Если ты помнишь, несколько лет назад производители процессоров состязались друг с другом исключительно в одном соревновании: у кого выше тактовая частота. Сейчас настали другие времена, и инженеры стали серьезнее задумываться о детальной проработке архитектур, однако сейчас Intel с AMD, похоже, снова пускаются во все тяжкие, заменив заветные гигагерцы на количество ядер. Посмотрим, насколько они преуспели в этой дисциплине.

Intel

Корпорация Intel первой представила на суд общественности четырехъядерный процессор, получившей название Core 2 eXtreme QX6700. Честно говоря, данный процессор можно назвать действительно четырехъядерным лишь с определенной натяжкой: дело в том, что QX6700 представляет собой всего-навсего два обыкновенных двуядерных Core 2 Duo E6700, запаянных в одном корпусе. Да, именно так, Core 2 eXtreme QX6700 состоит из двух отдельных кремниевых чипов, и абсолютно все его характеристики унаследованы от составных частей. Это видно даже невооруженным глазом – достаточно совершить акт вандализма, отковыряв металлическую
крышку. Такой маневр предпринимался и раньше при выпуске первых двуядерных процессоров, но была надежда, что индустрия отошла от этой не самой благоприятной практики. Можно было предположить, что в Intel предприняли хоть какие-то меры для улучшения совместной работы двух пар ядер, например, организовали общий кэш второго уровня, однако это не так – все осталось в точности так, как на E6700. Обмен данными между парами ядер проходит через системную шину, что явно не способствует высокой скорости работы. Напомним, внутри Core 2 Duo E6700 связь ядер организована удачнее – через общий кэш второго уровня. Слава Богу, хоть с названиями у Intel все кристально ясно, так
что при выпуске следующих четырехъядерных продуктов сразу станет понятно, на основе каких двуядерных чипов они работают. Тактовая частота QX6700 осталась также на уровне E6700, и, в принципе, у него есть неплохой разгонный потенциал, но стоит учитывать, что в этом случае мы имеем дело сразу с двумя процессорами, и греются они далеко не так, как один. Приятно, что так же, как в случае с двуядерными процессорами, четырехъядерный чип не потребует ни нового процессорного разъема, ни новых системных плат. Даже если на какой-то конкретной плате QX6700 откажется нормально работать, в большинстве случае проблему можно будет решить простым обновлением BIOS. Теперь о самом
грустном – о цене. Реальные предложения пока зашкаливают далеко за $1000, и даже рекомендуемая розничная цена установлена на уровне $999.

AMD: K8L и другие планы

Как ни странно, в деле выпуска четырехъядерных процессоров корпорация Intel пошла по пути наименьшего сопротивления, просто склеив внутри одного корпуса два проверенных двуядерных CPU. В AMD же решили, наоборот, отказаться от подобного шага (по каким причинам – это другой вопрос) и сразу замахнуться на истинно четырехъядерный «камень» с монолитным кристаллом, а заодно и обвинить Intel в ложной многоядерности их новых продуктов. На прошедшей в конце ноября выставке AMD были, наконец-таки, продемонстрированы четырехъядерные работоспособные чипы Opteron под кодовым названием Barcelona, построенные по архитектуре K8L (данное название
также весьма условно). К сожалению, представители корпорации молчали как партизаны о характеристиках будущих продуктов, произнеся вслух лишь очевидные факты, что впервые увидеть четыре ядра можно будет сначала в серверном сегменте на процессорах Opteron, что производиться они будут по нормам 65-нм техпроцесса, и что потрогать первые серийные модели можно будет во втором квартале 2007-го, правда, ближе к середине года.

Среди технологических новинок в K8L ожидаются некоторые архитектурные усовершенствованию относительно K8, касающиеся улучшения алгоритмов предсказания переходов, увеличения SSE-блоков, расширения выборки команд и других изменений в лучшую сторону. Увы, ничего кардинально нового мы не увидим, и действительно новой архитектуры стоит ждать не раньше K9, о котором пока ровным счетом ничего не известно. Также в K8L предполагается весьма интересная технология энергосбережения за счет индивидуального управления частотой каждого из ядер. Это означает, что если система столкнулась с вычислениями, которые не удается запустить в параллельном режиме, или же нагрузка на
процессор слишком мала, то, допустим, ядро, которое загружено полностью, будет трудиться на максимальной частоте, которое загружено наполовину – на пониженных частотах, а два, оставшихся без работы, – и вовсе динамически отключены (на такие трюки четырехъядерные CPU Intel пока не способны). За счет этого планируется существенная экономия электроэнергии, а так как процессоры первоначально рассчитаны на серверы, этот параметр может сыграть немаловажную роль при выборе для потенциального покупателя. Напоследок, ожидается более эффективный механизм обмена данными между ядрами за счет использования общего кэша третьего уровня (очередной камень в огород Intel).

По предварительной информации процессоры Barcelona, предназначенные для серверов, будут иметь исполнение под Socket F, в зависимости от модели тактовые частоты будут варьироваться в диапазоне от 1.9 до 2.5 ГГц, кэш второго уровня составит 4х512 Кб, кэш третьего уровня – 2 Мб. Ожидалась поддержка новой высокопроизводительной шины HyperTransport 3.0, обещающей поднять пропускную способность в два-три раза, но, видимо, в первых процессорах K8L мы ее вряд ли увидим. Также доподлинно неизвестно, в каком исполнении будут выпускаться первые десктопные процессоры – Socket AM2 или Socket AM2+. Если производители склонятся ко второму варианту, то мы сразу получим шину HyperTransport
3.0, и при этом не потеряем совместимость с обычными процессорами AM2. Кстати, когда в моду начнет входить оперативная память стандарта DDR3, в AMD собираются постепенно перейти на новый Socket AM3. Однако даже в этом случае останется совместимость с процессорами AM2 и AM2+. Причем не только старые процессоры можно будет вставлять в новый разъем, но и наоборот, так как в AM3-процессорах будет интегрирован контроллер памяти, совместимый и с DDR3, и с DDR2.

4 x 4 = ?

Чему равняется «четыре на четыре» раньше с уверенностью мог ответить каждый ученик начальной школы, обученный азам умножения, однако в свете последних событий в этом вроде как тривиальном вопросе оказалось совсем непросто разобраться. В этой путанице виновата исключительно корпорация AMD, анонсировавшая 30 ноября свою новую платформу под математическим названием «4х4». Буквально до самой даты презентации большинство технических подробностей было окутано глубокой тайной, и всем оставалось лишь гадать, чему же все-таки может равняться «4×4»? Шестнадцать? Восемь? Четыре? Два?

Идеологические основы платформы AMD «4×4» на первый взгляд вполне очевидны – колоссальная мощь двух четырехъядерных процессоров в одной домашней системе. Как тебе уже известно, четырехъядерные кристаллы AMD пока не готовы, и по логике вещей платформу «4×4» стило бы запускать, допустим, через год после появления соответствующих процессоров, чтобы сделать новый рывок в производительности, например, перед запуском восьмиядерного поколения. Однако непрерывная гонка вооружений между лидирующими компаниями заставляет их активизировать все возможные ресурсы, чтобы достойно противостоять каждой новинке конкурента. А ведь AMD и так был нанесен немалый моральный урон с
появлением процессоров Intel Core 2 Duo, оставивших даже самых шустрых Athlon 64 FX в недоумении ютиться на вторых и третьих позициях в большинстве тестов. Так что появление четырехъядерных камней Intel на полгода раньше аналогов от AMD могло оказаться ударом близким к нокдауну. И тут на выручку пришла как раз платформа «4×4», обученная работать в режиме «2×2», то есть два процессора по два ядра. Чтобы не путаться в названиях, сразу скажу, что «Quad FX» – это пока одно и то же, что и «4×4», при этом недавно добавилось и третье название «The Quadfather», под которым проводилась небольшая рекламная компания.

По большому счету текущий вариант реализации «4х4» – это всего лишь адаптированная под домашние условия серверная система, не более того. Да и адаптирована она, мягко скажем, на скорую руку. Среди процессоров предложены три варианта Athlon 64 FX-70 (2.6 ГГц), Athlon 64 FX-72 (2.8 ГГц) и Athlon 64 FX-74 (3.0 ГГц). Они продаются только упаковками по две штуки по спеццене $599, $799 и $999 за пару (позднее планируется опустить планку еще на $100 для каждого из вариантов), однако искать их на прилавках магазинов стоит не раньше начала 2007 года. Заметим, минимальный комплект существенно дешевле Core 2 Quad, а самый производительный равен по цене. Во втором квартале
2007 года появится и четвертый тип совместимых процессоров Athlon 64 FX-76 (3.2 ГГц). В принципе, данные Athlon 64 FX-7x оказываются совместимы по контактам с более дешевыми серверными процессорами Opteron, однако в рамках платформы «4х4» их использовать не удастся, по крайней мере, так предполагают в AMD.

Кстати, процессоры Athlon 64 FX-7x выполнены отнюдь не под Socket AM2, а под Socket F (1207 контактов, ножки перенесены на разъем платы). Также о данных процессорах можно сказать, что они имеют 1+1 Мб L2-кэша, производятся по 90-нм техпроцессу (в том числе и Athlon 64 FX-76), и, в отличие от серверных собратьев, могут работать с обычной нерегистровой оперативной памятью типа DDR-2.
Что касается системных плат, поддерживающих платформу «4х4», то на данный момент представлены лишь два экземпляра: ASUS L1N64-SLI Deluxe и ASUS L1N64-SLI WS, хотя, возможно, спустя несколько месяцев будут предложены и другие варианты от прочих производителей, но есть вероятность, что AMD так и оставит за ASUS эксклюзивные права на «4х4». У анонсированных системных плат осталось и второе наследие серверного мира – форм-фактор eATX, который по габаритам несколько больше привычного ATX. Сумеют ли инженеры вместить два процессорных разъема в рамках ATX, пока неизвестно, но вряд ли с этим будут большие проблемы, если платформа станет пользоваться популярностью. Каждая
из эталонных плат ASUS основана на двух (!) чипсетах NVIDIA nForce 680a SLI. Из архитектурных особенностей стоит отметить, что «первый» процессор будет общаться с каждым из чипсетов через отдельный канал HyperTransport x16, а «второй» процессор будет взаимодействовать с системой через «первый», подсоединяясь к нему через третий канал HyperTransport x16 (технология Dual Socket Direct Connect). На представленных платах находится пять разъемов PCI Express, два из которых могут работать в режиме x16, два – x8 и один – х1, также имеется четыре разъема DIMM – по два на каждый процессор. Остальные характеристики не столь интересны, в глаза бросаются разве что 12 разъемов SATA II и один
eSATA.

Из-за особенностей дизайна платы не удастся установить одновременно четыре видеокарты с «двухэтажной» системой охлаждения, что наверняка расстроит многих покупателей. Заметь, в последней фразе нет ни доли иронии, «4х4» – стопроцентно имиджевый продукт, рассчитанный исключительно на тех, кого не заботит финансовая сторона вопроса. Несмотря на то, что минимальная стоимость комплекта «процессоры плюс системная плата» может оказаться ниже $1000, вряд ли кто-либо из желающих обзавестись такой игрушкой будет экономить, допустим, на видеокартах или модулях оперативной памяти. Такие системы всегда набиваются под завязку, поэтому компании-сборщики, анонсировавшие системы «4х4», выставляют на
ценниках суммы, к примеру, равные $7000, да и это далеко не предел – наверняка появятся предложения, зашкаливающие и за десять килобаксов.

Побьемся об заклад, тебя интересует, кто же все-таки круче: четырехъядерный Intel или двухпроцессорный двуядерный AMD? Пока первые тесты показывают, что в основном лидирует Intel, хотя и с небольшим отрывом, причем в некоторых играх системам AMD все же удается взять верх. Однако это соревнование представляет скорее теоретический интерес – обе машины чертовски дороги, и для абсолютного большинства потребителей на них лишь забавно поглазеть, но никак не купить. Впрочем, если посмотреть на это с другой стороны, компаниям такое положение дел только на руку, ведь когда обычный юзер соберется в магазин, и, разглядывая полки, вспомнит: «Я ж в Интернете читал! Это они
выпускают самые быстрые процессоры!», он наверняка купит более скромный процессор этой же марки.

Пара вопросов о производительности

А теперь представь себе на секунду такую картину. Ты несколько месяцев работаешь в поте лица, во всем себе отказываешь, даже продаешь любимую коллекцию солдатиков, и все только ради того, чтобы купить это кремниевое четырехглавое чудо. И вот наступает «красный день календаря», ты разбиваешь копилку, бежишь в магазин, не глядя отдаешь все деньги продавцу, дома трясущими пальцами разрываешь долгожданную коробочку, нервничая, собираешь компьютер, включаешь и… сначала недоумеваешь, почему же Windows не грузится быстрее, потом – почему FPS в играх совсем не повысилось, да и все остальные приложении работают немногим быстрее. Что, бракованный процессор? Нет, с ним все в порядке. Надо как-то
включить дополнительные ядра? Нет, они по умолчанию все работают. Так кто же виноват?

А виноваты в этом исключительно разработчики программного обеспечения, хотя доля ответственности лежит и на плечах производителей процессоров, которые не проводят активных программ в поддержку популяризации параллельных вычислений. Дело в том, что программы сами по себе не умеют разделять требуемые вычисления на несколько потоков, чтобы они могли параллельно выполняться несколькими ядрами. Чтобы заставить софт корректно работать на многоядерных системах, необходимо потрудиться самим программистам, однако работа это отнюдь не простая, многие задачи вообще невозможно распараллелить, а другие – крайне сложно. Поэтому основная масса программистов уже считают себя героями, если хоть как-то
оптимизировали код для двуядерных систем, и лишь солидные компании внимательно следят за последними новинками на рынке железа и регулярно улучшают свои продукты. Поэтому сейчас так и получается, что большинству утилит и игр практически безразлично, сколько ядер ты хочешь предложить им в распоряжение – все равно результат будет один и тот же, и лишь программы профессионального уровня, например, 3dsmax, заметно прибавляют в успеваемости на четырехъядерных системах. Так что если тебя не интересуют профессиональные продукты, пока что тебе удастся получить лишь чисто эстетическое удовольствие от четырехъядерного монстра – даже бенчмарки не смогут тебя порадовать зашкаливающими в бесконечность
графиками, разве что лишь отдельные синтетические тесты постараются продемонстрировать нечто, весьма отдаленно напоминающее двукратный прирост. Конечно, есть надежда, что в ближайшем будущем ситуация измениться в лучшую сторону, ведь как-никак двуядерные процессоры практически вытеснили одноглавых предков, и пора бы и софту адаптироваться под новую реальность. Увы, далеко не все разработчики готовы с уверенностью смотреть в будущее, затачивая свои творения сразу под N-ядерные процессоры (N = 8, 16, 32…). Пока же активно поддерживать новые платформы обещаются лишь компании с мировым именем. К вящей радости заметим, что в это число входят и игровые гиганты, которые уже несколько лет подряд
вытягивают на себе и индустрию видеокарт, так как разработчикам второго эшелона до сих пор тяжело воспользоваться даже минимальным набором возможностей DirectX 9, не говоря уж о том, чтобы серьезно нагрузить последние GeForce’ы и Radeon’ы. Хочется верить, что за поддержку многоядерности серьезнее возьмутся и непосредственно сами Intel и AMD, приняв участие как минимум в разработке новых компиляторов.

Итоги

Никаких заоблачных перспектив по поводу четырехъядерных процессоров ни Intel, ни AMD в ближайшее время себе не загадывают – ожидается, что рыночная доля этих процессоров в домашнем сегменте за 2007 год вряд ли превысит 3%. Однако в любом случае и QX6700, и 4х4 окажутся для компаний неплохим плацдармом для запуска полноценных четырехъядерный решений.


Полную версию статьи и дополнительные материалы ты можешь найти в февральском  номере Железа!

Оставить мнение

Check Also

Windows 10 против шифровальщиков. Как устроена защита в обновленной Windows 10

Этой осенью Windows 10 обновилась до версии 1709 с кодовым названием Fall Creators Update …