Микропроцессоры

Тогда же начинает развиваться производство двухпроцессорных G4, работающих более  чем в два раза быстрее обычных G4.

Power Mac G4 Cube

Летом 2000 года Apple разворачивает выпуск нового класса машин - Power Mac G4 Cube - компьютеров, призванных объеденить в себе мощь Power Mac G4 с дизайном и миниатюрностью iMac. G4 Cube, заключенный в прозрачный 8-ми дюймовый куб, не смотря на свои размеры, обладает процессором Power PC G4 450. Спроектированный как нечто, слегка напоминающее машину времени, G4 Cube имеет центральный вертикальный охладительный канал, так как использовалась новая технология охлаждения. Он не издает абсолютно никаких звуков, а легко снимающиеся внешние панели помогут вам в считанные секунды получить доступ к любому устройству компьютера.

Power Mac G4 Cube включает в  себя:

• 450 Мгц процессор PowerPC G4;
• 64 Мб памяти (максимально - 1.5 Гб);
• жесткий диск 20 Гб или 40 Гб;
• слот DVD на вершине Куба;
• два FireWire и два USB порта;
• 56К модем и новую оптическую мышь с клавиатурой.

   Джобс заявил, что Cube является одним из самых красивых творений инженеров Apple.

Power MAC G5

23 июня 2003 года можно считать  очередной вехой в истории  развития компьютеров «для народа»:  в этот день на конференции Apple Worldwide Developer Conference в Сан-Франциско был представлен первый массовый 64-разрядный ПК — результат более чем двухлетних разработок инженеров Apple и IBM. Сердцем нового компьютера, названного PowerMac G5, стал процессор IBM PowerPC 970, для благозвучности и «продолжения рода» переименованный в G5. При разработке PowerPC в набор инструкций процессора была заложена возможность работы как в 32-, так и в 64-битном режиме. Поэтому PowerMac G5 функционируют под управлением той же операционной системы Mac OS X Jaguar, что и PowerMac G4.

Помимо PowerMac G5, на конференции была анонсирована и новая версия операционной системы Mac OS X 10.3, получившая имя «Пантера». Эта ОС вышла в свет в конце 2003 года. В новой системе кардинально переработан пользовательский интерфейс и добавлено более трехсот новых функций.

Священные войны  платформ

Все без малого двадцать лет своего существования Macintosh окутан завесой тайны. Если PC всегда считался недорогим универсальным компьютером «для всех», то симпатичный округлый корпус с шестицветным яблочком вызывал далеко не столь однозначное отношение. Многочисленные сторонники компании Apple питают к своим маленьким помощникам сильную привязанность и частенько называют их «единственно возможным выбором», а то и «техникой для избранных». Стоит ли говорить, что бесконечные споры на тему «чей компьютер круче», состоящие в основном из колкостей и необоснованных упреков, совсем не помогают в поиске сильных и слабых сторон Macintosh. Это противостояние, получившее у шутников меткое название «священные войны платформ», лишь способствует возникновению мифов, из-за которых Macintosh выглядит в сознании потребителей «сверхкомпьютером». Оказалось, что Macintosh — это обычный компьютер, почти такой же, как и распространенные PC. Да и могло ли быть иначе, если в нем применяются PC-совместимые комплектующие? Так, в компьютерах Apple используются «винчестеры» Quantum, Toshiba, Maxtor, видеоплаты nVidia и ATI. Программы тоже все больше знакомые: для набора текстов служит Microsoft Word, сложные математические расчеты выполняются в пакетах Mathematica и MathCAD. В общем, сходство проявляется на каждом шагу. Однако есть и различия, только разглядеть их удается не сразу. Macintosh лучше проработан в деталях. Компания Apple, как известно, держит архитектуру своих компьютеров в секрете, кроме того, разрабатывает для них и ОС, и большое количество прикладных программ. Мудрость разработчиков просматривается во всем — как в аппаратной составляющей, так и в программной. Приложения зачастую устанавливаются простым перетаскиванием папок на значок целевого диска, а вместо десятка различных архиваторов применяется один универсальный. Громкость звука на Macintosh регулируется специальными кнопками на клавиатуре, для включения/отключения питания и управления лотком привода компакт-дисков тоже отведено несколько клавиш, мышь подключается не к корпусу, а к USB-разъему на клавиатуре. Благодаря таким приятным мелочам пользоваться Macintosh проще, чем Windows-совместимыми компьютерами. И намного приятнее. На нем можно выполнять любую работу — будь то офисная деятельность или архитектурное проектирование, — не имея глубоких технических знаний. Здесь не приходится редактировать реестр, возиться с драйверами или «подчищать» конфигурационные файлы. Чтобы успешно применять Macintosh, достаточно обладать навыками начинающего пользователя. Вышесказанное совсем не означает, что Macintosh позволяет сделать нечто такое, что в принципе недостижимо на PC. Повторюсь, это — обычный компьютер. Просто его технические хитрости хорошо спрятаны от глаз пользователя, благодаря чему на Macintosh удобно работать. Справедливо и обратное: нет таких задач, которые выполнимы на PC, но не под силу «яблочному» компьютеру. Для платформы Macintosh созданы почти все программы, которые встречаются в среде Windows. Всего их для Mac OS написано свыше 15 тыс. Есть, правда, такие отрасли, где Macintosh предпочтительнее PC. Причем не благодаря особым преимуществам машин Apple, а просто в силу сложившихся традиций. Эти отрасли — графика и полиграфия. Несколько десятилетий назад, на заре развития персональных компьютеров, наличие в ПК каких-то специфических аппаратных решений не только определяло его успех на рынке, но и во многом влияло на сферу его применения. Macintosh имел неплохую по тем временам видеоплату, что способствовало появлению большого количества программ для обработки графики и текста. В 1985 г., через год после появления первой модели Macintosh, фирма Aldus выпустила систему машинной верстки PageMaker. Компания Apple, в свою очередь, представила лазерный принтер Laser Writer с поддержкой PostScript и масштабируемых шрифтов. До этого документы, создаваемые на компьютере, были похожи на листы, отпечатанные на машинке. Набирались они шрифтом лишь одного размера и начертания, а выводились на матричном или лепестковом принтере. PageMaker и Laser Writer позволили создавать газеты, журналы и даже целые книги такого качества, которое достигалось на оборудовании стоимостью десятки тысяч долларов. Компьютер Macintosh не просто «пришел в полиграфию», благодаря ему появилась ее новая отрасль — настольные издательские системы. Интересно, что в высших кругах руководства Apple идею применения Macintosh в издательском деле сначала даже не воспринимали всерьез. Лазерный принтер создавался для комплекса обработки электронных документов Macintosh Office, с которым Apple хотела быстро завоевать большую часть корпоративного рынка. Но одному прозорливому инженеру удалось убедить Стива Джобса в перспективности компьютерной полиграфии и добиться поддержки этого нового направления. В 1987 г. компания Adobe выпустила первую версию графического пакета Illustrator. В том же году братья Кнолл написали программу с очень красноречивым названием Display, появившуюся в 1989 г. уже как коммерческий продукт под знаменитой маркой Photoshop. Само собой, все эти пакеты были реализованы только для Mac OS, поскольку стоимость графического адаптера для PC составляла несколько тысяч долларов и была сопоставима с ценой новенького компьютера Apple. Для Windows эти пакеты были реализованы позже, да и то с довольно существенными ограничениями. За прошедшие годы почти все ПО для верстки и дизайна адаптировано для PC. Причем с появлением каждой новой версии граница между двумя платформами становится все незаметней. Но по некоторым позициям Macintosh до сих пор сохраняет лидерство. Он обеспечивает более тонкую поддержку цвета без проблем обрабатывает файлы большого объема и с такой же легкостью оперирует данными стандартных для полиграфии форматов PostScript и PDF. В Америке, по сообщениям журнала Publish, 80% издателей используют Macintosh. У нас эта цифра меньше, но и в отечественных издательствах и типографиях, особенно в тех, что выпускают цветную продукцию, находятся компьютеры Apple. Причина такой популярности проста: хотя при должном умении достичь приемлемых результатов можно и на PC, но всё же лучше быть уверенным в том, что при передаче готовых макетов или промежуточных файлов не возникнет никаких затруднений. Находить, а затем исправлять ошибки, связанные с частичной несовместимостью платформ — занятие не из приятных. Тем более что там, где счет ежедневно идет на тысячи, а то и десятки тысяч долларов, экономить на инструментах не принято.

Но даже в полиграфии, да и не только в ней, Macintosh не является чем-то идеальным. У него, как и у всякого другого компьютера, есть недостатки. Он может «тормозить» и «зависать». Хотя мудрым создателям из Apple и недостатки удалось превратить в преимущества. Если в ОС Windows сообщение о любой ошибке, как правило, только раздражает из-за непременного совета в приказном тоне «обратиться к разработчику», то на Macintosh описание системного сбоя преподносится куда более мягко и начинается со слов «извините, произошла ошибка». А в придачу к этому Macintosh еще и проговаривает текст об ошибке голосом провинившегося ребенка. Увидев, как по-дружески относится к человеку бездушный компьютер, который, по сути, не более чем коробка, набитая электронными платами, начинаешь понимать, почему приверженцы «яблочной» платформы питают к ней столь теплые чувства.

2. Тестирование процессоров Intel Pentium 4 3,2 ГГц, Intel Pentium 4 3,2 ГГц Extreme Edition и процессоров  AMD Athlon 64 FX-51, AMD Athlon 64 3200+,  AMD Athlon XP 3200+

Осень 2003 года выдалась жаркой. И главным возмутителем спокойствия стала компания AMD, анонсировавшая в конце сентября новые микропроцессоры Athlon 64 и Athlon 64 FX, предназначенные для использования в настольных ПК и ноутбуках, и позволяющие выполнять как 32-, так и 64-разрядные инструкции. Intel также не осталась в долгу, выпустив процессор Pentium 4 Extreme Edition, оборудованный интегрированной трехуровневой системой кэш-памяти, что является, на сегодняшний день, единственным подобным решением в сегменте процессоров для настольных ПК.

Тестовые конфигурации

Платформа на базе Athlon 64 FX-51 была представлена  системой, имевшей следующую конфигурацию:

• Процессор: AMD Athlon 64 FX-51;
• Системная плата: ASUS SK8N на чипсете nForce 3 Pro 150;
• Память: 1 ГБ ECC (2х512 Мб) DDR400 Legacy Electronics;
• Графический адаптер: Leadtek WinFast A350 Ultra TDH (FX 5900 Ultra) 256 Мб;
• Дисковая система: 2 HDD Western Digital WD360 36 Гб 10000 об/мин SATA (Raptor) и WD400 40Гб (7200 об/мин);
• Накопители: Sony DW-U1DA (DVD+RW), Sony DDU1612 16X (DVD-ROM), Sony MPF920-Z (1.44 FDD).

Платформа на процессоре Athlon 64 3200+ имела следующую конфигурацию:

• Процессор: AMD Athlon 64 3200+;
• Системная плата: AOpen AK86-L (чипсет VIA K8T800);
• Память: 1 ГБ DDR400 Sansung;
• Графический адаптер: AOpen FX5900 128 Мб;
• Дисковая система: 2 HDD Serial ATA Maxtor 80Гб (7200 об/мин), объединенные в RAID-массив уровня 0;
• Накопители: AOpen DVD+RW, 1.44 FDD.

Платформа на базе процессора Athlon XP 3200+ имела следующую конфигурацию:

• Процессор: AMD Athlon XP 3200+;
• Системная плата: Soltek SL-75FRN2-L (чипсет nForce 2 Ultra 400);
• Память: 1 ГБ DDR400 Sansung;
• Графический адаптер: Sapphire Radeon 9800 Pro;
• Дисковая система: Western Digital WD400 40Гб (7200 об/мин, 8 Мб).

Платформа на базе процессоров Intel имела следующую конфигурацию:

• Процессоры: Intel Pentium 4 3.2 ГГц, Intel Pentium 4 3.2 ГГц Extreme Edtion;
• Системная плата: Intel D875PBZ на чипсете i875P;
• Память: 1 ГБ DDR400 Hynix;
• Графический адаптер: Sapphire Radeon 9800 Pro;
• Дисковая система: Western Digital WD400 40Гб (7200 об/мин, 8 Мб).

Чтобы поставить все платформы в относительно равные условия, во время тестирования на всех системах использовался жесткий диск Western Digital WD400 40Гб (7200 об/мин, 8 Мб) и видеокарта Sapphire Radeon 9800 Pro. В качестве операционной системы использовалась Windows XP Professional SP1, драйвера видеокарты ATI Catalyst 3.8, а также последние версии драйверов для соответствующих наборов логики.

Тепловой режим работы процессоров 

Непосредственно после анонса Pentium 4 Extreme Edition многие обозреватели высказывали опасения, что для охлаждения этого процессора понадобятся экстремальные кулеры. Смею вас заверить, это не так. Стандартный кулер на медной основе, который входит в коробочную поставку старших моделей Pentium 4, полностью справляется с охлаждением Pentium 4 Extreme Edition. Замеры, проведенные с помощью программы CPUBurn, показали, что температура Pentium 4 Extreme Edition не поднималась выше 48-51 градуса. Равно, как и температура "обычной", не экстремальной версии Pentium 4.

Процессоры Athlon 64 и Athlon 64 FX-51 во время работы также оставались прохладными. После продолжительной нагрузки температура ни одного из процессоров не превышала 50 градусов (по внутреннему датчику), учитывая, что платы с процессорами находились в закрытых корпусах.

Результаты

1) Начнем с синтетического пакета - SiSoftware Sandra 2004. Он уже правильно  распознает как Athlon 64, так и  Pentium 4 EE (см. приложение 1, диаграмма 1). Как мы видим, скорость блоков ALU процессоров Intel Pentium 4 в данном тесте несколько превосходит целочисленные модули процессоров линейки AMD Athlon. Обратим внимание на результаты теста блоков FPU. Процессоры Athlon, ввиду некоторой схожести внутренней архитектуры демонстрируют вполне прогнозируемые результаты. Athlon 64 FX-51 и Athlon XP 3200+ по этому показателю равны, потому как частота обоих процессоров составляет 2.2 ГГц. Athlon 64 3200+ имеет несколько меньший результат, потому что его частоты на 200 МГц меньше предыдущих процессоров. А вот ситуация с процессорами Pentium 4 не столь однозначна. Pentium 4 EE 3.2 ГГц имеет здесь практически 25%-ный прирост производительности по сравнению со своим "собратом", работающим на той же тактовой частоте. В новое ядро Athlon 64 включен блок выполнения инструкций SSE2. Вряд ли стоит надеяться, что он окажется быстрее, чем у Pentium 4. Но, тем не менее, ввиду появления все большего количества приложений, оптимизированных для работы с этими инструкциями, их поддержка отнюдь не будет лишней.

2) Интересная ситуация в тесте пропускной способности подсистемы памяти (см. приложение 2, диаграмма 2). Налицо преимущество использования двухканального контроллера памяти в системе с Athlon 64 FX-51. Рекордные показатели в тесте за этой системой. Так как в системе с Athlon 64 3200+ используется одноканальный контроллер памяти с максимальной пропускной способностью 3.2 Гб/с, то ожидать значительно больших показателей, чем у системы на Athlon XP 3200+, не приходится. Тем не менее, она все же немного ближе к теоретическому максимуму. Системы на Pentium 4 имеют высокую скорость работы с памятью, но угнаться за Athlon 64 FX в этом тесте не удается.

3) В данном тесте уверенно  лидируют новые процессоры от AMD (см. приложение 2, диаграмма 3). Причем их отрыв от "преследователей" довольно велик. Прирост производительности Pentium 4 EE 3.2 ГГц по сравнению с "не экстремальным" процессором составил здесь 6.5%, но даже и ему не удалось догнать Athlon 64 3200+. Система на Athlon 64 FX-51 здесь и вовсе вне досягаемости. Athlon XP 3200+ с относительно небольшим объемом кэш-памяти и невысокой скоростью работы с памятью, прогнозируемо оказался на последнем месте.

4) ZD Content Creation 2002 также состоит из  набора реальных приложений, предназначенных  для создания мультимедийного  контента. Во время выполнения  этого теста производится обработка звуковых треков, идет работа с видео, графикой, html-страницами. Все приложения тоже весьма громоздки и предъявляют к системе довольно высокие требования. Как видим (см. приложение 3, диаграмма 4) Athlon 64 FX-51 здесь также никому не оставляет шансов взобраться на пальму первенства, прочно захватив лидирующую позицию. Pentium 4 EE 3.2 ГГц в этом тесте несколько уступает системе на Athlon 64 3200+, а Athlon XP 3200+ в свою очередь немного не дотягивает до уровня Pentium 4 3.2 ГГц.

5) Компрессия данных широко используется каждым пользователем при повседневной работе, поэтому процесс архивирования файлов представляет неподдельный интерес (см. приложение 3, диаграмма 5). Для этих целей воспользуемся архиватором WinRAR 3.2 (максимальная степень сжатия данных, объем словаря - 4096 Кб). Позиции процессоров от Intel в этой области весьма крепки. В первую очередь, благодаря очень удачному алгоритму работы кэш-памяти второго уровня, скоростные показатели которого ощутимо превосходят аналогичные значения для процессоров Athlon. 64-разрядным процессорам от AMD удалось обогнать Pentium 4 3.2 ГГц, но с Extreme Edition ему тягаться не приходится. Следует также заметить, что Athlon 64 FX-51 улучшил результаты Athlon XP 3200+ почти на 30%, но все равно это не позволило ему обогнать топовый процессор от Intel.

6) Развиваем тему компрессии  данных. Оценим результаты кодирования  WAV-файла (цифровая копия музыкально  трека) в формат MP3 (см. приложение 4, диаграмма 6). Снова процессоры от Intel являются фаворитами. Дополнительный кэш в этом тесте особой погоды не делает, но результаты и без того весьма достойные. Нужно заметить, что кодек Lame 3.93 во время кодирования активно использует доступные процессору SIMD-инструкции SSE2. А так как этот блок у Pentium 4 работает быстрее, чем у Athlon 64, то итоговый результат довольно закономерен.

7) Любительский пакет Corel Bryce 5 предназначен  для рендеринга трехмерных сцен  и пейзажей. Рендеринг серьезной  сцены требует больших вычислительных  ресурсов. В данном случае наиболее  активно используется блок FPU процессора, без каких-либо оптимизаций. Этот компонент всегда был "коньком" семейства К7 процессоров AMD. Итак, что же мы видим в итоге (см. приложение 4, диаграмма 7)? Athlon 64 FX-51 справился с заданием намного раньше остальных и, дабы не простаивать, требовал для себя новых пейзажей.

8) Применив профессиональный пакет  3Dstudio MAX 5.02, мы получили диаметрально  противоположные результаты (см. приложение 5, диаграмма 8). В первую очередь это объясняется тем, что 3Dstudio MAX 5.02 изначально оптимизирована для работы с многопроцессорными системами, т.е. используется многопоточная обработка. В этом случае наличие у процессоров Intel технологии Hyper-Threading очень позитивно сказывается на полученных результатах. К тому же очевидно, что в этом приложении частота процессора играет не последнюю роль. А у Pentium 4 3.2 ГГц тактовая частота на 1 ГГц больше, чем у старшего процессора из семейства Athlon 64. Athlon XP 3200+ и Athlon 64 3200+ показывают одинаковые результаты, а Athlon 64 FX-51работает на 10% быстрее (за счет того же 10%-ного увеличения тактовой частоты). К скорости работы с памятью и объему кэш-памяти данное приложение практически равнодушно.

9) Посмотрим на счетные возможности  каждого из процессоров. Для  этого мы использовали программу Super_PI, которая позволяет рассчитывать число PI с точностью до 256 миллионов знаков после запятой. Впрочем, 256 миллионов знаков она будет считать около суток, поэтому тесты проводились до 4-х миллионного знака. Прямо скажем, задача не "на каждый день", но лишний раз проверить возможности блока FPU никогда не помешает (см. приложение 5, диаграмма 9). На первую позицию вновь выходит Athlon 64 FX-51. За ним, с 9%-ным отставанием следует Pentium 4 Extreme Edition 3.2 ГГц. Далее Athlon 64 3200+ , а замыкают тест Pentium 4 3.2 ГГц и Athlon XP 3200+ (практически одинаковые результаты).

10) Для проверки потенциала процессоров  в научных расчетах использовался  тест ScienceMark 2. В частности было  смоделировано поведение молекулы  Аргона. Здесь Athlon 64 FX-51 снова оказывается недосягаем для своих конкурентов (см. приложение 6, диаграмма 10). Отрыв от ближайшего преследователя, которым оказался процессор Athlon XP 3200+ составил порядка 8%. Процессор Athlon 64 3200+ из-за меньшей тактовой частоты отстал от своего предшественника и идет плечом к плечу с Pentium 4 3.2 ГГц. А вот Pentium 4 Extreme Edition 3.2 ГГц благодаря кэш-памяти в этом тесте практически настигает Athlon XP 3200+.

11) Игровую составляющую нашего  тестирования начнем с 3DMark 2001 SE. Результаты говорят сами за себя (см. приложение 6, диаграмма 11). Проведенная "модернизация", позволила процессорам AMD занять лидирующие позиции в этом тесте. Система на Athlon 64 FX-51 преодолела ранее недостижимый рубеж. Athlon 64 3200+ также демонстрирует большой отрыв от Athlon XP 3200+, невзирая на меньшую тактовую частоту ядра. Процессор Pentium 4 3.2 ГГц по рейтингу близок к Athlon XP 3200+, результаты "экстремальной версии" близки к Athlon 64 3200+.