Начало
 
 

НовостиОборудованиеСтатьиФорумФайлыОрганизацииСсылкиПрайс-листыРекламаСловарьПоиск
СТАТЬИ
Процессоры - взгляд со стороны пользователя

PC: Оптимальная конфигурация. Часть II: Память.

PC: Оптимальная конфигурация. Часть III: Жесткие диски.

Оптимизация PC
 
 
  PC: Оптимальная конфигурация.
  Часть I: Процессоры.

Денис ДУБРОВСКИЙ
Музыкальное Оборудование
август 1999

Несколько лет назад выбор конфигурации компьютера, совместимого с IBM-PC, был относительно прост: пользователь твердо знал, что 486 процессор быстрее, чем 386, а Pentium быстрее 486 процессора. Некоторое время именно процессор определял ценность компьютера: все знали, что на "четверке" та или иная программа будет работать, а на "тройке" - нет. А внутри поколения процессоры легко различались по тактовой частоте: Pentium 133 явно быстрее, чем Pentium 100.

После того, как на рынке появились производители Intel-совместимых процессоров, их реклама внесла некоторую сумятицу в терминологию и головы покупателей. Один только загадочный P-рейтинг чего стоит: выяснилось, что процессоры AMD и Cyrix (произносится "сайрикс") работают на меньшей частоте, чем та, что указана на корпусе. А на корпус процессора наносится как раз Р-рейтинг - "тактовая частота аналогичного по производительности процессора фирмы Intel". Потом появилась технология MMX и процессоры с одинаковой тактовой частотой, но с поддержкой этой технологии и без оной. Однако, все эти хитрости еще поддавались осознанию неспециалистом, и после консультаций со знающими людьми позволяли сделать разумный выбор. Да и совместимость процессоров была почти полная: пользователь всегда знал, что он может подкопить немного денег, и вместо ущербного "сайрикса" поставить нормальный Pentium, без замены других комплектующих.

Окончательно же покупатели запутались совсем недавно, когда Intel выпустил процессоры шестого поколения. Началось все с новых процессорных корпусов, несовместимых со старыми материнскими платами (корпуса SECC под 242-контактный Slot 1). Вероятно, предполагалось, что конкурентам придется осваивать новый стандарт, и они снова окажутся в хвосте у Intel - ведь для перехода к новым корпусам потребуется не только лицензия, но и серьезная модернизация производственных линий. А это и деньги, и, самое главное, драгоценное время. Но в результате все получилось наоборот: конкуренты решили выпускать все более быстрые процессоры для старых материнских плат, а Intel со своими новыми стандартами остался в одиночестве. И народ, разумеется, не стал спешить с переходом на Pentium II, отдавая предпочтение не таким производительным, но зато стоящим в два-три раза дешевле процессорам от AMD и Cyrix, которые отлично ставятся в "пентиумные" (Socket 7) материнские платы. И, даже в случае замены материнской платы, финансовые затраты оказывались намного ниже, чем при переходе на Pentium II.

Вот и получилось, что большинство компьютеров дешевле 1000 долларов стало собираться на альтернативных процессорах. А Intel на некоторое время практически потерял нижний сектор рынка. Разумеется, это не могло не беспокоить лидера Силиконовой долины, и были предприняты меры - в продаже появился недорогой процессор Celeron, который представляет собой урезанный PII (о подробностях "урезания" мы поговорим чуть позже). Некоторое время его продвижению препятствовала низкая производительность в штатных режимах, но затем обнаружилось, что новинка отлично разгоняется до 400-450 МГц, и в разогнанном состоянии превосходит более дорогие Pentium II в большинстве приложений! Широкое обсуждение этого факта в компьютерной прессе послужило укреплению репутации Celeron гораздо лучше, чем все видеоролики и вдольдорожные рекламные щиты вместе взятые, а пользователей компьютеров охватила настоящая "разгонная лихорадка".

Такое положение вещей, с одной стороны, хорошо для Intel, ведь компания вернула себе значительную часть нижнего сектора рынка, а с другой стороны, есть и минусы: стал падать спрос на Pentium II. Видимо поэтому стали распространяться слухи о том, что на самом деле, для "серьезных" и "профессиональных" приложений (произносится менеджерами компьютерных салонов с особым многозначительным придыханием) нужен Pentium II. Это подхватили и некоторые журналисты, видимо руководствуясь следующей логикой: "Если бы это было не так, то зачем Intel вообще массово выпускает PII"? Ясно, что этот процессор (особенно в модификации Xeon) благодаря своей архитектуре хорош для серверов. Но назвать другие приложения, где Pentium II действительно необходим, так почти никто и не берется.

Понятно, что эта ситуация не внесла ясности в вопрос выбора подходящего компьютера. А тут еще подоспел и Pentium III, сулящий "небывалую производительность мультимедиа приложений и ускорение работы в Интернет". Но Pentium II почему-то с производства не снимается, хотя его модель с тактовой частотой 450 МГц стоит столько же, сколько и PIII 450 МГц. Celeron же, по непонятным причинам, получил новый корпус и сейчас существует сразу в двух вариантах, для которых требуются разные материнские платы. Фирма AMD, не прекращая производства K6-2, выпустила процессоры K6-III и Athlon, причем последний требует материнской платы, несовместимой с другими процессорами. Cyrix продался известному производителю чипсетов - компании VIA Technologies, в результате чего заявленные процессоры вряд ли увидят свет, так как новый владелец практически полностью разогнал команды, работавшие над перспективными проектами. Зато, VIA объявила о выходе нового процессора, совместимого по формату корпуса с Celeron. Появился на рынке Intel-совместимых процессоров и новый игрок - Rise Technologies. Зато ушел старый - IDT (а технологии производства WinChip были куплены все той же VIA). Все это окончательно запутало потенциальных покупателей, ведь разброс цен сейчас весьма велик - машину вместе с монитором можно купить и за 400, и за 2000 долларов.

Но если бы дело было только в процессорах, то это было бы еще полбеды. Какой брать видеоадаптер? Сколько ставить оперативной памяти? Какого объема, и с каким интерфейсом покупать жесткий диск, лучше ставить один или два жестких диска? Покупать простой привод CD-ROM или взять пишущий CD-R? А может, все-таки, - пишущий CD-RW? Или не пишущий DVD? Это далеко не полный список вопросов, возникающих даже у подготовленного пользователя. А в нашем случае дело осложняется и тем, что нужен не просто компьютер, а Компьютер Для Работы с Музыкальными Приложениями. Здесь есть своя специфика, особенно, если предполагается работать с современными программами многоканальной записи звука.

Итак, давайте разбираться...
В этой серии статей мы поближе познакомимся с самими процессорами и с испытаниями их производительности на музыкальных приложениях; попробуем выяснить, сколько нужно для компьютера оперативной памяти; измерим производительность жестких дисков; поговорим о видеоадаптерах и дисководах CD и DVD. От тестов комплектующих, результаты которых публикуются в компьютерных журналах, данное исследование отличается тем, что мы не будем иметь дело с абстрактными условными единицами тестов типа WinBench. Все измерения будут производиться в понятных для музыкантов единицах: количестве записываемых/воспроизводимых дорожек, времени выполнения различных операций, количестве одновременно работающих модулей обработки DirectX или VST.

Как устроены процессоры
Что представляет собой современный процессор? Это тонкая пластина кремния, на которой размещается несколько миллионов транзисторов (например, у Pentium II их 7,5 миллионов). К пластине "припаяно" множество контактов, посредством которых и происходит общение с внешним миром. Все это размещено в корпусе, на который надет радиатор с вентилятором - процессор очень сильно нагревается во время работы.

Процессор

Все существующие ныне Intel-совместимые процессоры являются 32-разрядными (первый 64-разрядный процессор под названием Merced должен появиться только через год), и все они имеют ядро, шину данных, кэш-память, математический сопроцессор и блок MMX-команд. У Pentium III и старших моделей AMD ко всему этому добавляются блоки команд для вычислений с плавающей запятой (SSE и 3D Now!). Для того, чтобы хотя бы приблизительно представлять, чем отличается один процессор от другого (и какой процессор лучше подходит для конкретных приложений), давайте вкратце познакомимся с основными его блоками.

В ядре производится вся обработка данных и выполнение команд. Начиная с Pentium, ядра процессоров стали разбиваться как бы на два независимых устройства, имеющих свои собственные конвейеры обработки информации. Причем, первое устройство выполняет любые команды, а второе - только наиболее часто встречающиеся. Такая архитектура позволила получить заметный прирост производительности по сравнению с процессорами предыдущих поколений (типа Intel 386 и 486). В современных же процессорах количество конвейеров гораздо больше.

Посредством шины данных ядро обменивается информацией с памятью и периферией. Основная характеристика шины - это ее разрядность, и чем выше разрядность, тем больше пропускная способность. Старые "тройки" и "четверки" имели 32-разрядные шины данных, Pentium - 64-разрядную, а Pentium II и Pentium III имеют двойные 64-разрядные шины, что существенно увеличивает скорость их работы с памятью.

Кэш - это буферная память между процессором и основной памятью. Его основное назначение - компенсировать разницу в скоростях работы последних (в современных компьютерах память работает на частоте системной шины - 66 или 100 МГц, а частота, на которой работает процессор - в несколько раз выше). При считывании процессором данных из памяти, они попутно целыми блоками записываются в кэш. И при повторном запросе того или иного блока информации процессор получает его существенно быстрее, так как обращения к "медленной" памяти не происходит, а для кэша выделена отдельная информационная магистраль. Естественно, процессор может использовать кэш и для записи данных.

В 386 процессорах кэш-память объемом 128 Кб располагалась прямо на материнской плате. Но уже "четверки" получили дополнительный кэш, интегрированный прямо в процессор и работающий на его частоте. Он стал называться кэшем первого уровня (Level 1, сокращенно - L1), а тот, что установлен на плате - кэшем второго уровня (L2). Эти названия дожили и до наших дней, однако в большинстве современных процессоров оба кэша интегрированы в процессор. Причем, если в Pentium II и III кэш второго уровня работает на половинной частоте процессора, то у Celeron, AMD K6-III и Athlon кэш второго уровня функционирует на частоте самого процессора, что дает довольно заметный прирост производительности.

Последнее время в компьютерной прессе и Интернете очень живо обсуждается вопрос о необходимом в повседневной жизни объеме кэша второго уровня. Дело все в том, что Pentium II и III имеют L2 объемом 512 Кб, а Celeron - всего 128 Кб. Но Celeron, будучи разогнанным до равных с PII частот, показывает большую производительность. Дело тут в том, что большинство реальных приложений редко использует блоки данных больше 128 Кб (и музыкальные приложения тоже - в этом мы убедимся немного позже). Поэтому, разогнанный Celeron, с его маленьким, но быстрым кэшем второго уровня, и "обставляет" Pentium II. Но в задачах обработки огромных объемов данных (например в серверах) и Pentium II, и Pentium III - просто незаменимы. Специально для таких приложений выпускается модификация этих процессоров под названием Xeon (произносится "зион") с 1-2 Мбайтами кэша второго уровня.

Название следующего компонента - математический сопроцессор - говорит само за себя. Как только программе требуется выполнить сложные расчеты (например, с плавающей запятой), в дело вступает именно сопроцессор, который фактически представляет собой дополнительный специализированный процессор, размещенный на той же кремниевой пластине. В качестве примера приложений, активно использующих сопроцессор, можно привести популярный архиватор Zip или DirectX модули реверберации. А вот офисные программы типа Microsoft Word работают, используя только мощности ядра. На сегодняшний день самыми мощными сопроцессорами обладает продукция фирмы Intel. А вот "вечно второй" AMD никак не может сделать конкурентоспособный сопроцессор, поэтому его продукция обычно используется только в офисных компьютерах.

MMX (MultiMedia eXtension) - расширение базового набора команд процессора, включающее в себя 57 инструкций для обработки видео и звука, например для ускорения процессов кодирования/ декодирования видеосигнала. Особенностью MMX является возможность одной командой обрабатывать множество данных, что резко повышает производительность (такая технология называется SIMD - Single Instruction, Many Data - одна команда, много данных). Однако, здесь есть несколько подводных камней. Во-первых, данные при работе с MMX-инструкциями хранятся в регистрах сопроцессора. Это значит, что одновременно с выполнением MMX-оптимизированной программы компьютер не может выполнять операции с плавающей запятой. Во-вторых, MMX-инструкции предназначены только для работы с целыми числами. А большинство реальных задач в мультимедиа приложениях требует более серьезной математики. Именно поэтому MMX мало используется в музыкальных программах.

Дальнейшее развитие технологии SIMD привело к появлению двух новых конкурирующих систем для поточной обработки данных. Первыми на рынке появились процессоры AMD K6-2, в которые, помимо блока MMX команд, был встроен блок под названием 3D Now!, предназначенный для обработки трехмерных изображений. Он включает 27 новых инструкций для обработки чисел с плавающей запятой и, в отличие от MMX, способен выполнять две инструкции одновременно. Разумеется, для того, чтобы воспользоваться всеми преимуществами новой технологии, программа должна быть соответствующим образом оптимизирована. Пока такая оптимизация делается только в играх (например, в Quake II). Кроме того, как и MMX, 3D Now! не может работать одновременно с сопроцессором. Все это снижает привлекательность процессоров AMD для музыкальных приложений, да еще их математические сопроцессоры весьма далеки от идеала.

AMD K 6

А вот разработчикам Pentium III удалось, похоже, создать универсальный мультимедийный ускоритель, работающий по принципу SIMD, но совершенно независимо от ядра и математического сопроцессора. Новый блок получил название SSE (Streaming SIMD Extensions - поточное SIMD расширение). В него входят 70 инструкций, оперирующих с восемью специальными 128-битными регистрами, в каждом из которых может храниться четыре числа с плавающей запятой. SSE позволяет выполнять операции сразу над двумя регистрами, то есть при наличии соответствующей оптимизации программы можно за один такт обрабатывать сразу четыре пары значений! Теоретически, таким образом можно поднять производительность компьютера до 80%, но прирост очень сильно зависит от программистов (и в этом мы тоже убедимся немного позднее).

Но ценность SSE еще в том, что он "заточен" под широкий круг задач, а не только под 3D графику. Все эти инструкции применимы везде, где есть потребность в поточной обработке информации (а музыкальные программы попадают в первые ряды этого списка). И ответ производителей музыкальных программ не заставил себя ждать. Под Pentium III уже оптимизирован Cubase VST начиная с версии 3.65, и Samplitude 2496 версии 5.2. И если Pentium III утвердится на рынке, то стоит ждать появления гораздо большего числа оптимизированных под него музыкальных приложений. Скорее всего, бум оптимизации начнется после выхода DirectX 7.0.

Так что же более всего влияет на прирост производительности? Мы уже знаем, что скорость работы кэша и мощность математического сопроцессора оказывают на производительность существенное влияние. Архитектура ядра тоже играет немаловажную роль. Например, процессоры фирмы AMD показывают великолепные результаты в офисных приложениях (целочисленные вычисления), значительно обходя процессоры Intel равных тактовых частот. Достигается это за счет оптимизации работы ядра. Но, все-таки, самыми главными факторами остаются тактовые частоты работы процессора и системной шины (с ее помощью связываются между собой процессор, память и периферия). Например, увеличение тактовой частоты шины с 66 до 100 МГц фактически удваивает производительность компьютера. А процессор в 450 МГц практически всегда будет обходить по производительности 350-мегагерцовый. Поэтому надо стараться приобретать процессор с максимальной тактовой частотой (или разгонять медленные процессоры, если вы имеете смелость и квалификацию сделать это).

Корпуса, сокеты и чипсеты
Ничто не вызывает большего раздражения, чем обилие несовместимых стандартов на корпуса процессоров и слоты, куда последние устанавливаются, ведь под каждый стандарт требуется специальная материнская плата. А так как компьютер почти всегда приобретается с прицелом на дальнейшее обновление, вопрос выбора оптимального стандарта становится первостепенным. Но, увы, сейчас выбор больше похож на гадание на кофейной гуще, так как спрогнозировать дальнейшее развитие событий довольно тяжело, и совсем не факт, что через год Intel не заменит Slot 1 на какой-нибудь "Slot X", и опять придется выкладывать деньги за новую материнскую плату.

Pentium II SECC

Итак, процессоры Pentium II выпускаются в специальном картридже под названием SECC, который предназначен для установки в Slot 1 - 242-контактный разъем на материнской плате. Помимо самого процессора, на плате картриджа располагается кэш-память второго уровня и элементы согласования. Pentium II (начиная с частоты 350 МГц) и Pentium III выпускаются в картридже SECC 2, который отличается незначительными улучшениями). Под тот же Slot 1 предназначен картридж SEPP, но он используется в старых процессорах Celeron (которые, правда, по-прежнему можно найти на рынке). От SECC этот картридж отличается отсутствием пластикового корпуса и некоторыми мелочами. Все эти картриджи полностью совместимы, и материнские платы на основе Slot 1 можно использовать как для PII, PIII, так и для Celeron.

Новые Celeron выпускаются уже в корпусах типа PPGA, напоминающих корпуса Pentium (собственно, старшие Pentium выпускались именно в таких корпусах), но с другим количеством выводов и предназначенных для установки в 370-контактный Socket 370. Логика перехода на такие корпуса проста: последние стоят на 10$ дешевле, чем картриджи. Разумеется, под них нужны новые материнские платы. Однако несколько фирм выпустили переходники PPGA-SEPP, позволяющие устанавливать новые Celeron в Slot 1. Стоимость этих переходников - как раз те самые 10$.

Переходник PPGA-SEPP

Большинство процессоров других производителей также выпускается в корпусах типа PPGA, однако они предназначены для установки в старый 237-контактный разъем Socket 7. Сейчас есть две модификации материнских плат с Socket 7: обычная, с тактовой частотой системной шины 66 МГц, и платы архитектуры Super 7, у которых частота системной шины доведена до 100 МГц. Новый процессор фирмы AMD под названием Athlon так же, как и Pentium II, имеет картриджную конструкцию (как этот картридж называется - пока неизвестно), но он предназначен для установки в новый Slot A, который механически совместим со Slot 1, но имеет другую электрическую разводку. А это опять несовместимые материнские платы...

Socket 7

Сегодня на рынке есть огромное количество материнских плат: от практически всем известных Asustek и Iwill, до загадочных безымянных, определяемых компьютерными фирмами в своих прайс-листах как "No name". Но на самом деле, их производители не утруждают себя разработкой и выпуском основных комплектующих: материнские платы собираются на основе готовых наборов микросхем, которые называются чипсетами (от англ. Chip Set - набор чипов). Производителей же чипсетов всего четыре - Intel, VIA, ALI (подразделение Acer) и SiS.

Разумеется, законодатель мод на рынке чипсетов - Intel. До недавнего времени все материнские платы под Pentium II и III, а также Celeron, собирались на чипсетах исключительно этой фирмы: 440BX, 440EX и 440ZX. Никаких проблем с этими чипсетами никогда не возникало, так что если в спецификации приглянувшейся материнской платы видите подобную аббревиатуру, то можно с определенной долей уверенности говорить, что плата будет работать прилично. Однако, совсем недавно все три оставшихся производителя - VIA, ALI и SiS - активно вторглись на "вражескую" территорию Slot 1, так что пользователи были очередной раз поставлены перед нелегким выбором: старое и относительно дорогое, но надежное, против нового, необкатанного, но дешевого. Как показывают независимые тестирования, некоторые материнские платы, собранные на чипсетах ALI Aladdin Pro II, VIA Apollo Pro и SiS 5600/5595, страдают несовместимостью с отдельными моделями новейших видеоадаптеров. Так что, если вы приобретаете подобную материнскую плату, обязательно обговорите с продавцом возможность ее возврата или замены на другую модель. Кроме того, все эти чипсеты показывают несколько меньшую производительность по сравнению с Intel 440 BX.

Зато в нише чипсетов под альтернативные процессоры всецело господствуют три "не-Intel". Технологии здесь уже хорошо обкатаны, поэтому, как правило, никаких проблем с материнскими платами не возникает. Хотя, периодически в сети всплывают страшные рассказы о том "как я собирал компьютер на VIA Apollo...". Но мой личный опыт (а с десяток компьютеров на альтернативных процессорах я собрал) показывает, что если все делать правильно (внимательно прочитав перед этим руководство пользователя), то в большинстве случаев компьютеры работают хорошо.

Кстати говоря, есть маленький секрет, который хорошо знают профессиональные сборщики компьютеров: производительность систем, собранных на разных материнских платах с одинаковыми чипсетами, будет практически одинаковой. Результаты тестирований это полностью подтверждают: разброс значений производительности плат на одинаковых чипсетах не превышает 1-2%. Разница может проявиться в надежности, конфигурируемости и уровне поддержки производителем. Например, совсем дешевые платы типа Tomato могут доставить некоторое количество не очень приятных минут при сборке.

Но вот от покупки безымянных плат я бы вас предостерег. Дело все в том, что они не проходят жесткого тестирования, как платы известных компаний, поэтому в партиях высок процент отбраковки. То есть, вы имеете довольно высокий шанс нарваться на неработающий экземпляр.

Какие процессоры сейчас можно купить?
Вот перечень и основные характеристики выпускающихся Intel-совместимых процессоров.

 
Процессоры  
    1 - указана примерная цена младшей/старшей модели на начало августа 1999
2 - использует L2, установленный на материнской плате
3 - указаны оптовые цены для партии от 1000 штук

А чего нам ожидать от производителей дальше? Оказывается, что уже этой осенью нас ждет много интересного. Во-первых, в конце сентября выходят два Pentium III - 533 и 600 МГц, которые будут работать со 133 МГц системной шиной. Разумеется, одновременно с ними выйдет и новый чипсет i820, в котором станет возможным использовать новый тип 133 МГц памяти Direct Rambus DRAM. Но это еще не все. Немного позднее Intel скорее всего снимет линейку Pentium II с производства, а вместо нее будет выпускать Pentium III в корпусе PPGA под Socket 370, работающий со 100 МГц системной шиной. То есть, Socket 370 станет основным не только для недорогих мультимедиа компьютеров, но и для рабочих станций среднего класса.

AMD, похоже, будет заниматься только Athlon, тем более, что у нее есть серьезные проблемы с организацией массового производства этих процессоров. Но в конце года Athlon должен выйти на тактовые частоты 750-800 МГц.

В конце года должен появиться и новый процессор от VIA (эта та компания, что купила Cyrix). Пока у него нет промышленного названия, и его называют Gobi - по названию проекта. Этот процессор под Socket 370 задуман как конкурент Celeron. Предварительно объявлены варианты с частотой 466, 500, и 533 МГц. Частота системной шины - 100 МГц, L1 кэш объемом 64 Кб, L2 - 256 Кб (оба в два раза больше, чем у Celeron). Изюминкой процессора является поддержка 3D Now! - это будет первый прецедент переноса технологий AMD на Socket 370. Учитывая, что VIA традиционно ориентируется на максимально низкие цены, можно предположить, что Celeron ждут нелегкие времена.

А вот фирма Rise, вопреки своим же многочисленным заявлениям, отказалась от развития своего процессора mP6. Оказалось, что дешевле разработать новый процессор, чем переделывать старый. Новый проект имеет название Tiger, и он также может стать дешевой альтернативой Cele-ron. Пока про него известно только то, что он будет устанавливаться в Socket 370, и иметь 256 Кб кэша второго уровня.

Испытания процессоров
Когда эта статья только замышлялась, я собирался протестировать все существующие процессоры на предмет работы с музыкальными приложениями. Однако, столкнувшись с некоторыми трудностями организационного порядка (оказалось, что летом не так то просто раздобыть нужные комплектующие), я решил остановиться на трех процессорах производства Intel: Celeron 300A, Pentium II 350 МГц и Pentium III 450 МГц. Конечно, очень хотелось протестировать AMD Athlon (уж очень интригует 200 МГц системная шина), но на момент окончания статьи под этот процессор еще не пришли материнские платы, а сам процессор в Москве присутствовал в единичных экземплярах, на которые еще не была известна цена.

Кстати говоря, Celeron 300 A уже снят с производства, но его еще можно найти в компьютерных магазинах. Я выбрал именно этот процессор из-за того, что он единственный из всей современной линейки Celeron хорошо разгоняется до 450 МГц (о разгоне мы еще поговорим далее). Мне было очень интересно посмотреть на его производительность в музыкальных приложениях именно в разогнанном состоянии и оценить оправданность этой несколько рискованной операции. Также, я разогнал Pentium III 450 МГц до 504 МГц и проверил его производительность.

Что касается остальных процессоров, то, на самом деле, они для нас не так уж и интересны. Дело в том, что AMD K6-2 и K6-III имеют откровенно слабые математические сопроцессоры, что не позволяет им конкурировать даже с неразогнанными Celeron (сомневающимся в этом могу порекомендовать сайт ixbt.stack.net, где можно найти результаты тестирования процессоров). А как уже говорилось выше, сопроцессор чрезвычайно важен при обработке звука в реальном времени. Кроме того, K6-III стоит дороже Celeron, что сводит его привлекательность к нулю. А очень дешевый К6-2 не имеет интегрированного в процессор кэша второго уровня (он размещается на материнской плате и работает на частоте системной шины), в результате чего он проигрывает Celeron даже в офисных приложениях.

Cyrix M II с самого начала позиционировался как процессор для бухгалтерии из-за очень слабого сопроцессора. По своим характеристикам он сильно уступает даже K6-2 - сказывается использование 83 МГц системной шины. Кроме этого, фирма Cyrix и ее преемник VIA используют для маркировки PR-рейтинг, который обозначает "тактовую частоту аналогичного про производительности процессора Pentium II по данным теста Ziff-Davis Winstone". Но, во-первых, он показывает производительность только в офисных приложениях, а во-вторых, для PR-рейтинга использовались старые PII, работавшие с 66 МГц системной шиной. Ну а Rise mP6 вообще серьезно никто не воспринимает - процессор морально устарел еще до своего выхода и его имеет смысл использовать лишь в том случае, если на счету каждая копейка.

Итак, перед нами два самых распространенных в музыкальных компьютерах процессора и один очень перспективный новый. Методика тестирования была довольно проста. Процессоры по очереди устанавливались в компьютер с материнской платой Lucky Star 6ABX2V (чипсет 440 BX), 128 Мб оперативной памяти, двумя 10,1 Гб жесткими дисками IBM DTTA 371010 (7200 об/мин) и 8 Мб видеоадаптером ATI Xpert@Works. Затем, в программе WaveLab открывался один и тот же 30-секундный файл и в реальном времени навешивались различные DirectX и VST модули обработки. По системному монитору засекалась загруженность процессора.

 
Таблица 1. Загруженность процессора (в процентах) на разных модулях обработки в программе WaveLab 2.02.  
    * - тактовая частота процессора/системной шины
Полные названия колонок таблицы:
Воспроизведение файла без обработки, TC Native Reverb 1.5, TC Native Reverb VST 1.5, TC NAtive EQ Parametric 1.1, Waves Ultramaximizer+ из пакета NPP 2.35, DSP-FX Aurak Activator 6.11, DSP-FX Studio Verb 6.11, VST Stereo Echo (штатный модуль Cubase).

Следующий этап испытаний - это проверка максимальной производительности обработки в программах Cubase VST 3.65, Cakewalk 8.04 и Samplitude 2496 v.5.2. Эта часть тестирования была для меня особенно интересна, так как, во-первых, Cubase и Samplitude уже поддерживают Pentium III и позволяют оценить реальный прирост производительности, а во-вторых, проблема увеличения количества одновременно работающей виртуальной обработки занимает умы многих музыкантов, ведь обычно ее просто патологически не хватает. Специально для этого испытания в Cubase была записана одноминутная композиция - восемь стерео дорожек с разрядностью 24 бита и частотой дискретизации 44,1 кГц. Затем, получившиеся WAV файлы я просто импортировал в Cakewalk и Samplitude.

Потом началось самое интересное. Композиция во всех программах закольцовывалась, а в посылы/возвраты и разрывы дорожек навешивались модули обработки до тех пор, пока программа не начинала воспроизводить композицию со сбоями и остановками. Причем, в Cubase и Cakewalk я использовал практически одинаковые модули (в Cubase - их VST варианты), а в Samplitude была задействована и штатная обработка микшера. Дело в том, что в Samplitude под Pentium III оптимизированы только эквалайзеры, и чтобы почувствовать преимущества нового процессора пришлось отойти от набора модулей, использованного в других программах. Кроме того, при испытаниях Pentium III в Samplitude я делал два опыта - с включенной оптимизацией и с отключенной (там есть такая замечательная опция). Это позволило достаточно точно оценить прирост производительности, который дает блок SSE. А с отключенной оптимизацией Pentium III начинал работать как Pentium II той же тактовой частоты.

 
Таблица 2. Максимальная производительность в Cubase VST 3.65.  
       
Таблица 3. Максимальная производительность в Cakewalk 8.04.  
       
Таблица 4. Максимальная производительность в Samplitude 2496 версии 5.2.  
    * - тактовая частота процессора/системной шины
DSV - DSP-FX Studio Verb, TNR - TC Native Reverb, VSE - VST Stereo Echo, TEQ - TC Native EQ Parametric, WUM - Waves Ultramaximizer+, SMD - Sonic Foundry Multi Tap Delay, SFW - Sonic Foundry Flange/Wah-Wah, SCH - Sonic Foundry Chorus, EQ - штатный эквалайзер Samplitude, DL - штатная линия задержки Samplitude, CO - штатный компрессор Samplitude, EN - штатный расширитель стереобазы Samplitude.

Результаты испытаний я свел в таблицы. Последний столбец в результатах тестирования Cubase, Cakewalk и Samplitude - это условный коэффициент их производительности. В таблице 5 можно посмотреть относительные коэффициенты разных модулей обработки (в их качестве использовались цифры загруженности процессора на PIII 504 МГц в программе WaveLab). Условный коэффициент производительности программы получался путем сложения коэффициентов всех модулей, работавших в программе. А на основе суммарных коэффициентов строились диаграммы производительности. Вся эта "кухня" понадобилась для того, чтобы привести результаты испытаний к общему знаменателю. Таким образом, можно сравнивать не только производительность процессоров, но и производительность программ на одинаковых процессорах. Кроме этого, можно выяснить, сколько же интересующих модулей будет работать в программе на том или ином процессоре. Для этого надо взять суммарный коэффициент, и разделить его на коэффициент модуля из таблицы 5. Например, если у вас процессор Pentium III 450 МГц, то в Cakewalk вы можете использовать 13 модулей TC Native Reverb одновременно (97,5/7,1=13,7).

Таблица 5. Относительные коэффициенты модулей обработки.

Обратите внимание на один занятный факт: цифры загрузки процессора у DirectX и VST вариантов TC Native Reverb при работе с Celeron совершенно идентичны, а у Pentium II и Pentium III - разные (на VST варианте загрузка меньше). Скорее всего, это связано с тем, что VST модуль использует какие-то особенности архитектуры ядра PII, так как математические сопроцессоры у Celeron и PII практически идентичны. Также интересно, что при работе Waves Ultramaximizer загруженность Celeron (на 66 МГц шине, то есть в штатном режиме) оказалась меньшей, чем загруженность Pentium II 350 МГц. Наиболее правдоподобное объяснение этого парадокса может быть таким: модуль интенсивно загружает L2 небольшими блоками данных, а у Celeron он в два раза быстрее (хотя и меньше), чем у Pentium II.

Итак, что же мы имеем? На диаграммах 1-3 хорошо видно, что абсолютным лидером по производительности является процессор Pentium III 450 МГц, разогнанный до 504 МГц. И это неудивительно - тактовая частота обязывает... Удивительно другое: разогнанный до 450 МГц Celeron 300 A в Cubase и Cakewalk показывает практически одинаковую производительность с P III 450 МГц, работающем в штатном режиме! Причем, в Cakewalk показатели абсолютно равны, а в оптимизированном под PIII Cubase разница составляет 3%. Так что эти 3% - тот самый прирост производительности, который дает блок SSE, установленный на Pentium III.

 
Диаграмма 1. Производительность в Cubase VST 3.65.

Диаграмма 2. Производительность в Cakewalk 8.04.

Диаграмма 3. Производительность в Samplitude 2496 версии 5.2.

 
   

Помните, я говорил, что возможность Pentium III увеличивать скорость работы приложений в очень большой степени зависит от программистов? Диаграмма 3 полностью подтверждает этот тезис: при включении режима оптимизации в Samplitude на P III 450 МГц прирост производительности составляет 15%, а по сравнению с разогнанным Celeron - уже 19%.

Теперь давайте обратим свой взор на Pentium II 350 МГц и Celeron 300 A, работающий в штатном режиме. В Cakewalk и Cubase разница меду ними составляет около 25%, а вот в Samplitude разница в производительности доходит до 46%. Это может значить только одно - программа Samplitude более критична к размеру кэш-памяти второго уровня, и она лучше работает именно на Pentium II/III. Разница между разогнанным Celeron и Pentium III 450 МГц с отключенной оптимизацией только подтверждает это.

А теперь сравним абсолютную производительность программ при работе с эффектами в реальном времени. Выходит, что абсолютным лидером является Cakewalk 8.04 - в нем можно "повесить" максимальное количество обработки. Однако, это справедливо только при использовании моно треков. Так как в Cakewalk нет стерео дорожек, как в Cubase или Samplitude, то при работе со стерео файлами приходится использовать двойное количество модулей. Поэтому в обработке стерео файлов абсолютным лидером становится Cubase. Samplitude же показывает отличные результаты при использовании своих собственных ресурсов, но с DirectX модулями у программы как-то не клеится - они слишком сильно нагружают процессор. Кстати, обратите внимание на забавную деталь: на процессоре Celeron, работающем в штатном режиме, Cubase оказывается чуть быстрее, чем Cakewalk. Это, скорее всего, можно списать на погрешность методики тестирования, но можно предположить и то, что при малых тактовых частотах Cubase оптимальнее использует ресурсы.

Какой же процессор выбрать для работы с музыкальными приложениями? Ответ напрашивается сам собой: Pentium III. Есть очень большая вероятность, что производители программного обеспечения чем дальше, тем больше будут использовать инструкции SSE, ведь увеличение производительности до 80% (теоретический предел этой технологии) - весьма заманчиво для пользователей. А для работы с Samplitude, PIII уже сейчас представляется вполне разумным вариантом.

Однако, по соотношению цена/производительность самым приличным процессором оказывается Celeron, тем более, что большинство музыкальных приложений не используют преимущества Pentium III (вспомните только 3% прироста производительности в Cubase). Поэтому, если у вас сейчас не хватает денег на PIII, разумно будет взять одну из моделей Celeron и поставить его на плату под Socket 370. Только надо обязательно убедиться, что плата поддерживает частоту системной шины 100 МГц. А когда выйдет PPGA вариант Pentium III (это должно произойти очень скоро), вы совершенно спокойно сможете модернизировать свою систему, не меняя других комплектующих. К тому же, до конца года наверняка появится гораздо больше оптимизированных музыкальных приложений, а Pentium III к тому времени изрядно подешевеет.

А вот Pentium II покупать ни при каких обстоятельствах уже не следует. Мало того, если вы являетесь владельцем такого процессора, то лучше избавиться от него до того момента, пока P II вообще не исчезли с рынка. Сейчас вы можете обменять его на P III, лишь доплатив разницу в цене (это можно сделать в большинстве нормальных фирм), а вот ближе к зиме у вас начнутся большие проблемы с модернизацией, так как P II уже мало кому будет нужен.

Разгон процессоров (overclocking)
Как показали испытания, разгон дает увеличение производительности Celeron почти в два раза, и прирост в 20% на Pentium III. Однако, эта процедура небезопасна для процессора в частности, и для всего компьютера в целом, поскольку процессоры иногда горят, как бы не убеждали нас в обратном фанаты оверклокинга.

А почему вообще возможен разгон? Дело в том, что процессоры, производимые в рамках одной технологии (например, Pentium II под 100 МГц системную шину) делаются на одной и той же линии. Готовые кремниевые пластины выборочно тестируются в критических температурных режимах и при повышенном напряжении, а в зависимости от полученных результатов на всю партию наносится маркировка со значением тактовой частоты. Так как далеко не все кристаллы тестируются, существует большая вероятность, что в партию попадут процессоры, способные хорошо работать и на более высоких частотах. Кроме того, протестированные образцы маркируются с некоторым запасом, так что они тоже способны разгоняться.

Кстати говоря, существует одна важная закономерность: чем выше тактовая частота процессоров одного типа, тем хуже они разгоняются. Иначе говоря, Celeron 300 A разгоняется намного лучше, и самое главное - безопасней, чем Celeron 466. Причина проста: чем выше частота процессора, тем ближе он к физическим границам технологии. Поэтому, если уж вы решили самореализоваться в ипостаси компьютерного волшебника - лучше всего покупать младшие модели процессоров.

А как производится разгон? Сейчас это делается очень просто - меняется тактовая частота работы системной шины и процессор, имеющий фиксированный коэффициент умножения относительно этой шины, просто вынуждается работать на более высокой скорости. Как правило, для разгона подходят материнские платы, собранные на чипсете 440BX, по причине того, что другие чипсеты имеют меньшие возможности по изменению частоты системной шины. В современных материнских платах на чипсете 440BX есть возможность выставлять (джамперами или через BIOS) следующие фиксированные частоты шины: 66, 75, 83, 100, 103, 112 и 133 МГц. Причем, на частоте 133 МГц процессоры сейчас вообще не работают, но это связано с низкой "скорострельностью" модулей памяти, а не с самими процессорами.

Рассматривая ряд частот, которые позволяет выставить чипсет 440BX, можно предположить, что процессоры, рассчитанные на работу с 66 МГц системной шиной (Celeron), имеют гораздо больше возможностей по разгону, чем те, которые "сидят" на 100 МГц. Однако, не стоит обольщаться: Celeron, работающий на 100 МГц шине - это явление не очень распространенное. Лучше всего до таких значений разгоняются Celeron 300 A (из пяти процессоров этой модели, которые побывали у меня в руках, до 100 МГц разогнались три). Но уже Celeron 333 в большинстве случаев на 100 МГц работать отказывается. А на более высоких частотах работают вообще единичные экземпляры этих процессоров. Чаще всего, "селероны" неплохо уживаются с 75 и 83 МГц шинами, но и в этих случаях прирост производительности весьма ощутим. Процессоры Pentium II и III, как правило, спокойно работают на 103 и 112 МГц шинах (частота 504 МГц у испытанного мной Pentium III 450 МГц была получена именно установкой частоты шины равной 112 МГц).

Все, что говорилось выше, выглядит как-то подозрительно гладко и красиво. На самом же деле, любителя разгона поджидает некоторое количество неприятностей. Во-первых, официально разгон запрещен. Это означает, что разогнав процессор вы лишаетесь гарантии и прочих прелестей цивилизации вроде замены сгоревших экземпляров. Поэтому каждый сам несет ответственность за свой поступок - и не говорите потом, что я вас не предупреждал...

Во-вторых, разогнанные процессоры греются. И подавляющее большинство неполадок случается с ними именно из-за перегрева. Поэтому самым оптимальным вариантом при разгоне является использование материнских плат с термодатчиками. Такие платы позволяют в BIOS выставить режим предупреждения о перегреве, а в случае игнорирования последнего (ну, за сигаретами выскочил...) компьютер автоматически выключится. Кстати говоря, именно термодатчик спас мой компьютер во время недавней безумной жары, когда процессор буквально задымился во время работы, и мне пришлось в срочном порядке снижать частоту системной шины до штатной.

Если же материнская плата термодатчика не имеет, то может помочь второй кулер, который подвешивается к процессору на банальных резиночках. Ну и, разумеется, надо следить за компьютером, и при малейших признаках перегрева (неожиданные зависания программ) снижать частоту системной шины.

Еще одной напастью при разгоне может стать некорректная работа комплектующих - видеоадаптеров и звуковых плат, дисков, памяти и т. д. Фокус здесь в том, что, увеличивая скорость работы системной шины, вы разгоняете заодно с процессором шины ISA, PCI, AGP и все устройства, которые на них работают. Сгореть эти железки не сгорят, но нервы могут попортить изрядно, так как не факт, что вы обнаружите неполадки сразу. Частично эти проблемы решаются. Например, если система грузится, но работает неустойчиво, можно попробовать увеличить циклы ожидания памяти (Wait State) в BIOS Setup. Если проблемы возникают с дисковой подсистемой (файлы записываются с ошибками, не распознается CD-ROM), то попробуйте купить самые короткие шлейфы и заменить ими штатные. Если и это не помогает, то можно попробовать в BIOS Setup выставить PIO-mode дисков на ступень ниже (о том, что такое PIO-mode, мы поговорим в разделе о жестких дисках).

Звуковые платы тоже могут отказываться работать на повышенных частотах. Чаще всего проблемы бывают со старыми ISA устройствами. Если такая плата "заглючила", то попробуйте установить в BIOS Setup больший коэффициент задержки операций ввода/вывода (I/O Recovery). Если же это не помогает, то надо отказываться от разгона или менять звуковую плату на более современную.

С PCI звуковыми платами проблемы бывают намного реже, однако и здесь не все так гладко и просто. Приведу пример из практики. Когда я первый раз разогнал Pentium II 350 до 392 МГц (112 МГц системная шина), то моя Darla вроде бы заработала - я не заметил в звуке никаких изменений. Однако, когда я завел выход на вход, включил SpectraLab и начал проверять плату с помощью тестовых сигналов, то обнаружилось, что где-то раз в две-три секунды в аудиотракте появляется очень короткий широкополосный импульсный сигнал с уровнем около -30 дБ. Как я ни старался, услышать его так и не удалось - слишком коротко время его "жизни". Однако, душевного спокойствия мне это не добавило. Но перед покупкой Pentium III я сделал модернизацию BIOS. Разогнав новый процессор до 504 МГц, и еще раз проверив звуковую плату, я с удивлением обнаружил, что паразитный импульсный сигнал исчез. Отсюда мораль: если вы разгоняете процессор, то старайтесь делать обновления BIOS как только выходят его новые версии. Помните только, что модернизация BIOS не всегда проходит гладко (в подавляющем большинстве случаев - из-за ошибки пользователя), так что если вы не чувствуете себя достаточно подготовленным для этой операции - лучше поручить ее специалисту.

Последняя серьезная неприятность, которая поджидает вас в случае разгона процессора - это уменьшение срока его службы. Имеются данные, что этот срок может сокращаться процентов на тридцать. Однако, если вы периодически делаете модернизации, то это вас волновать особо не должно - два-три года разогнанные процессоры должны проработать.

И все-таки, разгонять процессоры или нет? Универсального ответа на этот вопрос не существует. Если вы готовы рисковать - разгоняйте, но предварительно внимательно изучив документацию к плате и ознакомившись с материалами по разгону, коих в Интернете предостаточно. По статистике, горит примерно 0,1% всех процессоров. Процент невысокий, но будет не очень приятно в него попасть. Кроме этого, если у вас в машине стоит процессор AMD или Cyrix, то от разгона также лучше отказаться, поскольку первые разгоняются крайне неохотно, а вторые просто горят (особенно - изготовленные на заводах IBM).

За помощь с комплектующими спасибо фирме "Дестен компьютерс".


Процессоры - взгляд со стороны пользователя.

PC: Оптимальная конфигурация. Часть II: Память.

PC: Оптимальная конфигурация. Часть III: Жесткие диски.

  Оценка статьи

Посещений: 20227 | Проголосовавших: 191 | Средняя оценка: 1.5

   

  Комментарии
В связи с обилием спама размещение комментариев отключено. Пользуйтесь форумами.

РЕКЛАМА

 
       


Цены на рекламу


Музыкальное Оборудование
www.muzoborudovanie.ru
www.moline.ru
mail@muzoborudovanie.ru
© Агентство ДАТА