Pentium M 755, каждый со своим VID.

По информации Intel, преимущество использования нескольких VID заключается в повышении доли выхода годных кристаллов. Вряд ли идентификаторы VID будут интересны обычным пользователям, ведь они покупают ноутбук с установленным процессором, и, как мы думаем, их мало интересует напряжение процессора. Но для оверклокеров, конечно же, будет интересен вариант с VID#D, который стабильно работает при низких напряжениях.

Кроме того, новый техпроцесс позволяет использовать больше транзисторов на одной и той же площади кристалла. У процессора Banias на площади 82,8 мм² сосредоточено 77 миллионов транзисторов, включая кэш L2 объёмом 1 Мбайт. Dothan обладает 140 миллионами транзисторов и кэшем L2 объёмом 2 Мбайт, причём, площадь кристалла составляет всего 83,6 мм ². То есть практически при том же размере кристалла число транзисторов было увеличено на 80%. Кэш L2 теперь занимает 56% площади кристалла.

Ядро Dothan: кэш L2 занимает больше половины кристалла…

…в то время как у Banias под кэш 1 Мбайт отводилось «только» 40%.

Технология напряжённого кремния уже знакома нам по процессору Prescott — в Dothan она тоже используется. Технология позволяет немного увеличить расстояние между атомами кремния под затвором транзистора, что облегчает движение электронов, проходящих по канальной области (уменьшает сопротивление). Поскольку электроны становятся мобильнее, транзистор может быстрее переключаться. А если учесть, что процессор представляет собой набор огромного числа транзисторов, технология напряжённого кремния позволяет процессору работать на больших тактовых частотах, выделяя меньше тепла.

Теоретически, использование технологии напряжённого кремния, техпроцесс 90 нм и 2 Мбайт кэша L2 должны привести к получению быстрого и экономичного процессора. Это заметно и по тепловому пакету Dothan в 21 Вт. То есть по документации новый процессор действительно выделяет меньше тепла, чем предшествующая модель. Ниже мы проверим это заявление Intel на практике.

Технические данные: Dothan против Banias

Частота процессорной шины (FSB) не изменилась. Выпуск процессоров Dothan с увеличенной частотой FSB 133 МГц (533 МГц QDR) запланирован, в лучшем случае, на вторую половину этого года. К тому времени в нашу жизнь ворвётся новая платформа Sonoma, обладающая массой новых функций: двухканальная шина памяти DDR2, PCI Express, DX9-совместимая встроенная графика, звуковая подсистема Intel HDA, модуль WLAN Calexico 2 (a/b/g), ExpressCard, а также технология энергосбережения Intel Display Power Saving Technology 2.0 и реакции на окружающее освещение Ambient Light Sense.

Заканчиваем с гигагерцами — вводим номера моделей

Dothan также знаменует новый сдвиг в номенклатуре чипов Intel. До сих пор показателем мощности процессора была его частота — знаменитые гигагерцы. Сейчас даже Intel решила отойти от этой догмы, в то время как конкурент AMD уже давно продвигает эту идею. Модельные номера AMD всегда вызывали усмешку у сторонников Intel. Однако следует напомнить о другой технологии AMD Powernow, которая динамически регулирует энергопотребление чипа. Она тоже сначала появилась у AMD, а затем стала присутствовать и в процессорах Intel — под названием Enhanced Speedstep.

Как мы считаем, переход на модельные номера — неплохая идея расставания с игрой в гигагерцы. Однако не следует думать, что разница производительности процессоров будет пропорциональна увеличению их номера. Единственный способ сравнения процессоров заключается в использовании результатов тестов. Так что, сами по себе, номера процессоров говорят о производительности мало. Кроме того, в этой номенклатуре не учитываются и другие факторы типа энергопотребления.

Точная номенклатура Dothan, 1,7-ГГц процессора Pentium M

Но не следует во всём винить производителя. Хотя, конечно, нас годами приучали жить в мире мега- и гигагерц, а теперь обстановка поменялась буквально за одну ночь — и современные процессоры с их сложной архитектуры получили простой номер. Теперь мышление покупателя должно измениться — ему необходимо понимать, что тактовые частоты значат, сами по себе, немного. В игру вступают такие факторы, как размер кэша, архитектура и энергопотребление, причём последний фактор особенно важен для мобильных процессоров.

В конце концов, когда вы покупаете машину, то смотрите не только на объём двигателя, но и на другие критерии. Впрочем, мы уже дискутировали по поводу новых модельных номеров в статье Новое имя Pentium или реверанс в сторону BMW. Рекомендуем почитать.

Что же случится с названием старых мобильных процессоров? По информации Intel, старые процессоры переименованы не будут, за исключением Celeron M. А мобильный процессор Intel Pentium 4 с технологией Speedstep будет просто вытеснен. Ноутбуки с процессором Intel Pentium 4 будут теперь носить номера «5xx».

Вкратце: тестовая система WinBook W360

Для нашего теста мы использовали новую широкоэкранную модель Winbook W360. Компания Winbook начнёт продавать свои системы на Pentium M 735 в июне. Помимо процессора Dothan, ноутбук отличается широкоэкранным 15,4″ дисплеем с разрешением WXGA+, 80-Гбайт жёстким диском и графической подсистемой на ATi Mobility Radeon 9600 64 MB. При таких спецификациях ноутбуки могут подойти и бизнесменам, и геймерам. Цена ожидается на уровне $2000.

Левая часть корпуса с портом VGA, слотом PCMCIA, видеовыходом S-Video, сетевым и модемным интерфейсами.

Ноутбук имеет вполне стандартные разъёмы. Порт Ethernet, модем, три порта Hi-Speed USB, порт FireWire и встроенный модуль WLAN являются вполне привычными атрибутами для high-end ноутбуков. Среди звуковых портов, расположенных на передней части ноутбука, выделяется выход SPDIF.

Клавиатура не дребезжит, имеет нормальную упругость, так что впечатление осталось положительным. Однако на привыкание к тач-паду у нас всё же ушло некоторое время.

Как показывает скриншот, графическое ядро и память по умолчанию работают на минимальной частоте 105 МГц — при переводе Winbook в режим работы от батарей. Более того, ноутбук не позволил нам выставить сбалансированную настройку по умолчанию («Balanced»). Единственные две возможные настройки — оптимальная производительность («Optimal Performance») и оптимальное время работы от батарей («Optimal Battery Life»).

Тестовая конфигурация

Наша тестовая конфигурация отличается от стандартной, поскольку мы использовали топовую модель Dothan — Pentium M 755. По данным производителя, подобная конфигурация обойдётся покупателю примерно в $2500.

Для нашего тестирования мы использовали конфигурацию на M 755, а за ней мы провели те же самые тесты, заменив процессор топовой моделью Banias — Pentium M 1,7 ГГц. Для сравнения мы также привели результаты ноутбуков с процессорами Pentium M1600 и LV Mobile AMD Athlon XP M 1700+. Подробная конфигурация ноутбуков приведена в следующей таблице.

Из-за наличия производительной графической подсистемы мы решили провести и игровые тесты. Для сравнения мы использовали результаты Dell Inspiron 8600 с графическим чипом MR9600 Pro Turbo, а также другие ноутбуки и настольные ПК.

В таблице приведена конфигурация ноутбуков, которые использовались в тестировании игровой производительности.

Тестовая конфигурация настольного ПК

В таблице приведена конфигурация настольного ПК, используемого в сравнительном тестировании.

Синтетические тесты

SiSoft Sandra 2003: процессор, мультимедиа и память

Чтобы было проще различать две конфигурации между собой, мы решили назвать один Winbook как WB, а другой — как WD. Буква «B» в названии «WB» означает Banias/1,7 ГГц. А буква «D» в «WD» — Dothan/2,0 ГГц. Измерения были осуществлены при использовании различных схем энергопотребления (Portable Laptop, Always On, Max Battery), а также в режиме питания от сети и от батарей.

Dothan оказывается быстрее, поскольку частота этого процессора на 18% выше. Разница в производительности между Pentium M с частотой 1,7 ГГц и 1,6 ГГц мизерна.

В данном тесте увеличенный до 2 Мбайт кэш (в 2 раза больше, чем у Banias) не оказывает заметного влияния. Разница в скорости соответствует разнице в частотах.

Что касается производительности памяти, то между двумя ноутбуками Winbook, практически, не наблюдается различий. Но ноутбук Lifebook S6120 демонстрирует существенно меньшую скорость работы с памятью, что может быть связано с использованием встроенной графики без выделенной памяти. Использование части памяти для графической подсистемы снижает доступную пропускную способность.

При работе от батарей (используется схема «Max Battery») процессор Pentium M работает на фиксированной тактовой частоте 600 МГц. В итоге мы получаем практически одинаковые результаты тестов, не учитывая погрешности измерения. Кстати, схема «Portable Laptop» заставляет процессор динамически изменять свою частоту в зависимости от требования приложения.

Низкая частота процессора при активации схемы «Max Battery» означает также и медленный доступ к памяти.

Производительность мультимедиа: PC Mark 2002

На платформе Dothan результаты производительности процессора в PC Mark 2002 оказываются, примерно, на 22% выше. Если вы учтёте разницу в тактовых частотах Dothan, то прирост по скорости составит около 5%.

Тесты приложений

Raytracing: POV-Ray для Windows

2-ГГц Dothan оказывается в рендеринге, примерно, на 22% быстрее, чем самый скоростной Banias. И вновь Dothan обеспечивает настоящий прирост (не связанный с частотой) на уровне около 5%.

Кодирование MP3: Lame

В этом тесте мы преобразовывали 178-Мбайт файл WAV в формат MP3 с помощью кодера Lame в окне DOS. Мы измеряли время, которое требуется процессору на кодирование.

Какой работает дольше?

Помимо производительности, у ноутбуков есть и другой критерий — насколько эффективно расходуется энергия аккумуляторов. Чтобы проверить высокий КПД процессора Dothan, мы провели следующие тесты.

Для симуляции повседневного офисного окружения мы использовали Mobilemark. Затем, во втором тесте, мы симулировали самый худший сценарий, в котором процессор подвергался максимальной и продолжительной нагрузке. Для этого мы использовали встроенные в 3D Mark 2001SE игровые демонстрации, прокручивая их в бесконечном цикле.

Как видно по нашим реалистичным тестам, различия времени жизни от аккумуляторов находятся в пределах погрешности. Топовая модель Dothan оказывается быстрее процессора Banias, однако больше энергии она не требует.

Игровая производительность

Halo

В этом тесте ноутбуки Winbook W неплохо выглядят на фоне конкурентов.

DirectX8: UT 2003

3D-движок шутера Unreal Tournament базируется на DirectX7 с некоторыми добавками DX8. Для максимальной нагрузки на графическую подсистему мы установили самый высокий уровень детализации.

В этом тесте мы тоже не наблюдаем различий между двумя ноутбуками Winbook W. Несмотря на более скоростной процессор, Winbook W с Pentium M 755 так и не смог заметно выйти вперёд, демонстрируя, в то же время, высокую производительность.

DirectX 9: Aquamark

Aquamark является тестовой программой на базе игры Aquanox 2 Revelation. Дополнительную информацию вы можете почерпнуть из нашей статьи AquaMark 3: точный тест для старых и новых (DirectX 9) приложений?.

И вновь ноутбук на процессоре Dothan оказался не быстрее, чем ноутбук на «медленном» и «старом» процессоре Pentium M (Banias).

DirectX 8: Splinter Cell

Splinter Cell широко известна из-за использования сложных эффектов освещения и затенения, а также эффектов пиксельных программ (v1.1). На частоту кадров влияют не только обычные 3D-вычисления, но и расчёты теней.

Чуть раньше в нашей статье мы указывали на особенности настройки драйвера Powerplay по умолчанию. Обратите внимание, насколько сильно падает частота кадров при работе ноутбука от аккумуляторов с настройками по умолчанию. При этом графическое ядро и память работают всего лишь на частоте 105 МГц.

Заключение

Как показывает прямое сравнение старого Pentium M 1,7 ГГц и нового процессора Dothan 2,0 ГГц, новичок показывает себя очень и очень неплохо. В некоторых тестах новый мобильный процессор, изготавливаемый по 90-нм технологии, оказывается быстрее на 22%. Даже если вычесть прирост, связанный с увеличением тактовой частоты, Dothan по-прежнему даёт преимущество в 5%.

Результаты теста автономной работы наглядно демонстрируют преимущество 90-нм техпроцесса. Две системы были идентичны (за исключением процессоров), и они дали почти одинаковый результат — несмотря на возросшую производительность Dothan.

Новичок Intel прекрасно подойдёт как для игровых, так и для бизнес-ноутбуков — это доказывают результат игровых тестов Winbook W. В то же время, процессор Dothan не даёт каких-либо преимуществ, по сравнению с предшественником Banias, в игровых тестах. Однако ноутбук Winbook W с процессором Dothan, обладающий превосходной функциональностью и высокой производительностью, весьма неплохо смотрится на фоне конкурирующих моделей ноутбуков.

И вновь мы приветствуем решение Intel завершить гонку гигагерц, обратив внимание на реальную производительность процессора. В любом случае, время покажет, насколько новая система именования приживётся среди конечных пользователей.